人類的種植業生產總是伴隨著病蟲危害。考察人類與病蟲害的斗爭，自有文字記載以來，不同時期病蟲害的種類，危害的程度有不同的特點。一個基本的現象是，歷史上的病蟲害種類較少，危害程度也相對較輕。伴隨著科技進步和社會發展，各種現代性要素如新品種、化肥、農藥、農業機械、市場化經營等的引入和不斷增加，中國近幾十年病蟲危害越來越嚴重。盡管人們付出了艱辛的努力，病蟲害似乎越來越難以控制。由于歷史文獻對植物病害的記載較少，為了討論的方便，本文重點關注蟲害問題。過去的幾十年，我國的蟲害是不是越來越嚴重了？為何會越來越嚴重？我們該怎樣控制害蟲危害？本文擬對此做一討論。

　　01

　　害蟲的發生在近幾十年越來越嚴重了

　　在中國大陸，鄒樹文教授和周堯教授是現代較早對中國歷史上的害蟲發生情況做系統研究的學者。他們的著作名都叫《中國昆蟲學史》。按照鄒樹文先生的統計，在1911年之前的2630年里，中國共記載蟲災645次，其中蝗蟲災害520次，螟蟲災害49次，粘蟲（史稱虸蚄）災害29次。其他蟲災“則遠不及此三種蟲災之多”。按照鄒先生的數據，這三種蟲災占到歷史上蟲災總次數的92.7%，其中蝗蟲災害又要占到中國歷史上蟲災總數的80.6%。因此，說中國歷史上的蟲災主要由蝗蟲、螟蟲、粘蟲三種害蟲引起，其中最主要的又是蝗蟲，大致不會錯。

　　周堯先生的研究結果與鄒樹文先生類似。但作為昆蟲分類學家，周先生進一步指出，螟蟲是一個類別的蟲，包含多個不同的種，如粟灰螟、高粱條螟、水稻三化螟、二化螟等。除了前述三種害蟲之外，周先生認為居第四位的害蟲是野蠶。野蠶是家蠶的原始種，因為影響到蠶桑生產而被視為害蟲。從公元26年到明朝末年野蠶危害共發生30次。中國歷史上明確出現過的害蟲還有棗步屈、桑尺蠖、蟋蟀、麥蛾、桑黑金花蟲、小麥吸漿蟲、稻苞蟲、稻飛虱、稻鐵甲蟲、棉大造橋蟲、地老虎、螻蛄、守瓜、天牛、鳥蠋、蠅、衣魚等。這些害蟲只是發生過，但次數很少，周先生也沒有給出具體的次數統計。

　　在兩千多年的歷史中，只記載了幾百次蟲災，并且主要是蝗蟲危害。似乎表明傳統農業時期害蟲的種類很少，遠不及現在多，危害程度也不如現在重。或許有人會說，鄒樹文和周堯的工作是40年前的成果，內容有待更新。事實上，2018年出版的《中國地學通鑒·災害卷》的結論與鄒、周二先生的類似，也認為歷史上的蟲災主要是蝗災，其次是螟蟲和粘蟲危害。并具體指出：在1949年之前的2600多年中，“中國發生蝗災有800多次，平均2~3年就有1次地區性蝗災發生，間隔5~7年發生1次大范圍的蝗災。主要受災地區多發生在華北平原農業區。”

　　施和金教授近期對中國歷史上的蝗災作了專門研究。按照施教授的研究結果，元明清時期中國的蝗災主要集中發生在河北、山東、河南三省。在大大小小的861次蝗災中，發生在河北、山東、河南三省范圍內的就有591次，約占70% 。顯然，這三省是我國蝗災的主要發生地區。這三省之外，發生較多的地區是江蘇、安徽、湖北。江蘇、安徽、湖北三省的蝗災主要出現在這三省的北部，鄰近山東、河南二省的地方，因此可以看作是河北、河南、山東這個蝗災中心區的南延。山西、陜西的蝗災發生又較江蘇、安徽、湖北為少，并且山西、陜西的蝗災又主要發生在其鄰近河北、河南的地方，可以看成是蝗災中心區的西延。其它地方如遼寧、內蒙古、新疆、甘肅、寧夏、浙江、江西、云南、廣東等均只是偶爾發生。福建、廣西、貴州、湖南、四川、青海、吉林、黑龍江、海南、臺灣、西藏等，在元明清時期則沒有蝗災的記載。不是僅元明清時期蝗災的分布如此，從兩漢時期開始蝗災的發生就大致呈現這種基本面貌。施和金在研究的時候還按蝗災發生地域范圍的大小把蝗災區分為路級、府州級、縣級（元代），或省級、府州級、縣級（明代），府州級和縣級（清代）。

