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陈万权:国内外植物保护科技现状与发展战略

更新:2006-9-20 来源:人民网 作者:佚名 【
  尊敬的郭予元院士,各位专家、各位同学:大家下午好。我今天报告的题目是“国内外植物保护科技发展现状与趋势”。



  我想重点谈国外,结合咱们国内某些方面做一下比较。关于国内植物保护的成就,刚才黄大昉先生和杨怀文女士都作了阐述,我主要谈谈国外发展的趋势。另外,考虑到今天在座的很多同学不是学植保的,有的是学其他专业的,所以我首先第一个问题大概介绍一下植物保护学科的范畴与功能。



  首先看一下它的定义,植物保护是研究植物病害、虫害、草害和鼠害等有害生物的生物学特性、发生危害规律及其防治理论的技术学科,主要由植物病理学、农业昆虫学、农药学、杂草学、鼠害学、农业生物安全学、入侵生物学等多学科组成的综合性学科,是作物的卫士,是植物的医生。



  随着植物保护学科本身的发展,植物保护范畴在新的时期也有了一些拓展,外来入侵生物、原生性有害生物、转基因生物也进入了植物保护的范畴。另外有高危性的植物病变生物恐怖方面的领域也应该属于植物保护的范畴。



  植物保护除了我上述提到的直接相关的学科以外,与下面这些学科,包括我们的基础学科数理化、生物学、生态学、生理学以及生化学、信息化、环境学、遗传学等等都有联系。从植物保护的工作范畴来讲,大概有四个方面:就是检验检疫、灾害预警、农药与药械、综合防控。我们农业部对这四个领域都有相应的职能部门。



  从植物保护的功能来讲,主要是高效的控制农业有害生物的发生和危害,来确保我们国家农业生物安全。在我们国家农业生物安全在新时期面临着两大压力:一个是原生性有害生物频繁成灾,经济损害巨大。第二个随着国际交往的频繁,危险性外来生物也不断的入侵。国内的疫情不断发生。



  这里有一个数据是关于原生性农业有害生物爆发成灾的一个情况,原生性农业有害生物每年损失率是60%,经大量的防治以后,每年还可以产生棉花52万担,其它作物一千多万吨,在国际上,这是FL专家一个统计数据,1967年,几个专家统计,在全世界8种作物,就是小麦、玉米、棉花、大豆、马铃薯、大麦、咖啡中的有害生物,它的危害能够造成直接损失是34.9%,到94年,一些专家统计,造成的损失是42.1%,



  不管从国内还是国外,病虫危害的趋势大家可以看到,有害生物成灾的发生和危害都是呈现加重的趋势。



  这给大家解释一下我们国家农作物重大病虫害,这是水稻上的部分重大病虫害包括稻瘟病、条纹叶枯病、稻虫卷叶螟、水稻螟虫。



  小麦上发生危害比重的锈病、白粉病、纹枯病、蚜虫等等。



  在玉米上主要是玉米叶斑病、玉米螟、死黑蛔病。



  棉花大豆、蔬菜等其它作物上也有一些相应的重大病虫害每年不同程度的发生,经济损失巨大,比如棉铃虫、棉花的枯萎病、大豆的孢囊线虫。这是草原上的蝗灾,就是今年据初步统计,入侵到我们国家的外来物种有400多种,危害比较严重的有100多种,而且近几年,就是21世纪以来,外来生物入侵呈现出传输数量增多、发生频率加快、危害损失加大的趋势。据初步统计,11种外来微生物入侵就可以造成240亿人民币的经济损失。在国外,据美国2005年的《华盛顿邮报》的报道,每年美国因为外来生物入侵造成直接经济损失达到1250亿美元,从全球来看,外来生物侵害是非常严重的。



  这有几个例子,比如松材线虫病,引起成片松树死亡。现在这个病已经广泛的扩散,已经逼近咱们的风景区黄山、张家界。这是另外一个有害生物,影响中美小麦贸易的关键问题——TCK,为此,中美两国政府进行了多年的谈判,引起两国元首的高度重视。



