我国农作物病虫害绿色防控技术集成创新与产业化推广

我国农作物病虫害绿色防控技术集成创新与产业化推广

绿色控制是指通过促进农业安全生产，减少化肥使用量，采取生态控制、预防控制、物理控制等环境友好措施控制有害行为。实施绿色防控是贯彻“公共植保”和“绿色植保”理念的重大举措,是发展现代农业、建设“资源节约、环境友好”两型农业,促进农业生产安全、农产品质量安全、农业生态安全和农业贸易安全的有效途径。1农作物病虫害绿色防控技术方面自2006年农业部提出“公共植保,绿色植保”理念以来,全国农业技术推广服务中心围绕绿色防控,组织开展了系列农作物病虫害技术集成、展示示范和宣传培训活动,先后召开了重大农作物病虫害频振诱控国际研讨会、性诱剂防控国际研讨会,以及全国玉米螟绿色防控现场观摩和经验交流会,举办了多期全国农作物病虫害绿色防控技术培训班。全国各地农业植保部门切实强化“公共植保,绿色植保”理念,积极开拓农作物病虫害绿色防控工作新局面,取得了良好进展。到2009年,农作物病虫害绿色防控技术已在20多个省(自治区、直辖市)的600多个县(市)推广应用,在多种农作物上建立了不同类型的绿色防控技术展示示范区1215个,示范面积超过100万hm2。其中全国农业技术推广服务中心在各地直接建立绿色防控技术示范区70多个,示范面积超过13万hm2,取得了显著的经济、社会和生态效益。1.1生物防治和农药及生物工程技术研究一是理化诱控技术产品。利用昆虫趋光、趋化性等原理,研发了频振式诱虫灯、投射式诱虫灯等“光诱”产品;性诱剂诱捕和昆虫信息素迷向等“性诱”产品,黄板、蓝板及色板与性诱剂组合的“色诱”产品;诱食剂诱集害虫的“食诱”产品。通过大量试验研究,组装集成了与上述“四诱”产品相配套的应用技术。二是驱害避害技术产品。利用物理隔离、颜色负趋性等原理,开发了适用不同害虫的系列防虫网产品和银灰色地膜等驱害避害技术产品;利用生物的生理现象,开发了以预防害虫为目的的驱避植物应用技术。如果园常用的驱避植物有蒲公英、鱼腥草、三百草、薄荷、大葱、韭菜、洋葱、菠菜、串红、除虫菊、番茄、花椒、芝麻、金盏花等。三是生物防治技术产品。开发了捕食螨、赤眼蜂、丽蚜小蜂、平腹小蜂等天敌繁育和释放技术,稻鸭共育技术,棉田天敌诱集技术,蜘蛛、青蛙、益鸟等天敌保护利用技术,以及真菌、细菌、昆虫病毒等微生物制剂防治水稻、小麦、玉米、马铃薯、棉花、茶叶和蔬菜病虫害技术。完善了天然除虫菊素、蛇床子*致谢:全国农业技术推广服务中心杨普云、赵中华等同志参加了文稿整理并提供了相关材料,在此一并致谢。素、苦参碱、小檗碱、苦皮藤素、印楝素、鱼藤酮等植物源农药防治蔬菜、果树、茶叶等病虫害技术,以及宁南霉素、春雷霉素、申嗪霉素、多抗霉素、武夷霉素、中生菌素、多杀菌素等抗生素防治农作物病虫害技术。四是生物多样性技术。利用品种间抗病性的遗传多样性和植株的物理性状,研发了水稻稻瘟病生物多样性控制技术。利用果树和杂草生育期时间差,研发了果园生草技术,为果园天敌昆虫提供了繁育场所,增加果园生物多样性。利用小麦不同抗性品种的抗病基因差异,通过品种混播增加遗传多样性,研发了小麦条锈病遗传多样性控制技术。五是生物工程技术。利用基因重组、转基因育种等技术,研发了枯草芽孢杆菌和苏云金杆菌种间融合菌株,具有抑制多种植物病原菌和毒杀鳞翅目幼虫的能力。开展了RNAi(RNAinterference)技术研究,在甜菜夜蛾4龄幼虫体内注射源自几丁质合成酶A基因的siRNA或dsRNA,成功得到RNAi现象;饲喂大肠杆菌表达的SeCHSA的dsRNA后,处理组的幼虫和蛹的存活率均显著低于对照组。利用转基因技术,培育并大面积应用了转Bt基因棉花等产品。六是生态工程技术。主要包括以农业防治技术为主的稻田深耕灌水灭蛹技术;以改造蝗虫孳生地环境为主、组装配套种植香花槐、冬枣、苜蓿等植物的生态控蝗技术;以越夏菌源区治理为主,综合运用深翻除草消灭自生麦苗、适期晚播抗病品种、秋播拌种等综合措施的小麦条锈病源头治理技术和保护地蔬菜温湿度调控防治病虫害等技术。