　　結合這里對蝗災發生區域的討論，我們大致可以說，我國歷史上的蝗災大的不過數省（3省或5省），小的則僅數個縣，蝗災的發生集中在以河北、山東、河南為中心的地區。以此來看，我國歷史上危害最為嚴重的蝗災，相比于今天的農業害蟲來說，確實并不太嚴重。

　　不僅中國傳統時期的農業害蟲不太嚴重，世界其他地區的害蟲危害也類似。L.O.霍華德1930年時說：

　　農業的興起是以小農經濟為基礎，昆蟲所給與之損失，除了間隔性發生而不是很大之外，是不大為人所注意的。直到近百年以前在歐洲蟲害的損失是很少受著注意的，并且即使在近百年的早期亦僅僅著重在森林的蟲害。

　　這表明，不僅中國而且包括歐洲，在現代農業大規模發展起來之前，害蟲對農業的危害相對來說是比較小的。

　　歷史上如此，距離我們較近的1950年代雖與此不同，但還有幾分相似。按照國務院1956年提出的《1956年到1967年全國農業發展綱要》，我國在1950年代中期農業生產中主要的病蟲害有“蝗蟲、稻螟蟲、粘蟲、玉米螟蟲、棉蚜蟲、棉紅蜘蛛、棉紅鈴蟲、小麥吸漿蟲、麥類黑穗病、小麥線蟲病、甘薯黑斑病。”《綱要》表明，1950年代從國家層面要防治和消滅的病蟲害共有11種，其中害蟲8種。8種害蟲中排在前3位的仍是歷史上危害最為嚴重的蝗蟲、螟蟲和粘蟲。如果說1956年前后，中國農業害蟲為8種，比歷史上的三種增加不少，但不得不說，我國這一時期的農業害蟲種類并不算多。此后，我國農業生產上的害蟲危害快速發展。到2015年時，按《中國農作物病蟲害》的表述，中國重要農作物害蟲達到739種之多，主要農作物水稻、小麥、玉米、棉花等每種作物都各有約30種重要害蟲。當然，3種、8種和739種，我們不能簡單地比較這三個數字，但這三個數字至少表明，近幾十年里，我國害蟲的種類確實有了大幅度的增加。

　　過去的幾十年里，不僅害蟲的種類在增加，而且危害程度也變得越來越嚴重。農業農村部統計數據表明：1995—2001年我國農作物害蟲平均年發生面積1.85億公頃，2002—2011年平均發生面積上升到2.36億公頃，2012年以后超過2.5億公頃。表明在很短的時間里（不到 10年），害蟲的發生就有顯著的增長。劉萬才等人的研究指出，2006—2015年間全國病蟲草鼠害的發生面積和防治面積與改革開放不久的1980—1989年對比，前者分別是后者的 2.84倍和3.93倍。2006—2015年相比1980-1989年不過相差26年，但病蟲草鼠害的防治面積就有數倍之差。劉萬才等人的數據反映的是病蟲草鼠害的整體情況，但對于理解近幾十年害蟲的發展情形仍有參考價值。這里對過去幾十年害蟲危害整體的發展作了初步描述，但顯得粗糙，不夠深入。下面結合具體的作物，討論一下蟲害具體的發展情形。

