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摘要 害虫综合防治作为农业生产的一项重要策略，在农业可持续发展中具有举足轻重的作用。近年来，针对我国害虫防治所存在的技术需求，科技部等部门先后通过913计划、8 3计划、科技支撑计划和农业行业专项等对重要害虫防治研究立项支持。通过这些项目的实施，我国建成了一支由国家和省级科研单位和大学组成的专业科研队伍和研究平台，对害虫监测预警技术、基于生物多样性保护利用的生态调控技术、害虫生物防治技术、化学防治技术、抗虫转基因作物利用技术等方面的研究取得了一系列的重要进展，研究建立了棉花、水稻、玉米、小麦和蔬菜等作物重要害虫的综合防治技术体系，并在农业生产中发挥了重要作用。以基因工程和信息技术为代表的第二次农业技术革命的到来，推动了害虫综合防治的理论发展，为害虫综合防治技术的广泛应用提供了新的机遇。地理信息系统、全球定位系统等信息技术和计算机网络技术的应用，提高了对害虫种群监测和预警的能力和水平，转基因抗虫作物的商业化种植等技术的应用显著增强了对害虫种群的区域性调控效率。针对产业结构调整和全球气候变化所带来的害虫新问题，进一步发展IPM新理论与新技术将成为我国农业昆虫学研究的重要方向之一。
【关键词】 农业害虫，综合防治，研究进展
害虫防治是农业生产过程的重要组成部分，其所采用的手段和技术与人类社会所处发展阶段的经济和科技水平高度关联。20世纪40年代，由于化学工业的发展，滴滴涕等农药相继问世并大规模应用于农业生产，形成了以化学农药为主的害虫防治理论与技术。此后在有机杀虫剂大量使用的背景下，农药对靶标害虫的选择作用使一些农业害虫产生抗药性而降低防治效果；农药对食物链和生态系统的破坏作用带来害虫再增猖獗的结果；农药的残留导致环境的污染等一系列问题。面对化学防治所引起的问题，Stern等提出了害虫综合防治的基本概念(integrated pest control，IPC)，强调化学防治和生物防治等措施的协调应用。到20世纪 0年代，生态学理论引入害虫综合防治而产生了害虫综合治理(integrated pest management，IPM)的概念。IPM的基本思想是在最大限度地利用自然调控因素的基础上，辅之于农业防治、生物防治、物理防治和化学防治等措施，建立一个不利于害虫发生的生态系统，促进农业的可持续发展。
我国在1915年全国植物保护工作会议上，确定了“预防为主，综合防治”的害虫防治工作方针。200 年4月，农业部提出了“公共植保、绿色植保”的理念，进一步强化了害虫无公害持续控制的指导思想，引领我国害虫防治进入了新的阶段。从学科上，近代科学技术和农业生产的不断发展，正促使农业昆虫防治学进一步向着多学科综合与交叉的方向发展，旨在通过系统阐明害虫灾变机制，集成建立早期监测预警体系和基于一项或多项高新技术的持续治理技术体系，高效、安全、经济和长期地控制害虫猖獗发生与危害。
1我国农业害虫综合防治科学研究现状
1.1害虫综合治理科研队伍
我国农业害虫防治科研人员主要分布于国家和省属农业科学院、农业高等院校和中国科学院三大系统。农业科学院系统包括中国农业科学院、中国热带农业科学院以及各省农业科学院，这些单位均下设植物保护研究所。此外，隶属中国农业科学院的棉花、水稻、麻类、甜菜、蔬菜花卉、油料作物、果树、柑橘、茶叶等研究所内均设有植物保护研究室。全国高等院校中，中国农业大学等50家涉农院校设有农业昆虫与害虫防治专业。中国科学院动物研究所和上海植物生理生态研究所等也设有农业昆虫科研机构。据不完全统计，目前我国从事害虫综合治理研究的科技人员约4 000人，每年培养研究生800人左右。
