【CC讲坛】张帆：昆虫世界中的敌与友

张帆：

北京农林科学院植保所 研究员

北京昆虫学会 副理事长

昆虫是世界上目前已经发现种类最多的动物，它比所有其他动物的种类加在一起都多，而昆虫在生物圈中扮演着非常重要的角色，几乎每一个种类都具备一定的生态功能。

我先问一下大家，图中的这些昆虫，大家能够区分出来，哪些是益虫、哪些是害虫吗？我想大家一定会说，这太简单了吧！

当然还有一些昆虫，会给我们带来一定的负面影响，甚至酿成灾害。

比如视频中这些遮天蔽日的沙漠飞蝗，还有我们在农田、果园中和蔬菜田间，那些危害作物的黏虫、玉米螟，和一些食心虫等等，它们就是害虫。

我们把昆虫定义为益虫或者害虫，完全是出自于我们人类自身的利益和角度。

然而在不同的环境和场合中，“益”和“害”是可以相互转换的。

如蝗虫也可以是人们喜欢的食品之一，而苍蝇中提取出来的抗菌肽，具有广谱的抗菌和抗癌的功能，大家知道吗，它还是芒果的主要的传粉昆虫；

同样，作为益虫，意大利蜜蜂引入我国，和我国的异色瓢虫引入欧洲后，都对当地的物种造成了严重的不良影响。

因此，从物种及食物链的角度，昆虫作为自然的存在，本无“益”、“害”之分。

当然在现代农业越来越向高度的机械化、规模化方向发展，大面积单一种植某一个作物，势必会造成一些害虫的严重发生和危害，仅以蔬菜害虫为例，常年都有三十多种重要害虫，每年会造成严重的产量损失和品质的下降。

我们可以说害虫危害是导致我国粮食和农作物减产的重要的因素。为了保护我们的食物，我们必须与这些害虫进行战斗，虫害与我们粮食和食品安全，这个困局有解吗？我们说，有！

我们目前首选的是生物防治。生物防治，就是利用自然界生物之间相互依存和相互制约的关系，用一种生物去对付另一种生物的方法，因为它是一个可持续地自我调节的能力，所以它对生态环境相当的友好，特别是它可以增强农业生态系统的稳定性，这是其他一些措施所没有的优势，而且它对付害虫的原则是：不是消灭，而是调控。

生物防治的应用，使得现代农业的生产系统，与生态系统的兼容成为可能。

天敌昆虫是生物防治的一个重要的内容，我国是世界上最早利用天敌昆虫，进行生物防治的国家之一。

在自然界中，一种害虫往往就会有一种或多种天敌的存在，而作物、害虫和天敌昆虫，它们分别在不同的营养级，构成了食物链和食物网，而天敌昆虫是自然存在的害虫的抑制因子，如果田间天敌缺失，往往是害虫成灾最重要的原因之一，而自然界中天敌昆虫的资源是比较丰富的，它们可以分为寄生性天敌和捕食性天敌两大类。

寄生性天敌，主要就是把它的后代产在害虫的体内或者体表，靠吸取害虫的营养养育它自己的后代，这样害虫就会因营养枯竭而死，它的典型的一个代表就是赤眼蜂。

赤眼蜂在田间是怎样控制害虫的呢？原来它们在寄主里羽化出来以后，会在田间主动搜寻并寻找到害虫的卵，这时它就会把它的卵产到害虫的卵中，然后靠吸取害虫卵的营养，使自己从卵、幼虫、蛹，直至发育到成虫羽化，最后咬破寄主卵壳飞出，而此时害虫的卵早已成为了一个空壳；

而赤眼蜂在25℃的条件下，大约12天就可以繁殖一代，这样它们在田间循环往复，世代繁殖，就把害虫控制在了胚胎的时期；

赤眼蜂也是我国研究最为成功的生物防治天敌，它已经作为我国植物保护的一张“高铁名片”，向全世界输出。

捕食性天敌，它就是直接捕获吃掉害虫，如我们常见的捕食性瓢虫，这可能是大家小的时候，第一个认识的天敌昆虫。而瓢虫是靠它的成虫和幼虫，捕食蚜虫、介壳虫以及一些鳞翅目害虫的卵、和它的低龄幼虫。

我们现在是怎样利用天敌昆虫进行生物防治的？

它就是引进原产地的天敌，防治外来的入侵害虫。美国的加州是柑橘的主产区，可是在19世纪的中后期，却因为一种名叫吹绵蚧的害虫的危害，险些摧毁了它的柑橘业。那么这种吹绵蚧是怎样来的呢？是有人无意间从澳洲带到了加州，使它泛滥成灾的，最后还是从澳洲引进了它的天敌澳洲瓢虫，才使这一毁灭性的害虫得到了持续的控制。

