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1、有害生物综合治理Integrated Pest ManagementIPM,王森山 教授 甘肃农业大学草业学院昆虫学系电话：09317632198；7632586(办)15095394436 Email：,课程内容,有害生物综合治理的概念有害生物综合治理的原理有害生物综合治理的方法我国农作物有害生物综 合治理的研究进展,有害生物综合治理概念,有害生物综合治理概念的发展 有害生物综合治理的基本观点 有害生物综合治理的内容 有害生物综合治理的特点,自60年代提出综合防治以来，在理论和实践两方面均发展很快，并已经为国内外广大科技工作者所接受，并加强研究和应用。目前在各类作物的病虫害防治工作均不同程度
2、地向着综合防治这个方向发展。综合防治的对象最初仅指害虫，其后发展到病虫害，现代综合防治对象的范围扩大到一切危害植物的生物，称为有害生物综合防治(integrated pest control,简称IPC),亦称为有害生物综合治理(integrated pest management,简称IPM)，或有害生物综合管理。我国自70年代迄今，仍习称综合防治。,1966年联合国粮农组织(FAO)，及生物防治的国际组织(IOBC)共同提出了“害虫综合防治”(IPC)，一直应用于欧洲，在美国晚了一些时候，也被应用。1972年，经过环境质量保护会议后，把害虫综合防治改为综合治理(IPM)，从此以后，更多的人
3、应用后一个名词。目前对IPM的中文名称不一致。常见的有：有害生物综合防治、有害生物综合治理、有害生物协调管理、害虫综合治理、综合防治、综合治理、害虫管理、有害生物的保护性管理等。国内一般习惯称综合防治。,(一)关于综合防治概念的发展,1、国外IPM的发展 回顾害虫防治的历史，长期以来害虫防治采用一种或几种措施，并要求做到消灭害虫。对防治措施应用时，极少考虑措施间的相互影响作用，更不用说去注意对生态系统的破坏和对环境质量的影响。20世纪40年代：DDT有机化合物的研制和使用以及随之而来的六六六等有机氯化合物、有机磷制剂问世，由于它们的广谱、高效、速效、成本低廉、使用简便以及对短期内能迅速将发生猖
4、獗为害的害虫及时扑灭的效果，因此在一个时期内，使人们普遍认为化学防治是解决害虫防治问题的唯一有效方法。其它传统防治方法的研究和应用，受到了冲击而几乎摒弃。这一种情况延续到60年代。,(一)关于综合防治概念的发展,由于长期不合理使用化学农药而引进的害虫对农药的抗性；害虫的自然天敌被大量杀伤，促成害虫再增猖獗和次要害虫成为主要害虫(3R问题，resistance,resurgence,residue)；毒效持久的农药的残毒积累所造成的环境污染，对人类健康的威胁和家畜、家禽、有益野生生物的伤害等一系列不良副作用的日趋严重。促使人们重新总结长期以来病虫害防治实践的经验，认识到单一依赖药剂防治要解决害虫
5、问题是有缺陷的，弄不好则适得其反。据不完全统计，世界上已知对农药产生抗性的害虫、害螨已近千种。1946年后20年就有120余种农业害虫对农药产生抗性，有些害虫还对很多化学成分相似的药剂产生交互抗性，造成用量日益增加，抗药性形成更快的恶性循环。,(一)关于综合防治概念的发展,据不完全统计，世界上自DDT等农药使用后不到10年，已有13个科的50多种次要害虫上升为主要害虫，到目前可能已达100多种。我国果园害螨的再增猖獗，直至目前仍列为重要防治对象就是典型的例证。农药对土壤、水域、生物、农产品及其加工品的污染，更重要的是对人体健康的影响等实例已比比皆是。上述种种情况发生的同时，生态学和应用生态学的
6、发展，农业生态系统理论的应用以及植物保护科学技术的发展，研究的深入，终于使人们提出了综合防治这个重要问题。,害虫综合防治的概念最早是由国外昆虫学工作者Bartlett，B.P(1956)提出的，当时其涵义仅指化学防治与生物防治的协调，即协调防治。1961年盖尔(Geier)和贝尔尼(Beirne)等提出了有害生物综合防治的概念，即评价选用所有可用的方法，将其综合成一个完整的系统，以控制有害生物种群数量避免经济损失并将其对环境的不良影响减少到最低限度。1967年联合国粮农组织(FAO)在意大利罗马召开的害虫综合防治专家会议认为：“综合治理是一种有害生物科学管理的系统，它根据有害生物的种群动态和有
