中國應(yīng)對草地貪夜蛾入侵研究的主要進(jìn)展

郭井菲, 張永軍, 王振營

(中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所， 植物病蟲害生物學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 北京 100193)

糧食安全關(guān)乎國家安全、社會穩(wěn)定和人民生命健康。玉米作為我國種植面積最大的糧食作物,其常年種植面積在4 000萬hm2以上,年總產(chǎn)量2.5億t以上[1],在確保糧食安全中發(fā)揮了不可替代的作用。病蟲害是威脅玉米安全生產(chǎn)的重要因素,草地貪夜蛾Spodopterafrugiperda(J.E. Smith)(鱗翅目Lepidoptera,夜蛾科Noctuidae)作為新入侵我國的重大遷飛性害蟲,自2019年1月入侵我國云南后,已擴(kuò)散至27省(區(qū)、市),2019年發(fā)生面積近120萬 hm2,迅速成為我國玉米上的重大害蟲。2020年-2022年連續(xù)3年的中央一號文件均明確提出做好草地貪夜蛾等重大病蟲害防控要求。2020年9月,草地貪夜蛾被農(nóng)業(yè)農(nóng)村部列為《一類農(nóng)作物病蟲害名錄》之首,因此做好草地貪夜蛾的防控是確保玉米產(chǎn)量和糧食安全的重要環(huán)節(jié)。自草地貪夜蛾發(fā)生以來,在國家重點(diǎn)研發(fā)計劃、中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院重大科研任務(wù)、省重點(diǎn)研發(fā)計劃和重大專項等科研項目的大力支持下,科研人員對草地貪夜蛾在我國的發(fā)生規(guī)律、監(jiān)測預(yù)警和防控技術(shù)研究中取得了一系列進(jìn)展,為實(shí)現(xiàn)“蟲口奪糧”保豐收提供了重要的科技支撐。在《中華人民共和國生物安全法》實(shí)施一周年的重要時間節(jié)點(diǎn),本文從維護(hù)國家農(nóng)業(yè)領(lǐng)域生物安全的角度出發(fā),通過對我國在草地貪夜蛾方面已發(fā)表的論文進(jìn)行梳理,簡述有關(guān)草地貪夜蛾災(zāi)變和治理研究的主要進(jìn)展,并對未來如何實(shí)現(xiàn)草地貪夜蛾的安全治理作簡要討論,以期為提升我國對草地貪夜蛾的安全治理能力提供參考。

1 我國草地貪夜蛾研究概況

草地貪夜蛾自2019年1月入侵我國后,黨中央高度關(guān)注,科技部、農(nóng)業(yè)農(nóng)村部、各有關(guān)省(市、區(qū))、科研機(jī)構(gòu)等迅速設(shè)立不同類型的科研項目支持草地貪夜蛾的相關(guān)研究。中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院第一時間啟動應(yīng)急科研項目,組織跨所跨團(tuán)隊的聯(lián)合攻關(guān)團(tuán)隊開展草地貪夜蛾的災(zāi)變規(guī)律和綜合防控技術(shù)研究。草地貪夜蛾入侵的有關(guān)省(市、區(qū))緊急設(shè)置重點(diǎn)研發(fā)計劃等項目支持草地貪夜蛾應(yīng)急防控,如廣東省重點(diǎn)研發(fā)計劃“草地貪夜蛾防控應(yīng)急專題”項目,安徽省科技重大專項“安徽省玉米重大害蟲草地貪夜蛾防治技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用”等項目?？萍疾恳苍?019年11月啟動了“草地貪夜蛾防控關(guān)鍵技術(shù)研究與集成示范”定向委托項目,由中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所牽頭,組織全國15家優(yōu)勢單位聯(lián)合攻關(guān),開展了草地貪夜蛾的生物學(xué)習(xí)性和為害特點(diǎn)、遷飛路徑與監(jiān)測技術(shù),以及關(guān)鍵防控技術(shù)的研發(fā)與集成示范研究。在這些項目的資助下,我國研究人員在草地貪夜蛾的災(zāi)變機(jī)制和防控技術(shù)等方面取得了重要進(jìn)展,并發(fā)表了大量科學(xué)論文。