　　水稻蟲害

　　水稻是我國最重要的糧食作物，全國60%以上的人口以水稻為主食。在20世紀50—60年代前期，水稻生產上“大面積引起經濟危害的主要病蟲草害就是螟蟲（三化螟為主）、稻瘟病和稗草等，其它只是一些局部地區零星發生的種類”，例如直紋稻苞蟲、稻癭蚊等。病蟲害的種類少，防治也容易。當時主要使用有機氯農藥防治螟蟲，利用汞制劑浸種防治稻瘟病。程家安教授等指出在20世紀50—60年代前期，水稻害蟲“種類少，防治也容易”的同時，也指出了害蟲隨后的發展。例如在1957—1958年，褐飛虱開始在湖南局部成災。20世紀60年代中期，灰飛虱和黑尾葉蟬先后暴發成災并傳播病毒，1963年在長江三角洲稻區發現了灰飛虱傳播的條紋葉枯病和黑條矮縮病。1968年褐飛虱開始在中國南方稻區大面積暴發。隨著雙季稻面積的擴大，稻縱卷葉螟開始成災。2015年出版的《中國農作物病蟲害》指出，我國水稻病蟲害種類很多，僅害蟲就有600多種。該書具體描述了褐飛虱、白背飛虱、灰飛虱、稻縱卷葉螟、三化螟、二化螟等、大螟等31種重要水稻害蟲。

　　在水稻害蟲種類增加的同時，害蟲危害的程度也增加了。例如，2006年中國水稻稻飛虱發生面積、防治面積分別達到3272.71萬公頃和 5209.32萬公頃（當年水稻種植面積2894萬公頃）。這一年稻飛虱的發生面積還要大于水稻種植面積，是由于同一塊稻田可能在不同的時間多次發生稻飛虱危害。防治面積大大超過水稻實際種植面積則是由于稻田可能用藥不止一次；為了控制稻飛虱危害，一些稻田不得不多次用藥。由此可見，2006年稻飛虱危害的普遍性和嚴重程度。對另一種水稻害蟲稻縱卷葉螟來說，它在2007—2008年連續2年里暴發成災，發生面積分別為2619.58萬和2545.41萬公頃，防治面積則分別達3969.73萬和3726.12萬公頃。2007、2008年我國水稻種植面積分別為2892萬和2924萬公頃。這兩年稻縱卷葉螟的發生面積接近于水稻種植面積，而防治面積則顯著多于種植面積。由此可見，這兩年稻縱卷葉螟發生的普遍性和危害的嚴重性。這樣的發生面積和用藥面積是歷史上任何一種害蟲都難以達到的。

　　小麥蟲害

　　與水稻的情形類似，1950年代中國小麥害蟲的危害也不是太嚴重。此期的小麥害蟲主要是粘蟲和小麥吸漿蟲。這一時期發生粘蟲危害最嚴重的大約是1953年。這一年粘蟲在全國發生面積達3800余萬畝。3800余萬畝約合253萬公頃，當然不是一個小數目。但如果和近期發生的小麥害蟲危害面積相比，則確實不太大。在發生面積不太大的同時，1950年代粘蟲防治起來也容易。當時的人們用各種六六六粉劑或上海出品的“223乳劑”就能很容易地控制粘蟲危害。與此類似，專家說小麥吸漿蟲也只在局部地區發生。在發生面積有限的同時，防治也很容易。“一般地區，掌握有利時機噴藥一次即可”，而在蟲量不大的地區，還建議在六六六粉中加入一倍篩過的細土，以減少農藥的用量。

　　由于農業生產條件的不斷發展變化，我國小麥蟲害種類增加，危害也日益嚴重。2015年版《中國農作物病蟲害》指出，“我國小麥生產常見病蟲害有60多種，其中病害30多種，蟲害30余種。常年發生面積約7000萬公頃。”在過去的十多年里，我國小麥種植面積大致穩定在2400萬公頃左右。小麥病蟲害常年發生面積是小麥種植面積的2.9倍，可見發生的普遍性。與1950年代小麥蟲害以粘蟲、小麥吸漿蟲危害最嚴重不同，如今小麥生產最為嚴重的害蟲是麥蚜和麥蜘蛛。這表明小麥害蟲的種類發生了重大變化。