1.2其他鲜食农产品绿色防控技术模式一是以基地为主线的绿色防控技术模式。以绿色农产品生产基地为依托,以主要农产品为主线,以重要靶标病虫害为对象组装的绿色防控技术模式。目前众多的绿色农产品生产基地均采用此类技术模式。二是以作物为主线的绿色防控技术模式。以作物为主线,根据其不同生育期病虫害发生为害特点,组装关键技术产品,形成全程绿色化防控技术模式。目前在蔬菜、果园等鲜食农产品上大多推广此类技术模式。三是以靶标有害生物为主线的绿色防控技术模式。以农作物重要靶标病虫害为主线,组装绿色防控技术或产品,形成绿色防控技术模式。例如,东北春玉米的玉米螟绿色防控技术体系,南方水稻的稻瘟病生物多样性控制技术体系等。四是以投入品为主线的绿色防控技术模式。以绿色植保投入品为主线,根据作物不同生育期靶标病虫害的发生消长规律,辅助以其他非化学防控措施组装而成的绿色防控技术模式。例如,玉米螟绿色防控所采用的诱虫灯和高架喷雾机,水稻二化螟绿色防控所采用的性诱剂和生物农药等。五是以设施农业为主线的绿色防控技术模式。以设施农业特殊生态环境为主线,集成多种绿色防控技术和产品的绿色防控技术模式。例如,设施草莓病虫害、设施蔬菜病虫害的绿色防控模式。六是以生境调控为主线的绿色防控技术模式。以靶标生境为单元,应用景观生态学原理,通过创造有利于天敌繁殖而不利于靶标病虫害生存的环境条件,从而达到控害保益目的的绿色防控技术模式。例如,蝗虫生态治理和小麦条锈病源头治理等技术模式。1.3绿色防控检测平台的构建一是政府主导型。以政府项目为主导、植保技术部门制定实施方案、开展系列指导服务的绿色防控技术推广机制。例如,正在开展的玉米螟绿色防控行动,由农业部出台绿色防控指导意见,全国农业技术推广服务中心出台实施方案,有关省(自治区、直辖市)制定防控预案,农业部及有关省(自治区、直辖市)设立专项支持。二是技术驱动型。以各级植保技术部门为实施主体,以农作物或靶标病虫害为主线,集成技术模式,开展展示示范的推广机制。例如,全国农业技术推广服务中心组织实施的绿色防控示范基地项目,以及全国玉米螟绿色防控技术创新与产业化推广等项目。三是企业推动型。以绿色农产品生产企业或绿色防控产品生产企业为主导的绿色防控推广机制。例如,频振式诱虫灯、性诱剂、捕食螨等产品生产企业与农技部门结合,在其产品推广适宜区域、示范展示基地,集成技术模式、开展展示示范、技术培训、售后服务等系列活动,推广绿色防控技术。四是合作组织带动型。以各类专业化合作组织为龙头,带动以特色农产品生产为主的农业生产者,根据产品质量安全有关规定,推广绿色防控技术。例如,有机或绿色农产品生产的农业专业合作组织,通过生产认证的绿色产品,推广绿色防控技术。1.4国内绿色防控技术推广应用情况一是推广应用范围扩大。2006年以来,全国农业技术推广服务中心和各级各地农业植保部门积极开展农作物病虫害绿色防控技术推广,绿色防控技术应用范围不断扩大。从2006年不足10个省,扩大到2010年31个省(自治区、直辖市)。二是推广应用作物扩大。据不完全统计,近年来全国绿色防控技术推广应用作物涉及水稻、小麦、玉米、马铃薯、棉花、大豆、花生、蔬菜、果树、茶树等主要农作物,以及蝗虫、草地螟等重大农业害虫。三是推广应用面积扩大。对全国31个省(自治区、直辖市)的调查表明,物理诱控、昆虫信息素诱控、天敌昆虫、生物农药、农用抗生素、驱避剂、生态控制等绿色防控技术应用面积较2006年以前有了大幅度增加。到2009年底,全国绿色防控技术应用面积超过5000万hm2次,占农作物病虫害发生面积的15%、防治总面积的10%。1.5社会效益良好一是经济效益显著。在以农作物为主线的绿色防控模式中,水稻上采用性诱剂+天敌、性诱剂+生物农药等,节本增效220~300元/hm2,减少施药1~2次;蔬菜上用性诱剂+色板、性诱剂+微生物农药等,节约成本75~225元/hm2,减少施药50%以上。