7、关环境条件，尽可能以协调的方式利用现有的适当技术和方法，使有害生物种群数量经常控制在经济损害水平以下。”,美国环境质量委员会(CEQ)于1972提出IPM是“运用各种综合技术，防治对农作物有潜在危险的多种害虫，首先要最大限度地借助自然控制力量，兼用各种能控制种群数量的综合方法，如在农业防治法、利用病原微生物、培育抗性农作物、害虫不育法、使用引诱剂、大量繁殖和释放寄生性和捕食性天敌等，必要时使用杀虫剂。”70年代，IPM充实了“系统理论”的内容，在系统分析基础上选择最佳方案，采用各种尽可能相互协调的有效防治方法，将害虫种群保持在经济损害水平以下，从而获得最大的经济效益，并使对农田生态系统内外的不
8、良影响减少到最低限度。这一概念兼具生态、经济和环境保护的观点。,80年代：引入系统工程原理和方法，着眼农田生态系统的管理，结合现代信息及数据处理技术，形成害虫治理的联机系统，使害虫治理更为科学、有效。90年代以来，随害虫抗药性、环境保护、物种多样性等问题的日益突出和严峻，人们进一步认为在害虫的综合治理中，应更加强调生物防治，即利用自然控制力量防治害虫的重要性，提出了生态调控(ecological regulation)策略，尽量发挥自然的控制作用。,2、中国IPM的发展(1)早期朴素综合防治阶段(本世纪40年代以前)绿色植物是其他各种生物生存的基础。古代由于人口密度较低，农业的集约化程度低，作
9、为作物的植物 不太单一，优势作物不十分突出，各种以其为食的生物种类亦多，因而整个农田群落生物多样性较高，农田生态系统能流通道多，以作物为食的任何一个物种由于受控于多种生物或非生物因素的制约而不致于 达到大流行的程度，在这种背景条件下，人们对为害植物的各种有害生物的防治持“纵容”态度，除非 必要时不会主动采取防治措施；所采用的防治手段是各种各样的，作法是遭遇性和经验性的，其中没有 十分“高效”的措施，因而总体上是使有害生物处于一定密度水平上的综合防治(虽然没有明确的经济受害水平的概念，但这种做法本身就使得各种有害生物维持一定的水平)。,如在中国古代用手捕杀，用火烧杀虫多有记载。周礼中还记载有用“
10、嘉草除盘，莽草熏蠹，焚石除水虫”等治虫方法。在战国时代，把栽培耕作技术和害虫防治结合起来，吕氏春秋说：“五耕五耨，必审以尽，其深殖之度，阴土必得”。这样，就能取得：“大草不生，又无螟蜮”，既能消灭杂草，又能防治害虫。又有掘沟捕蝗法，用曝晒和放干艾防虫的藏种法，用马粪或附予汁渍种的播前种子处理法。生物防治也不乏其例，如晋代，在南方的柑桔园中，用黄猄蚁来防治柑桔园中的害虫。新五代史中在948 950 年间因鹆能食蝗，而下令禁捕鹆的记载。明清时期，种植业随人口的增加而更为发达，对害虫防治的 综合程度有了全面提高。如徐光启在农政全书中提出了消灭蝗虫滋生地以根治蝗虫的设想，同期还有轮作换茬治虫法、砒霜除
11、虫、毒谷治虫、烟茎除螟、养鸭治虫、机械治虫等。,(2)近代集约化化学防治阶段(本世纪40年代初至70年代初)40年代有机合成农药的出现及应用，是植物保护的重要转折点。尤 其是第二次世界大战以后，DDT、六六六等化学农药大量生产与广泛使用使农业生产中一些难于防治的病虫草鼠等有害生物都得以克服，保证了农业生产的顺利进行。与其它防治方法相比有机合成化学农药的价格低，使用简单，效果好，由于它的大量使用确实大大提高了农业产量，因而使人们思想上形成了“农药万能”的观念。然而，实践逐渐验证这种观念是不正确的，由于长期大量地使用化学农药，使有害生物产生了抗性，天敌种群数量下降或消失，环境受到污染，农药的残毒等
12、问题愈来愈严重，同时农药的成本不断提高，防治效果不断下降。以上这些问题日益严重，酿成了重大的社会问题，引起人们的普遍关注，迫使人们对农药重新进行评价。病虫害防治绝不是利用某一项措施便可 期望彻底解决，而必须综合利用各种防治措施，取长补短，用优避劣，使它们协调一致，才能达到控制病虫害的目的。这样，对农业上有害生物防治的新的指导思想综合治理便产生了，它又否定了集约化化学防治而进入了有害生物防治的新天地。,(3)有害生物综合治理阶段50年代初，在中国害虫防治中已应用综合防治一词(在根治东亚飞蝗的实践中提出的“防治结合”和“改治并举”的防虫策略的基础上发展起来的)。早期有害生物综合防治的主要内容在于使