当然引进外来天敌，要经过一系列的安全的评价，不然就会给引入地，带来一定的生态安全的风险。

而我们现代农业的生产系统，特别是化学农药的大量应用，我们的农田中很多时候天敌都是匮乏的，那么就需要我们人工大量地繁殖，然后补充释放到田间，这种方式就叫增强型的生物防治。

这样我们与国内的同行一起，致力于自主研发，目前已经突破和创新了多种天敌昆虫的人工繁殖技术。

我们有了这些天敌昆虫以后，是不是可以随便释放到田间就可以了呢？No，这是不可以的！

拿我们之前介绍的赤眼蜂为例，赤眼蜂是一种卵寄生蜂，如果我们在害虫的幼虫期释放，那它就一点作用都没有了。

所以我们要保证天敌的防治效果，就必须针对不同的天敌，不同的害虫以及释放地的生态条件，制定特异化的精准释放参数，比如说什么时候、放多少、放几次等等。

我们在利用丽蚜小蜂控制温室粉虱的时候，我们会在掌握了它在温室扩散活动能力的前提下，来确定它最佳的释放点的距离是8~10米，同样的，我们观察了它在温室中的日活动的节律，然后确认最适宜的释放时间，是上午8~9点。

在农田中，往往同时会有多种害虫的发生，有的时候一种害虫需要两种以上的天敌才能控制住，这样我们就需要把几种天敌组合起来，一起释放。

哪些天敌放在一起的时候，它们可以友好相处、协同增效呢，而哪些天敌又是可以互相抑制、互相干扰呢？

我们举一个我们实验的例子，就是烟粉虱的两种寄生蜂，浅黄恩蚜小蜂和丽蚜小蜂组合到一起的时候，我们观察到40天以后，它的对烟粉虱的寄生和取食的能力，不但1+1≠2，而且它还＜1，说明它们之间存在着一些种间的干扰作用。

我们为了同时防治蚜虫，在这个组合里增加了异色瓢虫，有意思的是，原本相互彼此抑制寄生的两个小蜂，神奇地都提高了它们对烟粉虱的寄生效率，说明异色瓢虫充当了一个刺激寄生蜂种间竞争增效的一个角色，所以这些组合里边也是非常有意思的。

就这样，我们经过了一系列的实验研究，最后创新了一种天敌对一种害虫，多种天敌对一种害虫，和多种天敌对多种害虫的天敌的新型的释放的技术。

我们实验中也发现，许多化学农药对大多数天敌，都是有到一定的负面的影响的，所以我们在田间应用的时候，一定要协调好两者的使用的时空，尽量避免对天敌的伤害。

不过我们也非常惊喜地观察到，亚致死浓度的高效氯氰菊酯，可以大幅度地提升异色瓢虫的运动飞行能力和控害潜能，说明有的时候化学农药也可以对天敌昆虫具有正能量。

其实我们所有的技术研究成果，都是为了服务于生产，所以在2010年，我们应邀走进了位于北京平谷的诺亚有机蔬菜基地。

我们首先遇到的第一个问题就是，茄子棚蚜虫的大爆发。

这个图里边是茄子花和果实上大量的蚜虫，我们当时根据益害比，释放了大量的异色瓢虫，可是在第五天的时候，我们发现蚜虫的数量并没有明显地降低，这时候不但农场主向我们投来了怀疑的目光，其实我们自己也很忐忑，不过还好，在第七天的时候，我们发现蚜虫的数量迅速下降了80%，而10天之内基本消失了，这是我们防治后的茄子的植株。

可是在茄子叶片上，我们发现了不吃和不动的异色瓢虫的蛹，但是那些能飞和能走的，数量更大的异色瓢虫的成虫和幼虫去哪里了呢？经过我们的搜索调查，我们发现它们大多数都逃逸到了大棚的边缘的缝隙处，但是不幸的是，它们大多数都被饿死了，这样一次性地应用天敌，这样代价和成本也太高了。

所以它们可以留下来持续控害吗，怎样能把它们留下来呢？我们最后决定，从植物和天敌它们的关系的角度，然后我们用功能植物来挽留它们，所以我们就开展了持续十多年的，保护型的生物防治的研究和实践。

首先我们在温室内，引进了很多能够诱集天敌的一些功能植物，可是不久，很多的植物就因为不适应温室内的环境条件，水土不服而死，还有一些对天敌的诱集效果并不太好，另外一些发生了与蔬菜同样的害虫，这样就会被淘汰了。

