蒋高明的博客分享 http://blog.sciencenet.cn/u/蒋高明 中国科学院植物研究所研究员,从事植物生态学研究

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诱虫灯把益虫都烧死了吗?让中学生回答你

已有 10063 次阅读 2012-11-19 11:04 |个人分类:自然与社会|系统分类:科普集锦| 转基因, 中科院, 科学家


《大河报》发表了《生态学家蒋高明为什么反对转基因?》,文章全文如下:

  转基因真相之八十六:
  (上)
  □记者 杨青平
     反对转基因,在网上谁的影响最大?是蒋高明。他是中科院植物研究所首席研究员、教授、博导,像他这样的生物领域的科学家反对转基因,对公众的影响是巨大的。也有一些人文学者反对转基因,虽然很起劲,但影响不及蒋高明。   
    网上反对转基因所引用的理论和依据都是从国外进口的谣言,蒋高明也传播这些谣言,所以支持转基因的人戏谑蒋高明首席研究员为“首席造谣员”。   
     我阅读了蒋高明博客里的几百篇文章,才下笔写这篇介绍他的文章。   
    蒋高明,男,1964年生,山东省临沂市平邑县卞桥镇蒋家庄人,1985年考入山东大学生物系植物专业,毕业后考入中科院植物所,读硕士,读博士,做研究,其间还赴英、赴美做访问学者。   
    蒋高明之著名,缘于他在两个村庄所做的两个著名的生态实验。一个村庄在内蒙草原,一个村庄在他的家乡。   
     草原上这个村庄,是内蒙古锡林郭勒盟正蓝旗巴音胡舒嘎查,旗相当于县,嘎查就是村庄。这个村有12万亩草场,2000年以前全部退化,甚至沙化,原因在于过度放牧,也就是马牛羊太多了。这是一个缩影,整个内蒙古大草原都因过度放牧而退化。2000年,蒋高明领导的恢复生态的实验小组来了,设计防风带,种植防风林,以为防住风,就吹不起沙,可是三年以后,树全死了。蒋高明想起他在英国进修时他的导师说“有的地方,大自然具有自我恢复能力”,巴音胡舒村支书也说“封起来就长草了”。于是,实验小组将退化最严重的4万亩草场“封”了起来,严禁放牧,又从北京引进子粒产量低但秸秆产量高的饲草型玉米,种了1000亩,以弥补饲草不足。三年之后,“封”起来的4万亩草场的草就长到了齐腰深,真可谓“风吹草低见牛羊”。如此“无为而治”恢复了生态,而许多“有为而治”却失败了。巴音胡舒因此而闻名,蒋高明因此而闻名。   
   
    据此,蒋高明提出“以自然之力恢复自然”的观点,被科学界普遍赞同。土壤里有草籽、草根,风还会把别的地方的草籽吹过来,人别管它,羊别啃它,草就会长起来。这就是自然之力。 
      立足于“以自然之力恢复自然”的观点,蒋高明批评许多地方年年种树不见树,劳民伤财,不如封闭起来,恢复草和灌木等自然植被。他的批评也得到科学界赞同。
     以上是蒋高明对自然植被的研究。但是大多数生态学家都不甘于只研究自然植被,而更钟情于人工植被,农作物是最重要的人工植被,所以他们要搞生态农业。蒋高明亦然。他提出“畜南下,鸡北上”的别出心裁、独具创意的设想。   
    畜南下,就是在农区利用秸秆发酵养牛、养羊。这完全可行,而且农区早就这样搞了。农区秸秆养牛、养羊多了,就可减少草原牛羊放牧量,以保护草原。   
 
