简述我国草原有害生物发生与防治

2019-01-11 00:27岳方正段廷玉才玉石柴守权
中国森林病虫 2019年6期
关键词:毒害生物防治牧草

岳方正,段廷玉,才玉石,柴守权

(1.国家林业和草原局森林和草原病虫害防治总站,林业有害生物监测预警国家林业和草原局重点实验室,辽宁 沈阳 110034;2.兰州大学草地农业科技学院,草地农业生态系统国家重点实验室,甘肃 兰州 730020)

我国是草原资源大国,拥有各类天然草原面积3.928亿hm2,约占国土面积的41%,居世界第一,其中可利用草原面积3.31亿hm2,占草原总面积的84%,居世界第二[1]。草原是草地畜牧业发展的重要物质基础,是我国面积最大的陆地生态系统,在政治、经济、社会、生态建设及维持边疆稳定等方面具有举足轻重的作用[2]。上世纪80年代后,草原不合理利用,特别是受全球气候变化的影响,导致草原生态持续恶化,草原逐渐退化[3-5]。有资料显示,我国近90%的草原存在不同程度的退化,其中30%严重退化,且以每年200万hm2的速度递增。草原退化,引发草原病、虫、鼠(兔)、毒害草猖獗危害,导致牧草减产、生态恶化及生物多样性降低等问题日益突出。

近年来,我国草原生物灾害呈现多发、常发态势,加之一些地区尚未改变粗放式的畜牧业经营方式,造成有害生物发生此起彼伏。以病、虫、鼠(兔)、毒害草为主的草原有害生物防控难度逐渐增加,若不采取有效措施,危害将持续加重。本文系统简述了我国草原有害生物发生与防治现状,全面分析我国草原有害生物防治工作中存在的突出问题,提出草原保护工作的对策建议。

1 我国草原有害生物发生与防治现状

近年来,我国草原有害生物发生严重。据统计,年均危害面积超过6 700多万hm2。按平均损失鲜草450 kg/hm2,价格0.3元/kg计,年均造成直接经济损失达90多亿元[6],带来的生态服务价值损失更是不可估量。

1.1 草原病害 草原病害对草地植物的产量和饲用品质有着重要影响,严重发生时改变草地植被特征,降低草地生态系统生产力[7-9]。如苜蓿霜霉病(Peronosporaaestivalis)等叶部病害可使受害牧草的生物量降低47%~50%,并使病草粗蛋白等营养物质含量降低20%以上,早熟禾白粉病(Erysiphegraminis)可使产草量降低36.5%~42.3%[10]。一些病害如苜蓿褐斑病(Pseudopezizamedicaginis),三叶草褐斑病(Pseudopezizatrifolii),三叶草锈病(Uromycestrifolii)可增加植物香豆醇类动物类雌性激素含量,影响家畜排卵、受孕及繁殖力;数种镰刀菌Fusarium产生雌性激素类真菌毒素(Zearalenone),影响牛羊繁殖力。据报道,我国草原植物已有2 831种病害,涉及15科182属,其中禾本科牧草病害最多,为1 289种,豆科和菊科牧草病害分别排在第二、三位,为764种和410种,这3科寄主植物共计751种,占我国牧草寄主总数的83.2%[11-12]。其中较为常见的几种病害分别是:锈病类,包括苜蓿锈病(Uromycesstriatus)、三叶草锈病、秆锈病(Pucciniagraminis)、叶锈病(Pucciniarecondita)、条锈病(Pucciniastriformis)、冠锈病(Pucciniacoronata)、鸭茅锈病(Uromycesdactylidis);白粉病类,包括三叶草白粉病(Erysiphepolygoni)、禾草白粉病(Blumeriagraminis)、沙打旺白粉病(Erysiphepisi);霜霉病类,包括苜蓿霜霉病、禾草霜霉病(Sclerophthoramacrospora);黑粉病类,包括条黑粉病(Ustilagostriiformis)、杆黑粉病(Urocystisagropyri);叶斑病类,包括苜蓿褐斑病、苜蓿匍柄霉叶斑病(Stemphyliumbotryosum)、长蠕孢菌叶斑病(Bipolarissorokiniana)[13]。