從2018年12月國內(nèi)第一篇草地貪夜蛾入侵預(yù)警文章[2]開始到2022年3月,我們基于中國知網(wǎng)(CNKI)數(shù)據(jù)庫對國內(nèi)所發(fā)表的與草地貪夜蛾相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行梳理統(tǒng)計,共檢索到了1 313篇文獻(xiàn),包括1 214篇中文文獻(xiàn)和99篇SCI論文文獻(xiàn)。多數(shù)中文文章是通過“綠色通道”等在線方式發(fā)表,便于國內(nèi)基層農(nóng)技人員更快更方便地閱讀,表明我國農(nóng)業(yè)科研人員的研究主要面向國家重大需求,解決農(nóng)業(yè)生產(chǎn)問題及指導(dǎo)基層防治實(shí)踐?？蒲腥藛T通過將亟待研究明確的草地貪夜蛾在我國發(fā)生為害規(guī)律、監(jiān)測預(yù)警技術(shù)以及應(yīng)急防控等方面的調(diào)查和研究結(jié)果在國內(nèi)期刊發(fā)表,為政府決策、指導(dǎo)基層開展草地貪夜蛾的識別與防控提供了重要參考。

參與發(fā)表論文的機(jī)構(gòu)有600余家,涵蓋了全國農(nóng)業(yè)科研院所、高等院校、各級技術(shù)推廣以及相關(guān)企業(yè)等部門,充分說明了草地貪夜蛾研究的意義大、關(guān)注度高。研究內(nèi)容不僅包括基礎(chǔ)研究,也包括監(jiān)測與防控技術(shù)產(chǎn)品應(yīng)用研究。在所有論文發(fā)表機(jī)構(gòu)中,中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所是論文發(fā)表最早、數(shù)量最多、涉及領(lǐng)域也最全的機(jī)構(gòu),在草地貪夜蛾入侵生物學(xué)特性、發(fā)生為害、遷飛規(guī)律、監(jiān)測預(yù)警和綜合防控技術(shù)方面形成了絕對優(yōu)勢,其牽頭申報的草地貪夜蛾綜合防控技術(shù)也成功入選了農(nóng)業(yè)農(nóng)村部2021年十項重大引領(lǐng)性農(nóng)業(yè)技術(shù)。全國農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)中心作為最早參與草地貪夜蛾研究的技術(shù)推廣部門,借助其全國范圍內(nèi)的監(jiān)測預(yù)警平臺,在草地貪夜蛾監(jiān)測、遷飛擴(kuò)散研究方面具有獨(dú)特優(yōu)勢。其他主要科研教學(xué)機(jī)構(gòu),如中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院深圳農(nóng)業(yè)基因組研究所、中國農(nóng)業(yè)大學(xué)、南京農(nóng)業(yè)大學(xué)、華南農(nóng)業(yè)大學(xué)、云南農(nóng)業(yè)大學(xué)等單位也在草地貪夜蛾的分子遺傳結(jié)構(gòu)、抗藥性監(jiān)測、遷飛路徑、綜合防控技術(shù)方向形成了各自的研究特色。

草地貪夜蛾的相關(guān)研究論文按照研究的生物學(xué)問題可大致分為5個主題:1)生物學(xué)和發(fā)生規(guī)律研究,包括草地貪夜蛾的分類和生物學(xué)鑒定、發(fā)生和分布、入侵生物學(xué)、為害特點(diǎn)、溫濕度適應(yīng)性、種間競爭關(guān)系以及飼養(yǎng)技術(shù)等;2)遷飛規(guī)律與種群監(jiān)測,包括遷飛路徑模擬、入侵風(fēng)險評估、性誘劑開發(fā)、燈具選擇和種群監(jiān)測技術(shù)、Bt抗性和殺蟲劑抗性監(jiān)測;3)生態(tài)調(diào)控和理化誘控,包括抗性品種篩選、性引誘劑和植物源引誘劑開發(fā)與利用、作物喜好及其布局等;4)生物防治,包括天敵昆蟲自然資源調(diào)查、本地天敵昆蟲生防功能評價、病原微生物的篩選與評價、優(yōu)勢天敵昆蟲的擴(kuò)繁技術(shù)摸索、微生物農(nóng)藥的開發(fā)利用等;5)化學(xué)防控,包括低毒高效藥劑的篩選、種衣劑研發(fā)、高效施藥技術(shù)和器械研發(fā)、殺蟲劑抗性機(jī)制及其不同作用機(jī)理藥劑輪換使用技術(shù)等。基于上述研究,基本明確了草地貪夜蛾在我國的災(zāi)變規(guī)律,建立了以監(jiān)測預(yù)警、生物防治、理化誘控和應(yīng)急化學(xué)農(nóng)藥防控為一體的草地貪夜蛾綜合防控技術(shù)體系,為全國草地貪夜蛾的防控提供了重要的技術(shù)支撐。

