增氮固碳循环型高效生态农业模式研发与应用 (重大科研成果连载之三)

蒋高明1，刘美珍1，吴光磊1，李彩虹1，郭立月1，郑延海1，赵建设2，王秀娟3，谷仙1，刘海涛1,4

1中国科学院植物研究所；2河南中远有机农业研究所有限公司；3山东润竹山农业科技有限公司；4农业农村部国际交流服务中心

主要科技创新 (续)

(3) 利用生态平衡原理管理农田生物多样性，探明害虫活动规律和防控的关键技术，创建了零农药基础上的农田生态系统害虫防治“四道防线”技术体系，杜绝了生产环节有害化学投入物使用，净化了食物链，实现了生态农业产品零农药的目标。

国际和国内生态农业中的害虫防治主要运用害虫综合防治的战略，但只是停留在理论阶段，推广应用较困难；或利用“3S”技术建立了多种农林害虫的监测预警系统，针对特定害虫研发了一些生物农药，培育了一些害虫天敌，但这些技术只是针对特定害虫，具有一定的局限性。该项目研发并建立了“四道防线”控制虫害的综合技术体系(图5)：一是诱虫灯诱 捕害虫成虫，从源头减少害虫种群爆发几率；根据害虫对光、波、色信息响应不同， 探明了蛾类和甲壳类害虫的趋光波段，研发出一种双灯双波段太阳能诱虫灯(每盏灯约控10 亩农田)，可有效控制趋光性害虫的数量。二是针对非趋光性害虫，利用天 敌昆虫捕食；比如在玉米大口期 3-5 天释放赤眼蜂卵卡防治玉米螟，每张卡约 3000 只蜂，一亩地约放 5-6 张卡。三是种植诱集植物，维持物种的动态平衡；利用昆虫的 取食习性将其吸引到农田防护林带上，如花椒、紫穗槐、绣线菊等。四是改良土壤， 提高植物本身的抵抗力。经过“四道防线”的综合防控，害虫数量显著下降，害虫年捕获量从 2009 年的 33 kg 降到 2015 年的 2.1 kg (图 6)，降低了94%。

采用物理与生物方式相结合的方法管理物种，利用物种天敌来控制恶性膨胀种 群扩张。该技术解决了农田虫害的早期防控问题，预示人类使用百年的化学农药可以终止，生态平衡得以恢复。所生产的农业产品不含农药残留，有利于人类健康， 并将农田的综合经济效益翻一倍。 

科技局限性

该项目研发技术已经在全国各地不同生态农业生产中得到应用。科技局限性在 于：1）如果在不同气候地带，如热带、温带或者寒带的农业耕作中，需要对不同气候带的作物和耕作方法进行深入研究，针对不同气候带的生态农业种植技术进行参 数修改；2）土壤性质也是该技术重要的参数之一，针对不同土壤质地，需要获取土壤本身的理化性状的指标，在生产实践中需要对该技术的相关参数进行修改和校验，通常需要3-5年的试验数据。在推广中，不同生产者或企业的需求不同，根据应用者各自的需求，该项目的 现有技术为他们解决生产中的实际问题，从而又可能忽略了其他问题。这就要求一方面进行推广应用，另一方面也得不断地进行科学研究完善已有的技术体系。任何技术都有时代的局限性，相信在未来随着科学技术的进步，该项目所研发的技术还需要不断更新，需要紧跟国际生态农业发展态势，关注国际上相关技术的进步。