    鸡北上,就是在草原养鸡,兼治蝗虫。这也可行,而且内蒙、新疆十几年来许多旗县先后进行了实验。鸡的野性越强越好,以珍珠鸡为首选,各地的土鸡亦可。但是鸡不适合牧养,夏天准会晒死,冬天准会冻死,老鹰、狐狸一定防不胜防。草原养鸡也需要笼养或圈养,一旦发生蝗灾,就把鸡运到草场,一只鸡可控制5亩~10亩的虫害。   
    “畜南下,鸡北上”是个宏观设想,非一己之力可为。如果搞一个生态农业的微观实验,则可以亲手而为。2007年,他带着实验经费回到了生他养他的蒋家庄。   
     蒋高明承包了村里的40亩公田,建起了生态农场,雇了十来个农民,养了140多头肉牛,2000只肉鸡,除去牛舍、鸡场、林地、湿地、生活用地,农作物用地为20亩,自称不施化肥,不打农药,不用除草剂,不用塑料薄膜,不喂配合饲料,用秸秆喂牛,用牛粪肥田,用灯光诱虫。如此三年,他算了一笔账:投入100万元,头两年赔钱,第三年以后每年就可以盈利20万元。他认为实验成功。他写了许多文章,许多人也为他写了许多文章,宣扬生态农业完全可以取代化学农业。阅读这些文章,我发现处处有矛盾。他们口口声声说不用化肥,但是除了亩施3吨牛粪,还施了农民的一半量的化肥。分明施了化肥,却又口口声声说种植的是有机作物,难道不知道有机作物是不施化肥的吗?正因为宣称不施化肥,他这个生态农业实验才著名。   
     其实,这个生态农业实验不具有推广价值。我来帮他接着算账:投入100万元,头两年赔钱,第三年以后每年可以盈利20万元,这样7年才能收回投资;如果100万元存入银行,存5年后再存2年,到期连本带利是130万元,比他的生态农业实验还多赚30万元。他搞的是科学实验,可以不计成本,但要推广给农民,农民是要计成本的,谁会干这种赔钱赚吆喝的傻事呢?  
 
 这个生态农业实验其实也得益于周围的化学农业。请听我分析:   
 
     1.一台诱虫灯只可以覆盖他的20亩地,而农作物害虫主要属于鳞翅目,鳞翅目可以远距离迁飞,周围几里、十几里的害虫完全可以飞到他的实验田产卵,然后孵化出幼虫为害作物,但是他的20亩地却没有虫灾,为什么呢?因为周围的农田都打药,消灭了虫源,如果全乡、全县都不打药,他这20亩地绝难自保。   
 
     2.害虫需要综合防治,诱虫灯只是杯水车薪,如果它可以一招制敌,草原蝗灾就不需要天上飞机洒药、地上“战斗鸡”捕食了。往小处说,何不在全村、全乡、全县推广诱虫灯,不再打农
药?   
    这个实验实际上并非纯粹的生态农业实验,生态农业要求只杀害虫,不杀益虫。但用灯光诱虫,利用的是昆虫的趋光性,“飞蛾扑火”就是趋光性使然,可是,害虫、益虫都具有趋光性,那么就把益虫也烧死了,有时烧死的益虫甚至多于害虫。不过,灯光诱虫属于物理防治,不污染环境,还是优于化学防治。   
   
      以上说了这么多生态农业,还没说到转基因。且看下篇,把蒋高明的生态农业误区说完了,才能看出来他为什么反对转基因。
 
  
  对于杨记者的分析,我们的回应如下:
   这个生态农业实验其实也得益于周围的化学农业。请听我分析,回应放在括号内:   
1.一台诱虫灯只可以覆盖他的20亩地,而农作物害虫主要属于鳞翅目,鳞翅目可以远距离迁飞,周围几里、十几里的害虫完全可以飞到他的实验田产卵,然后孵化出幼虫为害作物,但是他的20亩地却没有虫灾,为什么呢?因为周围的农田都打药,消灭了虫源,如果全乡、全县都不打药,他这20亩地绝难自保(实际上生态平衡后,面积越大越有利,你看那一片自然森林和草原需要人类干预?农业生态平衡后农药用量会大幅度减少的。农药肯定要保留,但那是当灭火器使用的,火灾发生之前用灭火器有效,之后就困难了)。   
   
