可持續植物保護的歷史演變及新時期發展方向

張文彬 何敦春

摘 要： 從國家戰略需求層面出發，結合我國植物保護科學發展的理論和實踐，探討可持續植保的歷史演變，審視新時期可持續植物保護的要求與理念轉變，并凝練出新時期可持續植物保護的發展方向。

關鍵詞： 新時期;可持續植物保護;科學發展

DOI：? 10.13651/j.cnki.fjnykj.2018.09.020

Historical Evolution of Sustainable Plant Protection and its Development Direction in the New Era

ZHANG Wen-bin1，2 ， HE Dun-chun2，3*

（1. Fuqing Qiantang Agricultural Technology Development Co.， Ltd.， Fuzhou， Fujian 350316;

2. Quanzhou Institute of Technology， Quanzhou， Fujian 362268;

3. Institute of Plant Viruses， Fujian Agricultural and Forestry University， Fuzhou， Fujian 350002）

Abstract：? From the perspective of national strategic needs and the theory and practice of the scientific development of plant protection in China， this paper investigated the historical evolution of sustainable plant protection and examined the requirements and conceptual changes of sustainable plant protection in the new era， and made clear the development direction of sustainable plant protection in the new era.

Key words：? New era; sustainable plant protection; scientific developments

可持續農業是世界農業發展的趨勢，糧食安全、保護生態環境和消除貧困是可持續農業的三大戰略目標[1] 。有害生物是制約農業可持續發展的一大因素，如馬鈴薯晚疫病是一種毀滅性病害，在世界各地均有發生和流行，已被列為世界最重要作物病害之一，是馬鈴薯生產的主要瓶頸[2] 。植物保護對糧食安全有舉足輕重的作用，但也帶來生態、環境、食物、健康和資源等一系列的人類重大問題[3] ，過去幾十年的實踐證明，統籌生態、社會、經濟協調發展的可持續植保是歷史和科學發展的必然，是可持續農業的重要組成部分[4] ，特別是新時期我國社會主要矛盾已經轉化為人民日益增長的美好生活需要和不平衡不充分的發展之間的矛盾，可持續植保的內涵應與時俱進[5] ，新時期的新思想、新目標將引導和驅動植物保護策略發生新變化，有害生物生態防控將是可持續植保發展方向和出路。國家生態文明和鄉村振興戰略的推行，可持續植物保護面臨著更高挑戰和新要求，以科學發展視角與時俱進地研究新時期可持續植物保護的要求、體現、趨勢都具有重要理論和實踐意義。

1 植物保護發展的歷史演變

在農業發展歷史進程中植物保護經歷了4個主要階段：（1）古代農業系統中有限的人為干預，包括簡單農業措施和季節性抑制有害生物的方法（去除劣種作物、翻耕、輪作）;（2）第一次綠色革命前后化學農藥的廣泛使用;（3）有害生物的綜合防治策略;（4）有害生物的生態防控選擇（強調對經濟、社會、農業和自然環境的綜合影響）[5] 。有害生物生態防控不是簡單地回歸到原始農耕系統。相反，是利用進化的原理和思想，通過有效利用自然資源和社會資源，最大限度地創造適合植物健康生長的環境，包括選擇高抗病性的作物品種，創造不利于病原生物侵染、繁殖、傳播和進化的生態環境，確保作物的穩產、高產[6-9] 。

1.1 簡單農業措施和季節性抑制有害生物的方法

主要以采用農業措施為主，如輪作、秋季燒毀田間殘余物、清潔田園、調節種植時間等;長期的農業生產實踐積累了大量的植物保護經驗，其中輪作在《尹都尉書》《齊民要術》《呂氏春秋》等已有記載，也已被世界各國普遍采用，至今仍為有效的有害生物防控方法，在世界農業發展中有重要地位[10] 。在農藥使用上主要限于燃燒產生煙霧、撒天然藥物粉末等植物材料的直接利用。隨著人類日益頻繁的干預行為，農業生態、農業耕作制度逐漸變化，有害生物發生和流行的態勢也隨著變化，原來的防控模式已很難適應現實需要，開始向以化學防治模式跨越。

1.2 第一次綠色革命前后化學農藥的廣泛使用

從1885年波爾多液問世起，農藥研究與生產應用突飛猛進，農藥使用進入無機農藥時代。二戰后DDT等合成有機農藥的出現和廣泛應用給有害生物防治帶來了歷史性的巨大影響，為糧食安全做出了突出貢獻，但這個歷史階段人類以高產為單一目標，有些防治對象直指某一有害生物，導致大面積濫用化學農藥，造成嚴重的農藥污染、農殘超標、生態平衡破壞等一系列問題。這些問題已成為制約農業可持續發展的重要障礙，因此在有害生物防治策略上，迫切需要有一次質的飛躍，即有害生物綜合防治的采用。

