作者:王方 来源:中国科学报 发布时间:2018-8-22
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天敌昆虫为绿色生产增值


 

蚜虫在棉花上形成虫害。

在2/3的棉田里,如果瓢虫密度达到目前的两倍,中国棉农将获得约20.3亿元的收益或每公顷644元的收益。

■本报记者 王方

很多儿歌里把瓢虫描述为可爱的益虫,事实也是如此。瓢虫,主要是异色瓢虫、龟纹瓢虫和七星瓢虫,作为棉花产区主要虫害——蚜虫的重要天敌,可以为棉花生产带来显著的利益。

近日,发表于环境科学研究领域权威学术期刊的一篇题为《揭示天敌昆虫的经济价值和化学杀虫剂对中国棉农的实际成本》的论文,首次揭示了天然捕食者作为一种害虫控制形式给中国华北棉农带来的经济价值。这项研究由北京大学、中国科学院、国际食物政策研究所、荷兰瓦赫宁根大学和中国农业科学院的跨学科研究小组合作完成。

华北棉农的防虫手段

对于生物防虫方式及其经济价值,棉农普遍缺乏认知,化学农药仍是他们的主要防虫手段。

“目前在华北平原,Bt 棉花已经基本上被全部采纳。除此之外主要靠杀虫剂控制。但绝大多数的化学农药是广谱性的,即杀害虫也杀益虫。”论文作者之一、国际食物政策研究所研究员张巍告诉《中国科学报》记者。

调查显示,棉花在生长季会被农药喷洒1~14次,平均8.2次。大多数杀虫剂是广谱的,特别是拟除虫菊酯和有机磷杀虫剂。配制杀虫剂产品平均每公顷的用量为22.4千克,成本为1091.7 元。此外,农民平均每公顷投入173.2小时的劳动力来进行杀虫剂的应用。

张巍表示,“农民在选择不同的防虫方式时,有效性和价格是他们比较看中的因素。”然而,在棉花田间管理中,他们倾向于过度使用化学农药防虫,造成的生态破坏、自然界害虫抑制系统的功能减弱和长期经济成本被其带来的短期经济收益所掩盖。

科研人员观察到,在棉田生态系统中,已经出现了化学杀虫剂使用越多,虫害暴发越频繁的恶性循环。这与农药抗药性、自然调节机制崩溃以及长期依赖农药防治害虫有关。“害虫天敌与害虫一起被杀死后,会丧失生物防治的能力,破坏整个生态系统的稳定。”张巍说。

事实上,农药防虫的经济效益也并不是看上去那么“纯粹”。

科研人员进一步对农药使用的边际成本(或收益)实证分析,结果表明:在华北地区,棉农普遍过量使用农药,农药使用的边际成本远高于其带来的边际收益。在当前农药用量下,在每公顷棉田增施1千克农药会减少棉农63.14元的收入。

在张巍看来,农民过度使用广谱杀虫剂,不仅损害了农民的棉花盈利能力,而且会产生社会成本,并破坏自然虫害抑制系统。目前在小农耕作系统迫切需要合理使用农业投入品和改善农业生态系统管理。

生物防虫的经济价值

论文显示,对于在华北地区一个种植了0.5公顷棉花的家庭来说,应用杀虫剂总成本相当于家庭平均收入的3.7%或河北2011年农村家庭平均作物收入的10%。

那么,对于较为看中实际价格的农民来说,有什么更好的作物管理措施吗?答案是肯定的,生物防虫不仅具有生态效益,也可以产生经济价值。但其经济价值到底有多少,此前还缺少实证研究的科学依据。

这项研究不仅估计了农药的“真实”成本,还首次揭示了中国棉田天敌或益虫的经济价值,为合理施用农药和充分利用生物防治措施从而实现绿色生产提供了科学依据。

生物防虫的经济价值来自何处?以棉田瓢虫和蚜虫这对天敌关系为例,瓢虫的经济价值主要从3个方面而来:一是减少防治蚜虫农药的使用;二是节约喷施农药的劳动投入;三是控制因蚜虫造成的棉花产量损失。

基于华北地区20个村庄311户棉农的昆虫抽样和农户调查数据,这项研究实证分析了瓢虫的边际收益。研究结果发现:即使在当前杀虫剂使用频繁的情况下,额外增加一只瓢虫能够为农民增加每公顷0.05元(约0.01美元)的经济效益。

依此估算,在2/3的棉田里,如果瓢虫密度达到目前的两倍,中国棉农将获得约20.3亿元(3亿美元)的收益或每公顷644元(94美元)的收益。

考虑到瓢虫的普遍性和受保护时种群可能达到的高密度,这些价值对于证明投资的合理性来说可能足够高。“这些仅仅是对农民直接的经济价值,如果考虑到对健康和环境的效益,那么生物防虫的经济价值会更高。”张巍表示。

这项研究从经济角度分析了更加生态化、不严重依赖化学农药的虫害控制措施给农业收入和环境健康带来的积极影响。更为重要的是,认识生物防虫的经济价值,可以优化农民的田间管理决策。

生物防治措施可推广

论文第一作者、北京大学中国农业政策中心主任黄季焜教授表示,上述研究结果对政策制定者和农民有重要参考价值及启示。

“生物防虫不仅可以增加棉农经济收益,而且可以让病害虫防治无害化,改善农田生态环境。如果生物防治措施能够得到推广,将大幅度降低杀虫剂的使用,天敌将会带来更高的经济价值。”黄季焜说道。

他认为,因此有必要通过合理施用农药并充分利用生物防治手段实现绿色生产。加强农民和政策制定者对农药危害及生物防治经济价值的认知,并构建有效的农业技术推广体系,是保证小规模农业向绿色和环境友好型生产方式转变的重要举措。

首先是认知的问题。“杀虫剂控制害虫和生物防虫的‘隐性’价值应该被量化并更广泛地传播。这不仅仅是一个合作和风险规避的问题,也是对生物防虫服务和减少杀虫剂使用的利益认知的问题。”张巍说。

更要把这些“隐性”价值传递给农民。例如,优先考虑通过扩大农技推广服务范围的办法,其中应包括探讨更多关于农业化学品对环境的健康风险和不利影响的话题。

“提高认知尚不足以改变农民的行为,还有许多其他重要的非经济障碍:从看起来更可靠的以杀虫剂为主的防虫方式(至少在短期内),转而选择生物防虫策略的农民所面临的风险和不确定性。”张巍认为,这些障碍可以通过保险机制、密集的田间培训来改善。

同时,还需要更多的科学研究来了解农民在何种程度上选择投放水平,以最大限度地提高生产利润、最小化风险,从而可以制定更全面的政策,以达到经济和行为双收益。

此外,保护生态健康,增强生物防治,需要农民相互合作,协调他们对杀虫剂的使用,以及在土地利用上协调对益虫栖息地的保护。而这些公共利益不是个别农民能独立做到的,需要合作体制的建立。

论文作者之一周克在中国科学院地理科学与资源研究所攻读博士期间参与了本项研究,他期待这项研究会对改善食品安全问题、增加农民收入和保护农民身体健康等起到重要的作用。

《中国科学报》 (2018-08-22 第6版 科研)
 
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