虫口夺粮 18亿亩农田上的持久战
2021年4月,位于安徽阜南县许堂乡的邰庄村,农场主刘向前在自家麦田中发现了一些叶片上出现黄色条纹的小麦,这是小麦条锈病的典型特征。长期从事农业生产的农民们对于这种可能给小麦带来严重损害的病害十分警觉,一旦发现,他们便能够迅速采取相应的防治措施,在短时间内,数百亩的小麦田都完成了农药喷洒工作。警报声起,行动区域迅速拓宽,更广阔的田野上,市、县、乡的农业专家们络绎不绝地踏入麦田,对条锈病的发病状况进行详尽调查,并指导农民进行药物防治。那段时间,乡野之上,空中充斥着植保无人机的飞行身影。刘向前在12月初向记者透露,今年夏季条锈病严重爆发,幸亏及早发现并采取了防治措施,损失微乎其微。他期待这种积极的局面能够在2022年得以延续。

小麦条锈病单个病斑。受访者供图
一年6000万吨粮食“虫口脱险”
复种作物在内,我国每年播种的面积总计超过二十亿亩,其中粮食作物的播种面积占据了绝大多数。根据国家统计局的公布,2020年我国的粮食播种面积达到了十七点五亿亩,这一数据构成了维护我国粮食安全的最关键支撑。
确保粮食供应稳定的关键措施之一,便是病虫害的管控。在2020年9月,我国正式发布了17种被列为一级的农作物病虫害名单,这些病原体和害虫主要针对的是小麦、水稻、玉米这三种作为主食的作物。
小麦作物中,条锈病、赤霉病以及蚜虫被视为重要的病虫害防治目标。近年来,草地贪夜蛾的入侵对玉米造成了极大的威胁。至于水稻,北方地区主要受到稻瘟病的侵袭,而南方地区则需应对稻飞虱、稻纵卷叶螟、二化螟等多种害虫的困扰。
在和病虫害战斗中,是否能占据上风,直接影响着一年的收成。
这些病虫害并非每年都会全面爆发,2021年,我们面临的主要敌人包括小麦条锈病、草地贪夜蛾、南方玉米锈病以及稻纵卷叶螟,此外,小麦蚜虫也是常见且频发的威胁。

卷叶是稻纵卷叶螟危害的典型症状之一。受访者供图
全国农技推广中心提供的数据揭示,我国在过去的十年间,水稻病虫害的年均发生区域超过12亿亩,而实施防治的区域则超过19亿亩。至于小麦,其年均发生区域达到8亿亩,防治区域为11亿亩;玉米方面,年均发生区域约为7亿亩,防治区域为6.4亿亩。
值得注意的是,病虫害所带来的损害难以完全消除,一旦发生,必然会造成一定程度的损失。然而,采用覆盖范围广、效果显著的防治手段,能够将损失降至最低。根据相同来源的数据,通过实施有效的病虫害防治措施,每年在三大主要粮食作物中至少可以减少近6000万吨的产量损失,尽管如此,实际损失仍高达约1200万吨。
6000万吨粮食成功避免了虫害的侵袭,这究竟意味着什么?2021年,河南省的粮食总产量位居全国第二,仅次于黑龙江,达到了6544万吨。我们几乎是从虫害的威胁中,拯救出了全国粮食产量第二大省的全部收成。
被阻断的草地贪夜蛾扩张路
2021年7月,在江苏徐州的一处农场里,几位农业技术人员正为种植者们提供技术支持。他们观察到田间玉米叶片上出现了明显的虫蛀痕迹,“这是玉米螟造成的典型迹象,我们可以通过无人机喷洒氯虫苯甲酰胺或甲维盐来有效防治。”
玉米螟作为玉米作物的一大害虫,尽管它并未被纳入国家公布的17种一类病虫害名单之中,然而,在众多地区,它已被认定为地方上的二类病虫害。2021年,多地出现玉米螟现象。据安徽阜南县植保植检站7月14日发布的病虫情报,当地春玉米田一代玉米螟虫的感染率达到了100%,平均受害植株比例为4.76%,最高可达8%。与去年同期相比,灯下捕获的虫量有所增加,整体发生率属于中等偏轻,预计受影响的面积将达到30万亩。此外,预报中还详细说明了不同阶段的防治措施及注意事项。