2 主要研究進(jìn)展

2.1 分布與為害

草地貪夜蛾于2019年1月確認(rèn)入侵我國云南[3],截至2019年10月8日就已擴(kuò)散蔓延到我國大陸西南、華南、江南、長江中下游、黃淮、西北、華北地區(qū)的26省(區(qū)、市)1 518個縣(區(qū)、市),玉米發(fā)生面積106.5萬hm2[4],完成了外來入侵生物的傳入、定殖、潛伏、擴(kuò)散與危害的整個階段。與2019年相比,2020年增加1個發(fā)生省份,全年發(fā)生面積134.6萬hm2,同比增加11.6%。草地貪夜蛾已經(jīng)成為我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的一種新的常發(fā)性重大害蟲。

草地貪夜蛾主要為害玉米,幼蟲在玉米田聚集為害[5],從玉米苗期、拔節(jié)期、大喇叭口期、抽雄期、開花抽絲期以及成熟期各個生育階段均可為害,但偏好取食苗期至大喇叭口期玉米[6]。在不同類型玉米中,幼蟲偏愛取食甜玉米和糯玉米的果穗并在其中化蛹,對普通玉米的為害較輕。在玉米乳熟期,幼蟲鉆蛀果穗為害[7]。田間調(diào)查發(fā)現(xiàn),草地貪夜蛾常和甜菜夜蛾Spodopteraexigua、斜紋夜蛾S.litura、黏蟲Mythimnaseparata、亞洲玉米螟Ostriniafurnacalis等多種鱗翅目害蟲混合發(fā)生[8-9],存在對生存空間和食物的競爭,并且在競爭中占據(jù)優(yōu)勢[10-11],有可能影響甚至取代某些鱗翅目害蟲,從而改變玉米田生態(tài)系統(tǒng)中害蟲種類結(jié)構(gòu)。如2019年在云南冬季甜玉米上的調(diào)查結(jié)果顯示，草地貪夜蛾田間為害明顯重于棉鈴蟲Helicoverpaarmigera和斜紋夜蛾[12]。2019年-2020年對河南主要玉米種植區(qū)的調(diào)查也表明草地貪夜蛾已成為部分地區(qū)秋玉米上的優(yōu)勢害蟲[13]。

2.2 生物型與寄主范圍

根據(jù)性信息素成分、交配行為以及寄主植物范圍的不同,草地貪夜蛾分為玉米型(corn strain)和水稻型(rice strain)[2]。Jing等[14]、徐麗娜等[15]利用COⅠ和Tpi兩個基因片段對采自我國多個省份的草地貪夜蛾樣品進(jìn)行檢測,雖然各地結(jié)果有所不同,但基于我國13個省(市、區(qū))的318份草地貪夜蛾樣品的基因片段檢測和103份樣品的重測序分析,最終推斷入侵我國的草地貪夜蛾是由水稻型母本和玉米型父本兩種生物型雜交演化而來,是玉米型核基因組占主導(dǎo)地位的特殊的玉米型[16-17]。因此,在我國,玉米是草地貪夜蛾最嗜好的寄主植物。姜玉英等通過對全國各地寄主植物調(diào)查發(fā)現(xiàn),草地貪夜蛾除為害玉米以外,也為害甘蔗、高粱、谷子、小麥等15種作物以及皇竹草、馬唐、牛筋草、蘇丹草等4種禾本科雜草[4]。此外,又在冬粉薯[18]、青稞、燕麥、糜子[19]、蓮藕[20]、穇子[21]等6種作物和筒軸茅[22]、稗草和青葙(http:∥epaper.nfncb.cn/nfnc/content/20210330/Articel07002MT.htm) 等3種雜草上發(fā)現(xiàn)其幼蟲為害,目前草地貪夜蛾在我國已知寄主植物包括21種作物和7種雜草。而在草地貪夜蛾生命表和產(chǎn)卵選擇性試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)測試的大多數(shù)寄主植物,如大麥、小麥和燕麥[23]、小蔥和洋蔥[24]、薏米和蕎麥[25]、花生[26]、馬唐[27]等都是其適宜寄主植物。雖然與玉米相比,煙草[28]、大豆[29]等作物不是草地貪夜蛾最適寄主植物,但草地貪夜蛾可以在其上完成生命周期,因此在沒有玉米等偏好寄主存在的前提下,草地貪夜蛾可能對多種作物構(gòu)成潛在威脅。

