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中國農(nóng)科院副院長、中國工程院院士吳孔明:
[中國科學(xué)報]棉花害蟲防治要有新思路
發(fā)布時間:2014-04-22
|來源: 《中國科學(xué)報》2014年4月22日|作者:原詩萌
棉花是事關(guān)國計民生的重要戰(zhàn)略物資,而棉花的生產(chǎn)一直和害蟲有著密切的關(guān)系。據(jù)了解,目前我國棉花害蟲有300多種,如果不進(jìn)行防治,年度的產(chǎn)量損失將超過30%。
如今,我國的棉花害蟲防治已經(jīng)走過了65年的歷史。由于棉花害蟲的發(fā)生和環(huán)境條件、種植模式、棉花品種、栽培措施及防治手段等有非常大的關(guān)聯(lián),因此,這65年來棉花害蟲的防治,也是一個動態(tài)和不斷發(fā)展的過程。
在近日舉行的第二期農(nóng)科講壇上,中國農(nóng)科院副院長、中國工程院院士吳孔明指出,對未來風(fēng)險的管控,是棉花害蟲防治不斷的追求。“正是通過研究科學(xué)問題,我們對未來有了更多的判斷。我們知道了未來的問題在什么地方,今天就要采用技術(shù)手段,不要讓這種問題成為現(xiàn)實。”
1950年,齊兆生懷著一腔報國的熱血從英國回到了北京,在中國農(nóng)科院的前身——華北農(nóng)科所成立了棉花害蟲研究組。1957年,中國農(nóng)科院植物保護(hù)所正式成立。當(dāng)年3月,齊兆生通過幾年的生產(chǎn)調(diào)研和實踐,來到河南省新鄉(xiāng)七里營建立了實驗室的科研基地。
齊兆生在這里一干就是30余年,一直到自己退休。他在七里營形成了一整套棉花害蟲防治的操作規(guī)程和技術(shù),并進(jìn)行大規(guī)模推廣應(yīng)用,為我國棉花產(chǎn)業(yè)提供了重要的技術(shù)支撐。
到了上世紀(jì)80年代末和90年代初,我國棉花生產(chǎn)開始面臨新的問題——棉花害蟲開始產(chǎn)生高的抗藥性,導(dǎo)致了對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)危害很大的棉鈴蟲區(qū)域性災(zāi)變。這時候,生物技術(shù)成為了人們與棉花害蟲進(jìn)行斗爭的新武器。
“化學(xué)農(nóng)藥有非常多的好處,但也帶來了一系列的問題。因此,在上世紀(jì)80年代之后我們談植物保護(hù),更強調(diào)的是綜合防治,即讓農(nóng)民一方面用化學(xué)農(nóng)藥,同時也要使用生物農(nóng)藥和其他防治技術(shù)。”吳孔明說。
吳孔明解釋說,生物農(nóng)藥和害蟲的關(guān)系,就像是貓和老鼠的關(guān)系,我們?nèi)祟惪傁M懈嗟呢埌牙鲜蟪怨猓窃谧匀灰?guī)律下,如果貓?zhí)啵牙鲜蟪怨庖院?,這些貓一定都會餓死。所以貓不能太多,而是要和老鼠的數(shù)量保持平衡。
然而,在棉花害蟲防治方面,這種平衡人類卻無法接受。“一般而言,生物農(nóng)藥的控制效果能夠達(dá)到50%~60%就已經(jīng)不錯了。如果百株棉花棉鈴蟲就10頭,使用生物農(nóng)藥后,可能剩下兩三頭,并不影響產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。而如果是100頭棉鈴蟲,用生物農(nóng)藥消滅了50頭后,還剩下50頭,這剩下的50頭會把棉花都吃光,等于沒有進(jìn)行防治。”吳孔明說。
同時,在使用生物農(nóng)藥過程中,噴霧的方式以及刮風(fēng)、下雨、陽光照射等,也都會對生物農(nóng)藥的使用效果產(chǎn)生影響。
科研人員在不懈努力之下,終于找到了一項新的“武器”——BT(Bacillus thuringiensis,蘇云金芽孢桿菌)基因抗蟲棉花。
吳孔明表示,過去我們搞農(nóng)藥和搞育種完全是兩碼事,而BT抗蟲棉,則是通過生物技術(shù),將抗蟲基因從微生物中轉(zhuǎn)移到棉花的種子中。這樣一來,就產(chǎn)生了一個革命性的變化,即把棉花自身變成了一個生產(chǎn)生物農(nóng)藥的“工廠”,而且種到地里以后,無論刮風(fēng)下雨,都不會影響生物農(nóng)藥的“效果”。
“從棉花害蟲防治的歷史來看,往往是生產(chǎn)上出了問題,找個技術(shù)解決,技術(shù)使用了以后又產(chǎn)生新的問題,于是再找個新的技術(shù)。我們的研究永遠(yuǎn)跟在產(chǎn)業(yè)問題后面。”吳孔明說。
而在吳孔明看來,當(dāng)一個技術(shù)開始使用的時候,應(yīng)該問問自己,這個技術(shù)會不會帶來新的問題以及怎么避免和預(yù)防這些新的問題產(chǎn)生。“我們不能等這個問題產(chǎn)生了以后,再來解決這個問題。”
因此,在BT抗蟲棉商業(yè)化的同時,吳孔明和他帶領(lǐng)的科研團(tuán)隊,也向自己提出了以下四個重要的問題:棉鈴蟲種群如何變化?是否會出現(xiàn)抗性問題?天敵的生防服務(wù)功能如何變化?非靶標(biāo)害蟲種群如何演替?