与此同时,江苏如皋农技推广中心发布了一份病虫害信息报告,其中不仅披露了玉米螟的发生状况,而且还详细介绍了另一种被称为“王牌”的害虫——草地贪夜蛾的详细信息。
据情报透露,监测点在5月25日捕获到1头成虫,随后在7月8日再次发现成虫出现,从7月8日至8月3日,自动测报系统累计记录到的诱蛾总数达到了42头。
草地贪夜蛾,一种于2019年闯入我国的害虫,短短两年间便迅速扩散、安家,并在春季向北迁徙,已然成为众人关注的农业害虫之一。
作为非本土物种,其初期由于在本地缺少天敌的制约,若成功定居并迅速繁殖,其带来的危害或许会比在其原生长地更为严重。王振营,国家玉米产业技术体系病虫草害防控研究室主任,同时也是中国农科院植保所的研究员,向记者透露,为了应对草地贪夜蛾的入侵,我国已经构建了一套完整的监测系统,对草地贪夜蛾的扩散情况进行了全面而系统的监控。此外,农业农村部还制定了“三区四带”的布防策略,通过层层设防,有效地减缓了草地贪夜蛾向北迁移的速度,从而最大程度地减轻了玉米主产区在防控方面的压力。

2020年6月,王振营及其团队成员于广西南宁对玉米抵御草地贪夜蛾的实验成效进行了实地考察,相关图片由受访者提供。
王振营透露,目前我国已建立起针对草地贪夜蛾的监测预警系统及一系列综合防治技术,这些措施能有效遏制草地贪夜蛾带来的损害。2021年,草地贪夜蛾主要在西南及南方玉米区域造成危害,而在黄淮海及北方春玉米区的影响范围相对较小。得益于及时的防控措施,其对产量的影响微乎其微。公开数据显示,截至目前,草地贪夜蛾的分布仍局限于长江以南地区,其造成的危害和损失控制在3%以下。
在条锈病大暴发之后
成功遏制草地贪夜蛾的关键在于一套完善的监控与防治体系。这套体系包括病虫害的监测与预报,它由遍布全国各地的植保站逐级进行监测,并自下而上进行信息汇报,同时自上而下下达防治措施。预报通常分为长期和中短期两种,形式多样,几乎覆盖了农作物生长的各个阶段。
2021年3月9日,河南省淅川县公布病虫害信息开元ky888棋牌官方版,对小麦条锈病发出预警。预警指出,该县在2020年11月的新一轮小麦生长周期中首次检测到条锈病,这一发现比往年提前了,因而迅速引发了全国各相关单位和部门的广泛关注。
中国农业科学院植物保护研究所的研究员,以及作物真菌病害流行与防控创新团队的实际负责人刘太国对此予以了确认。他向《新京报》记者透露,在2020年条锈病大规模爆发之后,2021年小麦条锈病再度肆虐,其发病时间较早、波及范围较广、病菌数量充足,使得黄淮海地区的小麦主要产区普遍面临了严重的发病风险,其严重程度更是近年来所罕见的。
刘太国指出,秋季小麦自生苗上条锈病的菌源,如甘肃、四川等地的情况,可以用来预测条锈病是否将严重流行。在每年的秋冬季节,中国农业科学院植物保护研究所联合全国农业技术推广服务中心等机构,组织植保科技人员共同开展菌源调查。调查范围涵盖甘肃南部、四川西北部至湖北西北部、河南南部等地,针对小麦条锈病菌菌源基数进行详细研判。同时,结合气象条件、品种种植信息等多方面因素,对来年病害的流行程度和基本走向作出初步判断。在此基础上,全国农技推广中心测报防治系统信息得到调整,农业农村部将小麦中后期主要病虫害的发生趋势及时通报相关单位,确保各地能够提前做好夏粮生产的准备工作。
这些举措无疑发挥了至关重要的作用。刘太国指出,2021年4月正值条锈病的高发期,他曾在多个地区进行了实地考察。从北京出发,途径河北、河南、安徽,直至山东,走遍一圈后发现,除了河北的小麦生育期较晚,尚未发现条锈病之外,其他地区都出现了单片病叶或发病中心。特别是在河南,无论哪一块田地,都能找到发病的迹象。这充分表明,条锈病已经广泛传播开来。