在以靶标为主线的绿色防控模式中,应用“诱虫灯+赤眼蜂+白僵菌”控制玉米螟绿色防控技术,防治效果70%以上,增收玉米10%~30%,增加经济收入1500元/hm2,部分地区实现了全程绿色化防控。在以基地、设施农业为主线的绿色防控技术模式中,经济效益更为可观。二是社会效益良好。采用绿色防控技术,有效减少了化学防治的人力和化学品的投入,减轻了劳动强度,农产品质量明显提高。据部分绿色防控技术示范区的调查分析,实施绿色防控较化学防控成本平均降低10%,并能有效促进农村劳动力转移,社会效益良好。三是生态效益显现。推广应用绿色防控技术,农药使用量减少,农药残留期缩短,农产品质量提高,有利于保护自然天敌和农业生态环境。据对绿色防控示范区调查,实施绿色防控减少化学农药使用15%以上,辐射带动区减少化学农药使用10%以上,自然天敌数量呈明显上升趋势。总结5年来全国农作物病虫害绿色防控技术集成创新与产业化推广的成功实践,有以下4条基本经验:第一,领导重视是前提。在我国现行的农业生产方式和经营模式条件下,要搞好绿色防控,领导重视是前提。从各地绿色防控先进典型看,领导重视程度高,项目扶持力度就大,各有关部门协调配合就好,技术集成度就高,绿色防控效益就明显。第二,项目带动是根本。绿色防控是集经济、社会和生态效益于一体的技术,不能仅仅以经济效益为中心、市场为导向,必须要有各类项目支持与带动。近年来,为推进绿色防控工作,农业部和各级农业部门设立了绿色防控专项,对各种相关项目资源进行了整合,开展了基础技术研究,集成了绿色防控技术体系,开展了绿色防控试验示范,从而有力推进了绿色防控工作的纵深发展。第三,技术创新是关键。在传统生物防治、综合防治的基础上,近来年理化诱控、生物农药、天敌保护与利用等技术不断创新,为绿色防控工作奠定了坚实的基础,提供了先进的技术支撑。这是绿色防控工作取得成功的关键所在。第四,产业化推广是保障。从绿色防控的特点来看,必须大面积推广应用,才能产生规模效应。只有实施产业化推广,才能建立长效机制。因此,产业化推广是绿色防控技术大范围、长时间推广应用的保障。2积极确定形势，抓住机遇，加快农业病虫害绿色防控技术的创新创新和工业化2.1发展和绿色消费是人类的主题保护环境和生物多样性,发展低碳经济,实现可持续发展是当今世界的主攻方向,而绿色消费则是当今时代的主旋律。绿色消费呼唤绿色农业,绿色农业呼唤绿色植保,绿色植保呼唤绿色防控技术的不断创新与产业化推广。2.2农业知识产权融资的战略选择,必须适应现代农业发展“高产、优质、高效、生态、安全”是我国现代农业发展的根本方向,“资源节约型、环境友好型”是我国现代农业建设的根本要求,与之相适应,必须转变植物保护职能,为促进农业生产安全、农产品质量安全、农业生态安全和农业贸易安全保驾护航。2.3推广绿色防控技术的必要性大力推行绿色防控5年来,虽然取得了明显的成效,但与发展“高产、优质、高效、生态、安全”的现代农业,以及建设“资源节约、环境友好”两型农业的新要求还存在一定距离。一是关键技术产品不够配套。绿色防控需要有物化的技术产品和相关的技术规程。但目前还存在“有技术缺产品、有产品缺技术、有技术产品而推广不够”等问题。例如以作物为主线的绿色防控技术,常常因没有适用的绿色植保产品而不能真正做到绿色防控。另一方面,许多绿色防控产品如诱虫灯、性诱剂等常常因缺乏相应的应用技术规程,而不能大面积推广应用。二是技术体系不够完善。许多绿色防控技术或产品还处于试验研究阶段,有些技术集成不够,有些技术尚未形成规范的技术体系。此外,尚未建立起对绿色防控技术的有效的科学评价体系,还不能从经济、社会和生态等多方面综合评价。总体表现为有机整合不够,技术规范不够,科学评价不够。三是推广方法不够实用。绿色防控技术的推广应用方法十分重要,需要全方位、多层次地开展展示示范、宣传培训、指导服务等。但目前还存在“网络化展示不够,个性化培训不够,产业化推广不够”等问题。