國(guó)家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng):陳學(xué)新教授領(lǐng)銜的“優(yōu)勢(shì)天敵昆蟲(chóng)控制蔬菜重大害蟲(chóng)的關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用”

三十年,專(zhuān)注蔬菜害蟲(chóng)的天敵研究

發(fā)布時(shí)間:2021-11-18來(lái)源:浙大新聞辦作者:柯溢能 盧紹慶 劉涵428

走進(jìn)位于杭州蕭山的一個(gè)現(xiàn)代化蔬菜大棚,除了綠油油的蔬菜,棚內(nèi)外都種植著不少鮮花,不僅美化了環(huán)境,而且有助于害蟲(chóng)防治。沒(méi)有錯(cuò),這源自于浙江大學(xué)農(nóng)業(yè)與生物技術(shù)學(xué)院陳學(xué)新教授和團(tuán)隊(duì)的發(fā)現(xiàn),天敵昆蟲(chóng),特別是寄生蜂在繁殖時(shí)需要取食花蜜才能繁殖后代,產(chǎn)卵寄生蔬菜害蟲(chóng)。

利用天敵昆蟲(chóng)控制農(nóng)業(yè)害蟲(chóng),是環(huán)境友好、生態(tài)安全的生物防治技術(shù),也是實(shí)現(xiàn)蔬菜安全綠色生產(chǎn)的重要保障措施之一。陳學(xué)新和團(tuán)隊(duì)在這個(gè)領(lǐng)域耕耘了30年,取得了一系列理論突破與技術(shù)創(chuàng)新。

在日前召開(kāi)的國(guó)家科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)勵(lì)大會(huì)上,這項(xiàng)成果獲得2020年度國(guó)家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。


大規(guī)模系統(tǒng)調(diào)查天敵昆蟲(chóng)

蔬菜是日常生活的必須食品,在我國(guó)種植面積廣、需求量大。然而,蔬菜害蟲(chóng)危害重、損失大,多年來(lái)主要依靠化學(xué)防治,隨著害蟲(chóng)抗藥性增強(qiáng),防控難度不斷增大。

從上個(gè)世紀(jì)90年代初,綠色安全手段控制害蟲(chóng)開(kāi)始進(jìn)入公眾的視野。然而此時(shí),國(guó)內(nèi)科學(xué)界對(duì)蔬菜害蟲(chóng)的天敵昆蟲(chóng)種類(lèi)及其生物學(xué)特性還知之甚少。于是,陳學(xué)新和團(tuán)隊(duì)開(kāi)展了長(zhǎng)達(dá)10余年的大規(guī)模天敵昆蟲(chóng)調(diào)查。

團(tuán)隊(duì)研究的天敵昆蟲(chóng)主要有兩部分,一類(lèi)是捕食性天敵,例如瓢蟲(chóng)通過(guò)獵捕害蟲(chóng)為生。一類(lèi)是寄生性天敵,例如寄生蜂通過(guò)寄生方式,壯大自己致死害蟲(chóng)。

那個(gè)時(shí)候,陳學(xué)新和團(tuán)隊(duì),要風(fēng)雨無(wú)阻地定時(shí)定點(diǎn)開(kāi)展調(diào)查,研究害蟲(chóng)和天敵昆蟲(chóng)的生長(zhǎng)規(guī)律。“那時(shí)候經(jīng)費(fèi)也比較緊張,拖拉機(jī)、摩托車(chē)什么交通工具都坐過(guò)?!绷铌悓W(xué)新印象最深刻的是,有一次去廣東與廣西交界處調(diào)研,坐著大貨車(chē)暈車(chē)吐了一路,但還有一段山路無(wú)法使用交通工具,他們愣是硬著頭皮走了幾十里山路。

通過(guò)長(zhǎng)期系統(tǒng)普查、科學(xué)鑒定和分析,團(tuán)隊(duì)查明了我國(guó)蔬菜害蟲(chóng)上的天敵昆蟲(chóng)種類(lèi),使我國(guó)已知種類(lèi)增加了83%。

調(diào)查的研究方法也一直延續(xù)到今天,走進(jìn)陳學(xué)新的辦公室,就能看到一個(gè)捕蟲(chóng)網(wǎng)。“每年我都會(huì)帶著團(tuán)隊(duì)成員和同學(xué)們出去做調(diào)查研究?!彼f(shuō)。


長(zhǎng)期研究?jī)?yōu)勢(shì)天敵昆蟲(chóng)特性

種類(lèi)明確了,就要了解他們的習(xí)性。用陳學(xué)新的話(huà)說(shuō),天敵昆蟲(chóng)什么時(shí)候工作,什么時(shí)候休息,什么時(shí)候談戀愛(ài),這些信息如果不了如指掌,就無(wú)法利用天敵昆蟲(chóng)來(lái)抵御害蟲(chóng)。

第一步,就是在實(shí)驗(yàn)室里先飼養(yǎng)起來(lái)。然而,野外能生存,在實(shí)驗(yàn)室飼養(yǎng)可不容易,要對(duì)溫度、濕度、光照、營(yíng)養(yǎng)等條件都要進(jìn)行不斷摸索。