抗耐病品种的利用、混播、施肥、轮作等措施是草原病害的主要防治技术,但多用于栽培草地。目前,天然草原病害防治措施主要是放牧、刈割和焚烧。Skipp和 Wennström研究发现家畜在取食过程中,通过采食染病牧草,可以对牧草上的病原物进行清理,很大程度上降低病害初次侵染的几率[14-15]。Barbetti的研究表明,合理的高强度放牧能够缩短寄主植株的生长周期,通过减少被病原菌侵染的机会而控制植物病害的发生[16]。罗斗拉太在研究放牧与焚烧对草原病害的影响报告中提到,焚烧同样能够减轻病害的发生,其原理主要是因为焚烧可以清除牧草残体以及土壤中的表面菌核,起到防止致病菌再次侵染牧草的效果。在实际生产中往往将焚烧作为牧草种子生产过程中必要的管理措施,牧民普遍在每年早春牧草返青前焚烧残茬,消灭病虫害,促进牧草生长[17],但焚烧同时会造成空气污染,应慎用。若病害发生严重,可提前刈割,减少病原菌,减轻病害的发生。

1.2 草原虫害 草原虫害已成为我国天然草原主要生物灾害之一,具有种类多、数量大、分布广、危害重、发生规律复杂等特点[18]。以草地螟Loxostegesticticalis为例,新中国成立后草地螟出现过4次大暴发。在1953—1959年出现第1次大暴发;在1978—1984年出现第2次大暴发,这次暴发与第1次相比更加严重,仅在1982年期间,其危害面积就高达707万hm2;1996年之后,进入第3个猖獗危害周期,断断续续延伸至2002年,这次大暴发与前两次暴发相比草地螟危害更加严重,年均危害面积高达400万hm2,2002年达到最高值,危害面积达到853万hm2[19-20];2008—2009年进入第4个暴发周期。据统计,仅越冬成虫危害面积高达1 630.2万hm2[21-22],这次暴发不但给我国农牧业生产造成了严重的经济损失,而且对北京奥运会也造成了一定影响[23]。2016年,全国草原监测报告显示,全国草原虫害危害总面积(草原上单位面积内各类害虫密度或单位枝条上害虫密度超过其防治标准时即可认定为草原虫害危害面积)达1 251.5万hm2,约占全国草原总面积的3.2%,其中,西藏、内蒙古、新疆、甘肃、青海、四川等6省(区)危害面积合计为1 070.2万hm2,占全国草原虫害危害面积的85.5%[1]。全国草原虫害严重危害833万hm2以上,危害严重的主要种类是草原蝗虫、叶甲类、夜蛾类、草原毛虫Gynaephoraspp.和草地螟等类群[1]。

目前,草原虫害防治坚持“以防为主、综合治理”的方针,遵循“防重于治、加强监测、统一规划、突出重点、综合治理”的原则,采取综合防控措施,有效减少和控制草原虫害的危害及损失,确保草地健康与安全[13]。一般来讲,在害虫低密度发生区可以采用生态治理、天敌控制等措施对害虫进行控制;在害虫中密度发生区可以采用生物农药(杀虫真菌、植物源农药)、天敌控制等措施对害虫进行控制;在害虫高密度发生区可以采用高效、低毒和低残留的化学农药、生物农药(杀虫真菌、植物源农药)和低浓度化学农药混用的措施对害虫进行控制[13,24]。

1.3 草原鼠害 草原鼠害在草原生物灾害中占比最大,危害也最为严重。近年来,草原鼠害危害面积占草原有害生物危害面积的58.8%。2016年,全国草原监测报告显示,全国草原鼠害危害面积(草原上单位面积内啮齿类动物密度、新土丘数量或有效洞口数量超过其防治标准时认定为鼠害危害面积)为 2 807.0万hm2,约占全国草原总面积的7.1%,其中,西藏、内蒙古、新疆、甘肃、青海、四川等6省(区)危害面积合计为2 607.9万hm2,占全国草原鼠害面积的92.9%[1],其中危害严重的主要种类有10种,分别是高原鼠兔Ochotonacurzoniae、草原鼢鼠Myospalaxaspalax、大沙鼠Rhombomysopimus、东北鼢鼠Myospalaxpsilurus、布氏田鼠Microtusbrandti、黄兔尾鼠Eolagurusluteus、鼹形田鼠Ellobiustalpinus、高原鼢鼠Myospalaxbaileyi、长爪沙鼠Merionesunguiculatus[1]。