   2.害虫需要综合防治,诱虫灯只是杯水车薪,如果它可以一招制敌,草原蝗灾就不需要天上飞机洒药、地上“战斗鸡”捕食了。往小处说,何不在全村、全乡、全县推广诱虫灯,不再打农药? (这个正是我们的疑问,建议国家找一个县进行实验,我很敢兴趣做,包括害虫较多的棉田,目前我们已经对果园、玉米、小麦、露天蔬菜天进行了成功控制)  
    3. 这个实验实际上并非纯粹的生态农业实验,生态农业要求只杀害虫,不杀益虫。但用灯光诱虫,利用的是昆虫的趋光性,“飞蛾扑火”就是趋光性使然,可是,害虫、益虫都具有趋光性,那么就把益虫也烧死了,有时烧死的益虫甚至多于害虫。不过,灯光诱虫属于物理防治,不污染环境,还是优于化学防治。 (毛主席说,没有调查就没有发言权,杨记者做过调查诱虫灯会将益虫都烧死,烧死的益虫甚至多于害虫吗?下面我转发北京中学生在我们农场的实验结果,从11天的追踪调查看,诱虫灯捕获的昆虫是以害虫为主,益虫方面仅误捉了几只屎壳螂而已。为什么会这样呢?时间上的生态位差异而已,做为坏蛋的害虫晚上活动,作为益虫的天敌或鸟类是以白天活动为主的
 
    杨文对笔者的歪曲报道还有很多,如对一半化肥的理解,那是常规农业,是学生的科学实验,不是有机农业,我们的产品也是经严格的有机认证的!我们从来没有将用了一半化肥的产品口口声声地说是有机产品,那显然是记者的杜撰!
 

黑光灯物理防治法控制农田害虫的初步研究

北京市中关村中学 高二 陈正朴

指导教师  孟杰 蒋高明  徐军

 

摘要 采用黑光灯诱杀的物理防治方法,研究农田趋光性昆虫种群数量动态变化规律,旨在通过大田安置诱虫灯来实现对危害农作物的害虫的控制,探索物理防治的有效性与可行性。结果表明,害虫捕获总量及金龟甲数量呈显著的波动性下降的趋势,蛾类害虫捕获量波动性较大;黑光灯可以有效地控制金龟甲、地老虎成虫、甘薯天蛾、豆天蛾等多种田间夜行性害虫。结合常年监测数据发现,害虫数量成显著的逐年减少的趋势,长期的黑光灯物理防治的控虫方法成效显著。

关键词  黑光灯 物理防治 生物防治 农田害虫 消长规律

 

粮食是国家最基本和重要的战略物资,在国家经济发展中发挥着重要作用。随着经济全球化发展,全球粮食安全问题进一步凸显,粮食安全是国家安全体系中的重要组成部分,当前由于受到自然灾害、资源短缺、病虫害爆发、人口膨胀、技术落后等原因,粮食安全问题日益引起国际社会高度重视[1]。而对于拥有13亿人口的我国来说,粮食安全问题一直是关乎国计民生的大事,我国政府也十分重视。

在粮食安全问题中,粮食质量是十分关键的。汤美莲认为,粮食安全的内涵要包括在质量上能确保食品无污染、无残毒、无激素,让人们吃的放心[2]。而自农药和杀虫剂在农业生产中使用以来,引发了一系列的生态问题与健康隐患。由于生物富集作用,残留农药不断积累,最后由人体摄食,危害人体健康;此外,农药喷洒过程中引起严重的环境污染,同时也危害农民身体健康。

我国是世界第一农药生产和使用大国,农药浪费和污染严重。我国耕地总量占世界的9%,但农药年施用量达130多万吨,占世界的20%。单位面积化学农药的平均用量比世界平均用量高2.55倍,而利用率只有30%,比发达国家低10%~20%。我国每年遭受残留农药污染的作物面积达1300~1600万公顷,农药浪费造成的损失超过150亿元[3][4]

目前,我国田间农作物的病虫害防治手段主要还是依赖于使用农药和杀虫剂,并且,由于缺乏相应的知识培训,农民们大多数情况下是见到作物上有虫子就大剂量地喷洒农药,在我国的大部分地区普遍存在这种农药滥用的现象。

