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院企联合,研发生物防治技术治理土传病害
——访中国农业科学院植物保护研究所研究员李世东
□《中国农资》记者 姜美怡 李 阳

生物防治能够减少成本,在农业生态系中调节植物的微生物环境,使其利于寄主而不利于病原物或使其对寄主与病原物的互作利于寄主而不利于病原物,从而达到防病目的。 ——李世东

    近几年,作物的土传病害连年发生,发生面积和作物都在增多,严重危害作物健康,一些防治手段也在逐步展开,但是传统的防治手段带来的弊端影响又较大。随着环保与食品安全意识的增强,生物防治日益受到关注,其无化学农药残留,环境和健康风险低的特性逐渐受到重视,符合我国现代农业可持续发展的理念。

    为此,《中国农资》记者专门采访了在治理植物土传病害领域颇有成就和发言权的中科院植物保护研究所研究员李世东老师,就当下一些农业问题进行交流,并结合植物的病害问题给出科学的防治技术,同时,李世东也希望通过媒体的宣传力量将科学有效的技术传播出去,为农业添砖加瓦,为农民普及农技知识贡献力量。

    《中国农资》记者:当前,我国农业正处于快速发展期,政策扶持也以服务“三农”为主,一些研发团队也不断涌现新技术、新方案,但是在发展过程中总会面临着一些问题,您认为我国农业目前面临的难题有哪些?

    李世东:近几年,我国农业取得了很大的成就,实现了由传统农业向现代农业转变,为国家现代化建设打下了牢固的基础。但是,在这成就背后所带来的代价也是巨大的,环保、土壤、食品等方面的问题凸显。首先是石油在农业方面的过度消耗。近十年,农业总投入是上世纪后50年的总和,但收成仅增粮1亿吨,比较效益大幅下降,严重依赖大量自然资源投入。二是造成非常严重的环境问题,化肥使用强度超过环境阈值;氮肥利用很低,仅30%左右;农药大量滞留土壤、污染江河湖海地下水,据估算农业对面源污染的贡献率超过60%。三是食品安全问题,食物营养成分普遍下降,大量被曝光的毒西瓜、毒豇豆等,严重影响食品健康。四是土壤退化问题,土壤地力下降,带来的酸化、次生盐渍化、有益微生物群减少等问题,将导致作物高产变中低产,甚至绝产,这已经成为生存和发展的最重要隐患。五是土传病害逐年严峻发生的问题,这与栽培措施有很大关系,一些大面积集中种植、连作、高密度、高水肥、保护性耕作、频繁调种等种植方式虽带来了作物的高产高收入,同时也造成了作物遗传抗性的脆弱、生态抗性丧失、病原传播速度加快等病害爆发。

    《中国农资》记者:您提到的土传病害,近年来在作物中很流行,危害情况较为严重,很多地区的农民防治方法存在弊端,反而更加剧了作物的侵染,如此难缠的土传病害应该怎么防?如何防是最科学有效的呢?

    李世东:土传病害具有积年流行、病菌可长期存活并累积的特点,且侵染类型多样,病因复杂。具有常规侵染、复合侵染、潜伏侵染、微侵染(亚健康)等多种方式,防治较为困难。传统的防治方法有很多,一是农作防治,这是很重要的防治措施,过去都是依靠这种方法来防治病害,但此种方法并没有一定的规范原则和理论依据,多是一些“土方子”,未来还需进一步规范和提升推广使用。二是物理防治,主要是高温闷棚、热水处理、氧化还原消毒,但是该方法受气候、生长期、成本和操作复杂等限制,只有胶东地区在使用,有较大的局限性。三是化学防治,利用土壤熏蒸剂、杀菌剂等方式防治,同样,该方法成本较高,较适用于高经济附加值的作物,加之化学防治会造成一定的环境污染,难于广泛推行。四是生物防治,也是目前多方院校倡导的防治方法,符合我国可持续发展理念,能够高效低毒的防治作物的土传病害。

    《中国农资》记者:生物防治是一个老话题,一直被各大院校的专家学者倡导和推荐,是符合我国现代农业防治需求的手段,那么请您谈一下生物防治的优势具体有哪些?它的作用机理又是什么?

