节约与增长

第六章
植物保护

农药在灭杀有害生物的同时也消灭了其天敌,因此农药的过量施用会给农民、消费者和环境造成危害。第一道防线便是一个健康的农业生态系统。

植物虫害通常被认为是影响作物产量的一个外在诱因。这是一种错误的看法,因为在大多数情况下,农业生态系统中出现害虫是自然现象。害虫及伴随物种,如害虫天敌、寄生生物、传粉者、竞争者和分解者,都是与作物相关的农业生物多样性的组成部分,对生态系统功能的发挥起到很大作用。害虫数量猛增或虫灾爆发通常会因害虫自然调控过程遭到破坏而发生。

由于农业集约化生产会导致提供给作物害虫的食物增加,因此虫害治理策略必然要成为作物生产可持续集约化不可或缺的组成部分。然而,虫害治理策略也需要对农药给健康和环境带来风险问题的担忧做出回应。因此,利用生态系统方法来解决因实施作物生产可持续集约化而造成的潜在虫害问题是十分重要的。

尽管大量害虫每时每刻都潜在地存在于每片农田中,但一些常规措施,如作物监控和定点控制措施,通常都能够控制虫害危机。事实上,针对某种害虫的全面清剿会减少该害虫天敌的食物供给,同时削弱系统恢复力的某个关键因素的作用。因此,目标应该是将害虫数量控制在某一水平,使得自然捕食作用处于平衡状态,同时将因虫害造成的作物损失控制在可接受的最小范围内。

当这种方法效果有限时,为应对那些可感知的威胁,农民通常对作物采取更多的保护措施。每一位农民治理害虫的对策都是以他/她的个人目标和经验为基础。有些人会采取劳动密集型控制措施,而更多的人会求助于农药。2010年,全世界的农药销售额预计超过400亿美元。除草剂占有最大的市场份额,而在过去的十年中,杀虫剂所占份额减少,杀真菌剂份额增长1

作为一种控制手段,对农药的过度依赖损害了自然作物生态系统的平衡。拟寄生物和捕食者的数量因此受到扰乱,从而引起次生虫害的爆发。农药的过度使用也加剧了害虫抗药性的恶性循环,这又导致农药开发利用的投资进一步增加,但虫害造成的作物损失几乎没有改观,目前基本与50年前相当,估计在30%到40%左右2。由此造成的后果是,由于农药使用不当而引起虫灾爆发次数增加3

农药的过度使用也会给农民带来严重的健康风险,同时对环境造成负面影响,有时还会影响作物产量。通常,实际上只有不到1%的施用农药能够进入目标害虫体内,剩余的则会造成空气、土壤和水源污染4

消费者对于残留在食物中的农药越来越担忧。快速城市化带来了城市和城市周边地区园艺的发展,而这些地方的农药使用更加突出,其过度施用已越来越难为大众所接受。在农业社区中,有详细关于职业性接触农药所带来严重后果的事例记载,这提高了对农业从业者权益和福利的社会敏感性。

国内、国际贸易中更加严格的标准反映了公众的关注程度。零售商和大型连锁超市已经签署了更加严格的有关工人福利、食品安全、产品溯源和环境要求的规范。然而,农药规范和管理不力继续削弱为扩大和保持基于生态的虫害治理策略而做出的努力。这是因为对农药的强力营销使得人们通常认为,农药是控制虫害最为价廉、快捷的选择。

如果农民能更深入的了解生态系统的功能和动态变化,并且认识到害虫作为农业生物多样性不可或缺一部分的作用,他们就会受益良多。政策制定者通常会收到有关作物虫害的复杂信息,如果他们对作物生态系统中害虫和疾病的真正影响有更深入的认识,也会从中受益。

病虫害综合治理

过去的50年中,病虫害综合治理已经成为、并依然是世界领先的植物保护综合战略。自上世纪60年代首次出现开始,该战略便始终建立在生态学、生态系统理念和保持生态系统功能的目标基础之上5-7

病虫害综合治理主张,农业中抵御病虫害的第一道、也是最重要的防线是要有一个健康的农业生态系统。在这个系统中,支撑生产的生物过程受到了保护、得到了促进和加强。强化这些过程可以增加产量,提高可持续性,同时减少投入成本。在集约化生产方式中,生产的环境因素对病虫害有效管理成功的可能性产生影响,它们包括:

  • 采用生态系统方法的土壤管理,如用护盖物覆盖的方式,就可以为害虫的天敌提供庇护所。增加土壤有机物能为各种害虫和植物疾病的天敌提供多种食物来源,并且在作物循环早期阶段增加害虫调控的群体数量。解决特定的土壤问题,如盐水入侵,可以降低作物对水稻螟虫等害虫的易感染性。
  • 水分胁迫会增加作物感染疾病的几率。一些有害生物,尤其是水稻中的杂草,可以通过在生产系统中进行更好的水管理得到控制。
  • 防止作物变种是控制植物病害和许多虫害的根本。如果寄主植物抗性的基因基础太薄弱,脆弱性就会显现。
  • 作物的时间、空间安排影响害虫和天敌数量的变化,也影响依赖授粉媒介的园艺作物的授粉程度。与对其他益虫的影响一样,减少农药的施用或增加农场里的生物多样性都可以提高植物的授粉水平。