喷洒农药和杀虫剂现在已经突显出多个方面的危害:一、污染大气、水环境,造成土壤板结。二、导致病菌、害虫对农药产生抗药性。三、杀伤非靶标生物。化学农药会改变生物群落、生物种群组成、降低生物群落的多样性,导致生态系统的稳定性下降、平衡失调以及农药杀伤天敌[5]。四、野生生物和畜禽中毒。五、人吃了有农药残留的农副产品,虽然在短时间内虽不会引起人体出现明显急性中毒症状,但可产生慢性危害,即慢性中毒。科学家发现随着农药在人体内不断积累,会引起人的神经功能紊乱、震颤、精神错乱、语言失常等疾病 [6]。农药导致人体患上肿瘤和癌症的报道也是屡见不鲜。

在我国,食品农药残留问题非常严重,据20094月,绿色和平组织在北京、上海和广州三地的大型超市和农贸市场,以普通消费者的身份采购日常蔬菜,送往青岛一家国际授权的、独立的第三方检测机构化验的结果发现:在45个送检的蔬菜样品中,40个检测出农药残留;农药种类高达50中,其中5种是世界卫生组织确认的高毒农药。一颗草莓上竟残留有13种农药[7]

解决粮食质量安全问题的有效途径就是发展生态农业,生态农业是以生态学理论为基础,以生态农业技术为手段,以处理好生物之间、生物与环境之间的关系为中心,达到经济、生态及社会三大效益统一的农业生产及经营活动[8]。创新发展可循环无害化自然生态农业是中国农业今后发展的总的趋势[9]。生态农业,是在健康的环境下用健康的办法生产出健康的食品,走环境友好型发展之路。

生态农业的生产过程中的虫害控制,摒弃了农药和杀虫剂的化学防治办法,采用的是物理防治与生物防治相结合的方法。化学农药的长期使用,对农作物病虫害防治本身及环境带来的严重问题如防效降低、农药残留超标、自然控制力减弱及环境污染是化学防虫法遭到淘汰的主要原因[10]。物理防治是指利用各种物理因素、机械设备及除虫工具来防治病虫害的方法,包括人工捕杀和中耕、利用灯光诱杀、食饵诱杀、性激素诱杀等多种方法。生物防治是利用某些生物或生物的代谢物来防治病虫害,包括利用天敌控制虫害、利用某些病原微生物使害虫感病等方法[11]

生物防治的方法多样,如保护天敌资源、人为释放天敌、建立天敌昆虫的中间寄主和补充营养基地、合理利用菌类或病毒等生物制剂、有条件地使用植物源和矿物源农药等[12]

黑光灯在防治农业害虫中功效独特,成本低,操作简便,无环境污染,是一种重要的物理防治方法。黑光灯光谱在330-400nm附近,利用夜行性昆虫具有趋光性的特点,吸引昆虫从而将之诱杀,以达到控制虫害的目的,具有高效、经济、环保的优点[13]。黑光灯对东北大黑腮金龟、铜绿丽金龟、地老虎、甘薯夜蛾、白星花金龟等多种害虫的诱杀效果明显,而对天敌影响较小 [14]

弘毅生态农场采用的生物防治与物理防治相结合的虫害控制方法,避免了化学农药的污染和对生态系统平衡的破坏,为实现生态农业的可持续发展提供了有利条件。本实验在农场生物防治的基础上,通过对黑光灯捕获害虫的连续调查,整理研究弘毅生态农场周边农田的害虫消长规律,分析害虫物理防治方法的有效性,为害虫预报和防治提供科学依据。

1材料与方法

1.1试验材料

黑光灯(波长365nm,频率50-60HZ,功率为28W),纱网袋,电子天平。

1.2试验地概况

试验于2011722­­—81在位于山东省平邑县蒋家庄的山东农业大学农业生态系统定位站即弘毅生态农场35°27′N117°50′E)进行。当地年平均气温13.2,平均无霜期212d,年平均降水量为770.2[15]