    李世东:生物防治能够减少成本,在农业生态系中调节植物的微生物环境,使其利于寄主而不利于病原物或使其对寄主与病原物的互作利于寄主而不利于病原物,从而达到防病目的。开展生物防治的目的,一是生防是许多病害的唯一选择,其在寄主植物中无抗性基因,轮作时不具有现实可操作性,不存在化学农药可用,也就没有污染环境等问题;二是符合可持续发展的理念,它不同于化学农业,无病菌新小种产生之虞;三是环境和健康风险低。

    生物防治的作用机理有五方面:一是拮抗,产生抗生素,是生物防治的一个武器,可以把其他的病原物压下去;二是竞争,包括空间竞争和营养竞争,生防菌占领根系表面,有害微生物就没有生存之地,营养竞争把植物表面可利用养分消耗掉;三是重复寄生;四是诱导抗性,弱(无)致病株接种后保护或减轻了随后的强致病株对寄主的侵染和为害;五是提高作物整体健康水平和抗逆性,包含了改善营养、改善激素水平、减少微侵染。通过微生物手段完善作物,改善营养状况,促进花芽、保障等,都是微生物所产生的激素来对抗它们。

    《中国农资》记者:可以说,生物制剂的研发和应用是一个朝阳产业,很多企业也都投身于其中,对此您怎么看?

    李世东:生物制剂研发应用确实是当前农业中的朝阳产业,从政策层面来说,生物产业是七大新兴产业之一,为投资者青睐,国家四部门发布的《农药产业政策》一文中表示,将大力扶持种植业;加之农业部制定鼓励生物农药登记的政策,生物制剂的研发也将划入国家重点研发计划重要内容之一。再从市场层面来看,开发和登记费用远低于化学农药,同时能够为绿色食品和有机农业的发展提供所需,目前国家多个省市已经制定了生物农药补贴政策。

    《中国农资》记者:您研究的领域就是利用生防技术手段治理作物的土传病害,那么,您最近有何新的科研成果能够与我们分享的?

    李世东:治理一些病害问题也是要分情况解决,重病地、轻病地、零星发病地都是需要不同防治措施来解决的。我们研发团队针对重病地的防治研究了土壤“净化”技术,主要用一些化学农药撒到土里,盖上薄膜闷几天,盖棚,利用化学手段+高温闷棚,有效制约了病原物初侵染来源,为生防菌潜能发挥提供了空间效果较好,目前已经推广到胶东、云南等地。对轻病地和零星发病地,推荐大量使用有机肥和生物肥,为此进行了微生物制剂基础研究,通过筛选获取菌株,从而达到防治目的。另外还有微生物制剂工厂化生产研究,粉红粘帚霉、淡紫拟青霉、防线虫菌等,与北京启高生物科技有限公司合作,在北京平谷建立农业微生物制剂研发和中试基地。

    《中国农资》记者:所有的科研成果最终都要产业化。您提到的启高生物公司,是将您的团队所研发的技术加工成产品,最终推广到市场?

    李世东:这是院企开展深度合作,实现产学研一体化,并将多项科技成果成功转化为农业高科技产品,使农业高新技术与市场有机结合,服务于我国的现代农业生产,填补国内在新型肥料市场上的空白。北京启高生物科技有限公司是国家高新技术企业,享受国家财政上的一些支持和优惠政策,院企合作研发的主要产品有生物有机肥、复合微生物菌剂、微生物制剂、复合微生物肥料、农用微生物育苗专用菌剂、秸秆腐熟微生物强化剂、饲料用微生物菌剂、淡紫拟青霉等产品,并在农业部获得相关产品登记证。这些产品应用范围广泛,在田间示范中的效果良好,能够解决农业生产中的实际问题,受到了农民的一致好评。

    《中国农资》记者:这些新产品解决了我国农业哪些问题?您对未来农业发展又有哪些期许?

    李世东:新产品为解决我国经济作物土壤的微生物区系恶化、地力衰退、土传病害严重发生,以及因此而导致的植株发育迟缓、产量不高和化学品投入过多等问题,提供了新的方案和途径。相信未来在社会需求、市场推动、科技工作者的努力和政府支持下,我国经济作物土传病害问题一定能够得到有效缓解。


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