作为基于生态系统的战略,病虫害综合治理在世界农业发展中已取得了一些显著的成绩。如今,大规模的政府病虫害综合治理项目在60多个国家中开展起来,包括在巴西、中国、印度和大多数发达国家。一个普遍的科学共识是,病虫害综合治理可服务于作物生产可持续集约化8,并为保护性的作物生产可持续集约化实施提供基础,而这也为近期国际农业科技发展评估机构所强调。以下是可持续集约化项目设计中使用病虫害综合治理的基本原则。

  • 利用生态系统方法预先作好解决集约型作物生产中潜在虫害问题的准备。生产系统应该利用各种方法,如使用多样的抗虫害作物品种,实行轮作、间作,优化种植时间,进行杂草管理。为了减少损失,管理策略应该利用害虫捕食者、寄生者和竞争者中的有利物种,配合使用生物农药,有选择地使用低风险的合成农药。提高农民的知识和技术还需要进行投资。
  • 在有可靠证据表明严重疫情威胁发生的情况下,实施应急计划。这需要对种子系统进行投资以支持使用抵抗性品种,利用休耕期来阻止害虫种群繁殖进入下一个季节。需要有选择地使用农药,同时进行充分的监管调节,还要准备具体的宣传沟通活动。
  • 在问题出现时,分析疫情爆发的根本原因,并据此制定相应的策略。问题或许是各种因素共同作用的结果,当根源出在集约化措施时,例如,种植密度不合理或杂草草种因耕作而散开,就需要改变这些做法。面对蝗虫等害虫入侵时,在源头采用生物控制或病害抑制方法是比较有效的。
  • 确定生产受到威胁的程度,以进行规模适宜的疫情防控行动或活动。超过10%的作物面积遭受侵扰(非损失)时属于虫害爆发,需要有一个快速的政策反应。但是,虫害风险往往被高估,而作物在某种程度上又能从生理上抵消虫害的侵害。因此反应需要准确。
  • 实时监视跟踪疫情变化,并调整行动。用于监控植物虫害的地理坐标定位系统利用固定地点采集的数据,同时使用流动调查数据、绘图及分析工具。
情况说明
下载宣传册
(PDF, 3.2MB)
情况说明 No. 5
植物保护: 促进节约与增长的办法
  • 对抗柑橘病的生态系统方法
  • 西红柿病毒病的控制
  • 减少水稻中杀虫剂的使用
  • 对木薯虫害的生物控制
  • 棉花虫害的天敌

前进之路

许多国家和农民依旧采取“一切照旧”的害虫管理方法,这就限制了他们实现作物生产可持续集约化的潜力。改进农业生态系统管理有助于避免当地虫灾的爆发,有效地应对害虫入侵,减少杀虫剂对于人类健康和环境的危害。改良生态系统虫害控制的切入点包括:

  • 某种主要病虫害爆发威胁到粮食安全;
  • 农产品中农药残留高引起的对食品安全的担忧;
  • 环境污染或人类中毒事件的发生;
  • 有益物种遭受严重损失,如传粉昆虫或野鸟等;
  • 农药管理不善,如过期农药储备扩散。

每种情况下,都需要有一个可持续的、不会产生不良副作用的虫害控制战略。当采用病虫害综合治理控制住一个确认的国家性或地区性虫害问题后,政策制定者和科技人员通常对这个方法的接受程度就会大大提高,且更愿意对政策和制度做出必要的调整,会长期支持它。这些调整可能包括取消农药补助,加强农药法规执行力度,鼓励当地生产中的病虫害综合治理投入,如修建自然捕食者的养虫室。

各国在产品注册过程中应优先考虑危害较小的农药,还应确保在充分收集生态信息的基础上做出决策,决定由谁在何种情况下使用或销售哪种农药。最后一点,印度于1994年率先实行的农药使用费或农药税,可能会用于资助开发其他虫害管理措施,并为之实施提供补帖。

对包括病虫害爆发在内紧急事件的不同认知
认知“一切照旧”生态系统方法
紧急情况
  • 虫灾突然爆发,情况严重
  • 农业生态系统功能损害,导致严重虫害爆发
指标
  • 虫害高发
  • 可见的作物损害
  • 产量损失,农民收入减少
  • 害虫种群年龄结构变化
  • 出现对杀虫剂的抗药性,次生虫害反常爆发
  • 杀虫剂使用呈螺旋式上升
  • 产量损失,农民收入减少
起因
  • 对杀虫剂的抗药性
  • 新害虫出现
  • 杀虫剂供应不足
  • 天气条件
  • 杀虫剂使用过量
  • 作物管理不善
  • 天气条件
  • 新害虫出现
应对
  • 提供更多或不同的杀虫剂
  • 分析害虫问题的起因,制订农业生态系统功能恢复战略,重整机构能力,指导恢复工作
  • 避免提供拖延问题的解决方法
  • 通过人力资本投资,提高病虫害综合治理能力