四是基础研究不够深入。随着全球气候变化和耕作制度的改变,靶标有害生物的消长规律也发生了较大变化。但目前从事这方面基础研究的力量不足,研究的深度也不够,特别是应用绿色防控技术对作物生态环境影响的系统评估不够。五是支持政策不够有力。自2006年以来,虽然各级有关部门积极争取对绿色防控的政策和资金支持。但总体而言力度不大,杯水车薪,与发达国家相比差距甚远。2.4绿色防控技术的应用路径一是国际化接轨。为顺应世界绿色发展潮流,满足绿色消费需求,随着“公共植保,绿色植保”理论与实践的深入发展,大力推广绿色防控势在必行。为此,要抓住机遇,把握方向,加速发展。二是规模化应用。绿色防控技术着眼于生态调控、除害兴利,没有规模就体现不出效益,必须规模化推广应用。三是科技化提升。绿色防控集多种技术与产品于一体,必须通过原始创新,研发突破性技术产品。通过集成创新、组装实用性技术模式,从而不断提高绿色防控的科技含量与技术水平。四是产业化推广。产业化推广是绿色防控的关键,只有通过产业化推广,才能建立长效推广机制,才能使绿色防控真正成为农作物有害生物防控的常规技术。3明确思路，注重农业病虫害绿色防治技术的创新和工业化3.1服务“两型”农业科学推进农作物病虫害绿色防控的指导思想是:围绕“一个”中心,即现代化农业可持续发展;服务“两型”农业,即资源节约型和环境友好型农业;着力“三大”创新,即关键技术产品创新,区域技术模式创新,长效推广机制创新,实现“四化”发展,即国际化接轨,规模化应用,科技化提升,产业化推广。3.2农作物病虫害防控情况要围绕重点地区、重点作物,针对重点靶标农作物病虫害,通过实施绿色防控技术集成和产业化推广,力争“十二五”期间,全国农作物病虫害绿色防控面积达到4000万hm2(约占播种面积的1/3)。其中,全程“绿色化”防控面积666.7万hm2(约占20%),“无害化”防控面积1333.33万hm2(约占30%),“低毒化”防控面积2000万hm2(约占50%)。防治效果达到70%以上,绿色防控技术到位率达到60%以上。3.3农业生态环保原则全面推进农作物病虫害绿色防控技术集成创新与产业化推广,要以保障农产品质量安全生产为目标,以生产绿色农产品为主线,以保护生态环境为原则,通过优先采取农业防治、物理防治、生物防治和生态控制等非化学防控措施,最大限度地减少化学农药使用,实现农业生态系统的良性循环和农业的可持续发展。3.4建立推广机制,强化农业保险的服务职能一是熟化关键技术产品。在现有研究的基础上,进一步强化技术与产品研发。在绿色防控产品研发方面,要着力强化产品大面积应用的稳定性、适应性、安全性和高效性;在绿色防控技术研发方面,要着力强化技术大面积推广应用的匹配性、实用性、广适性和轻简性。二是组建区域技术模式。我国自然生态条件复杂,农作物和有害生物种类较多,要因地制宜、因作物制宜、因靶标制宜,集成相应技术模式,制定相关技术规程,使技术体系模式化、区域化、轻简化和标准化。三是建立展示示范网络。要以国家农业植保推广机构为龙头,在全国逐级建立农作物病虫害绿色防控技术展示示范网络。农业部要在全国相关各省(自治区、直辖市)建立若干个“十万亩示范区”,各省(自治区、直辖市)要在重点地区和主产县建立若干个“万亩示范园”,各重点地区和主要县要在重点乡镇建立若干个“千亩示范片”,从而形成全国自上而下的展示示范网络,辐射和带动农作物病虫害绿色防控技术的全面推广应用。四是探索长效推广机制。要坚持产业化推广方向,探索长效推广机制。通过政府主导和技术主推,充分发挥种田大户、农民专业合作组织和各类社会化服务组织,在推广应用绿色防控技术中的主体功能与有效载体作用,实现产业化推广。3.5加大绿色防控技术的集成创新力度目前绿色防控仍以传统的技术产品为主,高新技术的创新还不够多,必须大力推进关键技术产品的原始创新。现有的绿色防控技术体系尚不完善,适用性、高效性、系统性等方面还不够,