2.3 發(fā)生世代和越冬區(qū)域

謝殿杰等[30]、何莉梅等[31]、魯智慧等[32]和張紅梅等[33]在室內(nèi)研究了不同溫度對草地貪夜蛾生長發(fā)育、飛行和繁殖的影響。綜合上述研究結(jié)果表明,草地貪夜蛾種群適宜生存的最大溫度范圍是17～32℃,在此溫度范圍內(nèi)幼蟲期、蛹期及世代歷期均隨著溫度的升高而縮短,32℃是影響草地貪夜蛾正常生長的臨界溫度,32℃以上草地貪夜蛾成蟲的繁殖和存活會受到顯著影響,42℃條件下成蟲僅能短暫存活[32]。此外,通過對草地貪夜蛾的過冷卻點(diǎn)和結(jié)冰點(diǎn)的測定,證明了其具有較強(qiáng)的抗寒能力[34-35]。研究者通過對不同飼養(yǎng)條件下的草地貪夜蛾的發(fā)育起點(diǎn)溫度和有效積溫的計算,并結(jié)合氣象數(shù)據(jù)預(yù)測了全國不同區(qū)域的發(fā)生世代數(shù)[31,33,36-40]。姜玉英等[41]通過對草地貪夜蛾周年繁殖區(qū)和越冬區(qū)的調(diào)查,證實(shí)了我國1月份平均溫度10℃等溫線以南區(qū)域?yàn)橹苣攴敝硡^(qū),1月份平均溫度6℃等溫線到10℃等溫線之間為越冬區(qū)。

2.4 遷飛路線

草地貪夜蛾是一種典型的遠(yuǎn)距離遷飛害蟲,其強(qiáng)大的遷飛能力是迅速擴(kuò)散蔓延的主要驅(qū)動力。雷達(dá)觀測、軌跡分析、氣象分析等技術(shù)是深入研究草地貪夜蛾遷飛規(guī)律的主要手段。中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所吳孔明院士團(tuán)隊通過分析緬甸蟲源遷入我國的路徑、降落地區(qū)及其在我國的季節(jié)性遷移為害規(guī)律,預(yù)測了該害蟲在我國呈現(xiàn)出春夏兩季(3月-8月)的季節(jié)性北遷南回的為害規(guī)律[42-45]。南京農(nóng)業(yè)大學(xué)胡高教授團(tuán)隊利用遷飛軌跡分析和歷史氣象數(shù)據(jù)預(yù)測了印度支那北部和緬甸的草地貪夜蛾可分別通過東、西兩條路徑進(jìn)入我國周年繁殖區(qū)并遷飛至北方玉米主產(chǎn)區(qū),即東路是從印度支那北部和華南,經(jīng)過3代遷飛和繁殖,在6月和7月分別到達(dá)華北和東北平原；西路是從緬甸和我國云南,連續(xù)4代遷飛和繁殖,在7月到達(dá)華北的山西南部、河南和山東南部[46]。草地貪夜蛾還可以從我國南部和東部跨海進(jìn)入日本和韓國[47]。此外,還有研究者基于軌跡分析和氣象資料對四川、廣東、浙江、河南、川藏高原等區(qū)域性的遷飛路線進(jìn)行了預(yù)測[48-52],為開展草地貪夜蛾的區(qū)域性治理和聯(lián)防聯(lián)控策略的制定奠定了基礎(chǔ)。