吳孔明表示,正是通過研究這些科學(xué)問題,我們對未來有了更多的判斷,并盡早采用技術(shù)手段,不讓這些問題成為現(xiàn)實。“對未來的風(fēng)險管控,是我們棉花害蟲防治不斷的追求。”吳孔明說。
而回顧65年來的棉花害蟲防治歷史,吳孔明也頗有一番感慨。他表示,中國是一個資源非常有限的國家,因此,我們只有通過科技創(chuàng)新,才能夠支撐我們國家經(jīng)濟(jì)社會的快速發(fā)展。在科技創(chuàng)新過程中,學(xué)科、平臺、團(tuán)隊和科研基地是保障,同時,科研需要積累,才能走到科學(xué)的前沿和科技殿堂的頂層。
“經(jīng)過65年的積累,我們從一個簡單的生產(chǎn)技術(shù)研究課題組,成為了向國際這一領(lǐng)域科學(xué)前沿靠攏的實驗室。我們希望在中國農(nóng)科院創(chuàng)新工程指引下,有更多的實驗室圍繞國家需求和科學(xué)前沿開展科學(xué)研究,為國家做出更大的貢獻(xiàn)。”吳孔明說。
如今,我國的棉花害蟲防治已經(jīng)走過了65年的歷史。由于棉花害蟲的發(fā)生和環(huán)境條件、種植模式、棉花品種、栽培措施及防治手段等有非常大的關(guān)聯(lián),因此,這65年來棉花害蟲的防治,也是一個動態(tài)和不斷發(fā)展的過程。
在近日舉行的第二期農(nóng)科講壇上,中國農(nóng)科院副院長、中國工程院院士吳孔明指出,對未來風(fēng)險的管控,是棉花害蟲防治不斷的追求。“正是通過研究科學(xué)問題,我們對未來有了更多的判斷。我們知道了未來的問題在什么地方,今天就要采用技術(shù)手段,不要讓這種問題成為現(xiàn)實。”
從化學(xué)農(nóng)藥到生物技術(shù)
農(nóng)業(yè)害蟲的防治,最早可以追溯到上世紀(jì)40年代。1948~1950年間,中國近現(xiàn)代農(nóng)業(yè)昆蟲學(xué)家齊兆生在英國留學(xué),他主要從事的是化學(xué)農(nóng)藥方面的研究。齊兆生的一個重要貢獻(xiàn),就是發(fā)現(xiàn)可以利用農(nóng)藥處理種子,并通過種子吸收農(nóng)藥后的傳導(dǎo)來控制地面害蟲的危害。1950年,齊兆生懷著一腔報國的熱血從英國回到了北京,在中國農(nóng)科院的前身——華北農(nóng)科所成立了棉花害蟲研究組。1957年,中國農(nóng)科院植物保護(hù)所正式成立。當(dāng)年3月,齊兆生通過幾年的生產(chǎn)調(diào)研和實踐,來到河南省新鄉(xiāng)七里營建立了實驗室的科研基地。
齊兆生在這里一干就是30余年,一直到自己退休。他在七里營形成了一整套棉花害蟲防治的操作規(guī)程和技術(shù),并進(jìn)行大規(guī)模推廣應(yīng)用,為我國棉花產(chǎn)業(yè)提供了重要的技術(shù)支撐。
到了上世紀(jì)80年代末和90年代初,我國棉花生產(chǎn)開始面臨新的問題——棉花害蟲開始產(chǎn)生高的抗藥性,導(dǎo)致了對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)危害很大的棉鈴蟲區(qū)域性災(zāi)變。這時候,生物技術(shù)成為了人們與棉花害蟲進(jìn)行斗爭的新武器。
“化學(xué)農(nóng)藥有非常多的好處,但也帶來了一系列的問題。因此,在上世紀(jì)80年代之后我們談植物保護(hù),更強調(diào)的是綜合防治,即讓農(nóng)民一方面用化學(xué)農(nóng)藥,同時也要使用生物農(nóng)藥和其他防治技術(shù)。”吳孔明說。
BT抗蟲棉的威力