與此同時(shí),團(tuán)隊(duì)通過(guò)天敵昆蟲(chóng)發(fā)生量大、捕食或寄生率高、環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)這三個(gè)條件,篩選出螟黃赤眼蜂、淺黃恩蚜小蜂等22中優(yōu)勢(shì)天敵昆蟲(chóng)資源,并系統(tǒng)闡明了它們的生長(zhǎng)、發(fā)育、繁殖等關(guān)鍵生物學(xué)特性及種群消長(zhǎng)規(guī)律,解析了不同天敵昆蟲(chóng)間互作互補(bǔ)的控害機(jī)制,為天敵昆蟲(chóng)的人工化繁育、田間保護(hù)和利用提供了重要科學(xué)依據(jù)。

這其中一個(gè)重要的發(fā)現(xiàn)就是天敵昆蟲(chóng),產(chǎn)卵之前要吃花蜜,否則沒(méi)有下一代。“這就解釋了為什么整片單一種植的蔬菜地水稻田里很少有害蟲(chóng)天敵昆蟲(chóng)?!标悓W(xué)新說(shuō),農(nóng)田果園要建成花園,通過(guò)種植特殊的顯花植物,還能起到生物防治的作用。

通過(guò)對(duì)只有芝麻粒大小的昆蟲(chóng)進(jìn)行研究,團(tuán)隊(duì)先后攻克了螟黃赤眼蜂、頸雙緣姬蜂等12種優(yōu)勢(shì)天敵昆蟲(chóng)的保種和人工繁殖方法。陳學(xué)新說(shuō):“堅(jiān)守是取得今天成績(jī)的一個(gè)重要原因,在最困難時(shí)候堅(jiān)持下來(lái),為生產(chǎn)應(yīng)用儲(chǔ)備了大量技術(shù)?!?/span>

隨著技術(shù)的成熟。陳學(xué)新團(tuán)隊(duì)還扭轉(zhuǎn)了入侵害蟲(chóng)“無(wú)藥可治”的局面。

過(guò)去,境外害蟲(chóng)入侵造成暴發(fā)成災(zāi),一般認(rèn)為沒(méi)有本土天敵,就需要引進(jìn)國(guó)外天敵,周期長(zhǎng)。在上世紀(jì)九十年代初,美洲斑潛蠅入侵我國(guó),對(duì)我國(guó)蔬菜造成了嚴(yán)重危害。陳學(xué)新團(tuán)隊(duì)根據(jù)我國(guó)潛葉害蟲(chóng)已有的天敵分析及田間系統(tǒng)調(diào)查,找到了國(guó)內(nèi)本地的天敵昆蟲(chóng),成功控制了入侵斑潛蠅。就在去年,一種能將玉米全部吃掉的草地貪夜蛾,突然入侵我國(guó),陳學(xué)新團(tuán)隊(duì)也在短期內(nèi)找到了國(guó)內(nèi)的優(yōu)勢(shì)本地天敵昆蟲(chóng)。

“這一次從一開(kāi)始我們就重點(diǎn)對(duì)本土天敵昆蟲(chóng)開(kāi)展調(diào)查和研究。”陳學(xué)新說(shuō),“花了將近一年多的時(shí)間就基本明確了解草地貪夜蛾的國(guó)內(nèi)本土天敵,不僅縮短了時(shí)間還提高了效率?!?/span>


天敵昆蟲(chóng)規(guī)模化繁殖應(yīng)用

現(xiàn)如今,走進(jìn)一個(gè)蔬菜大棚,只需要在五個(gè)位置放上天敵昆蟲(chóng),就可以控制害蟲(chóng)。究其成本,比如控制番茄上的煙粉虱,使用植物源除蟲(chóng)菊酯一季番茄平均打8次藥,費(fèi)用約1200元,而釋放麗蚜小蜂等天敵昆蟲(chóng)需要4次,總費(fèi)用約1400。兩者成本幾乎相近,但不使用農(nóng)藥的番茄更優(yōu)質(zhì),在市場(chǎng)上售價(jià)也更高。同時(shí),相較于繁復(fù)的勞動(dòng),天敵釋放則更為輕松方便。

如何完成規(guī)?;纳a(chǎn)?這就需要天敵工廠(chǎng)。

陳學(xué)新帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)創(chuàng)制了天敵昆蟲(chóng)的飼養(yǎng)、收集、包裝和儲(chǔ)運(yùn)等裝備,創(chuàng)建了規(guī)模化繁殖天敵的生產(chǎn)工藝,并制定了相應(yīng)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)程。目前通過(guò)他們團(tuán)隊(duì)技術(shù)支持的9家企業(yè),年生產(chǎn)能力達(dá)100億頭。

在使用天敵昆蟲(chóng)控制害蟲(chóng)上,陳學(xué)新團(tuán)隊(duì)創(chuàng)造性地提出了“天敵昆蟲(chóng)+”協(xié)同促增控害的關(guān)鍵技術(shù),集成創(chuàng)建了適合不同區(qū)域、不同栽培模式下,十字花科、茄科和豆科三大類(lèi)蔬菜上小菜蛾、煙粉虱、斑潛蠅等重大害蟲(chóng)的綠色防控技術(shù)體系,多年多點(diǎn)大面積應(yīng)用后發(fā)現(xiàn),平均防控效率達(dá)85%以上,減少農(nóng)藥使用60%以上,為我國(guó)重大蔬菜重大蟲(chóng)害的安全綠色控制提供了技術(shù)支持。

目前,我國(guó)蔬菜有3億多畝的種植面積,這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用潛力十分巨大。

(文字 柯溢能/攝影 盧紹慶/攝像 劉涵