中國工程院院士康振生
2021年大陸通過病蟲害防控，挽回糧食2500億斤，占到全國糧食總産量的18.3%
“病蟲害是永恒的問題，處理這些問題不可能一勞永逸，而且病蟲害的種類和危害水準也在不斷發生變化。作為應對，我們唯有加強抗病品種選育，加強作物病蟲測報預警，加強綠色低毒農藥篩選，加強公益性防控措施的應用推廣。”
文 |《瞭望》新聞周刊記者 扈永順 姚友明
科學有效防控農作物病蟲害，是保障國家糧食安全和農業綠色高品質發展的重要措施。中國科學技術協會近日釋出了2022重大問題難題，如何科學有效防控小麥莖基腐病位列10個産業技術問題之一。
小麥赤黴病、條鏽病、莖基腐病等被稱為“小麥之癌”，大陸幾代科學家以及衆多農業工作者為守護糧食安全與之進行了不懈的鬥争。長期從事小麥重大病害發生規律與防控技術研究工作的中國工程院院士、旱區作物逆境生物學國家重點實驗室主任康振生是其中的代表之一。
近日，結合如何科學有效防控小麥莖基腐病，目前條鏽病防控形勢為何依然嚴峻，怎樣對幾種主要的小麥病害進行有效防控等問題，《瞭望》新聞周刊記者采訪了康振生院士。
與小麥病害打了一輩子交道的康振生認為“蟲不成災，病不流行”的關鍵是“預防為主，綜合防控”。“病蟲害是永恒的問題，處理這些問題不可能一勞永逸，而且病蟲害的種類和危害水準也在不斷發生變化。作為應對，我們唯有加強抗病品種選育，加強作物病蟲測報預警，加強綠色低毒農藥篩選，加強公益性防控措施的應用推廣。”康振生說。
與小麥病菌争奪糧食
《瞭望》：你是怎樣接觸并進入到植物病理學這一專業的？該專業對確定國家糧食安全有何重要意義？
康振生：我是恢複聯考後的第一批學生。在來楊淩的西北農學院（西北農林科技大學前身之一）上學之前，我在陝西省石泉縣下鄉。在生産隊裡，我辦過壓面機房，也養過豬。當年填報志願時報的是西北農學院的農業機械化專業，後來被植物保護專業錄取了。我當時還不太明白這個專業究竟是幹什麼的，一個大隊會計告訴我是研究作物病蟲害的。
入學後，我們對知識的渴求非常強烈。大二時，教授植物病理學的李君彥老師課後開座談會，從一片發病的海棠葉子講起，說田間農作物也可能受到這個病原菌的侵染，引起病害造成損失。從那時起我就對植物病理學比較感興趣了，還跟李老師做了棉花病害防治的畢業實習。
確定糧食安全在大陸是一個永恒的主題。幾十年來，我們在追求農産品的高品質、高産量過程中，改變了農田環境，作物對病蟲害的抗病性降低。在現代農業生态環境下，我們的農業遺傳體系變得脆弱，病蟲害易造成流行和危害。植物保護、病蟲防控對我們保障糧食安全具有非常重要的作用。2021年大陸通過病蟲害防控，挽回糧食2500億斤，占到全國糧食總産量的18.3%；2021年，大陸通過病蟲害防控，避免730億斤、占總産量26.3%的小麥減産。
《瞭望》：你帶領團隊建立的小麥赤黴病綜合防控技術體系，在大陸主産麥區應用推廣，取得了哪些效益？
康振生：小麥赤黴病是一種世界性的穗部病害，可由多種真菌侵染引緻。在大陸，該病害主要流行于長江中下遊冬麥區、華南冬麥區、黃淮流域冬麥區和東北三江平原春麥區，是小麥的主要病害和重點防治對象。小麥赤黴病不僅能造成小麥的嚴重減産，而且受侵染小麥籽粒含多種真菌毒素，可引起人畜中毒和嚴重疾病。是以，國内外都投入了大量财力及人力，用于該病防治政策和寄主抗病機制方面的研究。
1997年，我在德國做了幾年研究，在國際上首次明确了赤黴病菌的侵染時間、部位和途徑，糾正了國際上對侵染過程一些錯誤與不全面的認知。過去，大家認為盛花期是赤黴菌侵染小麥的主要時機，同時也是防治小麥赤黴病的最佳時機，後來，我們将這個時機糾正為初花期。