2.5 種群動態(tài)與抗性監(jiān)測

全國農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)中心作為負(fù)責(zé)全國農(nóng)作物重大病蟲害監(jiān)測預(yù)報工作的國家級單位,在草地貪夜蛾發(fā)生后,率先基于草地貪夜蛾生物學(xué)特性、發(fā)生分布情況以及在云南省實(shí)地調(diào)查經(jīng)驗(yàn),梳理了草地貪夜蛾成蟲、卵、幼蟲、蛹等不同蟲態(tài)的種群監(jiān)測方法[53-54],為全國范圍內(nèi)草地貪夜蛾的種群監(jiān)測提供了參考方法。我國研究人員也從雷達(dá)監(jiān)測、燈誘測報、性誘測報、卵巢解剖和田間調(diào)查等不同角度對草地貪夜蛾的測報技術(shù)進(jìn)行了研究。孫小旭等[55]和楊現(xiàn)明等[56]分別基于草地貪夜蛾在玉米田和小麥田的種群密度和為害,提出了基于幼蟲密度的理論抽樣模型和基于幼蟲密度防治指標(biāo)的序貫抽樣技術(shù)。何沐陽等根據(jù)玉米苗期的有蟲株率與幼蟲密度的關(guān)系模型制定了玉米苗期草地貪夜蛾發(fā)生程度的5級標(biāo)準(zhǔn)[57]。和偉等提出了可借助性誘技術(shù)和精巢解剖分析成蟲年齡結(jié)構(gòu)相結(jié)合的方法,預(yù)測下一代種群發(fā)生動態(tài)[58]。通過比較各類測報燈和性誘劑對成蟲的誘集效果,研究人員提出了合理設(shè)置測報燈和性誘捕器的改進(jìn)建議[59-62]。基于2年多來各地在草地貪夜蛾測報技術(shù)上的實(shí)踐及對草地貪夜蛾個體生物學(xué)特性的深入研究,全國農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)中心和中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所起草了農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 《草地貪夜蛾測報技術(shù)規(guī)范》 (NY/T 3866-2021),規(guī)范了草地貪夜蛾的測報方法,并由農(nóng)業(yè)農(nóng)村部于2021年5月7日發(fā)布。性誘劑是草地貪夜蛾成蟲種群測報的重要手段。我國研究人員也圍繞草地貪夜蛾性信息素成分的分離與結(jié)構(gòu)鑒定、遺傳機(jī)制和感受機(jī)制[63-64]、性誘劑的優(yōu)化和開發(fā)、田間誘集效果評價[61-62]等方面開展了大量研究工作,取得了一系列進(jìn)展,如Jiang等明確了入侵云南的草地貪夜蛾種群的主要性信息素成分是Z9～14∶Ac和Z7～12∶Ac (100∶3.9)[65]。但總體來說,開發(fā)專一、高效的性信息素引誘劑仍有不少技術(shù)層面問題需要解決?；诓莸刎澮苟瓿上x趨光習(xí)性研發(fā)的燈誘技術(shù)是監(jiān)測其種群動態(tài)的另一重要手段。姜玉英等通過對全國8省(區(qū)、市)草地貪夜蛾燈誘監(jiān)測結(jié)果分析,發(fā)現(xiàn)高空測報燈的誘集效果明顯好于常規(guī)測報燈(黑光燈),這為將高空測報燈作為草地貪夜蛾“三區(qū)四帶”布防的重要設(shè)備提供了數(shù)據(jù)支撐[60]。常規(guī)測報燈在草地貪夜蛾種群數(shù)量較高時有效[60],這可能是因?yàn)椴莸刎澮苟觌m然也有4個視蛋白基因,但與棉鈴蟲相比,草地貪夜蛾視蛋白基因表達(dá)水平低[66],這就導(dǎo)致了常規(guī)測報燈燈誘效率低,在蟲量低時誘蟲數(shù)量少或誘不到。

美洲國家利用化學(xué)農(nóng)藥防控草地貪夜蛾的歷史悠久,在長期的化學(xué)農(nóng)藥的選擇壓下,草地貪夜蛾對氨基甲酸酯類、有機(jī)磷類、擬除蟲菊酯類等多種農(nóng)藥產(chǎn)生了抗藥性[67-69]。我國在草地貪夜蛾入侵初期的防控策略是以應(yīng)急化學(xué)防控為主。而農(nóng)民為了降低防治成本,往往會選用甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽(甲維鹽)等防效好、價格相對便宜的化學(xué)農(nóng)藥[70],這樣就會不可避免地引起抗藥性的產(chǎn)生。研究人員通過監(jiān)測不同地區(qū)田間種群對多種藥劑的敏感性,發(fā)現(xiàn)2019年監(jiān)測點(diǎn)的草地貪夜蛾田間種群對甲維鹽和氯蟲苯甲酰胺均已產(chǎn)生不同程度的抗性[71],2020年入侵安徽的草地貪夜蛾對氟苯蟲酰胺產(chǎn)生了中等水平抗性[72]。因此,通過建立草地貪夜蛾對常用殺蟲劑的相對敏感基線和抗性基因頻率監(jiān)測[73-74],可指導(dǎo)科學(xué)用藥,減緩抗藥性的產(chǎn)生。種植Bt玉米是美洲控制草地貪夜蛾的重要手段之一,我國的幾個Bt玉米轉(zhuǎn)化體也被證明對草地貪夜蛾具有良好的殺蟲效果[75-76]。研究人員基于我國Bt玉米的研發(fā)現(xiàn)狀、玉米生產(chǎn)模式及草地貪夜蛾的發(fā)生為害規(guī)律,提出了在南方和西南山地丘陵玉米區(qū)利用多Bt基因疊加抗蟲玉米來防控草地貪夜蛾的建議[77]。西南地區(qū)每年可以連續(xù)種植兩季玉米,草地貪夜蛾可周年繁殖,容易對Bt玉米產(chǎn)生抗性。因此,未來針對生產(chǎn)上即將推廣應(yīng)用的Bt玉米類型要開展長期精準(zhǔn)的抗性監(jiān)測,為Bt玉米抗性治理策略的制定提供依據(jù)[78]。

2.6 防治技術(shù)