2010年以来,我国草原鼠害呈现新的特点,发生面积由连片集中大发生,向片状分散发生转变,危害程度也由高密度重度发生,向中、低密度和中、轻度发生转变。这种转变为草原鼠害实施绿色防控提供了前提[25]。目前,我国草原鼠害防治主要采用物理防治、天敌防控和生态调控等绿色防控技术[26]。主要包括利用地箭、弓形箭、捕鼠夹和捕鼠笼等捕鼠器械捕杀害鼠,招鹰控鼠和野化狐狸控鼠,以及禁牧休牧、围栏封育、人工种草、补播改良、施肥除莠等综合措施。当害鼠种群密度高或者急剧暴发时,需要采用化学防治,在短期内降低害鼠种群密度[26]。

1.4 草原毒害草 毒害草被称为草原的“绿色杀手”,由于草原退化,导致草原生产能力降低,可食性牧草产量下降,毒害草大量滋生,牲畜毒害草中毒事件频繁出现,给当地社会经济和生态带来极大损失,严重制约草地畜牧业的可持续发展。我国草原西部天然草地是有毒有害植物种类分布较多的区域。据报道,我国有毒有害植物有306种,涉及52科165属[27]。较为集中的有毒有害植物有小花棘豆Oxytropisglabra、黄花棘豆Oxytropisochrocephala、甘肃棘豆Oxytropiskansuensis、冰川棘豆Oxytropisglacialis、镰形棘豆Oxytropisfalcata、毛瓣棘豆Oxytropissericopetala、黄芪Astragalusmembranaceus、苦豆子Sophoraalopecuroides、紫茎泽兰Eupatoriumadenophora、黄帚橐吾Ligulariavirgaurea、藏橐吾Ligulariarumicifolia、纳里橐吾Ligularianaryensis、醉马芨芨草Achnatheruminebrians、瑞香狼毒Stellerachamaejasme、乌头Aconitumcarmichaelii、唐松草Thalictrumaquilegifoliumvar.sibiricum、北萱草Hemerocallisesculenta、藜芦Veratrumnigrum、无叶假木贼Anabasisaphylla、牛心朴子Cynanchumhancockianum、狼毒大戟Euphorbiafischeriana、密花香薷Elsholtziadensa等。据相关资料报道,西藏等11个省(区)天然草原是我国毒害草分布与危害最为严重的地区,天然草原面积为32 721.56万hm2,可利用草原面积为26 107.72万hm2,毒害草面积为3 470.58万hm2,毒害草占可利用草原面积13.29%[28]。

目前,草原毒害草的防控观念应从传统的防除转变为从生态角度出发[13]。有些毒害草含有丰富的营养成分,是一种潜在的牧草资源,可依据毒害草对动物的易感性差异,通过改良畜种结构来降低毒害草的危害。有些毒害草属于季节性有毒,则可集中在无毒季节进行放牧;有些毒害草经过脱毒或青贮后,就可直接饲喂;有些毒害草也是药用植物,可有计划地采挖,开发其药用价值。另外,过度放牧是造成天然草原退化和毒害草繁衍的主要因素,致使优良牧草逐年减少,毒害草迅速增多。因此,推行以草定畜,制定合理的放牧利用制度。对已遭受大面积毒害草危害的草原可以推行划区轮牧、休牧和禁牧制度。

2 我国草原有害生物防治存在的主要问题

草业不断发展,草原有害生物种类、分布、危害、防治等也不断变化,草原有害生物防治中的问题始终存在并不断变化。近年来,国家实施重大生态工程项目,有害生物防治工作得到一定改善,但仍没有彻底改变持续危害的态势。笔者认为制约草原有害生物防治工作可持续发展,既有认识问题,也有技术和管理方面问题。

2.1 对草原有害生物防治工作认识不足 从进化论和生态学的角度理解,我国草原生物灾害贯穿于草原整个发展历史进程。在不同时期,可能因为气候和环境变化,导致草原有害生物种类、分布和危害程度不同,但这种危害始终存在且不可能消失。目前,我国草原有害生物防治工作坚持“预防为主、科学防治”的方针,但实际上草原保护工作却始终忙于应急,往往是有害生物暴发成灾后,才引起政府重视,才有资金投入,草原有害生物防治工作始终处于被动局面。做好草原有害生物防治工作不能一蹴而就,需要长期、稳定的技术,人员和经费支持。