然而,在条锈病最为猖獗的河南,遭受的损失却相对较少。刘太国向记者透露,这与早期的防治措施密切相关。他在河南期间观察到,大部分麦田都进行了农药喷洒,因此尽管条锈病的病斑依然可见,但病菌已经被基本消灭。当时,各地农业部门的干部都在田间地头进行防治指导,省里还提供了资金支持,划拨专项资金用于防治工作,以确保国家夏粮的丰收。
小麦条锈病作为一种对小麦影响极大的流行性病害,我们必须在防治的关键阶段迅速、精确、有效地进行应对。这样的举措对于确保“虫口夺粮”的成果至关重要。一旦错过了防治的最佳时机,小麦的产量损失将不可避免地发生,而且防治效果也会大幅降低。
微观世界里的对抗战
无论是条锈病害,抑或是草地贪夜蛾侵袭,与病虫害的斗争始终是人类在农业领域面临的不变课题。
王振营向记者透露,在三大主要粮食作物中,每一种都可能面临数百种病虫害的威胁;而在实际生产中,可能对产量造成影响的病虫害种类则有几十种之多。
遏制各类疾病或害虫的蔓延,需要众多科研工作者倾注极大的辛劳。而且,这些害虫、病毒以及真菌也在与人类进行着较量,并且持续地发生着进化。
以条锈病为例,该病害的主要发源地位于甘肃与四川两地,特别是甘肃的陇南区域和四川的川北区域,它们被誉为条锈病的“菌源重镇”。在这些地区,存在着数量庞大的菌类种群。
刘太国指出,这种条锈病是由一种仅能在小麦植株上生长的病原菌所引发,一旦该病原菌脱离小麦植株,在短短数日内便会失去活性。刘太国向记者透露,在甘肃和四川的菌源基地,梯田遍布高山,海拔差异显著,小麦在此立体种植。不同海拔的梯田都种植着小麦,山下的小麦成熟并收割较早,病菌随之死亡,然而,大量病菌却随上升气流传播至山上尚未收割的小麦上存活。此外,山下收割时遗落的麦粒会发芽成为“自生麦苗”,山上的病菌随风飘落,重新在山下的“自生麦苗”上繁衍。如此循环往复,病菌得以在炎热的夏季存活,并在麦苗体内度过寒冷的冬季,从而在本地实现“周年循环”。

小麦条锈病发病中心,可以看到多个发病叶片。受访者供图
条锈病在我国的传播途径广泛,尤其在秋冬季,海拔超过2000米的条锈菌,部分会随季风等气流南移,抵达鄂北、豫南等区域。这些病菌随着降雨等下沉气流沉降至麦苗,一旦温湿度适宜,便会引发感染和疾病,进而使病菌得以在冬季存活。次年春季,东南风又将孢子携带回西北地区。
为了有效遏制条锈病的蔓延,菌源基地所在省份规定,培育的小麦新品种必须具备高度的抗病能力方可获得审批。然而,随着病菌的不断变异,曾经具有高抗性的品种可能在数年后失去其抗病能力,病菌正以快速且持续的速度进化。刘太国指出,自1949年起,我国小麦条锈菌的新生理小种经历了多次更替,目前广泛传播的是一种称作“条中34号”的病原生理小种。这种病菌最早在2009年左右被发现,目前已蔓延至全国各地。
随着菌群的进化,育种专家们必须持续优化和开发新的抗病品种,这样才能有效应对菌群的变化,确保防控工作的持续有效性。
种业是抗病虫害基石
品种、病原以及环境构成了病害发生与蔓延的关键要素,刘太国向记者透露,这一概念在植物病理学领域被称作“病害三角”。然而,这一三角形的形成与演变,亦与人类活动对病害发生及传播的干预密不可分,这一综合影响被形象地称为“病害四面体”。
人的参与介入到病虫害与农作物之间的斗争中,这番斗争的性质,必将随之产生转变。