國內(nèi)已經(jīng)有多篇綜述對國內(nèi)外草地貪夜蛾的防治技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)、全面的總結(jié)[2,79-83],因此,本文對具體的防治技術(shù)和方法不作贅述,這里重點(diǎn)總結(jié)一下我國在草地貪夜蛾防控技術(shù)方面取得的重要進(jìn)展和代表性成果。在生態(tài)調(diào)控技術(shù)方面,黃淮海夏玉米區(qū)的草地貪夜蛾遷入較晚,秋季發(fā)生普遍,可在玉米周圍種植晚播玉米作為隔離帶,集中誘集草地貪夜蛾產(chǎn)卵并進(jìn)行誘殺。玉米-大豆間作田可以顯著降低草地貪夜蛾在玉米上的存活率,生產(chǎn)中可通過玉米與大豆的間作來減輕玉米田草地貪夜蛾的為害[84]。在生物防治技術(shù)方面,國內(nèi)主要開展了本地天敵種類調(diào)查及已有天敵資源的生防功能評價。在云南、海南、福建、貴州等省份調(diào)查發(fā)現(xiàn)了夜蛾黑卵蜂Telenomusremus、斯氏側(cè)溝繭蜂Microplitissimilis等10余種寄生性天敵[85-89],以及球孢白僵菌Beauveriabassiana、萊氏綠僵菌Metarhiziumrileyi等病原微生物[90-93]。其中,夜蛾黑卵蜂對草地貪夜蛾田間防效較好[94],優(yōu)于螟黃赤眼蜂Trichogrammachilonis[85]和引自美國的短管赤眼蜂T.pretiosum[95]。圍繞這一重要天敵,進(jìn)一步研究了其生物學(xué)特性[96]，分析了影響其寄生效能的因素[97],探索了其規(guī)?；庇姆椒╗98],評價了主要防控藥劑對其的安全性[99]。此外,研究人員利用功能反應(yīng)和寄生試驗(yàn)評價了益蝽Picromeruslewisi、蠋蝽Armachinensis等近20種天敵昆蟲對草地貪夜蛾的防治潛力[100],從非洲黏蟲Spodopteraexempta中發(fā)現(xiàn)了可降低草地貪夜蛾生殖力的新昆蟲病毒[101],為“以蟲治蟲”“以菌治蟲”提供了豐富的生防資源。在生物源殺蟲劑方面,我國科學(xué)家開發(fā)的蘇云金芽胞桿菌G033A制劑對草地貪夜蛾的田間防效可達(dá)到85%以上,獲批擴(kuò)作登記,與多種化學(xué)殺蟲劑聯(lián)合應(yīng)用起到了減量增效的作用[102],具有良好的推廣應(yīng)用前景。

化學(xué)農(nóng)藥是短期內(nèi)控制草地貪夜蛾暴發(fā)為害的主要方法和應(yīng)急手段。針對草地貪夜蛾入侵我國后短期內(nèi)尚無登記農(nóng)藥的現(xiàn)狀,研究人員通過大量室內(nèi)毒力測定和田間防效試驗(yàn),篩選出了一批對草地貪夜蛾幼蟲和卵具有較好防控效果的殺蟲劑,包括乙基多殺菌素、甲維鹽、氯蟲苯甲酰胺等[103-108],對草地貪夜蛾的應(yīng)急防控起到了積極作用。為進(jìn)一步優(yōu)化草地貪夜蛾應(yīng)急防治用藥方案,農(nóng)業(yè)農(nóng)村部在《2020年全國草地貪夜蛾防控預(yù)案》中推薦了8種化學(xué)殺蟲劑單劑及其14種復(fù)配制劑用于草地貪夜蛾的防控。為更好地發(fā)揮這些藥劑在草地貪夜蛾防控中的作用,研究人員開展了高效對靶施藥技術(shù)的優(yōu)化和創(chuàng)新。研究發(fā)現(xiàn)玉米喇叭口點(diǎn)施施藥技術(shù)不僅節(jié)省藥劑、還能提高藥劑對高齡幼蟲的防效[109-111]。針對草地貪夜蛾玉米心葉內(nèi)為害、無人機(jī)噴霧霧滴難以到達(dá)心葉內(nèi)的關(guān)鍵應(yīng)用問題,中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所創(chuàng)制出可代替噴霧的微型顆粒劑,并研發(fā)了其配套的無人機(jī)施藥技術(shù),對草地貪夜蛾防治效果可達(dá)90%,明顯優(yōu)于無人機(jī)噴霧[112]。種子處理是控制草地貪夜蛾苗期早期為害的重要途徑,50%氯蟲苯甲酰胺、40%溴酰·噻蟲嗪和50%吡蟲·硫雙威懸浮種衣劑被證明可用于草地貪夜蛾的防控,在較高蟲口密度地區(qū)的有效控制時間為出苗后10 d左右[113]。研發(fā)出的氯蟲苯甲酰胺·甲萘威緩釋種衣劑,在播后23 d仍可有效控制草地貪夜蛾為害,可有效減少施藥次數(shù)[114]。以微生物農(nóng)藥Bt G033A、氯蟲苯甲酰胺·甲萘威新型種衣劑和適用于無人機(jī)用微型顆粒劑及配套撒施技術(shù)為要點(diǎn)的草地貪夜蛾綜合防治技術(shù)作為農(nóng)業(yè)農(nóng)村部發(fā)布的2021年10項重大引領(lǐng)性技術(shù)的重要內(nèi)容,在全國范圍內(nèi)推廣應(yīng)用。