正当我们一筹莫展的时候，我们偶然发现了，我们原本种在大棚入口处的，为了阻挡外边的害虫进入的玉米的植株上，发现了大量的蚜虫。我们知道，玉米上的蚜虫它不会危害蔬菜，但是它却是瓢虫、草蛉、小花蝽等等天敌的美味的食物，我们想这下我们肯定会把天敌留下来了，之后的我们的实验和调查也证实了这一点。

不过，当过一段时间以后，蔬菜上的蚜虫再发生的时候，原本已经迁移到玉米上，安居乐业的这些瓢虫，已经不愿意回到蔬菜上去了，所以我们也想尽了一些办法，帮助它们又迁回到蔬菜上，持续控害。

这样我们经过了一系列的实验，在设施内半封闭生态系统中，建立了功能植物的增效系统，这些功能植物就像天敌的银行一样，不但能够储蓄它们，而且还能使它们增值，它们使天敌能够留下来，还能活得久，而且还生得多，这样我们就大大减少了天敌释放的投入量，降低了天敌的逃逸的风险，提高了它们自我定殖的效率，也达到了我们让它们持续控害的目的。

而在棚与棚之间的开放的空地上，我们也试图建立一个功能植物带，然后来压低害虫，维持我们天敌的多样性和数量。这项工作也不是一帆风顺的，比如我们寄予厚望的苜蓿，它虽然也引诱了很多天敌，但是它诱集到的害虫的种类和数量却更多，我们不得不淘汰它，先后我们实验评价了80多种功能植物。

最后我们选择了几种功能植物的调控系统，基本达到了我们，压低害虫的种类和种群数量，而提升天敌的多样性和种群数量的目的。

那么我们怎样把我们在园区内原有的天敌能够留下来，而且让它们去需要它们的地方呢？

最后我们建立了一个蜜源植物多样性圃，把园区内的天敌诱集储存了起来，我们这个漂亮的月季廊道可以帮助天敌成功地进行长距离的跨区的迁移，这样我们整体提升了，园区的生态系统的自我调节能力，全面降低了害虫的爆发风险，同时我们也又一次有力地印证了生物多样性的重要性。

大家一定会问，我们这一套技术和措施，是不是有昂贵的成本呢？我们也连续几年进行了一些统计分析，确实在最开始的时候，它的成本投入确实有点高，但是这套措施是把天敌留下来，而且活得久，还能生的多，发挥了它的持续控效作用，所以我们的投入成本，会随着时间直线地下降，而我们的年收益是逐年提升的。

现在诺亚有机蔬菜基地已经成为了一个国内外技术交流和青少年的科普基地，而且国内外同行专家对我们的技术给予了高度的评价。

他们认为，我们开创了保护性生物防治的新模式，英国的专家也已经在英格兰二十多个农场，已经推荐了我们的技术方法；

特别是诺亚作为唯一一个中方生产企业，参加了“欧洲——中国2020地平线项目”，并通过该项目的框架，在全欧洲推广了我们的技术成果，使我们的中国技术走出了国门。

我们多年的生物防治的研究和实践，使我们认识到，现代农业的生产系统的规划与建立，应该充分考虑生态调控的内容，这样或许我们可以走在害虫的前面。

当然在现阶段，以及以后相当长的一段时间内，我们可能还离不开化学农药，我们怎样去协调化学农药和生物防治这两者的关系，让它们互为补充 协同控害呢？

我们的做法是，在害虫局部爆发的时候，利用化学农药的时效性，就像武警部队一样，对敌人实行局部高效地打击，而利用生物防治可持续的自我调节的力量，在害虫发生的初期进行干预，这样就像派出所的警察一样，从早、从小进行维稳，然后再综合其他的措施进行控害管理，我们完全可以达到对害虫进行调控。

而我们这些生物防治的成果，完全得益于大自然的馈赠，得益于师法自然，我们认识自然，发现探索自然规律，然后应用到我们的生产和生活当中去。

最后我们再看一下，我们与昆虫，到底是敌还是友呢？其实大家客观地说，我们与昆虫、植物同为自然界的一份子，其实本无敌友之分，在现代农业规模化发展所形成的生产系统下，我们更需要发现、认识自然本身存在的生态特点，和自我修复的规律，充分利用和协调农业生态系统自我调节的能力，发挥天敌昆虫最大的控害潜能，然后实现我们的追求，那就是生产系统与可持续生态系统完美的兼容，这样我们的食物一定会更绿色，我们的生活一定会更美好，谢谢大家！