13、用各种防治措施，并有简单的协调。而在60年代末期提出的有害生物综合治理思想，是建立在生态学基础上的，并具有了系统思想。许多防治措施都有其科学背景，而不是经验性的。如强调从生态系整体出发和自然因素的控制作用，明确防治目的是把有害生物控 制在经济受害水平之下，而不是彻底消灭。,1975年在全国植保工作会议上，制定了以农业防治为基础的“预防为主，综合防治”的植保工作方针，提出“把防作为植保工作的指导思想，在综合防治中，要以农业防治为基础，因地制宜地合理地应用化学防治、生物防治、物理防治等措施，达到经济、安全、有效地控制病虫害地目的。”可见国内提出的“害虫综合防治”与“害虫综合治理”的基本内容是一致的
14、，其区别仅在后者进一步充实了“系统理论”的内容，它把害虫防治看成资源管理的一部分。在大规模地使用除草剂以前，杂草的防治是综合的。农民利用各种可与其它农事措施相结合的方法来防除 杂草，如调整播种期以避开杂草，中耕除草，烧杀，割除等方法。现代农业中重视对杂草的防除但在许 多情况下仍是同其它农事措施结合进行的。尤其当杂草作为某些病虫害的中间寄主时，人们为了防治这些 病虫害而不得不将这些杂草纳入有害生物综合治理的对象。,植物病害的综合防治方案和虫害的差别不太大。如栽培防治技术，包括可人为调控的环境防治都是防治病虫害经常采用的。在抗性品种利用上也是类似的，新的昆虫品系的出现克服了原来对其有抗性的植物品种
15、(如新的黑森蝇(Hessian fly)品系的产生 克服了原来对其有抗性的小麦品系)。植物病理学家也要面对不断出现的新的抗性生理小种。植物病理学上的生物防治经常要利用土壤中的抗性因子，而这些因子却都难于操纵，这和昆虫生防相比就显得难度较大。对病原微生物有桔抗作用的有益微生物和抗生素类经常被用在植物病害防治上，但人们对它们的关心程度较之用于昆虫生防上的捕食性和寄生性天敌来说就显得不够了。,病与虫防治的区别是：在防治害虫前害虫和害螨都可根据其田间种群数量调查和其经济阈值，而病原菌的数量不易在田间计数，当时的病原数量同病害的大流行也往往无必然的联系，但其它生态因素，如环境质量和寄主抗性却必须考虑在内
16、。另一方面，绝大多数病害的化学防治和喷雾主要在于预防而不是治疗。就植物病原线虫来说，目前行之有效的方法亦是综合治理，如在使用抗性品种时结合适当的栽培防治或合理使用杀线虫剂。虽然 IPM 的理论体系和实施方法上还远未成熟，但从长远观点来看，它终会健全其体系，成为植物保护科学的 指导思想和实践原则。,2、中国IPM的发展 20世纪80年代以来，农业生态系统工程原理、有害生物生态调控策略和可持续发展理论应用到害虫综合防治中，对“预防为主，综合防治”的植保工作方针赋予了新的内容。以生态学为基础，实施可持续的害虫控制策略以成为“害虫综合治理”的战略核心。“预防”是贯彻植保方针的基础，“综合防治”不应被看
17、成仅仅是防治手段的多样化(手段的综合及防治对象的综合)，更重要得是以生态学为基础，协调应用各种必要的手段，经济、简易、安全、有效地持续控制害虫(不是消灭害虫)。,2、中国IPM的发展 1987年在四川成都召开的全国第二次农作物病虫害综合防治学术讨论会，对综合防治的概念提出其涵义是“综合防治是对有害生物进行科学管理的一种体系，它属于农田最优化生产管理体系中的一个子系统。它是从农业生态系的整体出发，根据有害生物和环境之间的相互关系，充分发挥自然控制因素的作用，因地制宜协调应用必要的措施，将有害生物控制在经济损害允许水平以下，以获得最佳的经济、生态和社会效益。”,2、中国IPM的发展 我国昆虫生态学
18、家马世骏对害虫综合防治做了以下解释：从生态系统的整体观点出发，本着预防为主的指导思想和安全、有效、经济、简便的原则，因地因时制宜，合理运用农业的、生物的、化学的、物理的方法，以及其他有效的生态手段，把害虫控制在不足危害的水平，以达到保护人畜健康和增产的目的。,近年来不少国家倾向于简单的概括：“病虫害的综合治理是根据经济的、生态的和社会的预报结果，作出害虫防治方案的最佳选择，以最大限度地利用各种自然控制因素。”国内外对综合防治的概念内容阐述甚多，但基本内容并无太大的分歧，究其指导思想与过去单纯依靠化学防治且未考虑其不良副作用则有着根本的区别。因此可以说，害虫综合防治的提出及其概念的含义和在实践应