1.3试验方法

在定位站院内玉米试验田立1盏黑光灯,院外十亩玉米有机田立3盏黑光灯(分别列为1号灯、2号灯、3号灯),共计4盏灯。黑光灯为光敏开关控制,傍晚光线暗时亮灯,次日清晨天亮时灭灯,每日早晨将黑光灯收集桶中的虫子装进纱网袋内,拿回实验室,先将虫子按照大蛾类、甲虫类、其它昆虫进行分类,分别计数并进行称量,同时选出不同种类的虫子分别放于小袋里,冻存冰箱中,以备进一步的种属鉴定之用。称量后,将虫子喂鸡。连续记录11天。

1.4数据处理

Microsoft Excel 2010处理数据并作图分析。

2结果与分析

2.1弘毅生态农场附近农田害虫种类调查

   将黑光灯捕获的害虫做鉴别,主要害虫种类如下表所示。监测期间弘毅生态农场附近的害虫主要有东北大黑腮金龟、铜绿丽金龟、地老虎、玉米螟等,数量较多。

 

害虫

拉丁名

东北大黑鳃金龟

HolotrichiadiomphaliaBates

铜绿丽金龟

Anomala corpulenta M

tschulsky

东方蝼蛄

Gryllot

lpa orientalis Burmeister

白星花金龟

Potosia (Liocola) brevitarsis

小造桥虫

Anomis flava Fabricius

棉铃虫

Helicoverpa armigera Hubner

地老虎

Agrotis ypsilon Rottemberg

甘薯夜蛾

Emmelia trabealis Scopoli

蟋蟀

Gryllidae

土鳖

Eupolyphaga sinensis Wal

er

螽斯

longhorned grasshoppers

玉米螟

Pyrausta nubilalis (Hubern)

中华蚱蜢

Acrida cinerea

天蚕蛾

Loepa formosensis Mell

菜粉蝶

PierisrapaeLinne

天牛

Cerambycidae

豆芫菁

Epicauta gorhami(Marseul)

            弘毅生态农场附近农田害虫种类调查

 

2.2黑光灯捕虫量日变化

    连续11天监测黑光灯每日捕获的害虫总量,结果显示,黑光灯害虫日捕获量呈明显的波动性下降的变化趋势。害虫日捕获量出现几个间隔的峰值,而且峰值呈现逐渐下降的变化规律。试验第1天由于受下雨天气影响,害虫量少,第2天的害虫量最多,随后逐渐减少。与大田的黑光灯相比,农场生态农场院内的黑光灯的捕虫数量较高,峰值最高时为214.46g,而后逐渐降至122.99g;大田1号灯捕虫量峰值最高时为134.49g11天时峰值降至113.53g;大田2号灯捕虫量峰值最高时为157.07g,第11天时峰值降至103.31g;大田3号灯捕虫量峰值最高时为179.65g,第11天时峰值降至64.51g(图1)。

2.3黑光灯甲虫捕获数量日变化

    在每日捕获的虫子中,金龟甲为主的甲虫类的比重最大。甲虫捕获量呈波动性下降的趋势,峰值逐渐降低。在监测初期,院内黑光灯捕获的甲虫数量最高达297只,大田黑光灯捕获的甲虫数量最高为280只,在连续11天的控虫之后,峰值数量分别降为130只和99只,控虫效果显著(图2)。

 

2.4黑光灯大蛾类昆虫捕获量

    分类时将甘薯夜蛾、豆天蛾等体型较大的蛾类归为大蛾类。大蛾类捕获量波动较大,下降趋势不明显(图3)。

2.5其它昆虫捕获量日变化

    在分类别时,将体型偏小的地老虎、寄生蜂、多星瓢虫、飞蚁等归为其它类昆虫进行统计。11天的监测数据显示这些昆虫数量的波动性较大,总体上表现为下降的趋势(图4)。

2.6气象数据分析

    根据试验地点的气象数据显示,在监测的第469天有降水,而且气温较低,降水和较低的气温会影响夜行性昆虫的飞行活动,从而会导致捕获量的降低(图5,6)。

3讨论与结论

由以上实验数据可以看出,用黑光灯诱杀的物理防治方法来控制农田害虫是十分有效的,利用天敌与害虫的捕食关系及黑光灯诱虫的原理取代以农药为主的化学防虫方法,在控制农田害虫的同时,能够很好的保护环境,并减少对人体的毒害。

