小麦蚜虫灾变规律与绿色防控技术

• 收藏
• 分享

获奖名称：

神农中华农业科技奖科学研究类成果

获奖区域：

中国农学会

获奖等级：

三等奖

主要完成人：

陈巨莲; 刘勇; 周海波; 李克斌; 张云慧; 范佳; 蒋月丽; 尹姣; 张勇; 王江蓉

关键词：

麦蚜;  小麦;  技术;  精准;  生态调控;  提高;  关键;  小麦蚜虫;  抗蚜;  研究; 

第一完成单位：

中国农业科学院植物保护研究所

获奖时间：

2018-2019

项目名称：

联系人：

联系电话：

电子邮件：

邮编：

地址：

合作完成单位：

中国农业科学院植物保护研究所; 山东农业大学; 安徽省科学技术研究院; 河南省农业科学院植物保护研究所; 北京市农林科学院

单位电话：

传真：

网址：

推荐单位(专家)：

来源网站：

中国农学会

来源网址：

http://www.caass.org.cn/

摘要：

小麦是我国北方最重要的粮食作物。麦蚜是我国小麦生产的重大害虫。麦蚜种群具有高繁殖力、高适应性、迁飞力强和寡食性等特点，气候变暖与耕作制度变更又提高了其越冬成功率，提早了迁移时间。小麦种植面积大，麦蚜危害范围广。由于不同麦区麦蚜优势种不同且同一种麦蚜致害型变异，但生物学特性的成因、灾变机制不清楚，导致预报准确性不高，关键防控技术针对性不强，化学农药使用量仍居高不下。中国农业科学院植物保护研究所联合山东农业大学等5家单位，历经20多年协同攻关，明确了我国小麦主产区麦蚜灾变新机制，提高测报技术、创新了麦蚜生态调控、推拉技术及抗性品种布局等关键防控技术，通过技术组装配套构建绿色防控技术体系，并大面积示范应用。取得了如下系列创新与突破。1. 研究麦蚜种型变异与致害性、远距离迁飞能力、小麦-麦蚜-天敌协同进化及化学通讯分子生态机制，厘清了麦蚜灾变新机制，丰富了麦蚜生态调控和行为操纵理论，为制定区域性防控策略和研发提升生态系统效益的麦蚜防控新技术奠定基础。研究我国麦长管蚜生物型分化特点，已形成5个生物型，与16种单倍型，为针对麦蚜致害型特定的区域性防控策略制定奠定基础；研究了麦蚜远距离迁飞能力，其翅型分化与母蚜生存环境及飞行肌降解关系，监测了不同纬度带田间模拟增温可提高麦长管蚜种群增长指数，为提高麦蚜监测预警准确率奠定基础；在麦蚜与小麦协同进化机制中，研制了麦蚜全纯人工饲料，明确了小麦次生物质和茉莉酸诱导对小麦抗蚜活性，发现唾液蛋白在麦蚜寄主适应性的重要作用，揭示了内共生菌介导麦长管蚜反植物防御机制，阐明了麦蚜强适应性的内在成因，为抗性小麦品种合理布局提供参考；开展小麦-麦蚜-天敌化学通讯机制研究，基于麦蚜对麦类作物寡食性，揭示小麦与大蒜、豌豆、油菜等作物间作模式对麦蚜寄主识别的干扰机制及引诱天敌作用，明确了麦蚜气味结合蛋白、嗅觉受体及对蚜虫报警激素等信息化合物的识别机理，为麦蚜生态调控和行为操纵的绿色防控技术研发提供了依据。2. 研发了麦蚜精准预测模型及关键防控新技术，为改变麦蚜防控过渡依赖化学农药防治提供替代技术手段。优化组建了基于大数据的麦蚜发生程度的短期精准预测模型，建立了利用吸虫塔监测麦蚜技术和基于GIS技术的麦蚜危害程度的精准预测模型，预测准确度可达90%以上；发明了微小昆虫生态盒实验装置，为麦蚜生物学研究提供便利；利用已鉴定麦蚜生物型，研究麦蚜对优质小麦产量与品质的影响，根据蚜虫对抗性小麦适应性强及防御共生菌关系，研发了利用小麦遗传多样性防控麦蚜技术，为抗蚜品种合理布局奠定基础；筛选小麦间作作物种类及合理间作模式，研发了麦田生物多样性对麦蚜的生态调控技术，能显著促进了麦田生态系统的稳定性，土地利用率提高了10-20%；研制了“推-拉技术”的信号化合物释放缓释剂及释放装置，筛选关键信号化合物组分，有效期延长一周，驱蚜效果达30%以上，天敌发生高峰期提前7-10天。3. 建立小麦抗蚜性检测与评价技术规程与标准，构建了“以精准预测、抗蚜品种布局、推拉技术和生态调控为主，结合药剂拌种及化学防治”的小麦蚜虫绿色综合防控的配套技术体系，技术集成示范应用取得良好经济社会效果。创立了室内小麦蚜虫抗性技术评价规程，田间小麦抗蚜虫评价行业技术标准；构建了“以精准预测、抗蚜品种布局、推拉技术和生态调控为主，结合药剂拌种及化学防治”的小麦蚜虫绿色综合防控的配套技术体系。该防控体系平均降低化学农药用量30%，小麦产量提高8-12%，在河南省、山东省等地累计推广2300.7万亩次，新增社会、经济效益为23.0亿元，为农药减施、农民增收及小麦产业健康发展作出了积极贡献。4. 显著提高学术影响力。该项研究成果获省科技进步二等奖1项；加强了蚜虫绿色防控技术领域国际交流合作，1名国际专家获得中国政府友谊奖；发表论文131篇，其中SCI论文40篇。获国家发明专利5件，实用新型专利4件，制定了行业标准1项，主编（或参编）著作4部。培养博士后、博士、硕士及本科生82名。