嵌入式生物防治技術嶄露頭角

張晴丹

多年來，農藥已成為農業發展的依靠，但過量的農藥使用讓農業生態系統遭到嚴重破壞，生物多樣性逐年減少，授粉昆蟲也遭受“滅頂之災”，農業發展陷入新的困境。在此背景下，人類文明發展的新形態變為追求人—自然—社會和諧的生態文明，而農業綠色發展成為了新方向。

生態文明理念引領下的植物保護迅速由工業文明背景的農藥植保轉向生態植保。山東農業大學新農村發展研究院副院長劉玉升在昆蟲領域經過多年探索，研究出嵌入式生物防治新技術，為生態植保提供了一條綠色希望之路。

生態植保應運而生

在現代農業生產領域，探討農業生態文明與農業生產方式之間的關系是一個重要研究領域，作物、病蟲害及防控技術三者之間的關系是其中的核心內容。

農藥的出現保證了農作物不受病蟲害侵襲，保障了糧食需求，但是也帶來了諸多的生態環境問題。生態植物保護應運而生。

農藥植物保護轉向生態植物保護是現實的需要，符合生態發展理念。“生態植物保護的理論體系包括：生態系統、食物鏈、生態平衡、生物量、一般系統論等理論。”劉玉升告訴筆者。

經過多年的發展，生態植物保護技術體系逐漸龐大，包括：預測預報技術、物理防控技術、生物質資源利用及病蟲害源頭治理技術；低密度條件下的常規生物防治技術；生態調控技術，即生物之間相生相克關系的選擇、人工生態環境的營造、非單一物種最簡生物多樣性的構建等。

劉玉升介紹，生態植保的本質其實是調節生物和生物、生物和環境之間的關系，是一個系統性、綜合性的技術體系。

兩個子系統五個組成物種缺一不可

生態植保領域有了新成員，劉玉升提出的嵌入式生物防治新技術的完善和推廣應用或成為保證農業綠色發展的重要措施。

據劉玉升介紹，嵌入式生物防治新技術追求的理想目標是建立一個自我維持并可有效降低害蟲種群水平的技術系統。

這一技術系統由兩個子系統構成。子系統I為天敵昆蟲培育系統，由載體植物、餌料昆蟲、天敵昆蟲三個環節組成，完成天敵昆蟲的培育。載體植物系統又稱開放式天敵飼養系統，是近年來開發出的一種集保護利用本地天敵、人工繁殖釋放天敵以及異地引進天敵等傳統技術特點于一體的新型生物防治技術。而子系統II為作物保護系統，由害蟲防控、保護作物兩個環節組成，實現保護作物的目標。

“嵌入式生物防治新技術體系符合生物多樣性原理，也是最簡生物多樣性的應用，即兩個子系統的五個組成物種缺一不可，但是再增加任何一個環節都會帶來操作的不便、成本的提升。”劉玉升說。

作物害蟲分為地上、地下兩大部分，地上主要為蚜蟲類、粉虱類和紅蜘蛛類；地下分為蠐螬類、螻蛄類和金針蟲類。目前，針對作物害蟲，劉玉升已經構建了相應的模式。

針對蚜蟲類害蟲，他構建了紫藤—紫藤蚜—異色瓢蟲—防控蚜蟲—保護作物模式；針對粉虱類害蟲，構建了紫藤—紫藤蚜—龜紋瓢蟲—防控粉虱—保護作物模式；針對紅蜘蛛類害蟲，構建了花生苗—餌料葉螨—深點食螨瓢蟲—防控葉螨—保護作物模式；針對蠐螬類害蟲，構建了有機廢棄物—黃粉蟲—東方蟻獅/泰山潛穴虻—植食性蠐螬—保護作物模式。

“為了使嵌入式生物防治新技術更加完善和提高生態防控效果，我們還要進一步推進天敵昆蟲的組合應用技術，如異色瓢蟲/蚜繭蜂組合防控煙蚜、泰山潛穴虻/白僵菌組合防控蠐螬類害蟲等。”劉玉升表示，將嵌入式生物防治新技術模式融入農業綠色發展體系中，實現天敵昆蟲與防控對象之間此起彼伏的效應，適時采取人工操縱措施，達到在農業生產全程遏制害蟲發生的可持續效果。

四個方面的對應性

專家認為，嵌入式生物防治新技術是一個創新性綠色技術系統，實現了生物防治力量和害蟲發生之間在空間、時間、數量和移動行為四個方面的對應性。

在空間對應方面，有害生物的發生和擴展是不均勻的，生物防治產品可以主動向有害生物聚攏成不均勻狀態；在時間對應方面，生物防治產品可以和有害生物共舞，始終同步壓制害蟲；在數量對應方面，有害生物的發生到成害，是一個數量由少到多的發展過程，生物防治產品可以根據這個過程動態地發揮作用；在移動性對應方面，有害生物作為一種生命體，具有趨避能力，生物防治產品可以主動追蹤直至獵捕。

“在全面貫徹生態文明理念、推進農業綠色發展的新時代，嵌入式生物防治新技術迎來了發展的歷史機遇，既為生態植物保護學增添新內容，也為農業綠色發展作出實質性的貢獻。”劉玉升說。