蟲害帶來(lái)增產(chǎn)

孫美霞　史建華

大多數(shù)人都以為，植物被昆蟲蠶食，損失了一些枝葉花果，這株植物的生長(zhǎng)狀況就永遠(yuǎn)跟不上那些未受蟲害的植物；一片莊稼遭受一定限度的蟲害，肯定會(huì)減產(chǎn)。殊不知，很多植物和人一樣，愈經(jīng)歷磨難，愈是堅(jiān)強(qiáng)，愈能收獲更多。

大家都知道，植食性昆蟲天生以植物為食，不吃植物，就得餓死，甚至滅絕。既然難免會(huì)被昆蟲吃食，植物又如何應(yīng)對(duì)?

自然界中，有關(guān)植物與昆蟲之間密切奇妙的關(guān)系的話題很多，比如植物的形態(tài)和化學(xué)防衛(wèi)策略，還有植物吸引昆蟲為自己傳粉的各種措施等等。這里我們只想從植物的超補(bǔ)償作用談起，讓我們一起感受植物犧牲部分肢體飼喂昆蟲的仁慈之心，感受植物忍受欺凌挫折繼而再生補(bǔ)償?shù)念B強(qiáng)生命力。

自發(fā)彌補(bǔ)損害

補(bǔ)償本意是指生物在繁殖水平上的抗干擾能力，目前多指植物受到蟲害后產(chǎn)生的一種反作用于取食損害的能力。

我國(guó)著名環(huán)境生態(tài)學(xué)家金鑒明將植物補(bǔ)償定義為：“受到蟲害取食的作物所具有的一種自發(fā)彌補(bǔ)損害的能力。”

植物對(duì)蟲害的補(bǔ)償能力與植株上害蟲的密度有關(guān)，有時(shí)低密度害蟲在一定條件下危害植株，反而可以使植物的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量提高，這種補(bǔ)償被稱為超補(bǔ)償。超補(bǔ)償作用是植物的一種自然屬性。特定條件下，多數(shù)植物對(duì)于蟲害造成的損失都具有超補(bǔ)償能力。以華北棉區(qū)為例，在肥水條件較好時(shí)，只要植株頂心基本未受傷害，即使每株受棉鈴蟲采食損失2～10個(gè)早期營(yíng)，仍能顯著增產(chǎn)。這即體現(xiàn)出植物的補(bǔ)償能力。倘若對(duì)此加以利用，將第二代棉鈴蟲的危害程度控制在不損害棉株頂心的目標(biāo)內(nèi)，就有可能收到較好的效益，而且能夠避免施藥過(guò)多所致的昆蟲抗藥性增強(qiáng)與環(huán)境污染問(wèn)題。

中科院動(dòng)物研究所的科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)，人工模擬第二代棉鈴蟲，每株棉去8個(gè)早蕾，結(jié)果增產(chǎn)10％～30％；蠶豆開花期，每株遭受890頭衛(wèi)矛蚜輕度危害3周，蠶豆產(chǎn)量增加32.9％；每株蕪菁上如果有20頭辣根葉甲，產(chǎn)量會(huì)比無(wú)蟲害時(shí)增加53％；水稻秧苗期遭受癭蚊危害，增產(chǎn)11.1％；花生初花期模擬害蟲去葉43％和63％，分別增產(chǎn)2.9％和7.4％。

北京林業(yè)大學(xué)科學(xué)家人工模擬油松毛蟲危害油松葉子，失葉率25％可導(dǎo)致材積提高3％～7％。沙地云杉人工模擬害蟲摘葉20％～60％，表現(xiàn)出樹高和地徑生長(zhǎng)有超補(bǔ)償作用。這些實(shí)例都是植物遭受傷害后所產(chǎn)生的超補(bǔ)償反應(yīng)，進(jìn)而導(dǎo)致植物經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量增加的實(shí)例。在四川，科研人員在研究粗鞘雙條杉天牛危害杉木造成損失的過(guò)程中，也發(fā)現(xiàn)，杉木在受害后，從杉木的材積生長(zhǎng)量上可以驗(yàn)證出補(bǔ)償和超補(bǔ)償作用。