1.3 有害生物的綜合防治策略

1965年聯合國糧農組織召開會議，正式提出并在全世界倡導對農作物有害生物采用綜合防治策略。我國1975年確立了“預防為主，綜合防治”的植物保護工作方針。綜合防治對有害生物防控有著巨大的推動作用，如荷蘭基本上達到100%推廣普及，1988年農藥年使用量為28 kg·km-2? ，1995年時已降為少于18.2 kg·km-2? ，2000年根據規定農藥使用量不得超過14 kg·km-2? ，現階段的農藥年消耗量僅為1.2萬t左右[11-12] 。但是綜合防治的推廣也有不少問題，最重要的是其主導的防治方式并未發生根本性變化，仍以使用化學農藥為主，生態環境問題仍得不到很好解決。

1.4 有害生物生態防控

有害生物生態防控是針對綜合防治實施中的一些生態經濟問題而提出的，主要目的是恢復失衡的生態系統，維護人類在生態、資源、環境上的長遠利益。有害生物生態防控可以分為宏觀生態和微生態兩個層次[3] ，出發點是保護植物，通過協調人類行為、植物、有害生物、傳播媒介、環境的關系，引入生物學進化規律，恢復和維持物種多樣性，使種群間協同共生，建立利于植物生長但不利于有害生物的生態環境，將有害生物發生程度控制在一定閾值之內。有害生物生態防控是21世紀有害生物防控和農業可持續發展的必然選擇。

2 新時期植物保護在生態、社會與經濟層面上的要求

2.1 新時期植物保護在生態層面上的要求

新時期要求生態優先、綠色發展，“綠水青山就是金山銀山”。在人類面臨的諸多困境中，生態環境是最根本的[3] 。為了保護人類賴以生存和發展的生態環境，植物保護對減少環境污染負有特殊重要的責任以及其他對環境保護應盡的責任[4] 。植物保護是綜合利用多學科知識，以科學和經濟的方法，保護人類的目標植物免受有害生物危害，提高生產投入的回報，維護人類的物質利益和環境利益的實用科學[13] 。半個多世紀以來，植物保護策略已發生了多次重大變革和跨越，其主要是針對濫用化學農藥和化肥所致的化學污染及其后效應問題。21世紀植物保護形勢更加變幻莫測，如外來生物入侵的頻率和強度不斷升級;市場經濟規律下，出于資本和人力等生產要素的逐利性、對規?；图s化的耕作制度的偏好，導致的種植結構（品種）的單一化趨勢;生物技術尤其是轉基因技術的大力研究和大面積推廣，導致優質種質資源不斷喪失，遺傳基礎越來越窄，整個生態系統自我抵御病蟲害發生和流行的能力日趨脆弱，也帶來品種抗性易喪失、農藥殘留嚴重、生態環境污染、人畜健康和其他生物安全受到威脅等問題。植物保護不得不面對生態安全這一首要責任，重視生態效益，還要把握和利用生態功能，瞄準植物綠色、可持續生產，不斷創新植物有害生物生態防控的理論和模式。

2.2 新時期植物保護在社會層面上的要求

“民以食為天，食以安為先”，決定了糧食安全和食物安全的戰略地位，表明了農業生產的最終目標是要確保社會穩定和安全，而不能只單純考慮經濟利益，特別是糧食作物的生產。歷史證明，一旦糧食不安全，后果不堪設想。確保糧食安全，有質和量兩重屬性，都離不開生產要素的投入，也離不開生產管理，而植物保護則是十分重要的一環。有害生物的發生和流行能嚴重削弱植物產量和品質，威脅農民收入和相關產業發展，阻礙植物可持續生產，制約糧食安全，影響人類健康，甚至造成人類災難[14] ?！氨！保ㄖ参锉Ｗo）為農業八字憲法之一，它在確保農業增產增收，沖破“綠色壁壘”，保障食品安全上，立下了不朽功勛[3] 。新時期植物保護不僅要確保糧食安全，而且要保障食物安全，更要從社會層面出發提升消費者對糧食安全和食物安全的信心，通過產學研合作，從生態出發，引領和輻射帶動其他生產環節的綠色可持續生產。

