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微妙的平衡:害虫、授粉媒介和粮食生产
发布时间:2025-05-21 22:21:05 · 赵法彬

在农业扩张和生态可持续性之间的微妙相互作用中,昆虫扮演着双重角色——既是重要的盟友,也是威胁。ICRISAT 致力于确保农业实践在生产力和生态可持续性之间保持这种微妙的平衡。


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昆虫占地球上物种总数的近 75%。它们作为农作物害虫、传粉者和清道夫发挥着重要作用。农作物是全球粮食系统的基石,不断面临来自 10,000 多种害虫的威胁。由此造成的损失是惊人的:全球农作物产量每年下降约 13%,目前每年价值 2420 亿美元。


另一方面,全球昆虫数量正在下降。根据 2019 年发表在《生物保护》上的全球评论,40% 的昆虫物种正在减少,三分之一的物种濒临灭绝。这些数字提出了一个悖论:我们必须养活不断增长的人口,管理日益增长的害虫压力,同时保护和增强生物多样性。


农业昆虫学:平衡威胁和支持

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国际农业研究磋商组织执行总经理 Ismahane Elouafi 博士参观 ICRISAT 昆虫博物馆

气候变化不仅正在重塑作物系统,还重塑了昆虫种群(包括害虫和传粉媒介)的行为和分布。曾经局限于热带和亚热带地区的昆虫物种现在正在扩展到温带地区。种植模式的变化进一步影响了害虫的繁殖地点和方式。


快速变化的动态使传统的害虫防治(主要是合成杀虫剂)变得不那么可靠,而且对环境的危害更大——破坏了有益昆虫种群并破坏了自然生态系统的稳定。这就是农业昆虫学和病理学对于管理害虫、病原体和保护天敌(以害虫为食的捕食者和寄生虫)和传粉者以实现可持续作物生产至关重要的地方。在 ICRISAT,昆虫学和病理学项目建立在四管齐下的战略方法之上,以恢复和维持这种平衡:

抗性育种(寄主植物抗性)

实施病虫害综合管理 (IPDM)

开发病虫害暴发的早期预警系统

培训和知识共享


寄主植物抗性

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肯尼亚 ICRISAT Kiboko 研究站的谷物育种田

最环保和可持续的害虫管理策略之一是寄主植物抗性 (HPR),即开发能够自然承受病虫害攻击的作物品种。ICRISAT 处于这项工作的最前沿,利用其在 Genebank 中的大量种质资源,以确定旱地作物的抗性特征。


在过去的五十年里,ICRISAT 与国家农业研究系统 (NARS) 合作伙伴一起,一直在开发抗稻瘟病、霜霉病、镰刀菌枯萎病、不育花叶、叶斑病、黄曲霉毒素、芽蝇、螟虫、蚜虫和草地贪夜蛾抗性/耐受性的品种,以减少对化学干预的依赖。这种方法促进了生态平衡和长期的农场生产力。


病虫害综合管理

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豆荚蛀虫\寄生虫

ICRISAT 的病虫害综合管理 (IPDM) 战略远远超出了抗性繁殖的范围。该研究所的昆虫学和病理学部门密切合作,研究昆虫与植物的相互作用,并制定针对特定地点的干预措施,以有效管理害虫。这些策略结合了作物轮作、栖息地纵、物理和生物控制方法以及有针对性地使用杀虫剂等技术。此外,ICRISAT 通过使用更环保的分子/生物控制来对作物害虫采取环保管理,而不会影响环境和土壤健康。


ICRISAT 还保护天敌,并在管理珍珠粟头矿工和高粱草地贪夜蛾方面取得了成功。


在非洲尼日尔,农民面临小米头矿工的严重损失,ICRISAT 研究人员和合作伙伴转向使用寄生蜂 Habrobracon hebetor 进行增强生物防治。该方法已被证明可有效遏制害虫种群,并在农民中取得成功。同样,使用 Telenomus remus 和 Trichogramma 的增强生物防治为管理草地贪夜蛾提供了一种安全、有效且社会可接受的选择。


病虫害暴发的早期预警系统

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植物保护气候变化研究卓越中心(ICRISAT)

ICRISAT 积极监测跨界有害生物和病原体,并开发早期预警系统以预测潜在的疫情。这些早期警报支持明智的种植决策,有助于保护产量并降低大范围虫害的风险。


ICRISAT 的植物保护气候变化研究卓越中心 (CoE-CCRPP) 与印度政府科学技术部 (DST) 合作,开发了基于机器学习的系统,用于害虫检测、诊断、监测和预警。ICRISAT 集成了卫星图像、遥感、无人机、AI/ML 和预测工具,用于实时农场监控,并开发用于农场级决策的数字工具。


在西非,一个名为“p_Locust平台”(SERVIR West Africa Program)的新工具由国际开发署(ICRISAT)牵头,由美国国际开发署(USAID)资助,作为SERVIR西非项目的一部分推出,正在帮助更有效地预测和预防蝗灾。


培训和知识共享

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由 ICRISAT 主办的病虫害管理国际研讨会,作为 One CGIAR 植物健康倡议的一部分

培训和意识是促进亚洲和非洲干旱地区有害生物综合治理的核心。ICRISAT 通过与 CGIAR 中心和 NARS 合作伙伴密切合作,在这项工作中发挥着至关重要的作用,建立了强大的全球-本地联系。


这项知识共享工作的一个关键资源是 ICRISAT 昆虫博物馆,该博物馆于 2014 年在该研究所位于海得拉巴的总部成立。博物馆收藏了超过 200,000 件昆虫标本,包括来自非洲和亚洲的藏品。这些展品通过帮助推广工作者、学生、研究人员和政策制定者更好地了解不同生态系统中的昆虫生物多样性来支持学习。

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ICRISAT 昆虫博物馆展出的蝴蝶标本


前进

害虫与农业之间的关系是动态的,并不断受到环境、生物和人类影响的影响。面对加速的气候变化,前进的道路需要一种战略性的、平衡的方法,即将全球监测与因地制宜的管理实践联系起来。加强伙伴关系、促进知识交流和培养各个层面的技能,对于将全球挑战转化为有效的、针对具体情况的解决方案至关重要。


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这项工作与可持续发展目标2、12、13、11和15相符。

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