近日，中國農業(yè)科學院植物保護研究所經濟作物蟲害監(jiān)測與控制創(chuàng)新團隊領銜的一項大尺度景觀模擬與長時間區(qū)域監(jiān)測研究，揭示了近年來我國黃河流域棉鈴蟲的區(qū)域種群發(fā)生危害加重的生態(tài)學機制。相關研究成果發(fā)表在《植物生物技術雜志（Plant Biotechnology Journal）》。
棉鈴蟲是一種重大農業(yè)害蟲，能取食危害棉花、玉米、小麥、大豆、花生等數(shù)十種農作物。20世紀90年代末，黃河流域率先商業(yè)化種植轉Bt基因抗蟲棉花（簡稱“Bt棉花”），Bt棉花種植面積占比逐年提高，2004年以后長期基本穩(wěn)定在100%。大規(guī)模種植的Bt棉花在整個農田生態(tài)系統(tǒng)中形成了集中“誘卵殺蟲”的棉鈴蟲“死亡陷阱”，從而破壞了棉鈴蟲季節(jié)性寄主轉換的食物鏈，明顯減輕了對玉米、花生、大豆等其他寄主作物的危害。
近些年，因勞動力成本上升、棉花價格下降等原因，黃河流域棉花（全部是Bt棉花）種植規(guī)模快速壓縮，2019年種植面積與2007年相比，下降幅度達80%。最新研究發(fā)現(xiàn)，隨著Bt棉花種植面積大幅減少，Bt棉花對農田生態(tài)系統(tǒng)中棉鈴蟲種群發(fā)生的控制能力明顯減弱，導致棉鈴蟲區(qū)域性種群數(shù)量不斷增加，2019年棉鈴蟲成蟲上燈數(shù)量上升至2007年的1.9倍。Bt棉花對棉鈴蟲幼蟲依然高效控制，因此Bt棉田棉鈴蟲幼蟲危害一直很輕。但玉米、花生、大豆等其他寄主作物上棉鈴蟲幼蟲發(fā)生程度、危害損失不斷加劇，用于棉鈴蟲防治的殺蟲劑使用量不斷增加，2019年，殺蟲劑的單位面積使用量是2007年的2.0～4.4倍。同時研究強調，棉花是棉鈴蟲最適宜的寄主作物，20世紀90年代初，棉鈴蟲暴發(fā)成災與棉花大面積種植密切相關，當前黃河流域棉花多為零星種植，雖然棉鈴蟲種群呈現(xiàn)加重趨勢，但不會出現(xiàn)90年代初的嚴重暴發(fā)局面。
該研究是國際上首例Bt作物減少種植對靶標害蟲區(qū)域種群發(fā)生調控作用的系統(tǒng)評價，從反面進一步證實了Bt作物對靶標害蟲區(qū)域性種群具有明顯的控制作用，Bt棉花控害效果與其種植規(guī)模呈正相關關系，同時揭示作物種植結構調整對多食性害蟲發(fā)生危害的影響效應。這為今后Bt作物的科學布局及其在害蟲防控中的應用、以及基于農田景觀格局的害蟲區(qū)域防控策略的創(chuàng)新提供了科學借鑒與理論依據(jù)。