　　玉米蟲害

　　玉米害蟲發展的情形與水稻、小麥類似，也是愈演愈烈。進入21世紀，尤其是2003年以來，“玉米病蟲害的發生一直呈加重趨勢，一些原來的次要病蟲害，在全國范圍或局部地區為害不斷加重，甚至上升為主要病蟲害，一些新發生的病蟲害已對玉米安全生產構成了威脅。”2011、2012年我國玉米種植面積分別為3354萬公頃和3503萬公頃。2011、2012年蟲害的發生面積在玉米種植面積的1.5倍以上。

　　1911年之前，蟲災發生的次數相對較少，沒有現在頻繁和普遍。歷史上的蟲災往往只是發生在某幾個縣，或某幾個州，更大的也不過3—5個省。如今則幾乎每個省、每個縣的農田都有發生。歷史上的蟲災每兩、三年才發生一次，現在則每年都要發生好多次。歷史上蟲災的防治似乎也相對容易。通過各種農業措施，輔之以人工捕打，在沒有現代農藥的情形下，就能基本控制害蟲危害。現在的害蟲，用盡了包括化學農藥在內的各種現代化手段，似乎仍然難以控制。

　　面向未來，害蟲危害還有進一步加重的可能。例如，源于美洲地區的草地貪夜蛾最先于2018年12月由云南傳入我國。到2019年10月8日已侵入我國大陸除遼寧、吉林、黑龍江、青海和新疆之外的26個省（市、區），造成危害的有22個省（市、區）的341個縣（市、區）。顯然，草地貪夜蛾會迅速成為我國最新的重要農作物害蟲。并且研究表明，“隨著全球溫度的上升，水稻、玉米和小麥上的害蟲危害將加劇，若氣溫提升1℃，蟲害引發的損失將提高 10%~25％。”1949年以來，蟲害的發生確實越來越嚴重了，并且蟲害的發生似乎還處在愈演愈烈的發展過程之中。

　　02

　　害蟲發生越來越嚴重的原因探析

　　前面我們描述了害蟲危害越來越嚴重的事實。問題是：害蟲危害何以會越來越嚴重？

　　害蟲是動物界里面的一個類群。它因為取食農民種植的農作物，影響到農民的收獲，才被人們稱為害蟲。對任何一種害蟲來說，它都處在一定的生態位上，自然界都有它生存的條件。它的正常存在并不對人類的生產活動造成危害。但超出“正常存在”范圍的大規模發生，就會影響到農民的收成，從而成為人們防治的對象。害蟲的大規模發生一方面取決于在一定的溫度、濕度等環境條件下食物的適宜性和豐富性；另一方面取決于天敵的豐富性和環境對其制約作用的大小。只有農民們種植的作物中適宜于這種害蟲的食物特別豐富，并且天敵又少，害蟲才有可能大規模發生。

　　在1949年之前幾千年的中國傳統社會中，“種谷必雜五種，以備災害。田中不得有樹，用妨五谷……還廬樹桑，菜茹有畦，瓜瓠果蓏殖于疆易。雞豚狗彘毋失其時，女修蠶織……”農民家庭盡管只擁有一小塊土地（幾公頃或甚至不到1公頃），在這樣一小塊土地上，他還要種植多樣的作物。由于各個農戶自己選種留種和用種，這使我國歷史時期農民們種植的每一種作物其品種都極其多樣。在這樣的農業生產情形下，土地上的作物種類多樣，每一種作物特別是作物的每一個品種，所種植的面積都很有限。這樣的生產特點使害蟲難以大規模爆發。即使發生，也是零星小規模的。只有食性特別雜的害蟲如蝗蟲，才有可能較大規模地發生。