  另外有些外来生物,不光是对农民生产安全造成损失之外,还对我们的基础设施,甚至对人体的健康都造成严重的危害,比如说红火蚁。它咬人以后,将在人体上留下永恒的伤疤,不会消失。所以有些外来生物还涉及到人身安全。



  这是90年代流行到我们国家的马铃薯甲虫,目前正以每年100公里的速度东扩,已经传入甘肃省境内。



  二、国外植保科技发展概况。



  由于农业有害生物的严重性、危害性,世界各国对这个领域都高度重视。在能源生物安全基础设施方面,发达国家和国际组织都十分重视植物保护科技创新及其重大基础设施建设,纷纷出台新的法律、法规和国家计划,加强国家能力建设,新建或扩建农业生物安全科研基地和基础设施,投入巨资支持科技创新和人才培养,以抢占该领域科技制高点,保障国家安全。



  下面举一个例子,比如美国,美国2002年批准实施“生物盾计划”、“阳光计划”等,以堪萨斯州为中心建设大规模、现代化农业生物安全研究设施网络;并分别于1996年和1999年颁布了《外来入侵物种法按》和13112号总统令,以加强外来入侵生物研究;2002年颁布了《农业生物反恐法》,采取强制性政策加强农业生物反恐的实验机构、设施和体系建设。



  这个是位于堪萨斯州的美国国家农业生物安全中心,于2003年美国国会批准建设,占地面积3.2公顷,光是土建投资是8千万美元。这个是位于美国佛罗里达州农业部外来入侵植物研究中心,这个中心里面包括P1、P2、P3实验室。



  我们国家由于sars、由于禽流感发生以后,分别在人类医学,在兽医方面都相应的建立了高安全级别的科研设施,但是目前在植物有害生物方面还没有专门的基础设施。大家可以做一下比对。



  第二个方面在植保科技创新体系与模式上,概括起来全球有四种模式,一种就是以美国为代表的植保科研、教育、推广三位一体模式,简称美国模式。



  第二种是以法国国家研究院为主导的创新体系模式,简称法国模式。



  第三种,就是以日本植保科研、推广教育分离模式,简称日本模式。



  第四种以印度农业研究理事会模式,简称印度模式。



  下面我们举一个例子,比如美国教育科研推广“三位一体”模式,这个模式是以政府领导、州立大学农学院为主体、法律法规为保障,农业研究局下设国家研究中心,下设8个区域分中心,103个综合实验站,有56个依托州立大学,承担研究、实验、示范和推广任务,由农业部负责、国家财政长期稳定预算、人员享受政府公务员待遇。美国安全可靠的食物和纤维体系占REE年度资金的23%,并制定了相应的行政管理措施和政策法规。总结起来,这个模式的特点就是24个字“政府重视、法制先行、投入充足、机构健全、技术支撑、设施保障”。



  第三个方面就是有害生物诊断识别已进入快速准确的分子水平。包括疫病的诊断检测试剂盒,包括实时荧光PCR,包括植物病虫害诊断检测的基因芯片的研发。在国际上都是一些热点问题。



  对有害生物的检测预警方面,就是3s技术正在有害生物监测预警中广泛应用。卫星遥感技术和航空遥感技术和雷达遥感技术正在广泛的应用在美国、韩国也用昆虫雷达监测像棉铃虫、螟虫等等一些重大害虫的特点及其趋势预测,而且及时反馈到中心系统,他们依据信息网络,发送到全国各地,进行及时的防控。



