农作物防治小知识(朱有勇用三十年回答了利用生物多样性控制作物病害的三个关键问题)

单一品种大面积种植易造成病害流行,致使农药用量大幅增加,对生态环境、食品安全和粮食生产构成潜在危机世界各国从育种角度提出了“多系品种”、“水平抗性”、“聚合抗性育种”等解决这一植物病理学领域难题的途径,但因技术难度大,局限了推广应用中国工程院朱有勇院士自上世纪八十年代年以来一直从事生物多样性控制作物病害的研究工作,并发现,我国几千年的传统栽培技术,尤其是作物间作套种和林木混交等,体现了作物多样性的内涵,能减缓病虫害流行,接下来我们就来聊聊关于农作物防治小知识?以下内容大家不妨参考一二希望能帮到您!

农作物防治小知识(朱有勇用三十年回答了利用生物多样性控制作物病害的三个关键问题)

农作物防治小知识

单一品种大面积种植易造成病害流行,致使农药用量大幅增加,对生态环境、食品安全和粮食生产构成潜在危机。世界各国从育种角度提出了“多系品种”、“水平抗性”、“聚合抗性育种”等解决这一植物病理学领域难题的途径,但因技术难度大,局限了推广应用。中国工程院朱有勇院士自上世纪八十年代年以来一直从事生物多样性控制作物病害的研究工作,并发现,我国几千年的传统栽培技术,尤其是作物间作套种和林木混交等,体现了作物多样性的内涵,能减缓病虫害流行。

探索利用生物多样性解决病害须回答三个关键问题,即:能否控制病害?何为控病机理?能否推广应用?朱有勇院士经过近三十年的系统研究,逐一回答了这三个关键问题,并建立了生物多样性控制病害新途径,大面积推广应用通过了实践检验。朱有勇将“论文写在大地上”,并获得2014年度云南省科学技术奖杰出贡献奖。

用三十年时间回答了三个关键问题

上世纪八十年代,朱有勇在云南山区观察到水稻品种多样性有效控制稻瘟病的现象,随后通过试验验证了控病效应及其相关规律。九十年代拓展到玉米、马铃薯、小麦、蚕豆等物种多样性控制病害的研究,探明了禾本科与豆类、禾本科与薯类等控病效应及相关规律。1997年至1999年进行了万亩放大验证,明确了利用作物品种时空优化配置能有效地控制病害。根据大量试验结果,确证了从栽培角度利用作物多样性控制病害新途径。2000年8月,标志性研究结果在Nature杂志上作为封面文章发表,并以热点和亮点论文被专题评论,在国内外产生了较大影响。历时14年,朱有勇回答了第一个问题,即“作物多样性时空配置能有效控制病害”。

朱有勇在接受记者采访时说,作物多样性控制病害新途径推广应用面临的问题是:品种如何搭配?什么栽培方式?什么种植时间?为了建立科学的应用技术,针对面临问题,朱有勇从引起作物病害发生的寄主品种、病菌和气象因子“三要素”揭示了控病机理。该研究历时十余年,回答了第二个问题,即“何为控病机理”。通过试验探明,品种抗性遗传异质与控病效应呈正相关。并通过11年的试验,验证了品种多样性减少病害的作用。此外,试验探明作物多样性平均稀释亲和性病菌孢子45.6%,阻隔效率24.6%,减少初侵染源76.7%。另外,试验还探明,因高秆作物由于风速和透光率提高,相对湿度和结露面积降低,不利病害发生,而矮秆作物则相反。针对这一发现,探明了矮秆作物提前或推后种植使发病高峰期避开降雨高峰的作用。

朱有勇带领研究团队通过集成技术创新,建立了一系列作物多样性控病增产新技术并在国内外推广应用2亿余亩。示范点调查表明主要病害平均病指分别降低17.4~62.5%,减少农药量53.9~71.8%,增加产量16.7~56.9%。主要结果获发明专利16件。十余年来通过大面积实践应用,朱有勇回答了第三个问题,即“能够推广应用”。

在理论、技术、促进学科发展三方面进行创新

朱有勇试验确证了从栽培角度利用作物多样性时间和空间优化配置控制病害新途径。该理论创新点标志论文“Genetic Diversity and Disease Control in Rice”单篇被引用927次。经检索,单篇引用率在国际相关领域排名前列,在我国植物病理学领域排名第一。Nature和Science等刊物进行了专题评论,认为该研究突破了品种单一化的弊端,为解决现代农业生产中出现的问题提供了佐证。

此外,朱有勇的研究团队还根据机理研究进行了技术创新,建立了技术参数,形成了一系列控病增产技术,并大面积推广应用。研发技术作为重大农业成果被政府纳入工作计划推广,为地方经济发展提供了技术支持。该创新点的应用研究处于国际同领域前列。国外长期限于理论研究及田间小试和中试。我国2004年应用超过1000万亩,2009年超2000万亩,2010年超4000万亩。2004年获联合国粮农组织国际稻米年科学研究一等奖,被称为“为利用生物多样性促进粮食安全提供了成功范例”。朱有勇本人受邀国际生物多样性与农业大会、国际农业生物多样性大会、全国植物病理学大会等作大会报告25次,主持农业生物多样性国际、多边、双边及全国会议11次。

该研究将植物病理学理论与生物多样性原理相结合,形成了作物多样性控制病害研究新生长点。为满足学科新生长点发展需要,得到国家相关部委支持,建成了国家农业生物多样性应用研究工程中心和教育部农业生物多样性控制病害重点实验室,建成博士点和博士后流动站。培养国内博士后、博士和硕士100余人。培养国外博士4人,培训15个国家专业同行428人。

取得成功三个关键因素:天时、地利、人和

朱有勇说,自己所取得的成绩,得益于几十年如一日的学农爱农和潜心研究,更是天时、地利、人和等因素的体现。“天时就是党和国家,尤其是云南省委、省政府对现代生态农业和农田环境生态保护的重视,对创新人才培养给予的大力支持,营造了鼓励大胆探索、包容失败的宽松氛围和良好的创新环境;地利就是云南地处喜马拉雅山南麓,地理地貌多样、气候多样、生物多样、生态多样和文化多样所形成的独特优势,为我们的研究提供了不可替代的区位优势;人和就是云南农大几代人坚韧不拔、团结拼搏的团队精神,以及国内外同行专家给予团队的大力支持。”朱有勇说。

谈及未来,朱有勇说,将致力于农业生态系统的研究,根据每个地方的不同特点来研究种植什么。朱有勇透露,研究团队已开始尝试在香格里拉的干冷河谷种植葡萄;在低海拔河谷地区,发展冬季马铃薯产业。朱有勇介绍,此时段种植马铃薯,病虫害极少发生,且鲜薯产量高、品质优,无农残、生态安全。因冬季马铃薯一般11月至12月播种,翌年3月至4月收获,是全国最早上市的鲜薯,促农增收效果显著。已攻克三七种植轮作障碍难关。

朱有勇说,面对国内资源环境约束加剧、要素成本上升、结构性矛盾日益突出的挑战,他将继续带领团队,把论文写到祖国更加广袤的大地上,着力推进现代生态农业建设,着力保障粮食安全,着力推进生态环境保护,为区域经济社会发展作出更大贡献,谱写好中国梦的云南篇章!(记者 王海龙)

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