不僅對(duì)于小小的昆蟲，很多草原植物在應(yīng)對(duì)大型草食動(dòng)物時(shí)，也都表現(xiàn)出了超補(bǔ)償作用。寧夏大學(xué)草業(yè)科學(xué)研究所的研究人員通過(guò)不同放牧強(qiáng)度試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)荒漠草原植物，包括賴草、長(zhǎng)芒草、糙隱子草和牛枝子等在適宜強(qiáng)度的放牧干擾下存在超補(bǔ)償性生長(zhǎng)情況。還有一些學(xué)者認(rèn)為，草食動(dòng)物的采食可以刺激被食植物增加種子產(chǎn)量、生物學(xué)產(chǎn)量、無(wú)性繁殖器官的數(shù)量、分蘗密度等，并且增加值超過(guò)未被采食的對(duì)照植物。

有學(xué)者甚至提出了“動(dòng)物唾液促進(jìn)植物生長(zhǎng)”的假說(shuō)。例如，美國(guó)科學(xué)家在德克薩斯州將牛的唾液直接涂到側(cè)穗格蘭馬草切開的葉子上，發(fā)現(xiàn)牛的唾液促進(jìn)了該植物的生長(zhǎng)。

生長(zhǎng)冗余與增產(chǎn)

從產(chǎn)生本質(zhì)上說(shuō)，植物的超補(bǔ)償作用是植物的生長(zhǎng)冗余。

在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，人們采用的適時(shí)打頂、打杈、減少分蘗、人工疏花、疏蕾、疏幼果或去除后期無(wú)效花蕾，即是減少作物生長(zhǎng)冗余的一種手段。

通常情況下，害蟲大多喜食植物生長(zhǎng)旺盛的幼嫩部分，如嫩葉、嫩芽、花蕾等，這些往往可能最終是要成為冗余的部分。害蟲的啃噬促使植物產(chǎn)生超補(bǔ)償反應(yīng)，結(jié)果反而提高了植物的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量。

在水肥條件較好時(shí)，植株一般長(zhǎng)得過(guò)高，這是株高的冗余。葉面積冗余更為常見，超過(guò)最適值后，群體凈同化率(整片農(nóng)田的莊稼通過(guò)光合作用制造有機(jī)物的效率)下降，干物質(zhì)積累變慢，產(chǎn)量下降。陸地棉的最適葉面積系數(shù)最大為3.5～4.5；在高肥地，這一系數(shù)可達(dá)6以上。小麥最大葉面積系數(shù)出現(xiàn)在孕穗期，最適值一般為5或略多，田間最大值可達(dá)10以上。作物的分蘗或分枝的冗余也是普遍的。禾本科糧食作物的過(guò)多分蘗中，很大一部分為無(wú)效分蘗。可以說(shuō)作物在繁殖器官方面有著驚人的浪費(fèi)。果樹的營(yíng)養(yǎng)枝過(guò)多，對(duì)產(chǎn)量不見得有利。

生長(zhǎng)冗余是植物與環(huán)境在長(zhǎng)期斗爭(zhēng)中形成的一種生態(tài)對(duì)策，借以抵御和適應(yīng)環(huán)境的變化，進(jìn)而增強(qiáng)物種的穩(wěn)定性。

以棉花為側(cè)，由于其營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)和生殖生長(zhǎng)長(zhǎng)時(shí)間并存，害蟲種類多且數(shù)量大，其中棉鈴象甲、棉鈴蟲、盲蝽象、紅鈴蟲等蕾鈴害蟲占有顯要地位。在長(zhǎng)期的共同進(jìn)化中，棉花通過(guò)產(chǎn)生大量的蕾，盡量減小蕾鈴被害造成的絕種風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)亦減小物質(zhì)、能量方面的隨機(jī)波動(dòng)所造成的絕種風(fēng)險(xiǎn)。這類作物拉長(zhǎng)繁殖時(shí)間也有類似作用。當(dāng)前期花蕾或果實(shí)被害死亡后，其后的生殖生長(zhǎng)加快，可使一部分本來(lái)無(wú)效的果實(shí)提前成熟。