  我们国家病虫害预测预报落后的现状是,主要还依靠灯诱、目测、手剥、脚踏。相比之下,比较落后。



  第五个方面,生物防治在生物综合防治中占据重要地位。刚才前两位谈到的主要是国内的情况。我通过资料了解到国外的一些信息。



  比如天敌昆虫已经进入商品化生产(规模较大的天敌公司80多家,主要在欧、美、澳)。



  另外在BT制剂、农用抗生素和病毒杀虫剂等已在生产上广泛应用,如美国以菌治虫,以面积计算,这蔬菜作物80%、玉米50%,年销售额5亿多美元)。



  生防工程菌剂和植物疫苗达到实用化(如,澳大利亚桃树冠廮病防治,1992年;法国昆布素IODUS40,2004年,法国每年应用面积150万亩)。



  多抗性作物品种已在生产上广泛种植(如菲律宾水稻、墨西哥小麦等)。



  第六方面抗病抗虫、抗除草剂转基因作物已大规模种植。



  我在资料上看到几个数据,国际农业生物技术应用服务组织,它对全球转基因作物的统计,就是达到13.5亿亩,而且涉及到21个国家和14种作物。其中美国占到55%,我们中国占到27%,主要的作物品种像转基因大豆、转基因玉米、转基因棉花和转基因油菜等等。



  据资料报道,2005年全球转基因作物种子市场价值到了52.5亿美元,占作物保护产品市场15%,占全球整个种子市场的18%。



  另外由于转基因抗病抗虫抗除草剂作物大量种植,减少杀虫剂的使用量是1.7亿吨,就是活性成份。这是全球的统计数据,降低环境污染14%。



  第七个方面化学农药研发已步入“绿色农药”阶段。接下来我们高希武教授还要针对这一主题进行详细的介绍,这里我就不再详细介绍了。



  第八方面农药剂型已实现水基性。



  第九方面农药有效利用率突破40%大关。这里我简单说一下,目前国际上发达国家采取低量喷雾,静电循环喷雾的方式大大提高了农药的有效利用率,不管是国际上,还是国内,农药有效利用率一般在20%—30%之间,通过采取低量喷雾,通过技术改进,国际上发达国家已经达到40%。另外在农药用量方面,国外先进国家,农药使用的液量也比我们国家相对少,比如大田里是每亩5L,果园40升/亩,我们是大田40L/亩,果园600升/亩。



  第十方面传统施药器械已经被大型风助式喷雾机取代。在国外,通过大型喷雾机在农田、果园方面得到广泛应用。目前在我们国家总体来讲还相当落后。工农—16型喷雾机已经用了几十年。现在农民自己也研制了大型所谓喷杆喷雾机,在这方面国内还是比较落后的。



  这是目前国际上(美国、日本发达国家)采取的飞防,用飞机防治病虫害。比如日本成功研制无人驾驶飞机进行遥感,控制无人驾驶的飞机进行有害生物的防控。



  三、国外植保科技发展趋势。



  首先是有害生物防控策略方面。在60、70年代,主要是依靠化学农药防治有害生物。美国科学家卡逊在1962年专门针对这个问题写了一篇小说叫《寂静的春天》,当时在全球轰动比较大。到了70、80年代,由于化学农药的大量不合理的应用,造成环境污染、农药残留以及害虫再次崛起的问题,发展到需要采取综合的措施,又提出了IPM(综合治理)的理念和策略。1992年,世界环发大会以后,在会上提出了农业可持续发展在1995和1999年举行了13、14届国际植保大会上,明确将有害生物治理作为大会的主题。目前在害虫防治的策略方面,提出了各种各样的策略或者理念,大概主要有三大方面:一个是有害生物的系统管理(SPM)、一个是有害生物的生态治理(EPM);还有一个是有害生物的持续治理(SPM)。还有一些其它的提法,这三大理论是主体,这三大理论有一个共同的特点就是强调以发展的观点、经济的观点、生态的观点和环境保护的观点对待有害生物的防控工作。



  目前国际上在植保科技发展方面有四个热点问题:一个是农业有害,生物致害性变异问题。第二个是化学农药的不良生态后果问题。第三个是转基因生物的环境和食用安全性问题,第四个是农业生物恐怖风险防范问题。