2.3 新時期植物保護在經濟層面上的要求

眾所周知，糧食增產未必就一定增收，農民是我國最大的組成群體，如何確保他們的收益，是全體人民共同富裕的重中之重。在市場機制下，由于供需關系量增價降，總收入甚至不升反降;成本也是重要原因，如果生產管理成本加大，利潤無法提高。植物保護的機會成本，同樣包含對生產要素等顯性成本的核算，也包含對外部性等隱性成本的核算，植物保護的生態、社會成本不容忽視。在宏觀層面上，植物保護等農業生產管理的生態、社會效益遠重于經濟效益。但在微觀個體層面上，經濟效益顯得更加突出。但這兩個層面并不相互矛盾。植物保護也是由利益驅動的行為，離開經濟利益，植物保護的可持續性如無本之木，生態和社會安全就更無從談起。只有加入經濟學元素，通過“?！碧岣呓洕郊又?，綜合產學研，解決信息銜接，鼓勵更多創新嘗試，才能在提高經濟收益基礎上更好帶動生態和社會效益，促進良性循環，持續保護好“?！钡姆e極性，實現好“?！钡男Ч?。

3 新時期可持續植保的理念轉變

新時期可持續植保的跨越發展，是個系統工程，既有頂層設計的創新，也有實施模式的優化;既有意識層面的轉變，也有實踐行為的改變，并最終被政府、企業、生產者、科技工作者、消費者等各方行為人所普遍接受。

3.1 植保理念和目標的轉變

人類作為植物保護的行為主體，企圖以此來免受或減少災害損失，但往往太多的干預自然行為結果卻導致了有害生物災害的暴發、流行。推行可持續植物保護是歷史的必然?？沙掷m植保是一個復合、動態的概念，不僅統籌防治對象、保護對象、整個生態系統;而且統籌當時當地、未來及更大空間的病蟲害，還統籌當代、下一代人類[15-16] 。新時期植保的理念要變針對病原生物為主導的綜合防治（統防統治）為針對植物群體健康為主導的生態調控（綠色防控），通過相關措施促進和調控各種生物因素（寄主植物、病原生物、非致病微生物） 與非生物因素（環境因素）的生態平衡，將病原生物種群數量及其危害程度控制在經濟效益、社會效益和生態效益允許的閾值之內，確保植物生態系統群體健康，新時期植保的目標要單一的高產目標為高產、高效（高光效、高肥效、節水、節能）、優質、安全的整體目標，這兩個轉變實際上是從單一到系統、從靜止到動態的轉變[3，5] 。提倡充分利用各種自然控制因素和減少化學農藥用量，強調生態系統的良性循環和保證人類賴以生存的環境質量，符合環境保護和農業生產可持續發展要求的長期策略[4] 。

3.2 在國家戰略指引下創新綠色生產模式

可持續植物保護要取得良好效果，就必須通過人為增強自然因子對有害生物的控制作用，注重發揮生態系統中自然因素的生態調控作用[17] ，即充分發揮人為增強的自然控制因子抗病蟲害品種、天敵、生態調控對病蟲害的抑制作用[17] ，以植物與有害生物互作為基礎，建立有利植物健康生長，不利有害生物暴發流行的農業生態系統，確保植物群體健康[3，5，18] ?；谶@種綠色防控的主線，開發出不同地區不同作物不同有害生物的綠色防控模式，對克服當下有害生物流行及防控所面臨的問題和挑戰，實現最優化的有害生物防控的經濟、生態和社會效益有積極和重要的價值。如謝聯輝提出的抗、避、除、治的“四字”原則[19-20] 對有害生物防控具有普遍性意義，Zhan等提出的利用高寄主群體抗性多樣性防控馬鈴薯主要病害的發生流行和病原物進化，不僅可實現增產、抗性品種使用壽命延長，還可減少農戶成本，實現馬鈴薯主要病害的經濟、高效和持續控制[8-9] ，而且隨著信息技術的飛速發展，還可借助利用多年多點的大數據分析結果提出有針對性的有害生物防控對策[21] ，等等。

3.3 綠色植保和生態植保的理念和做法深入人心

可持續植物保護是可持續發展理論的重要體現與延伸[22] ，符合可持續發展模式（既能滿足我們現今的需求，又不損害子孫后代能滿足他們的需求），蘊含了以實現人與人、人與自然、自然與自然的協同與和諧為宗旨的生態文明、社會文明和經濟文明觀，要求在經濟、社會、資源和環境保護全面協調的基礎上，統籌好人類、生物和非生物因子的關系，統籌好自然科學與社會科學的多學科理論知識應用，統籌好生態、社會、經濟的相容協調。而且，它富有鮮明的時代性，具有與時俱進的生態、社會和經濟屬性，充分體現了以人為本的發展觀、全面發展觀、協調發展觀、可持續發展觀。發展可持續植保的最強保障是全民堅持人與自然和諧共生，政府、科技工作者、農業生產者、消費者、農資企業在博弈中實現納什均衡，統籌兼顧各方利益，全面協調可持續性[23] ，讓綠色植保和生態植保的理念和做法深入人心，實現農產品和技術兩個供需市場的平衡。

