美国病虫害综合防治

2000年05月25日 13:47 来源：

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近年来，全国农业技术推广服务中心，为了加大改革开放力度，提高基层农业技术人员素质，陆续组织了省、地和县农业部门有关领导和技术专业人员到美国等发达国家学习和借鉴国外农业先进技术和管理经验，收益匪浅。现将美国的农业病虫害综合防治(IPM)有关内容介绍给大家。 一、实施病虫害综合防治(IPM)的来由和做法 60年代以来，由于大量施用化学农药防治病虫害，人们对其负面效果达成了共识：化学农药严重污染环境；造成人畜中毒，特别是农药残留致使食品质量安全下降；大量有益生物被杀死，自然控制作用降低，次要病虫上升，成为新的威胁；抗药性致使病虫害猖獗；过高的生产成本导致农业效益低下等等。这一系列的问题一直影响着美国的农业生产。基于对环境保护、社会安全、经济效益等方面的考虑，1972年美国政府发出了不能单靠施用化学农药防治病虫害的警告，1976年密歇根州立大学首先提出对农作物病虫害进行综合防治，即IPM。迄今为止，全国应用IPM面积占整个作物面积90％以上，应用作物包括小麦、玉米、大豆、蔬菜、果树，病虫害防治成本比原来下降30％左右。 美国实施病虫害综合防治(IPM)，重点放在培训农民上，使她们明白病虫防治为什么要采用IPM方法？怎样开展IPM？如何根据实际情况决策综合防治？密歇根州推广IPM运作过程如(图1)。　　该图突出了2个重点：一是围绕大田作物建立一个良性的生态系统，既有利于有害生物的控制、作物生长、降低防治成本，又有利于减轻环境污染。二是培训和教育农场主成为实施IPM的决策者。具体地讲，通过生物监测看病虫害是否达到了防治指标。至于何时防治，则通过监测看天敌量的多少，是否能够控制病虫害的发生与为害，看施药间隔期是否符合要求，决定是否采取防治措施等。这些信息分别传递到IPM决策支持帮助系统和农场主。IPM决策支持帮助系统由两部分组成，一部分是从事教学和科研的专家组成，负责病虫害监测和IPM技术研究，为农场主提供技术信息和咨询，另一部分为推广人员，包括大学推广站及县推广站推广员，负责技术培训、指导和咨询等。农场主根据IPM决策支持帮助系统和自己掌握的有关监测信息，决定是否防治，选择确定具体个IPM措施和策略。很显然，实施IPM的关键在于农场主和IPM技术水平的高低。 二、实施和推广IPM的成功经验 1)建立完善的IPM推广体系。密歇根州共有83个县，建立县级农业推广站81个，拥有推广人员400人，平均每个推广员负责400个农场。这400人中有150名推广员由密歇根州立大学教授兼任，其余人员为州大学派出。这些推广员主要来自学校的植物病理系、昆虫系和园艺系，根据专业不同分成4个组，即大田作物组、果树组、蔬菜组和家政组。除家政组外，他们的主要职责是监测病虫发生动态，向农民提供有关信息，培训农民如何决策实施IPM。 2)实施规范的IPM培训措施。密歇根州立大学每年要举办各种类型的IPM培训班。农民培训班，使农民系统地掌握IPM知识和新技术；推广员培训班则重点放在提高推广员水平，作为师资力量推广IPM技术。同时，县推广站分季节、作物，通过室内、室外(现场会)不定期地进行IPM培训。培训的另一种形式是各现场成立青少年四健(4－H)会，四健即灵活的大脑(HEAD)、灵巧的双手(HAND)、健康的体魄(HEALTH)、美好的心灵(HEART)。每周举办1～2次小学生培训。在培训各方面知识的同时，向他们讲述IPM知识，通过他们影响各自的家庭，推动IPM项目的实施。 3)运用广泛的IPM传播手段。密歇根州立大学在农作物病虫发生季节，每周召开2次电话会议，参加人员为各县推广员和学校各专业组的专家教授，汇集各县、点的情况，分析确定病虫发生趋势预报，研究生产中的问题，然后编印出资料、小报分发到各农场，并输入到互联网中，让农民随时在自己的计算机中查阅有关信息。