  从条锈病来讲,我们科学家培育一个抗病品种,有的10年、20年,一般三到五年,最多八到十年,抗病性品种变成杆菌品种,而被淘汰,由此引发了病害的大流行,怎么如何阻止病菌变异,如何构建遗传屏障地域病菌的变异,这是目前国际上科学家关注的热点问题。



  第二个问题就是农药的不良生态后果引起社会广泛关注。据统计,2005年全球化学农药销售总额达到290亿美元,其中除草剂占50%、杀虫剂占25%、杀菌剂占22%,其他占3%。我们国家的现状是,目前化学防治的面积是40亿亩,每年化学用量是19.5到24亿吨,污染的面积到21亿亩。由于过分的依赖化学农药,加上化学农药不合理的、不科学的使用,导致生态环境的污染、农药残留的超标、有害生物抗药性产生以及有害生物再猖獗,以及人畜中毒事件时有发生。我国每年仅仅因为农药残留污染或者有害生物的问题,引起国际农产品退货或处理造成直接经济损失是100亿美元。每年因为农药的误用,农药中毒死亡500人次。



  第四点转基因生物安全性成为生物技术产业发展瓶颈。有一些人提出斑蝶事件和马铃薯的例子说明转基因还会对生态环境,以及使用后对人体身体健康造成影响,这还是一个问题,这是科学上需要解决的一个问题,它安全不安全,长期来讲,它对人体有没有危害,转基因生物对生态环境,对微生物有没有不良影响等等,这都要通过严密、大量的科学研究来解答或解释。这也是目前国际上关注的一个热点。



  第三个方面植保科技发展趋势。概括起来就是六句话“防治决策最佳化、防治措施无害化、灾害预警信息化、作物抗性持久化、植物检疫标准化、农药使用精准化。”



  根据国外的情况,对我们国家的植物保护科技工作有下面几点启示:



  第一、我们植物保护工作是一个相当复杂的,而且是一个长期性的工作,我们要用科学的发展观来指导我们有害生物的防控工作。例如在针对有害生物的复杂性,我们要用系统管理理念和原理进行有害生物的防控工作。针对有害生物发生危害的长期性,我们要建立一种长效机制。现在在生产上,往往是一种应急的防控。在一些具体的措施应用方面,我们既要与农业科持续发展相符合,也要与环境保护相一致。



  第二按、在植保科技体制方面,我们要树立公共植保的理念。公共植保就是要把我们植物保护工作纳入农业或农村经济发展的重要组成部分。突出它的政府管理和服务的职能。具体就是建立以政府为主导、公共财政为主体、法律法规为保障的“公共植保”体制。这里涉及到两个重要问题,一个就是植物保护法律法规的问题。目前我们国家有《植物保护条例》、《转基因生物管理条例》,但是目前还没有植物保护法,从国家层面,还没有这么一个法律,但是我们有些省市,比如浙江省、河北省、江西省,都专门制订了《植物保护法》省人大已经通过了。在国外,目前像澳大利亚、日本、越南等大概有14个国家,都有专门的植物保护法律法规。这是第一个问题。



  另外在创新体系上,借鉴美国的经验。



  第三个树立“绿色植保”理念。



  我们有害生物的防治策略是预防为主、综合防治,应用方面是以应急为主、化学防治。



  我们要生产绿色产品,采取生物防治、生态调控为主的措施防治病虫害,建立一种生态抗灾、生物控害、化学减灾的体系。



  第四个就是加大植保科技创新与成果转化应用。



  大概三句话加大投入力度、推进植保科技革命。



  加强基础研究,突破关键防御技术。强化科技推广,提高成果转化效率。



  最后一个就是改善植保科技装备与手段。加强基础设施建设、研发高效植保机械、建立植保信息网络。我的报告结束了,谢谢大家。
Tags: 陈万权:国内外植物保护科技现状与发展战略  
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