4 可持續植保的發展方向

4.1 以植物-生態為本的立體式治理

從科學發展觀的衡量指標出發，可持續植物保護總體要求實現又好又快的目標，具體是要講究發展的公平性、優質性和動力性?？沙掷m植物保護的科學發展，離不開人的科學作為，更離不開人與自然和諧共處意識，及時調整和糾正實踐誤區，摒棄建設生態的思路，加強生態系統的人工培育，這些是公平性得以實現的關鍵，它涵蓋人際、代際以及人、防治對象和保護對象之間的公平，也是優質性的基礎。謝聯輝等提出，以植物為根，生態為本，充分把握植物病害的“雙三角”，積極挖掘植物免疫新潛能[24] 。因此不僅要從科學技術上弄清有害生物流行和防控的影響因素及其作用機制，特別是從宏觀生態上揭示有害生物流行的影響因素，并通過生態途徑提出解決問題的思路與對策，達到保護植物-生態的要求[21] ，并結合種苗、土肥水、栽培因時因地開展全程防控，恢復和創建利于植物卻不利于有害生物的可持續性生態環境。

4.2 以穩產優質高效為導向的多學科交叉融合

在新時代新思想新目標指引下，植物保護工作者還要開拓視野，把握時代性、創造性和規律性，注重與其他農業科學的綜合和應用，尤其是在糧食安全大背景上，除了要瞄準綠色食品和增產的目標，注重技術革新，還要增強“大食品”觀念，輻射帶動有害生物可持續防控的理念和實踐經驗，擴大經濟作物、林業生產、畜牧業的增產優質效果，豐富“糧食安全”內涵?？沙掷m植物保護策略的內涵需要與時俱進地不斷發展[25] ，多學科交叉融合十分重要，結合經濟學、社會學、管理學原理，探索利用生態調控功能防控有害生物的模式和科技應用，做到產量不下降，質量有提升，生態環境不破壞，資源不浪費，農業生產系統的可持續性得到強化，實現五大效益[5，26] ，這對可持續植物保護的持續性、公平性、優質性和動力性的保持意義深遠。

4.3 信息充分共享的產學研合作

政府、科技工作者、農業生產者、消費者、農資企業在有害生物防控博弈中，信息不對稱性問題十分突出，這直接阻礙了可持續植物病害防控策略的采用[27-29] 。要實現植物病害的高效理性和可持續性防控，運用綜合系統的思維方法來理解植物-病原生物-周圍環境之間的相互作用是很重要的，僅此一點技術供應者與需求者就很難達成信息的完全共享，造成田間診斷主要靠經驗，程序化防控，經常是照搬照套，附近田塊怎么用自己也怎么用，時間一到就打藥，有些農戶打藥時習慣性加大劑量?；A信息的不對稱直接導致誤診和管理方法選用不當[5] 。而且在農產品市場上生產者和供應者對有害生物防控的過程和效應等信息也不對稱，由于生態防控可能會導致短期成本增加（盡管在長期上未必如此），農民的直接（短期）收入僅與短期成本相關，他們只愿意選擇那些能產生能馬上有經濟回報的方法，而不管這些方法是否會對生態環境產生任何潛在的負面影響，這種缺乏激勵的制度也極大地限制了植物有害生物防控方式。

5 展望

歷史辯證地對待植物保護的發展問題，保持其可持續性、公平性、優質性和動力性，需要面向三農實際，著眼其歷史性和現實性問題，因地制宜，與時俱進，在植物保護系統工程的策略和技術兩個層次實現科學發展，更好地考慮經濟、社會和生態層面的要求。有害生物生態防控是個趨勢，但實施有害生物防控策略所產生的短期、長期效應（生態、社會、經濟）還應得到必要評估，多學科的交叉協作是必要的，包括自然、生物科學（如植物病理學、育種學、農藝學、土壤學、環境科學）以及經濟學、社會科學。為此，在植物和生態基礎上科學發展和積極推行可持續植物保護策略及其模式的關鍵在于引導植物保護者遵循自然規律和做到不過度或非合理干預，從自然之道出發，為植物生長創造優質、和諧的生態環境。從整體生態系統出發，以保護對象為主，全面統籌協調好它們與防控對象、其他生物因素和非生物因素之間的關系，兼顧維系可持續性的生態、社會和經濟需求，制定策略和構建技術體系，人為科學地增強植物的免疫力和抗病力，提升生態因子的自然調控功能，推導有害生物生態防控模式，倡導謝聯輝院士提出的“以植物為根-生態為本”的植物保護策略和技術體系，通過保護“植物-生態”，理順人為、植物、病原物和生態之間的關系，確保植物在人為干預有害生物中的無公害、無污染、無殘留、不成災，確保農田生態系統和諧、植物群體健康，確保農業高產、優質、高效和產品安全，進而實現人與自然的和諧[24] 。

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