1.2害虫综合治理科研项目
“十一五”期间科技部等部门通过913计划、科技支撑计划、8 3计划和公益性行业科研专项等对害虫综合治理的研究进行了资助。913计划由中国科学院动物研究所康乐研究员主持的“重大农业害虫猖獗危害的机制及可持续控制的基础研究”；科技支撑计划重大项目“农林重大生物灾害防控技术研究”涉及的有关害虫综合防治的课题主要有“重大病虫害区域性灾变监测与预警新技术”、“重大病虫害生物防治新技术”、“高效减量多靶标化学防治新技术”、“水稻重大病虫害防控技术”、“小麦重大病虫害防控技术”、“玉米重大病虫害防控技术”、“棉花重大病虫害防控技术”、“生态林重大生物灾害综合治理技术”、“商品林重大生物灾害综合防治技术”、“林业重大生物灾害防控新技术产业化与示范”、“入侵物种紧急处理与环境调控新技术”、“农林入侵物种区域减灾与持续治理技术”和“林业入侵物种区域减灾与持续治理技术”等13个课题；财政部公益性行业科研专项已对11种(类)主要害虫进行了立项研究，包括“小菜蛾可持续防控技术研究与示范”、“蚜虫防控技术研究与示范”、“水稻褐飞虱综合防控技术研究”、“水稻螟虫防控技术研究”、“粉虱类害虫可持续治理技术研究与集成示范”、“北方果树食心虫监测和防控新技术研究与示范”、“甜菜夜蛾防控技术研究与示范”、“盲蝽蟓区域性灾变规律与监测治理技术研究”、“新入侵危险性有害生物螺旋粉虱防控技术研究与示范”、“马铃薯甲虫持续防控技术研究与示范”和“外来入侵害虫西花蓟马防控技术研究与示范”。此外，国家自然科学基金和8 3计划对害虫的灾变机理和防治新理论与技术研究进行了资助。在这些项目的资助下，我国科学家对害虫防治的基础理论和应用技术研究皆取得了一些重要成就，对烟粉虱Bemisia tabaci、棉铃虫Helicoverpa armigera和东亚飞蝗Locustamigratoria等农业害虫的研究取得了多项在国际上有重大影响的科研成果，在《Science》，《PNAS》等国际顶尖科学刊物上发表一批重要研究论文。
1.3害虫综合治理技术的重要进展
根据农林业的生产需求，近年来我国研究建立了一批基于单个虫害如蝗虫、棉铃虫、稻飞虱、草地螟Loxostega sticticalis和烟粉虱等的综合防治技术体系，和基于作物系统如小麦、水稻、玉米、大豆、棉花、蔬菜和果树害虫的综合治理技术体系。主要的技术进展总结如下。
1.3.1监测预警技术 农业虫害的监测和预测是防控的关键所在。传统的监测和预测方法费时费力、实效性差而准确度低。我国科学家利用“3s”技术建立了多种农林害虫的监测预警系统，显著地提高了监测预警水平与能力。全国农业技术推广服务中心组织有关科研单位先后开发了农作物虫害疫情地理信息系统、全国农作物虫害监控中心信息网络和信息系统、分布式虫害预测预报Web，GIS系统、迁飞性害虫实时迁入峰预警系统、田间昆虫数据采集和计算机网络化的数据传输和管理技术、田间小气 候实时监测技术和影响农作物虫害的关键气象因素和预警指标的分析提取技术和中长期预测预报技术等关键技术问题。一些专业性公司开发一系列的测报产品，如河南佳多公司研制的自动虫情测报灯、生物远程实时监测系统以及基于PDA的病虫害监测数据采集系统等，通过实现虫情测报工具的自动化，解决了测报工作劳动强度大和效率低等问题。