我們團隊篩選出了一批三唑類的殺菌劑，解決了國内防治赤黴病時藥劑使用單一問題。同時建構起赤黴病綜合防治技術體系，建立了“分區治理、主動出擊、見花打藥”的病害防控關鍵技術，這使得防治效果由原來的30%左右提高到如今的77%，年均挽回小麥損失56億斤。
《瞭望》：小麥條鏽病常造成小麥減産10%～30%。你們是如何與小麥條鏽菌變異這一世界難題持久作戰的？
康振生：小麥條鏽病是通過空氣傳播的低溫真菌病害。幾十年來，大陸一代代科學家不懈研究、辛勤工作，奠定了小麥條鏽病的科研基礎。我的老師李振岐院士、陝西省農科院劉漢文研究員等老一輩科學家，早在上世紀50年代就騎着毛驢，于夏秋季節在西北各地調查研究、模拟實驗。他們發現，每年大陸東部小麥條鏽病的發病菌源都是從西部吹過去的，而甘肅、青海、甯夏、陝西、四川等省區交界的區域，正是條鏽菌藏身越夏的“越夏易變區”。條鏽菌喜涼不耐熱，通過大氣循環遠距離傳播。西北地區海拔高、氣溫低，條鏽菌可以順利越過夏天，一路向東傳播。當時還發現，原本作為抗病品種引進的洛夫林小麥，在“越夏易變區”被廣泛種植幾年後，對條鏽病的抗病性幾近消失。老一輩科學家們認為，條鏽菌緻病性變異是小麥品種抗病性喪失的主要原因。
1982年到1983年，我們研究團隊幾乎踏遍甘肅南部所有鄉鎮，采集了近7000份小麥标本。經過調查及實驗分析，找到并首次在國内公布了使洛夫林小麥感染條鏽病的新菌系。過去傳統學說認為條鏽菌是無性繁殖，但我們團隊經過近十年的研究發現，病原菌之是以會發生變異，是因為自然界存在有性繁殖，小麥條鏽菌正是在廣泛分布于西北山區的野生小檗上“生兒育女”，進而使“下一代”發生變異，産生緻病性強的新菌系，導緻原有抗病小麥品種喪失抗病性。這個問題的解答，對抗病品種選育、抗病害預測預報、抗病品種的合理布局，以及如何據此形成生物屏障意義重大。
我們将阻止條鏽菌有性生殖的防控技術概括為“遮、鏟、噴”，即遮蓋麥垛、鏟除小檗和噴施殺菌劑，降低病原菌的變異速率。我們倡導建立了一套綜合防控方法，包括預防為主、綜合防治，重點控制越夏區、持續控制冬繁區等原則，還包括小麥種植結構調整、抗病品種合理利用、有性生殖控制、田間農藝措施、适時适用農藥等具體方法。現在，大陸小麥條鏽病防控已走在了國際前列，每年通過小麥條鏽病綜合治理技術體系，我們能避免40億至50億斤的糧食産量損失。
在浙江省湖州市德清縣雷甸鎮雷甸村的一處麥田，黨員農機服務隊成員操作植保無人機對小麥進行病蟲害防治作業（2022年4月2日攝） 王正攝/本刊
樹立“預防為主，綜合防控”理念
《瞭望》：為何目前條鏽病防控形勢依然嚴峻？落實小麥條鏽病防控，你有哪些建議？
康振生：我們的敵人——病原菌，它很聰明，有自己的生存方式。為什麼條鏽病又起來了？這幾年出現了一個新的菌系，即條中34号，這是緻病性很強的一個優勢小種。實際上，病菌變異一直是我們面臨的問題，病菌一旦變異，那麼我們生産上原來用的抗病品種也就喪失了抗病性。
2017、2020年，由于新菌系成為優勢小種，加上冬季溫暖，病原菌基數大，造成了條鏽病高發、大流行态勢。但這個過程中農業科技人員測報準确，政府部門積極發動群衆并提供資金進行防控，最終把病害控制在危害水準下，也就是“有病無災”。我們今後還要做好對它有性生殖的阻止。新小種靠有性生殖産生，我們研發出了相應的防控措施，需要進一步推廣、應用，通過控制有性生殖降低病菌變異速率，延長小麥抗條鏽型品種的使用年限，這是解決問題的根本方式。