变化之一在于,事先对病虫害的基数进行详尽调查,依据这些数据可以预测病虫害的扩散区域及严重程度,从而能够更加从容地采取应对措施。以小麦条锈病为案例开元棋官方正版下载,涵盖了条锈病菌的夏季和冬季两次大规模调查,以及田间持续的监测工作,这些举措对于确保小麦条锈病在全国范围内的有效防控起到了关键作用。同样,在虫害防治方面,对越冬虫卵和幼虫的调查同样重要,它们能够帮助种植者和农业专家们提前做出有效的判断。
气象因素的预测难度更大,这亦是现代农业领域持续存在依赖自然条件进行生产的现象之一。
好在,2021年对水稻来说,无疑是一个好年景。
中国农业科学院植物保护研究所的水稻害虫创新任务负责人,侯茂林研究员在接受采访时透露,今年的水稻虫害情况较为轻微,对于水稻的迁飞性害虫数量也不算太多,这可谓是天公作美。
水稻的迁飞性害虫,诸如稻纵卷叶螟与稻飞虱,其预测难度相较于本地越冬害虫更大。侯茂林指出,这些迁飞性害虫通常在每年的初夏时节,伴随着季风从东南亚地区迁入,其降落地点与锋面活动密切相关。然而,季风与锋面的具体发生时间以及规模等要素均难以准确预测,因此,对于迁飞性害虫的预测,往往难以获得相对精确的结果。
在虫害问题上,尤其是东北地区的水稻,所遭遇的挑战相对较小。侯茂林这样分析,原因在于,多数水稻害虫在北方无法度过冬季。然而,在南方地区,除了本地越冬的害虫之外,水稻还需抵御稻飞虱、稻纵卷叶螟等两种迁飞害虫的侵袭。
北方水稻若能有效防治稻瘟病,其丰产几率将大大提升。稻瘟病作为水稻病虫害中的关键一环,其危害不容小觑,若防治不力,在严重爆发时甚至可能导致水稻绝收。因此,在水稻病虫害防治工作中,稻瘟病的防治始终占据着重要位置。正如某些省份小麦条锈病的高感度足以一票否决,在水稻品种的审定过程中,稻瘟病的抗病性同样具有决定性的否决权。
尽管危害极大,然而我们拥有极为完善的防治措施。中国农业科学院植物保护研究所的副研究员康厚祥向记者透露,实际上,今年稻瘟病的发病率相当高,然而得益于有效的防治措施,其对产量的损害并不大。

2020年9月,康厚祥及其同事正在进行一项品种改良的实验。在实验中,左侧展示的是未经改良的品种,众多稻穗已经出现了病害。而右侧则是经过改良的品种,其稻穗基本未受到病害的侵扰。图片由受访者提供。
康厚祥指出,稻瘟病的有效控制主要得益于两个方面,一是药物防治手段,目前每亩地的防治费用大约在50至60元之间;二是培育抗病品种,我国在水稻育种领域取得了显著成就,大多数地区已推广种植高抗性品种。在这些因素中,品种的选择尤为关键。
实际上,不仅仅是水稻,还有小麦、玉米以及其他各种作物,在它们与病虫害抗争的过程中,高抗性的品种始终是决定胜负的关键所在。然而,这一点恰恰要求我们不断地突破和努力,以便在病虫害进化的竞赛中,始终能够保持领先。
7万架植保无人机织防控天网
中国农业科学院植物保护研究所的王锡锋研究员指出,自新中国成立以来,我国已历时数十年,成功构建了一套完善的植物保护体系。这套体系涵盖了从中国农科院至地方农科院的科研实力,从中国农业大学至地方农业大学的教研能力,以及从全国农技推广中心至全国所有县的植保与农技推广网络。科研、教育、政府、群众科技组织以及生产者,均融入其中,体系完备,且应对反应迅速。”
王锡锋向记者透露,在田间进行调研期间,他发现了一种病毒性病菌。于是,他立即拨通了全国农业技术推广服务中心某领导的电话。仅仅15分钟之后,当地植保站的工作人员便将电话回拨到了他的手机上。他们对于病虫害的监测极为敏锐,一旦发现,便能在极短的时间内采取有效的防治措施。王锡锋表示,这无疑彰显了我们农业强国的实力,同时也是植保体系健全的象征。实际上,如此迅速的反应速度,在许多实力不足的小国是难以实现的。

