地区：上海市 宝山区
关键词：云南农业大学;中国农业科学院植物保护研究所;中国农业大学;华南农业大学;复旦大学;浙江大学
成果类型：其它
成果领域：生物与新医药
成果编号：A2021061000002472
成果描述：
| 该项目属于农业科学技术领域。针对农田作物品种单一化病虫害爆发流行，致使大幅度增加农药用量的重大难题，上世纪60年代以来，世界各国从育种角度探索了选育广谱抗性品种的解决路径，由于诸多原因，迄今未能突破。该项目从生态角度，应用生物多样性原理，探明了利用作物多样性控制病虫害的效应及关键因子，揭示了关键因子控制病虫害的机理，创建了作物多样性控制病虫害的关键技术，大面积推广应用累计3.02亿亩，减少农药51.6-56.2%，对解决作物品种单一化难题获得重大突破，成为国际上利用生物多样性控制病虫害的成功典范，并作为中国面向东盟科技辐射的农业技术，促进了“一带一路”的农业科技合作，2012年获云南省科技进步特等奖。主要创新点如下：1、探明作物多样性控制病虫害效应及关键因子。通过禾本科与豆科，禾本科与茄科等作物搭配的384组田间小试、中试和放大验证，探明了作物多样性对病虫害的控制效果在16.7-88.3%之间，确证了作物搭配异质性高、群体空间结构立体和播期时间配置合理对病虫害的控制效果显著；明确了异质作物搭配、群体空间结构和播期时间配置是影响控制效果的三个关键因子。2、揭示了三个关键因子控制病虫害的主要机理。1)作物异质机理：明确了作物抗性和异质性与病虫害亲和性互作关系，作物搭配抗性和异质性越高，病虫害亲和性越低，控制效果越好；探明作物根系代谢的苯并噁嗪类化合物对病菌的化感效应；探明作物挥发物Cis-3-Hexen-l-ol、E-2-Hexenal等引诱害虫产卵非寄主作物，降低虫口密度的化感机理。明确稻鱼互作延伸天敌生物链的生态功能。2)群体空间结构：揭示了作物群体结构对病菌的稀释作用和阻隔病害蔓延的生态功能；明确了作物群体立体结构增强通风透光、降低湿度和减少植株结露等不利于病虫害发生的微环境气象学功能。3)播期时间配置：明确了发病高峰与降雨高峰的叠加效应，以及调整播期错开高峰的控病机理；阐释了不同播期增强天敌昆虫功能团效应，探明了花期天敌昆虫功能团的增强效应。3、创建关键技术并大面积应用，为解决单一化难题获得重大突破。通过机理研究并结合机械化操作要求，制定了异质作物搭配的技术标准，建立了作物行比行宽群体空间结构的技术参数，以及作物播种时间优化配置的技术参数，创建了作物多样性时空优化配置控制病虫害的关键技术，并进行了大面积示范推广，在云南、四川、重庆、贵州、陕西、甘肃等省(市)累计应用面积3亿余亩，降低马铃薯晚疫病、玉米大小斑病、魔芋软腐病、玉米螟等主要病虫危害42.7-62.1%，减少农药用量51.6-56.2%，为解决作物品种单一化病虫害爆发流行而大幅度增加农药的难题取得了重大突破。该项目应用研究处于国际同类研究前沿，创新点属植物病虫害防治领域，在PNAS等国内外刊物发表论文175篇，出版专著10部，获发明专利12件，制定并发布技术规范12项。2006-2015年累计应用面积3.0225亿亩，近三年(2013～2015)累计应用面积1.2347亿亩，产生了显著社会经济效益和生态效益。 |
