目前全世界有几百种昆虫性诱剂,美国、日本等发达国家应用普遍,在农业生产中发挥了巨大作用。国内性诱剂原药用量不到世界总量的1%,性诱剂在国内有着巨大的发展空间。中国科学院动物研究所研究员、中国绿色农业服务联盟主席盛承发近日专程来到《农资导报》编辑部,就昆虫性诱剂的研究进展及其在害虫防治中的应用等问题接受专访。
性诱剂可发挥大作用
盛承发长期以来从事害虫防治研究。在棉铃虫防治中,首次提出少施药摘早蕾增产新技术,突破传统的治虫策略和棉花栽培理论,在超补偿和生长冗余等方面也有突出成就。他说,化学杀虫剂在保护农作物、挽回产量损失以及压制卫生害虫等方面发挥了巨大作用,但随之带来了食品污染、环境污染、天敌杀伤、害虫抗药性、对象害虫频繁暴发以及次要害虫上升等一系列严重的经济生态学问题。
外激素是由动物体内合成、向体外散发,以影响同种其他个体的化学物质。目前已知4类外激素即性外激素、聚集外激素、示踪外激素和报警外激素。对于昆虫来说,用释放性外激素进行生殖化学通讯,是非常经济高效的,具有高度的遗传稳定性。现在被人类利用,成为对付害虫的致命武器。
性诱剂是人工合成的性外激素,主要作用是招引异性前来求偶交配,在4类外激素中最为常见,作用最为强烈和持久,基本特点是极其微量、基本专一、完全无毒、毫无污染、不产生抗药性。
盛承发介绍说,昆虫性诱剂使用以成本低廉、操作方法简便、防治效果显著而被人们日益认知。性诱剂在作物害虫的综合防治中可发挥五大作用:监测虫情,指导防治;大量诱杀,聚歼成虫;干扰交配,控制虫情;保护天敌,兴益除害;减少污染,保护环境。
昆虫性诱剂主要用于害虫种类识别、入侵检疫、虫情监测、虫灾报警、大量诱捕、迷向(干扰交配)。美国、日本等发达国家应用普遍,在绿色和有机食品生产中发挥了巨大作用。
国际上应用性诱剂的成功典范应首推美国扑灭棉铃象甲(cotton boll weevil)。棉铃象甲1892年由墨西哥传入美国,此后100多年是美国棉花的头号害虫,造成直接经济损失高达220亿美元。20多年前,科学家找到了它的性诱剂。经10余年努力,该虫基本绝迹,成为世界治虫史上的一个典范。
国内应用初具规模
据了解,国内昆虫性诱剂研究已有40余年历史,中国科学院动物研究所是主要研究机构,经过三代科学家的不断努力,在昆虫分类学、生理学、生态学、生物化学、信息化学等基础研究方面取得大量成果,并不断鉴定、分离、合成有关化合物,研制和改进多种性诱剂。目前动物所拥有150余种性诱剂制品,主要包括:梨小食心虫、桃小食心虫、苹小卷蛾、金纹细蛾、苹果蠹蛾、桃潜蛾、桃蛀螟、枣粘虫、核桃举肢蛾、透翅蛾、小菜蛾、斜纹夜蛾、甜菜夜蛾、甘蓝夜蛾、棉铃虫、烟青虫、豆荚螟、大豆食心虫、二化螟、三化螟、大螟、二点螟、白螟、黄螟、条螟、玉米螟、地老虎、二点委夜蛾、红铃虫、粘虫、草地螟、向日葵螟、谷斑螟、粉斑螟、茶小卷叶蛾、槐小卷蛾、松毛虫、多种木蠹蛾、松鞘蛾、微红梢斑螟等国内主要农林害虫,并获得数十项科技奖和技术专利。2009年,动物所成立了“中国科学院绿色农业技术集成与发展中心”,优化集成了一批专家和技术,性诱剂研究与应用获得新的机遇。
盛承发介绍,几十年来,动物所向国内外提供了大量的高效优质性诱剂,累计应用面积达几百万公顷,产生了较大的社会、经济和生态效益。
在粮棉作物上,棉铃虫、二化螟、玉米螟、二点委夜蛾等害虫的诱捕防治初具规模。2000~2012年吉林市东福米业公司连续13年自发在全部稻田使用性诱剂诱捕防治主要害虫二化螟,防治效果良好,完全免除化学杀虫剂,配合其他绿色生产措施,生产出高等级大米,不但产生了良好的经济、环境、生态与社会效益,而且带动生态旅游等产业快速发展。近年来,在东福米业的示范带动下,吉林省稻区纷纷仿效,2011年全省应用性诱剂面积4000公顷,初显规模效应。目前应用正向黑龙江和辽宁等省稻区辐射,并且带动了其他种类性诱剂的示范应用。谈起此案例,盛承发非常兴奋。
在蔬菜生产上,针对十字花科小菜蛾,大葱、番茄与豆类的棉铃虫以及多种蔬菜的斜纹夜蛾、甜菜夜蛾、棉铃虫,性诱剂诱捕防治达到了一定规模,以新疆、北京、河北、上海、广东、湖北、浙江、江苏等地较为集中,积累了一定经验。
盛承发介绍说,早在1978~1982年,动物所与有关单位合作,在辽宁省绥中县白梨产区示范梨小食心虫性诱剂诱捕防治,面积逐年扩大至5400公顷,防治效果超过化学农药。2009年以来,在国家科研专项“北方果树食心虫综合防控技术研究与示范推广”的促进下,梨小食心虫、桃小食心虫等高效性诱剂示范工作在新疆、陕西、山西、河南、山东、河北、北京、辽宁等地广泛开展,并向湖北、安徽、江苏、四川等地辐射。
推广更需努力
2009年,动物所成功研制出梨小食心虫高效性诱剂,诱蛾效果达到常规技术产品的3~5倍,而成本不到国外同类产品的五分之一,被认为是国内外该领域30余年来的最大突破。
中国性诱剂迷向技术得到快速发展,与植物源引诱剂联合使用技术也有显著进步,各类诱捕器包括水盆、粘胶、笼罩、漏斗、电击、毒诱等也在不断改进。尽管如此,与美国、日本等发达国家相比,国内性诱剂的使用才刚刚起步,相关种类、使用技术、器具等都有着巨大的发展空间。
近年来食品安全问题日益突出,相关部门提出,积极示范应用昆虫化学信息素诱杀技术。早在2004年,动物所与河南省济源白云实业有限公司共同建立“中国科学院生物农药中试基地”;2011年10月,中国绿色农业服务联盟在北京成立。这类企业和机构的运行,为中国昆虫性诱剂等技术的推广应用搭建了一个良好的平台。