2020年10月,王锡锋及其团队成员在开封成功采集到了经过抗病性鉴定的种子样本。相关图片由受访者提供。
近年来,农业规模化与机械化水平的不断提高,使得一股新的力量融入了植保体系,那就是农业社会化服务。在全国各地,特别是在粮食主产区,数量众多的植保无人机和操控它们的“飞手”,为粮食的生长提供了更为全面和完善的防治服务。
王锡锋指出,无人机的作业速度远超人力喷药,且作业效果更为显著。
统计资料显示,2020年间,我国农业领域使用的植保无人机数量已突破七万架。这些无人机每日可为300至400亩农田进行喷洒作业,其效率是人工喷洒的20至30倍。服务成本相对低廉,记者调查发现,各地每亩农田的服务费用大致在8至15元人民币之间。
政府与社会各界,专家与农民群体,共同构建起一个完善而细致的植物保护体系,这一体系已成为抵御病虫害的关键支撑。在此体系之下,能够将病虫害导致的广泛绝收风险降至最低。康厚祥如此阐述。
害虫威胁仍在前方
病虫害与粮食作物的种植紧密相连,这是自然界固有的法则。此外,在人类、作物与病虫害的对抗过程中,我们既要面对眼前的困扰,也要考虑长远的忧虑。
例如,针对入侵性害虫,在我国,近几十年来,陆续出现了众多新害虫。自上世纪70年代末美国白蛾传入我国,90年代美国斑潜蝇的入侵,直至2019年草地贪夜蛾的侵入,这一系列事件不断上演……
针对入侵性害虫,我们构建了三道防线。首先,对那些潜在可能入侵或新近出现的害虫,我们进行风险评估,并发布预警信息。其次,对于跨国界传播的害虫,例如草地贪夜蛾、非洲蝗虫、番茄潜叶蛾等,我们研发了高效的检测技术,构建了区域监测网络,设立了狙击带,并采取多种手段进行捕杀。最后,对于已经大规模入侵的害虫,比如马铃薯甲虫,我们采取措施控制其扩散趋势,防止其进一步蔓延。王振营表示,我国每年都会对病虫害的爆发情况进行调研,并对其发展趋势进行预测,以便于指导防控措施的实施。以草地贪夜蛾为例,在今年10月下旬,全国农技推广中心在云南省组织了对该虫冬季发生情况的专项调查。在楚雄等地进行的田间调查中,发现我们调查的玉米田地中,草地贪夜蛾的发生率高达几乎百分之百。
康厚祥向记者透露,科学家们研究发现,稻瘟病的基因中存在病菌不断进化的迹象。这一发现揭示了病菌与农作物长期斗争、与药物持续竞争的历史过程,这一过程始终未曾停歇。他强调,“展望未来,稻瘟病依然将是水稻种植中最为关键的病害之一。”
值得关注的是,原本在水稻田中肆虐的稻瘟病,如今正对小麦构成全球性的威胁。康厚祥向记者透露,这种稻瘟病菌侵袭小麦导致的灾害,被称为麦瘟病。该病首次在1984年的南美洲爆发,此后几十年间持续扩散,现已蔓延至南亚的孟加拉国、非洲的赞比亚等国家和地区。我国设立了专门的监测体系,配备了专业的监测工具,对麦瘟病的传播速度和途径进行严密监控。理想状态是将其阻挡在国门之外,然而,同时我们也必须做好储备抗病品种等预防措施,以应对麦瘟病的潜在威胁。

水稻叶子上的褐飞虱成虫和若虫。受访者供图
病虫害的产生及其破坏原理相当繁复,侯茂林向记者透露,众多原理至今尚未彻底明了,这无疑给防治工作带来了诸多挑战;而且,某些害虫与病害之间存在着错综复杂的关联,以稻飞虱为例,它对水稻的损害已经相当严重,却仍旧传播水稻病毒,引发了南方地区的水稻黑条矮缩病和水稻条纹叶枯病。
随着2021年的落幕开元ky888棋牌官网版,我国粮食产量再攀新高,国人手中的饭碗依然稳固。然而,这并不意味着与病虫害的斗争已取得最终胜利,2022年,我们又将面临一场激烈的虫害防控战。“这无疑是一场漫长的战役,只要人类继续耕种,防治病虫害的任务就永无止境。”王锡锋如此表示。