條鏽菌夏天在西北地區的山區潛伏，是以控制西部的越夏菌源量，對保障小麥生産至關重要。一方面要調動群衆采取防控措施，還要進一步呼籲相關部門高度重視這個問題并加大投入，把來年的基礎性工作做到前面；另一方面，小麥條鏽病是一種氣傳性病害，病菌的運動軌迹要求我們開展跨區域的全周期性防控。在了解病原菌緻病特性基礎上，加強抗病品種選育，将抗病性作為品種選育的重要名額。同時，還要注意抗病品種的合理布局，在不同區域布局不同基因的抗病品種，形成一個大區的生物屏障，阻止小麥條鏽病流行。這是一個系統工程，涉及政府、農民、植物保護專家等方面，不能“頭疼止疼，腳疼醫腳”，而是要根據其發生規律，設計一條綠色防控綜合控制體系。
《瞭望》：如何改進植儲存在的重治輕防問題？
康振生：重治輕防會變成依賴以化學農藥為主的防控措施。新形勢下，必須樹立“預防為主，綜合防控”的理念，深入踐行農業綠色發展理念。
做好植保工作，涉及科技投入政策傾斜，涉及基層農技人員隊伍支援和條件改善，它是一個系統工程。有病有蟲不怕，隻要蟲不成災，病不流行即可。
從研發角度講，需要了解新形勢下病蟲害發生規律，做好預測預報。明确農藥使用時間、用量。統籌考慮從播種到收獲過程的多種病蟲害對應措施，包括品種抗病性、生态調控、栽培制度，創造一個有利于作物健康，不利于病蟲害發生的生态體系，從本質上壓低病蟲害基數。還應加大病蟲害的預測和防控，通過植保、育種、有機農業等多領域專家充分合作，提高作物整體抗病水準。
研究小麥莖基腐病需多學科共同攻關
《瞭望》：為什麼近年來小麥莖基腐病會在大陸小麥主産區暴發成災？如何進行科學有效的防控？
康振生：莖基腐病是一種世界性的小麥土傳病害，最早于1950年發現于澳洲昆士蘭州，目前在美洲、歐洲、亞洲等數十個國家均有發現。在大陸，小麥莖基腐病屬于新發病害，2012年在河南焦作沁陽首次報道。目前，該病在黃淮海小麥主産區河南、山東、河北、安徽、江蘇、山西、陝西等省擴充蔓延，發病面積逐年擴大，已經蔓延至西北、華北及長江流域麥區。尤其在豫北、豫中東、魯西南、魯西北、冀中南、陝關中、晉南等地區部分麥田造成巨大損失。據調查，一般病田損失可達20%左右，嚴重地塊損失達到60%以上。該病害除造成産量下降外，病原菌還可以侵染穗部造成穗腐病（赤黴病），并産生嘔吐毒素、玉米赤黴烯酮等真菌毒素。
該病害發生危害，與品種抗性水準、耕作制度、土壤環境、田間病原菌數量以及氣候條件密切相關。目前生産上推廣種植的小麥品種抗性水準較低，大多數對莖基腐病表現感病或高度感病。大陸黃淮麥區主要為小麥-玉米一年兩熟耕作制度，稭稈還田使病菌容易積累，加上大量施用化肥造成土壤生态環境惡化、機械跨區作業造成病害傳播，都使病害易于發生和流行。氣候變化導緻冬暖和小麥灌漿期幹旱少雨，也加重了小麥莖基腐病發生及危害程度。
最近，來自全國的病理學家就面對這些情況應該開展哪些工作，進行了多次集中讨論。我建議：一是盡快摸清家底，掌握各地病害發生分布、危害程度及病原種類；二是加強相關技術研發及應用提升病害監測預警水準；三是開展系統基礎研究明晰病害成災機理及病原物與寄主互作分子機制；四是高度重視抗病資源挖掘利用提高品種抗病性能；五是強化綠色高效防控技術和産品研發增強病害防控能力；六是盡快設立科技重大專項開展多學科聯合攻關。
建議設立小麥莖基腐病監測預警及綠色防控技術科技重大專項，組織全國相關研究機關優勢力量，加強植物病理、小麥育種、小麥栽培、土壤生态、生物技術、資訊技術、生物及化學農藥等學科聯合攻關，盡快建構大陸小麥莖基腐病快速監測預警體系、有機內建病害高效綠色防控技術體系，為保障小麥安全生産和國家糧食安全提供技術支撐。■