另一方面，通过电视广播向农民传播，建立免费热线电话，昼夜向农民提供咨询服务。 4)开展大量的IPM试验示范，不断提高IPM技术和应用范围。目前，密歇根州IPM项目已从农业发展到林业，从单一的实施IPM措施发展到推广生物防治技术和转基因工程的开发应用。同时，计算机信息技术、国际互联网的发展将进一步刺激IPM项目的进程。 三、IPM研究的新进展 1)病虫害综合防治的系统工程方法。近些年来，美国一些大学和研究部门应用系统工程方法来研究病虫害发生与防治问题，取得了很大进展。主要是应用计算机，特别是地理信息系统的应用，能够把年度间的资料信息，不同地域间的资料信息，包括气象资料、农作物品种抗性、有益有害生物资料、生态变化等信息集合在一起进行分析处理，找出数学模型，对病虫害的发生作出预测，对将要采取的防治措施进行评价，进而科学地指导生产。密歇根州立大学昆虫系StusrtGage博士在这方面进行了深入的研究，建立了先进的实验室，研究出了当地一些病虫害发生预测和IPM模型，并把它输入因特网中，免费供农场主查寻，大大方便了生产。这种思维方式和先进技术的应用，将推动病虫害IPM项目向纵深发展。 2)生物技术在抗病虫育种中的新进展。目前美国在农业上有5个方面取得了突破性进展。一是通过生物工程，改变了植物对某些害虫的抗性。如棉花中转入BT基因，大大提高了对棉铃虫的抗性。二是通过生物工程，改变了植物对某些病毒的抗性。如番茄中转入弱病毒基因，减轻了病毒为害。三是通过生物工程，改变了植物对某些灭生性除草剂的敏感性，使这类除草剂仅对各种田间杂草有作用而对植物安全。四是通过生物工程提高植物对自然灾害的抵抗能力，如干旱、淹水等。五是通过生物工程来延长植物体的绿色时间，避免早衰，提高了作物产量与品质。 生物技术在抗病虫育种中应用的基本方法，一是组织培养繁殖大量单细胞(植株)；二是筛选和提取有用的基因，这些基因有的在植物体筛选，有的在某些细菌中提取，也有的在某些病毒中提取；三是把筛选的基因通过一种特殊的装置(基因枪)打入组培动植物细胞中；四是繁殖转基因后的种苗，出现性状分化者则为导入基因的种苗，通过进一步培养，观察确定是否符合设计要求。 转基因的研究与利用现状和问题。应用转基因技术培育抗性品种已取得了突破性进展，但目前的研究和利用还处在初步阶段，许多可利用基因都是在偶然中发现的，但从理论上讲，DNA是一个大分子，可用化学方法改变其分子结构，通过计算机设计新的基因，这就需要对有关基因的知识及细胞的生物学特性有一个详细的了解；在制作转基因过程中，有些基因转入后并不表现(称为隐性基因)，需要发明一种工具使隐性基因能够按照人们的要求表现出来；转基因的品种对该品种原有的生产、质量等性状一般不会有改变，但对于这种转基因产品的质量及其对人体是否会产生影响，人们在认识上存在很大差异，如欧洲、日本等国禁止转基因产品输入。 3)化学除草。密歇根州地广人稀，耕地面积大，长期以来，人们通过喷洒化学除草剂的方法来解决农田杂草的防除问题，其中小麦达50％，玉米、大豆达99％，使用的除草剂多为选择性除草剂，长期使用导致了农田草相的变化，使药效下降，而一些灭生性除草剂虽然效果较好，但对农作物也有同样的灭杀效果，限制了使用。近些年来，美国已将抗农达(ROUNDUP)的基因导入玉米，使这一灭生性好的除草剂得到了广泛的应用，农民再不愁玉米田杂草的防除了。1998年玉米抗除草剂的其他转基因品种也进入推广阶段。另外在大豆上也转入抗农达的基因，预计到2000年，25％的大豆为抗性大豆，抗性甜菜2a后可投入生产。由于抗除草剂基因转入农作物，促进了一些农药公司的发展。如生产“农达”的孟山都公司把某些种子公司买下来，使种子部门培育与“农达”相配套的品种，既解决了种子销售问题，也解决了农药销路，农民也欢迎，公司有了发展市场。

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