盡管這種保險(xiǎn)對(duì)策有一定代價(jià)，但仍不失為延續(xù)物種的最佳方法，因?yàn)樽匀贿x擇傾向于保存具備最佳生態(tài)對(duì)策的物種。

如今，人們通過(guò)灌溉、施肥、防治有害生物、驅(qū)雹、防風(fēng)、防凍等措施，可將自然災(zāi)害損毀作物的可能性減至最低。在此條件下，作物通過(guò)生長(zhǎng)發(fā)育的冗余減小絕種風(fēng)險(xiǎn)的必要性就變得很小。實(shí)際上，這種冗余變成了高產(chǎn)栽培中的巨大浪費(fèi)和負(fù)擔(dān)。也就是說(shuō)，冗余是對(duì)過(guò)去環(huán)境的適應(yīng)，當(dāng)環(huán)境改變后，原來(lái)的適應(yīng)就變得不適應(yīng)了，這乃是生物界的一種普遍現(xiàn)象。在棉花生長(zhǎng)發(fā)育的模擬模型研究中，人們發(fā)現(xiàn)，無(wú)害蟲取食時(shí)，該作物的生長(zhǎng)參數(shù)對(duì)產(chǎn)量不是最優(yōu)的，一旦加進(jìn)蟲害后，參數(shù)就變得優(yōu)化了。

減少冗余是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中常見的增產(chǎn)措施，高產(chǎn)栽培的玉米、甜菜、大豆等作物在生長(zhǎng)前期要求蹲苗，以減少地上部分的冗余，進(jìn)而達(dá)到增產(chǎn)的目的。在有徒長(zhǎng)征象時(shí)，小麥、水稻經(jīng)適度割葉可明顯提高產(chǎn)量。許多作物適時(shí)打頂可顯著增產(chǎn)。去除冗余的分枝和分蘗能使果樹、番茄、辣椒、甘蔗、谷子、高粱等作物增產(chǎn)。水稻栽培中也要求通過(guò)灌深水或烤田以減少分蘗數(shù)量冗余。

防蟲害不一定用藥

農(nóng)藥的施用曾是農(nóng)業(yè)發(fā)展史上的重大變革，極大地提高了農(nóng)作物的產(chǎn)量，緩解了糧食和其他農(nóng)產(chǎn)品的供應(yīng)緊張局面。但是，農(nóng)藥的過(guò)量和不當(dāng)施用也帶來(lái)了許多弊端，造成了環(huán)境污染，導(dǎo)致農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的失衡，也在某種程度上嚴(yán)重地威脅著人們的健康。

了解了生長(zhǎng)冗余，我們知道，植物受蟲害后會(huì)有一定量的補(bǔ)償，所以當(dāng)作物受害后，人們不一定要立即防治，應(yīng)該對(duì)受害后的經(jīng)濟(jì)閾值和用于防治的成本進(jìn)行比較，選擇一種經(jīng)濟(jì)效益最佳的方式。因?yàn)檫m當(dāng)?shù)南x害不僅對(duì)產(chǎn)量沒(méi)有不良影響，反而有利增產(chǎn)，這一原理可用于指導(dǎo)生產(chǎn)，減少農(nóng)藥用量，降低生產(chǎn)成本，避免環(huán)境污染，保護(hù)生態(tài)平衡，提高經(jīng)濟(jì)效益。

昆蟲是當(dāng)今世界上最昌盛的動(dòng)物類群之一，它們大多有益于或無(wú)害于人類，只有極少數(shù)害蟲在達(dá)到經(jīng)濟(jì)危害閾值后才會(huì)造成經(jīng)濟(jì)損失。在此之前，它們是作為生物群落成員、食物鏈的成員存在的。害蟲是天敵的食物來(lái)源，昆蟲的取食甚至可以刺激植物迅速生長(zhǎng)，使植物獲得補(bǔ)償或超補(bǔ)償。既然昆蟲取食某些植物后，被取食生物?？傻玫窖a(bǔ)償或超補(bǔ)償，所以也并非真正的害蟲，昆蟲也應(yīng)該被當(dāng)作野生動(dòng)物和生物多樣性的成員受到人類的保護(hù)。

[責(zé)任編輯趙菲]