2.2 草原生态系统抑制生物灾害的能力下降 全球气候变化和草地不合理利用,导致草原生态持续恶化,生物多样性降低,削弱或者破坏了草原生态系统的平衡机制,给草原有害生物扩散蔓延甚至暴发成灾提供了机会,这是形成草原生物灾害的根本原因。随着化学农药的大量使用,有害生物天敌和有益昆虫不断减少,导致自然调控有害生物的作用下降。加之,我国草原有害生物种类繁多,生物灾害发生规律复杂以及草原生态系统脆弱等特点,导致草原生物灾害的发生频率极高。

2.3 草原有害生物监测预警工作开展不到位 我国草原有害生物种类繁多,监测预警任务繁重。我国固定草原监测点仅162个,代表性不够,仅能满足对部分有害生物中短期监测,其调查数据量远远不能满足预测预报工作需要,无法为有害生物实施综合防治提供有力的数据支撑。另外,我国草原管理机构不健全,基层技术力量薄弱,导致一些地方存在监测预警工作不到位、疫情信息报告不及时等问题,贻误防治最佳时机。

2.4 草原有害生物防治工作法制化进程缓慢 我国草原法律法规体系建设滞后,草原管理工作中涉及到的国家层面法律法规有2部,分别是《中华人民共和国草原法》和《草原防火条例》,其中《中华人民共和国草原法》2013年第二次修订颁布,已与草原有害生物防治工作不相适应,需要进一步修订完善。草原有害生物防治方面,目前尚无国家层面的法规,仅《草原治虫灭鼠管理办法》正在修订中。据统计,目前已公布的草原有害生物防治的标准相对较少,标准体系不健全,其中可查询到的国家标准5项,农业行业标准9项,地方标准不到20项。

3 我国草原有害生物防治工作对策建议

草原有害生物防治工作应坚持有害生物可持续治理(Sustainable Pest Management,SPM)的工作思路[29],以改善草原生态环境,增强草原生态系统稳定性为基础,以加强监测预警体系建设、提高灾害监测预警成效为主线,围绕草原监理体系和制度化建设、关键技术研究、科技成果转化等工作,解决长期制约草原有害生物可持续治理工作中的重大问题。

3.1 改善草原生态环境,增强草原生态系统稳定性 改善草原生态环境,丰富生物多样性,可以有效增强生态系统中自然抑制生物灾害的能力。今后,草原有害生物防治工作要按照 “生产生态有机结合、生态优先”的方针,以草原生态保护补偿为核心,深入实施草原保护工程,健全草原经营管护制度,着力保护和恢复草原生态环境。

3.2加强监测预警体系建设,提高灾害监测预警成效 预测预报是做好草原有害生物防治工作的基础和前提。着力构建以草原管护员为基础的地面网格化监测与航空航天遥感监测相结合的天空地立体监测平台,避免人工地面调查耗时长,程序繁琐,时效性、真实性差等问题。同时,要科学布设监测站点,完善现有监测调查技术,做到精准监测,有效预警。

3.3 加强能力和制度建设,提高有害生物防治工作水平 各地要健全协作机制,相关部门各负其责,协调沟通,保障草原有害生物防治工作高效开展。进一步强化应急防控准备工作,超前制定防控预案,调整优化防控措施。加强草原管护员队伍建设,压实防治责任,确保防治工作有序开展。同时,抓紧修订《中华人民共和国草原法》,推进《基本草原保护条例》立法进程。加快建立草原有害生物防治标准化体系建设,推进国家标准制定和行业标准修订工作。

3.4加大关键技术研究,加快草原保护科技成果转化 坚持基础研究和应用研究并重,着力解决科学研究与行业应用脱节的问题。针对当前我国草原有害生物防治工作遇到的新情况新问题,建议设立重点研发专项,加大科研投入,组织大专院校、科研单位和生产单位协同开展相关研究,力争在防治关键技术上取得突破。同时,要加快科研成果转化,组织建立主要有害生物防治技术示范区,评估防治效果,推广先进技术。

志谢:特别感谢兰州大学南志标院士对本文撰写修改给予的指导。

猜你喜欢
毒害生物防治牧草
牧草病虫害及牧草保护工作探析
养兔牧草品种咋选择
牧草的种植管理与利用
植物内生菌在植物病害中的生物防治
毒害
生物防治活性物质在欧洲农药法规(EC)No.1107/2009框架下的发展
加大草原保护与建设力度有效防除草原毒害草
首届国际生物防治大会在北京举行
初探优质牧草周年均衡供给高产栽培技术
镉胁迫对海菜花种子萌发及幼苗初期生理生化的影响