中国农业科学院植物保护研究所和南京农业大学组建了由5台昆虫雷达组成的昆虫雷达监测网络系统，研制的毫米波昆虫雷达和多普勒昆虫雷达解决了稻飞虱等微小昆虫迁飞行为的监测难题，并利用该雷达网，开展了稻飞虱、稻纵卷叶螟Cnaphalocrocis medinalis、棉铃虫、草地螟、粘虫Mythimna separata、小地老虎Agrotisypsilon、黄蜻Pantala，flavescens和甜菜夜蛾Spodoptera exigua等重要迁飞性害虫的种群迁飞的监测工作，获得了大量的迁飞活动数据，为这些害虫的预测预报和防治决策提供了重要依据。中国农业科学院植物保护研究所与全国农业技术推广中心等单位研究明确了我国棉铃虫的迁飞规律，制定和修订了“棉铃虫测报调查规范”国家标准，规范了全国棉铃虫监测工具、田间调查、数据汇总和传输、预测预报模型、发生程度分级、预报准确率评定等内容，实现了全国棉铃虫预测预报标准化、数据信息传递网络化和预报发布图视化，显著提升了我国棉铃虫测报技术水平。
1.3.2生态调控技术忽视生物多样性保护，种植单一作物品种和过渡依靠化学农药而导致生态系统自我调节能力低下，是作物虫害严重发生的主要原因之一。通过作物品种多样性、生态系统多样性和诱集植物的利用，发展了主要农作物重大害虫生物生态调控技术体系，应用效果十分显著。
中国科学院动物研究所通过对新疆植棉历史与棉花害虫发生规律的研究，明确了新疆棉蚜Aphis gossypii成为主要害虫的原因是冬小麦种植面积大量减少，从而导致棉田棉蚜的天敌来源减少，充足的食物和不足的自然天敌造成了新疆棉蚜成灾。经过多年探索和深入研究，发现苜蓿、苦豆子等具有最大的食物昆虫涵养量并且可以作为自然天敌繁殖库，发现这些植物生长期早而造成了其涵养天敌被利用中最关键的时间优势。创造了诱导棉田边缘植物带自然天敌进入棉田控制棉蚜的简便途径，从而达到了人为协助情况下充分利用自然天敌控制棉花蚜虫的高效生态控制目的。
1.3.3生物防治技术 生物防治是害虫综合防治的核心内容之一，国内近年来对害虫生物防治的研究和应用取得了一些重要进展。胡瓜钝绥螨Amblyseius cucumeris可捕食多种叶螨和有害蓟马，是一种有效的害虫天敌。福建省农业科学院植物保护研究所建成了我国第一个年生产能力达8 000亿只，可供 . 1万hm2释放面积的捕食螨商品化生产基地，并大面积应用于我国10多个省3 0余个县的10多种作物。
吉林农科院植保所通过对松毛虫赤眼蜂Trichagramma dendrolimi不同品系的发育历期、繁殖力、杂交亲和性、滞育特性、低温贮存、抗高温能力和对亚洲玉米螟Ostrinia furnacalis的控制效果等方面的研究，筛选出3个优良松毛虫赤眼蜂品系，并大面积用于玉米螟的防治。通过制定柞蚕卵工厂化生产松毛虫赤眼蜂技术规程和产品标准，实现了生产过程和产品的标准化和规范化。连续多年在吉林省玉米主产区的示范表明，其大面积防治玉米螟的效果达到10％。河北省农林科学院旱作农业研究所研究开发了适用的小粒卵繁蜂技术，开发了麦蛾Sitotroga cerealella卵自动化收集、净化设备及其它麦蛾生产配套设备。建立的麦蛾卵生产线，可稳定提供甘蓝夜蛾赤眼蜂Trichogrammabrassicae、广赤眼蜂Trichogramma evanescens、玉米螟赤眼蜂Trichogramma ostriniae等多种赤眼蜂的工厂化生产中间寄主――小粒卵。