连续监测数据显示,黑光灯对金龟甲类、蛾类等夜行性害虫的诱杀效果很好,害虫数量总体上呈波动性下降趋势。由于金龟甲类甲虫正处于爆发期,在害虫中占有较大比重,很大程度上决定了害虫日捕获量,因此甲虫类捕获量变化趋势与害虫捕获总量的变化趋势基本一致。

害虫数量的波动性变化的原因与天气情况如气温、降水量有相关关系,另外,推测部分原因是由于黑光灯捕虫时是当天捕获其有效范围内的大量昆虫,造成次日捕获量下降;隔日由于远处昆虫又被黑光灯吸引靠近而被捕获,所以隔日又出现害虫捕获量高峰。

 

4 建议

利用可发射特定波长的诱虫灯诱杀危害农作物害虫的方法早有记载,但是在我国农村诱虫灯的应用并不普及,农民们大都还是沿用喷洒化学杀虫剂法灭虫,这使环境受到了极大危害鉴于此,联合国粮农组织呼吁发起第二次绿色革命——发展生态农业,既满足人口对食物的需求,又保护好人类赖以生存的自然资源和环境。

诱虫灯的推广使用将顺应这一理念,并能解决目前利用农药杀虫带来的种种危害,保护了我们人类赖以生存的生态环境,减少了农药对人体的危害,同时减轻了农民的经济负担。用黑光灯捕来的虫子来喂养鸡鸭,可以延长生态循环链,即农作物—害虫—鸡—鸡粪—农田。害虫为鸡鸭提供了大量蛋白质饵料,避免了饲料添加剂的使用,降低饲养成本,并且提高了鸡鸭肉和蛋的品质,生产出人们喜爱的绿色食品。因此用诱虫灯杀虫,既提高了农民的经济效益,又保护了环境。

生物防治和物理防治相结合的控制虫害的手段是在设计构建绿色生态农场过程中所优先考虑和选用的。少用对环境和人类有害的化学杀虫剂,而多利用对环境破坏少的生物和物理方法来杀灭危害农作物的害虫,正是当前人们关注和科学家们急需解决的问题。这篇研究论文为这一问题的解决提供了有意义的科学数据。

4参考文献

[1]朱晓明.当前我国粮食安全问题的思考[J].内蒙古民族大学学报,2011,17(3):89~90

[2]汤美莲.构筑中国粮食安全体系[J].粮食科技与经济,2002(5):5~7

[3]贾蕊,陆迁,何学松.我国农业污染现状、原因及对策研究[J].中国农业科技导报,2006,8(1):59~63

[4]林晓华,唐久芳.科学发展观视域下我国农业污染问题研究[J].中国民族大学学报,2011,31(4):53~55

[5]张宗炳.农药对农田生态系统的影响[J].生态学杂志,1988,7(3):25~29

[6] 于娜,邹琳琳,孟红英. 蔬菜农药残留超标对人体健康的危害及预防[J].现代农业科技. 2010年第4

[7] 刘桥斌. 健康时报.  2009424

[8] 冯耀宗. 生物多样性与生态农业[J].中国生态农业学报,2002,10(3):5~7

[9] 余立群,祝明福.试论中国现代农业发展的必由之路[J].中国乡镇企业,2011,39~42

[10] 肖晓华.农作物病虫害综合防治策略与措施[J].现代农业科技,2008,92~94

[11] 任秀荣,许海涛, 崔苗青, 王培红.农田作物病虫危害的综合防治[J].中国农村小康科技,2004,17~18

[12] 阮思含.有机茶园病虫害综合防治技术[J].安徽农学通报,2011,173~176

[13]王新忠,谢家峰,樊道怀等.频振式杀虫灯应用技术研究初报[J].安徽农学通报,2006,12(3):105~107

[14]王新苗,花蕾,魏吉利等.黑光灯在防治生态果园害虫中的应用[J].干旱地区农业研究,2008,26(6):253~256

[15]李彩虹,李勇,乌云塔娜等. 高浓度臭氧对大豆生长发育及产量的影响[J].应用生态学报,2010,21(9):2347~2352

 

致谢

 
 
 



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