然而,生物農(nóng)藥在剛開始應(yīng)用的那段時間里,卻沒有收到太好的效果。中國農(nóng)科院植保所棉蟲組的科研人員通過研究,找到了問題所在。吳孔明解釋說,生物農(nóng)藥和害蟲的關(guān)系,就像是貓和老鼠的關(guān)系,我們?nèi)祟惪傁M懈嗟呢埌牙鲜蟪怨猓窃谧匀灰?guī)律下,如果貓?zhí)啵牙鲜蟪怨庖院?,這些貓一定都會餓死。所以貓不能太多,而是要和老鼠的數(shù)量保持平衡。
然而,在棉花害蟲防治方面,這種平衡人類卻無法接受。“一般而言,生物農(nóng)藥的控制效果能夠達(dá)到50%~60%就已經(jīng)不錯了。如果百株棉花棉鈴蟲就10頭,使用生物農(nóng)藥后,可能剩下兩三頭,并不影響產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。而如果是100頭棉鈴蟲,用生物農(nóng)藥消滅了50頭后,還剩下50頭,這剩下的50頭會把棉花都吃光,等于沒有進(jìn)行防治。”吳孔明說。
同時,在使用生物農(nóng)藥過程中,噴霧的方式以及刮風(fēng)、下雨、陽光照射等,也都會對生物農(nóng)藥的使用效果產(chǎn)生影響。
科研人員在不懈努力之下,終于找到了一項新的“武器”——BT(Bacillus thuringiensis,蘇云金芽孢桿菌)基因抗蟲棉花。
吳孔明表示,過去我們搞農(nóng)藥和搞育種完全是兩碼事,而BT抗蟲棉,則是通過生物技術(shù),將抗蟲基因從微生物中轉(zhuǎn)移到棉花的種子中。這樣一來,就產(chǎn)生了一個革命性的變化,即把棉花自身變成了一個生產(chǎn)生物農(nóng)藥的“工廠”,而且種到地里以后,無論刮風(fēng)下雨,都不會影響生物農(nóng)藥的“效果”。
害蟲防治新思路
BT抗蟲棉的商業(yè)化,為我國棉花生產(chǎn)作出了重要的貢獻(xiàn)。不過,吳孔明等研究人員卻并未滿足于此,而是開始了新的思考。“從棉花害蟲防治的歷史來看,往往是生產(chǎn)上出了問題,找個技術(shù)解決,技術(shù)使用了以后又產(chǎn)生新的問題,于是再找個新的技術(shù)。我們的研究永遠(yuǎn)跟在產(chǎn)業(yè)問題后面。”吳孔明說。
而在吳孔明看來,當(dāng)一個技術(shù)開始使用的時候,應(yīng)該問問自己,這個技術(shù)會不會帶來新的問題以及怎么避免和預(yù)防這些新的問題產(chǎn)生。“我們不能等這個問題產(chǎn)生了以后,再來解決這個問題。”
因此,在BT抗蟲棉商業(yè)化的同時,吳孔明和他帶領(lǐng)的科研團(tuán)隊,也向自己提出了以下四個重要的問題:棉鈴蟲種群如何變化?是否會出現(xiàn)抗性問題?天敵的生防服務(wù)功能如何變化?非靶標(biāo)害蟲種群如何演替?
吳孔明表示,正是通過研究這些科學(xué)問題,我們對未來有了更多的判斷,并盡早采用技術(shù)手段,不讓這些問題成為現(xiàn)實。“對未來的風(fēng)險管控,是我們棉花害蟲防治不斷的追求。”吳孔明說。
而回顧65年來的棉花害蟲防治歷史,吳孔明也頗有一番感慨。他表示,中國是一個資源非常有限的國家,因此,我們只有通過科技創(chuàng)新,才能夠支撐我們國家經(jīng)濟(jì)社會的快速發(fā)展。在科技創(chuàng)新過程中,學(xué)科、平臺、團(tuán)隊和科研基地是保障,同時,科研需要積累,才能走到科學(xué)的前沿和科技殿堂的頂層。
“經(jīng)過65年的積累,我們從一個簡單的生產(chǎn)技術(shù)研究課題組,成為了向國際這一領(lǐng)域科學(xué)前沿靠攏的實驗室。我們希望在中國農(nóng)科院創(chuàng)新工程指引下,有更多的實驗室圍繞國家需求和科學(xué)前沿開展科學(xué)研究,為國家做出更大的貢獻(xiàn)。”吳孔明說。
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