生物农药产业亦有较快的发展，害虫病原微生物及其代谢产物已得到广泛应用。我国登记的生物农药(含农用抗生素)品种有80多种，年产生物农药制剂约为12万吨，占我国农药市场份额的11％左右。我国已有多种昆虫病毒杀虫剂，可用于棉铃虫、斜纹夜蛾Prodenialitura、甜菜夜蛾spodoptera litura、茶尺蠖Ectropisoblique等重要农业害虫的防治。此外，新注册的微生物农药还有防治蝗虫的绿僵菌Metarhlzium anisopliae和防治玉米螟及其它害虫的白僵菌Beauveria制剂等。
1.3.4化学防治技术 针对我国农药生产和使用中存在的主要问题，我国科学家在生物源农药及其类似物、农药新剂型和多功能混剂、农药安全高效使用技术、重要病虫害抗药性基因早期检测技术及病虫害抗药性综合治理技术体系方面进行了系统深入的研究。在农药微乳剂的质量技术指标及测定方法、新型多功能混剂的研制、农药安全高效使用技术及病虫害抗药性基因检测技术研究等方面取得了系列创新性成果。研究明确了棉铃虫、棉蚜、褐飞虱Nilaparvata lugens及甜菜夜蛾等重要害虫对杀虫药剂产生抗性的生理生化及分子机理，建立了抗性基因分子检测技术。开发了大量可延缓抗药性发展和提高防治效果的农药复配剂，提出了棉铃虫和褐飞虱等重大害虫抗药性治理技术体系。为保护环境，种子包衣、树干注射等防治害虫的隐蔽施药技术得到加强。为了防治城市公园及果园害虫，研究了吡虫啉、印楝素等杀虫剂的树干注射技术。
1.3.5抗虫转基因作物利用技术 生物技术的飞速发展和应用，给害虫综合防治提供了新的发展机遇。转基因抗虫植物自1995年商业化种植以来，到2008年，全世界种植转基因抗虫作物的国家已超过20个，种植面积达到4 500万hm2，成为害虫综合防治中的一个重要手段。我国自1991年开始种植转基因抗虫棉花，到2008年种植面积已经达到380万hm2，占全国棉花面积的10％。种植Bt棉花已经成为防控棉花害虫的关键措施，对有效控制棉铃虫和红铃虫的危害发挥了重要作用。Bt棉花的大规模商业化种植破坏了棉铃虫在华北地区季节性多寄主转换的食物链，压缩了棉铃虫的生态位，不仅有效控制了棉铃虫对棉花的危害，而且高度抑制了棉铃虫在非转基因的玉米、大豆、花生和蔬菜等其它作物田的发生与危害。2009年转基因抗虫水稻已通过农业部组织的安全性评价，利用Bt水稻防治鳞翅目害虫即将进入商业化阶段。
2与发达国家害虫综合治理理论与技术研究的差距
欧美发达国家高度重视害虫治理新理论与新技术的研究工作。进入21世纪，随着以生物技术和信息技术为代表的第二次农业技术革命 的到来，害虫综合防治的理论和方法得到了进一步的发展。近年来基因组学和蛋白质组学的发展和突破又推动分子生物学和生物技术的迅猛发展，并衍生出抗虫转基因植物、转基因昆虫、杀虫基因重组微生物、作物害虫的分子检测与诊断技术，并交叉融合形成分子昆虫学等学科。地理信息系统、全球定位系统等信息技术和计算机网络技术的应用，提高了对害虫种群监测和预警的能力和水平。这些技术的突破和新学科的产生，为现代农业昆虫学注入了新的活力，正引领害虫防治学的发展方向。与发达国家相比，我国农业害虫综合治理的基础研究还较为薄弱。我国对虫害的中短期预测取得了很多成绩，但大尺度的长期预报还研究的不够。在信息的传递和发布手段上，发达国家已实现计算机网络化，把虫害的有关信息作为服务资源，通过互联网传递给农户。此外，对害虫分子检测技术、转抗虫基因植物、转基因昆虫的研究与应用等领域的研究工作也存在较大的差距。
3我国农业害虫综合防治科学研究发展展望与对策