19、用中所取得的效果，都表明害虫防治走向了一个新的阶段。,(二)有害生物综合治理的基本观点,根据综合防治概念的发展，其概念包含三个基本观点：1、生态学观点 害虫综合防治以生态学原理为依据，从农业生态系统的整体考虑，研究害虫与系统内其它生态因素间的相互关系及对害虫种群动态的综合影响。加强或创造对害虫的不利因素，避免或减少对害虫的有利因素，维护生态平衡并使其生态平衡向有利于人类的方向发展。也就是要从生态学的观点出发，全面考虑生态平衡、社会安全、经济利益及防治效果，提出最合理及最有益的治理措施，即强调以“自然防治”为基础的各种防治方法的协调配合。,(二)有害生物综合治理的基本观点,2、经济学观点 害虫综
20、合防治本身是人类的一项经济管理活动，其目的不是要求消灭害虫，而是要求控制害虫种群数量在足以造成作物经济损害水平之下(调节数量)。即强调了防治成本与防治增益之间的关系，采取的综合防治措施也要从经济效益加以确定。制定一个科学的经济阈值或防治指标作为进行防治决策的标准，很大程度上就是从经济效益的观点考虑的，当然还有其它一些重要的考虑在内，如保留生物多样性、保存天敌，增强自然控制因子的作用、最大限度地减少对生态环境的污染等。,(二)有害生物综合治理的基本观点,3、社会学观点 农业生态系统本身就是一个开放系统，它与社会有着广泛和密切的联系。系统的输入对其结构和功能会产生影响效应，系统的输出也同样会产生效
21、应。而诸多效应中无论是当前的或是长远的均有着社会效应，最重要的是对环境质量优化的保护。也就是说，各种防治方法的配合，但尽是不单独采用化学防治法。因为这涉及到对人类健康和收益的保证。环境保护的观点(可持续必性发展)不仅具有生态和经济特性，还具鲜明的社会特性，综合防治措施的制定和实施，综合防治技术管理体系的建立和完善，既受社会因素的制约又同时会产生对社会的反馈效应。例如耕作制度的变革，化学农药生产的规划，技术管理系统的决策等对害虫综合防治产生直接的甚至是巨大的社会效应。,几种害虫综合治理观念的比较,一种是美国奈普林(Nipling)主张对某些关键害虫采取全种群消灭和持续抑制的防治方法，称为全种群治
22、理(total populationmanagement，简称TPM)；第二种观点是有害生物综合治理(integratedpestmanagement，简称IPM)。是“运用各种综合技术，防治对农作物有潜在危险的多种病虫害，首先要最大限度地借助自然控制力量，兼用各种能控制种群数量的综合方法，如农业防治、利用病原微生物、培育抗病抗虫农作物、害虫不育法、使用引诱剂、大量繁殖和释放寄生性和捕敌等，必要时使用杀虫剂。”IPM较适用于农业害虫治理。,几种害虫综合治理观念的比较,1983年提出了第3个害虫防治策略，即大面积种群治理(area-widepopulationmanagement，简称APM)。
23、APM实际上对前述两个策略的折中办法，在一些原则上采用了IPM的做法，但在具体防治方法重于TPM。IPM、TPM、APM的共同点是均主张采用多种方法进行防治。主要区别是：IPM主张采用多种方法控制害虫种群在不足为害的水平；TPM主张对某些关键性害虫采用全部种群消灭和持续抑制的防治方法；APM主张害虫种群一旦超过经济阈值，则应彻底消灭。,(三)有害生物治理的内容 害虫综合防治概念的内容，必然涉及到对综合防治的层次水平和阶段性发展要求。国内外这方面的实践表明，可以将综合防治分为三个层次阶段：以单一防治对象为内容的综合防治。如地下害虫的综合防治、粘虫的综合防治、水稻螟虫的综合防治等。以作物为主体的多
24、种防治对象的综合防治。如水稻病虫害的综合防治、棉花病虫害的综合防治等。目前国内外的综合防治实践都已开始或进入这一个层次阶段。以作物生态区域为基本单元的多种作物、多种防治对象的综合防治。,(四)有害生物综合治理的特点 1.害虫综合治理不要求彻底消灭害虫，允许害虫在受害密度以下的水平继续存在。以往的害虫防治的目的在于消灭害虫。即害虫一旦存在就必须进行防治，也就是“有虫必治”的观点。IPM的基础哲学是容忍哲学(philosophy of contain ment)，它允许少数害虫存在于农田生态系统中。,(四)有害生物综合治理的特点 2.害虫综合治理强调分析害虫危害的经济水平与防治费用的关系。3.害虫综合治理强调各种防治方法的相互配合，尽量采用农业的、生物的等防治措施，而不单独采用化学防治。4.害虫综合治理应高度重视自然控制因素的作用。5.害虫综合治理以生态系统为管理单位.,