　　伴隨著現代社會的發展，現代農業通過新品種、化肥、農藥、農業機械等科技手段武裝起來，并以產業化、市場化形式進行經營。新的生產方式徹底改變了農業生產的面貌，改變了害蟲發生和發展的條件。這種發展引起的結果使害蟲的種類和危害程度都發生了顯著變化。害蟲的發生和發展受到食物和環境條件的影響。環境條件中的光、熱、水、氣、肥等條件是按照有利于作物生長發育的需要建立的，而作物害蟲和作物長期協同進化，有利于作物生長的環境條件往往也有利于以這種作物為生的害蟲的發育。因此這里對環境條件作一簡化，主要從害蟲食物的變化和害蟲天敵的變化兩個方面，討論害蟲近幾十年來越來越嚴重的原因。

　　害蟲食物的變化

　　隨著各種現代農業要素的引入，現代農作物產品在組成成分上與傳統社會相比發生了明顯變化。例如美國德克薩斯州大學對美國農業部1950—1999年記錄的近50年蔬菜、水果的營養數據進行對比，發現營養成分的含量明顯下降。蔬果的蛋白質、鈣、磷、鐵、維生素 B2、維生素C的含量平均減少5%~40%不等。類似的，英國在1930—1980年間蔬菜鈣含量平均減少19%、鐵減少22%、鉀減少14%。美國某研究所對1975—1997年的12種新鮮蔬菜測定表明，它們的平均鈣含量減少27%、鐵減少37%、維生素A減少21%、維生素C減少 30%。作物營養成分的變化意味著害蟲食物的變化，而害蟲食物的變化當然會影響到蟲害的發生。

　　是什么因素導致現代農業產品營養成分的變化呢？趙方杰教授在英國洛桑試驗站的研究表明，在過去的160年里，英國單位面積上的小麥產量有了很大的提高，但小麥籽粒中的鋅、銅、鐵、鎂等礦物質營養元素顯著減少，總體下降幅度約20%~30%。1968年矮稈品種的引入，矮稈品種對高稈品種的替代是小麥籽粒中礦質營養元素下降的主要原因。國內趙言文等的研究也指出，在1950—2006年間江蘇省隨著品種的變化，小麥單位面積的產量大幅度增加，品種的株高明顯下降，籽粒蛋白質含量和賴氨酸含量明顯上升。

　　高產優質是農作物品種改良的經常性目標。為了實現高產，隨著品種的更新換代，作物的收獲指數不斷提高，在光合作用基礎上形成的淀粉、脂肪、蛋白質越來越多地向籽粒等人類收獲的部分轉移和積累。為了實現優質，人類食用部分中的角質層、木質素、纖維素、半纖維素等人類難以消化的成分則不斷減少。因此，品種的更新換代不僅意味著農產品對人而言價值的變化，而且意味著害蟲食物條件的重大改變，從而必然影響到蟲害的發生。

　　矮稈品種的育成和推廣標志世界范圍內綠色革命的開始。我國第一個大面積推廣的矮稈品種是水稻中的矮腳南特。矮腳南特與傳統的高稈品種相比根系發達，稈矮，蘗多，穗大，葉片短寬挺直。基部1~2節間單位長度干重比一般高稈品種重二倍。矮稈品種在形態特征、組織結構、營養成分等方面都與傳統的品種不同，從而不能不影響到以水稻為取食對象的害蟲的發生。在第一次綠色革命啟動前，南方稻區主要病蟲害是三化螟和稻瘟病。隨著矮稈品種的大面積應用，單雙季水稻混栽面積的擴大，導致二化螟危害加重，二化螟上升成為優勢種群。不僅如此，“隨著矮稈品種的大面積種植，南方稻區雙季稻面積持續擴大，為稻縱卷葉螟種群發展提供了有利的食料條件，自20世紀60年代中期起稻縱卷葉螟逐步發展成為水稻重要害蟲。”品種的更替及伴隨而來的種植制度的改變直接影響到害蟲種類的變化。