2.7 防控策略

對于草地貪夜蛾這種為害程度重、寄主植物多、發(fā)生區(qū)域廣的重大遷飛害蟲,在防控上要全國“一盤棋”,上下聯(lián)動,區(qū)域合作。楊普云等基于草地貪夜蛾在不同區(qū)域的發(fā)生規(guī)律和防治特點(diǎn),提出了分區(qū)治理和聯(lián)防聯(lián)控策略[115]。農(nóng)業(yè)農(nóng)村部2019年發(fā)布的《全國草地貪夜蛾防控方案》也提出按照嚴(yán)密監(jiān)測、全面撲殺、分區(qū)施策、防治結(jié)合的要求,周年繁殖區(qū)、遷飛過渡區(qū)、重點(diǎn)防范區(qū)三大區(qū)域要全面落實(shí)防控任務(wù)。農(nóng)業(yè)農(nóng)村部2020年發(fā)布的《全國草地貪夜蛾防控預(yù)案》,又在分區(qū)治理策略的基礎(chǔ)上,強(qiáng)調(diào)優(yōu)化監(jiān)測防控措施,大力推進(jìn)統(tǒng)防統(tǒng)治與應(yīng)急防治,結(jié)合生物生態(tài)控制。農(nóng)業(yè)農(nóng)村部2021年印發(fā)的《全國“蟲口奪糧”保豐收行動方案》中提出,按照主攻周年繁殖區(qū)、控制遷飛過渡區(qū)、保護(hù)重點(diǎn)防范區(qū)的策略,強(qiáng)化“三區(qū)”聯(lián)防和“四帶”布控,層層阻截誘殺遷飛成蟲,全面撲殺幼蟲。3年的防控方案均體現(xiàn)了我國在草地貪夜蛾防控上整體布局、分區(qū)治理、區(qū)域聯(lián)合的防控策略,同時由應(yīng)急防控向高效、精準(zhǔn)、綠色防控方向的逐步推進(jìn)。吳孔明院士也從宏觀的角度提出了我國草地貪夜蛾防控應(yīng)該采取應(yīng)急防控和綠色可持續(xù)控制兩步走的防治策略,第一步為在一兩年內(nèi)利用傳統(tǒng)的綜合防治技術(shù)體系解決草地貪夜蛾為害的應(yīng)急防控問題,第二步是利用應(yīng)急防控帶來的3～5年窗口期構(gòu)建和實(shí)施以精準(zhǔn)監(jiān)測預(yù)警和遷飛高效阻截等先進(jìn)技術(shù)為核心的可持續(xù)治理技術(shù),實(shí)現(xiàn)低成本綠色可持續(xù)的防控目標(biāo)[116]。

3 總結(jié)與展望

在全國各級政府高度重視草地貪夜蛾防控工作和相關(guān)政策的支持下,經(jīng)過植保工作者的共同努力,已基本完成了草地貪夜蛾防控工作的第一步,為制定草地貪夜蛾的有效防控方案和成功遏制其蔓延為害提供了重要的技術(shù)支撐。隨著草地貪夜蛾在我國的成功定殖,該害蟲也成為我國糧食生產(chǎn)上“北遷南回、周年循環(huán)”的重大致災(zāi)生物,其防控策略也需從“綜合”走向“整合”[117]。為實(shí)現(xiàn)農(nóng)民接受、社會認(rèn)可、生態(tài)可持續(xù)的草地貪夜蛾防控治理,未來幾年需重點(diǎn)關(guān)注以下3個方面:

1)從草地貪夜蛾生物學(xué)及生態(tài)學(xué)特性、農(nóng)田景觀格局下的田間系統(tǒng)抗性發(fā)展和氣候條件3個方面,系統(tǒng)研究草地貪夜蛾種群演替規(guī)律,闡明草地貪夜蛾區(qū)域性災(zāi)變機(jī)制及其關(guān)鍵影響因子。一是運(yùn)用生物學(xué)、分子生物學(xué)、生物信息學(xué)、現(xiàn)代組學(xué)(基因組、蛋白組、代謝組)、基因編輯等方法和手段研究草地貪夜蛾生長、生殖、遷飛和溫濕度適應(yīng)性等生物學(xué)特性的分子機(jī)理。二是針對寄主定位、抗藥性等重要生態(tài)學(xué)特性的分子基礎(chǔ)開展研究,闡明草地貪夜蛾暴發(fā)為害的內(nèi)在機(jī)理。三是在區(qū)域性農(nóng)田景觀格局下研究作物種類、田間布局、害蟲種間關(guān)系、天敵多樣性,以及在不同防治措施下,綜合考慮影響草地貪夜蛾生長、繁殖和遷飛的溫度、濕度和氣流等隨機(jī)因素,分析草地貪夜蛾發(fā)生動態(tài),從整個農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)角度出發(fā)研究草地貪夜蛾災(zāi)變規(guī)律及機(jī)制,為草地貪夜蛾的區(qū)域性個性化治理提供參考。

2)在明確草地貪夜蛾暴發(fā)為害的內(nèi)因和外因的基礎(chǔ)上,發(fā)展創(chuàng)新草地貪夜蛾的綠色防控新技術(shù)并進(jìn)行整合示范?；谶@一目標(biāo),國家“十四五”重點(diǎn)研發(fā)計劃項目“草地貪夜蛾災(zāi)變機(jī)制與可持續(xù)防控技術(shù)研究(2021YFD1400700)”,于2021年12月經(jīng)科技部批準(zhǔn)立項。該項目將重點(diǎn)研究草地貪夜蛾地面-空中種群實(shí)時監(jiān)測與阻截技術(shù)，研發(fā)草地貪夜蛾生防、理化誘控等核心技術(shù)與產(chǎn)品及智能化精準(zhǔn)用藥技術(shù),并根據(jù)各區(qū)域草地貪夜蛾的發(fā)生特點(diǎn),制定適應(yīng)生產(chǎn)實(shí)踐需要的害蟲綠色防控技術(shù)模式。此外,以現(xiàn)代組學(xué)、基因編輯等手段為基礎(chǔ)的種群遺傳調(diào)控技術(shù)，以現(xiàn)代生態(tài)學(xué)為基礎(chǔ)的害蟲生態(tài)調(diào)控技術(shù)以及新一代農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因防控技術(shù)也是未來研究的重點(diǎn)。

3)開展草地貪夜蛾治理相關(guān)的生態(tài)學(xué)、社會學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)和管理學(xué)研究。草地貪夜蛾作為我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的重大致災(zāi)生物,提升其綠色可持續(xù)防控水平,關(guān)乎糧食穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)、生態(tài)系統(tǒng)持續(xù)穩(wěn)定和農(nóng)民收入的不斷增長。農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)是一個復(fù)雜的社會、經(jīng)濟(jì)和生態(tài)復(fù)合系統(tǒng),在示范推廣草地貪夜蛾防治技術(shù)模式時,既要從害蟲群落、天敵多樣性、環(huán)境污染等多個角度綜合評價防治措施對生態(tài)系統(tǒng)的影響,也要考慮我國國情、農(nóng)情、民情以及市場經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)律。我國以小農(nóng)戶分散種植模式為主,因此,防治措施的制定更要遵循“有效、 經(jīng)濟(jì)、簡便”的技術(shù)原則,注重農(nóng)民能夠認(rèn)可接受。同時,在市場經(jīng)濟(jì)條件下,政府也需要設(shè)置政策、法規(guī)來保障和激勵草地貪夜蛾綠色可持續(xù)防控技術(shù)的實(shí)施。

當(dāng)前,在世界百年未有之大變局的時代背景下,農(nóng)業(yè)生物安全的重要性愈發(fā)凸顯。草地貪夜蛾是本世紀(jì)第一個受到中央和各級部門高度關(guān)注并利用國家體制優(yōu)勢開展聯(lián)防聯(lián)控的農(nóng)業(yè)典型案例。草地貪夜蛾的成功治理實(shí)踐充分彰顯了我國在生物安全風(fēng)險防控和建設(shè)方面的能力。面對草地貪夜蛾這種外來重大突發(fā)性有害生物,政府管理部門、科研教學(xué)單位、農(nóng)技推廣部門、農(nóng)業(yè)企業(yè)、農(nóng)民“五駕馬車”需要共同努力,創(chuàng)建一套確保農(nóng)業(yè)高質(zhì)高效、農(nóng)民富裕富足的草地貪夜蛾安全治理的政策、管理和技術(shù)保障體系。提升我國草地貪夜蛾防控的原始創(chuàng)新和集成創(chuàng)新能力,提高我國草地貪夜蛾災(zāi)變機(jī)制和治理體系研究水平,保障我國糧食安全、生態(tài)安全、生物安全和農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全,為全球草地貪夜蛾等重大入侵生物科學(xué)治理提供“中國方案”。