害虫防治作为农业生产的一项重要措施，在农业可持续发展中具有举足轻重的作用。农业昆虫学的优先研究领域和国家农业生产的当前重大科技需求及潜在的需求高度相关。未来5～10年我国农作物生产的害虫防治技术需求主要涉及两个方面，一是在全球气候变化、产业结构调整、国际经济一体化的背景下，我国主要农作物害虫发生规律与控制对策，二是传统的害虫防治技术已不能满足现阶段我国农业生产的需求，需要通过科技创新提供害虫持续控制的新方法。害虫综合防治作为农业生产的一项重要策略，在农业可持续发展中具有举足轻重的作用。高新技术，特别是生物技术与信息技术的迅速发展和在害虫综合防治中的广泛应用，将推动传统的害虫综合防治进入一个新的阶段。基于害虫综合防治学科发展动态和我国农业生产的科技需求，建议重点加强下述研究工作。
3.1农作物重大害虫暴发危害的监测预警技术研究利用昆虫雷达、卫星遥感和地理信息系统等先进手段的实时监测害虫种群动态的早期预警技术。研究计算机网络化的信息收集、发布技术和远程诊断平台，提高害虫监测、预警和治理的信息化水平。通过遥感监测，结合全球定位系统和地理信息系统，结合气象信息进行整合和综合分析，建立重大迁飞害虫的发生和危害的信息识别模式，揭示害虫种群的区域性发生规律。网络的普及使得信息传播更为便捷，利用因特网可以根据实时天气数据和预报对害虫发生进行实时预报，并利用计算机辅助决策系统进行实时决策咨询，为害虫防治决策提供科学的支撑。
3.2产业结构调整后农作物有害生物演变规律与控制关键技术研究农业产业结构调整和种植制度变革(如保护地的增加、免耕技术和秸秆还田等)后，棉花、蔬菜和主要粮食作物有害生物的演变和发生危害新特点，研究种植制度改革对主要农业害虫发生规律的影响，制定和提出关键控制对策和治理技术。
3.3化学农药高效、减量和精准使用技术 化学防治是害虫综合治理的重要措施之一，由于其高效、快速的优点，在未来的害虫综合治理中依旧是其他防治方法不可替代的。针对国家农产品质量安全和环境安全的新要求，研究蔬菜以及水稻、小麦、棉花等主要农作物农药高效、减量、精准使用技术以及农药低风险化技术和农药多靶标协调使用技术。
3.4农作物有害生物生态调控和生物防治新技术 利用抗虫性品种对主要害虫的控制作用，研发可控制多种害虫的农业栽培技术。发掘重要虫害的生物防治新资源，研究重要害虫优势种天敌昆虫的自然保护利用技术，发展新的天敌昆虫资源繁殖、应用及产业化技术。
3.5转基因抗虫作物利用技术 Bt作物大面积种植可抑制靶标害虫的种群发生，并通过减少农药使用量促进农田生态系统的平衡和稳定，但一些非靶标害虫上升成为优势害虫并带来了一些新的问题。靶标害虫的抗性也是受到普遍关注的问题。因此，需要解决不同基因类型Bf作物和同一作物叠加不同作用机制的Bt基因品种的研发、同一生态区不同类型Bt基因作物的合理利用以及Bt作物主要生态系统害虫地位演化和非靶标害虫的控制等问题，达到利用Bt作物对害虫区域性可持续治理的目的。
3. 重大农业害虫区域性防控技术体系 将研究开发的水稻、小麦、玉米、棉花、大豆、蔬菜和果树等作物重大害虫防治新技术和已有的技术措施进行配套组装，根据耕作栽培制度、生产水平、主要害虫的种类和发生特点，分别在不同农业生态区组建以充分发挥自然控制和生态调控作用为核心的重大害虫防控技术体系，并在试验示范基地和技术辐射区进行示范和推广应用。
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发表于 2020-5-25 17:25:19
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