　　品種的單一化和簡單化是現代品種影響害蟲食料的另一個因素。中國原有水稻地方品種4萬多個，而1990年時生產上推廣種植的新品種僅2312個。2312個新品種中的多數品種種植面積相對較少，其中的少數優良品種又被大面積種植。例如在1986年至1996年間，雜交稻汕優63一個品種在全國16個省區平均每年種植面積為467萬公頃，約占全國水稻種植總面積的 15%以上，其中1990年種植面積達687萬公頃，占全國水稻種植面積的20%以上。一個品種的種植面積就占到全國水稻種植面積的15%到20%，可見其種植面積之大，也可見其他的許多品種種植面積相對很小。

　　現代品種的推廣在生產上使用的品種數量大幅度減少的同時，現代品種在血緣上的關系則越來越近了。由于追求共同的育種目標，現代的新品種大多使用了某些共同的育種材料，這使現代新品種往往是某些共同親本的后代。例如，中國絕大多數水稻矮稈品種其矮稈基因都來自矮腳南特、矮仔占、日本晴和農墾58等少數幾個親本品種。中國雜交稻有10個不育系所培育的雜交稻品種，種植面積占全國雜交稻總種植面積的70%~90%以上。由于現代品種血緣上的親近性，這就不能不使這些新品種在形態特征、組織結構和營養成分上具有某種程度上的近似性。這種近似性增加了對特定害蟲來說食物的豐富性，從而有利于這種害蟲的大規模暴發。

　　我國的傳統農業是自給自足的小農經濟。過去幾十年中國農業發展的一個重要影響因素是市場機制的引入和不斷發展。在市場經濟條件下，農民生產的目的主要是為了通過出售自己的產品獲取利潤。因此市場經濟農業就要實行專業化生產、單一化經營、規模化發展。這種單一化包括兩個方面的內容。

　　其一是農戶種養種類的單一化。傳統農戶總是搞多種經營，五谷雜糧、水果蔬菜、豬狗雞鴨等什么都要種一些或養幾只，如今的農民則強調“專業化生產”，他可能只種水稻，只種蔬菜或只養豬。

　　其二是在種類單一的情形下還品種單一。如以種植水稻的農民來說，傳統農戶往往為了滿足自給自足的需要既種早熟的品種，又種晚熟的品種，還種糯稻；如今則主要種市場需要的某一個優良品種。

　　這種生產的單一化如前所述，為特定的害蟲提供了豐富的食物，從而有利于這些害蟲的大規模產生。

　　伴隨著種植業結構和品種的變化，害蟲的食物條件發生改變，從而必然引起害蟲種類的變化。例如歷史上危害農業生產最嚴重的蝗蟲，如今幾乎退出了重要農業害蟲的行列。植保專家周雪平等指出：“20世紀60—70年代，……全國性害蟲如東亞飛蝗、小麥吸漿蟲等已基本得到控制。到20 世紀80年代，……困擾中華文明兩千多年的蝗災已得到根治。”在如今的農業生產中，危害水稻最嚴重的是褐飛虱、白背飛虱、灰飛虱和稻縱卷葉螟；危害小麥最嚴重的則是小麥蚜蟲和麥蜘蛛。由此可見，今昔害蟲種類變化之大。

　　當今危害嚴重的害蟲其基本特點是，個體很小，年發生世代數多，繁殖能力強。例如褐飛虱、白背飛虱、灰飛虱、小麥蚜蟲只有幾毫米大，麥蜘蛛甚至不到1毫米。褐飛虱、白背飛虱、灰飛虱一年可以發生11~12代，各種小麥蚜蟲則一年可以發生18~30代。盡管成蟲個體很小，但褐飛虱每頭雌蟲可產卵200~700粒，多者超過1000粒。

　　當今嚴重害蟲的另一個特點是，它們具有長距離遷徒的能力。由于個體小，并且往往還有翅膀，這使它們能夠隨著空氣的流動作遠距離的遷移。例如白背飛虱就能夠隨著氣流在泰國、緬甸、柬埔寨、老撾、越南的稻作區和我國東北南部、華北地區之間往返遷移，不斷為害。在如今的主要害蟲中，褐飛虱、灰飛虱、麥蚜、稻縱卷葉螟等都具有類似的遷飛能力。當今危害稻麥嚴重害蟲的另一個特點是，與傳統害蟲如蝗蟲、粘蟲食性雜形成對比，如今稻麥嚴重害蟲的食性相對簡單。例如褐飛虱只取食水稻。白背飛虱、稻縱卷葉螟、麥蜘蛛雖然可以危害多種作物，但危害作物的種類也相對較少。