在本地、地区或国家范围内 ,政策制定者可以通过病虫害综合治理项目支持作物生产可持续集约化。然而他们应该意识到,利用病虫害综合治理技术有效地成功实践虫害管理,最终依靠的还是农民。在控制病虫害时,是农民做出了关键性的防治决定。政策手段包括:

  • 为农民提供技术支持和推广帮助,采用基于生态考虑的管理措施,开发和改进技术,将其拥有的本土知识、社会学习网络和条件考虑在内。
  • 在一些领域进行有针对性地研究,如寄主植物对病虫害的抗性,实际监控和检查方法,田间虫害管理的创新方法,以及有选择性地使用农药(包括生物杀虫剂)和生物控制。
  • 规范私营部门,包括建立有效的农药登记和供销管理系统(尤其是《国际农药供销与使用行为守则》所规定的部分)。
  • 取消不当补贴,例如农药价格或运输补助,不必要的农药储备(这可能会鼓励使用农药)和农药特惠关税。

大规模采用生态系统方法可以为小型地方企业提供机会。生态虫害治理措施的广泛实施可以增加很多需求,包括贸易监测工具,生物控制媒介,如捕食者、寄生者或无菌生物,授粉服务,微生物还有生物农药。目前,针对治理对象细菌、病毒、真菌、原生动物和线虫,私人企业在2003年一年就生产出1000多种生物产品,价值5.9亿美元9。随着更多地向采用生态系统为中心方法的转变,这一本地产业会得到大规模的发展。

从食品加工业的角度来看,农业生态系统越稳定,可持续性越高,无农药残留的农产品供应就更加持续可靠。此外,对生产者来说,如果食物产品带有病虫害综合治理或类似的标签,则有利于确保进入新的市场。

持续的病虫害综合治理战略需要有效的咨询服务,需要与能反应农民需求的研究相联系,需要支持增加对病虫害综合治理的投入,还需要有效规范控制化学杀虫剂的供给和销售。在地方层面上提高知识水平的最有效方法之一是开设农民田间学校,它是支持当地学习,鼓励农民利用本土知识改进病虫害综合治理技术的一个途径。农业社区需要有快速获取相关病虫害综合治理合理投入信息的渠道。例如,通过利用移动电话来补充拓宽传统服务(如推广、媒体活动和经销商的地方投入)的范围,就可加快病虫害综合治理的发展步伐。第七章政策与制度若要鼓励小农采纳作物生产可持续集约化方式,就需要从根本上改变农业发展政策和体制。

参考文献

1. Rana, S. 2010. Global agrochemical market back in growth mode in 2010. Agrow (www.agrow.com).

2. Lewis, W.J., van Lenteren, J.C., Phatak, S.C. & Tumlinson, III, J.H. 1997. A total system approach to sustainable pest management. Proc. Natl. Acad. Sci., 94(1997): 12243–12248.

3. Wood, B.J. 2002. Pest control in Malaysia’s perennial crops: A half century perspective tracking the pathway to integrated pest management. Integrated Pest Management Reviews, 7: 173-190.

4. Pimentel, D. & Levitan, L. 1986. Pesticides: Amounts applied and amounts reaching pests. BioScience, 36(2): 86-91.

5. Stern, V.M., Smith, R.F., van den Bosch, R. & Hagen, K.S. 1959. The integrated control concept. Hilgardia, 29: 81-101.

6. FAO. 1966. Proceedings of the FAO Symposium on Integrated Pest Control, Rome, 1965. Rome, FAO.

7. Smith, R.F. & Doutt, R.L. 1971. The pesticide syndrome– diagnosis and suggested prophylaxis. In C.B. Huffaker, ed. Biological Control. AAAS Symposium Proceedings on Biological Control, Boston, December 1969, pp. 331-345. New York, Plenum Press.

8. IAASTD. 2009. Agriculture at the crossroads, by B.D. McIntyre, H.R. Herren, J. Wakhungu & R.T. Watson, eds. Washington, DC.

9. Guillon, M. 2004. Current world situation on acceptance and marketing of biological control agents (BCAS). Pau, France, International Biocontrol Manufacturer’s Association.

节约与增长》(粮农组织,2011年)一书可通过以下方式订购:
发送电子邮件至 publications-sales@fao.org
或通过粮农组织在线书目: www.fao.org/icatalog/inter-e.htm

“自然资源消费方式不可持续,对粮食安全造成严重威胁。本书阐述我们如何能够发起一场常绿革命,既永久提高生产力,又不造成生态破坏。”
印度绿色革命之父
M. S. 斯瓦米纳坦

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