　　如今害蟲個體小、世代多、繁殖力強，可以在大范圍內遷飛為害，并且食性相對簡單的特點，是否與對這些害蟲來說，食物異常豐富有關呢？或許可以說，是食物的簡單化和食物的異常豐富導致了害蟲種類的變化。如今的害蟲種類繁殖能力特強，使其特別容易暴發成災，并且據有遷飛能力，使其能夠在大范圍內造成危害。這或許是當今害蟲危害嚴重，危害面積特別大的原因。

　　植物的生長發育需要從土壤中吸收氮、磷、鉀、鈣、鎂、硫、鐵、鋅、錳等各種必需營養元素。植物對這些營養物質吸收的多與少，直接影響作物株體的組成成分、形態特征和組織結構特點等，從而影響作物對特定害蟲的適宜性，影響到害蟲的發生和爆發流行。現代農學研究表明，氮肥的大量施用有利于病蟲害的發展，硅肥、鉀肥等的施用則有利于減少病蟲害的發生。

　　普遍施用氮肥是現代農業的標志之一。如今的生產現實是，氮肥不僅被普遍使用，而且被普遍過量使用。郭明亮等分別以化肥用量等于地上部吸氮量為標準，以化肥＋生物固氮量＝地上部收獲物帶走量為標準，以化肥＋生物固氮＋稻稈還田＋有機肥養分量＝地上部收獲物帶走養分量為標準，來分別衡量我國農業生產中水稻氮肥施用過量與不足的情形。結果表明，我國水稻生產上普遍存在過量施用氮肥的情形。過量施氮農戶的比例分別為59%，94%和96%。標準不同，農戶過量施氮的普遍性不同。過量施氮則加重了水稻病蟲害的發生。與施氮合理和施氮不足相比，過量施氮可顯著増加水稻病蟲害發生率1.9倍，増加病情指數1.1倍。病蟲害種類包括紋枯病、稻瘟病、二化螟、三化螟、稻縱卷葉螟、稻飛虱等。另外，根據對安徽省的1171個農戶的調查，在現實的農業生產中，每公頃農田每增加10公斤的氮肥用量，農藥用量需要增加0.2公斤。農藥用量是一個綜合性的指標，它綜合反映出病蟲害的發生規模和危害程度。隨著農戶氮肥用量的增加，農戶農藥使用量也相應地增加，意味著隨著氮肥施用的增加，水稻病蟲害的發生也越來越嚴重。

　　如果說氮肥的施用有利于病蟲害發生的話，那么硅等微量元素肥料的施用則有利于減輕病蟲害的發生。以硅肥來說，水稻上施用硅肥可顯著提高水稻對白葉枯病、……稻縱卷葉螟和稻飛虱的抵抗力。中國農業生產的現實是，氮磷肥料普遍過量施用并導致環境污染，土壤質量降低；微量元素肥料則重視不夠，施用不足，導致土壤普遍缺乏。趙玉芬等院士說：土壤中微量營養元素普遍缺乏“導致病蟲害加重，農產品品質下降”。中國農業生產中不斷增加的氮肥等的使用是害蟲危害越來越嚴重的重要原因。

　　害蟲天敵的變化

　　害蟲取食莊稼，損害了農民們的利益，因此在過去的幾千年里，農民們通過深耕多耕，合理輪作，人工掘卵殺蟲等各種手段控制害蟲危害。現代科技的發展為農民保護自己的勞動果實提供了新的強有力武器——化學農藥（它的早期代表是滴滴涕和六六六）。在這些新式武器的武裝下，農民用極小量的農藥就能輕易殺死各類害蟲。并且這些農藥成本低廉，使用方便。滴滴涕和六六六的發明和使用，使人們相信人類找到了控制害蟲危害的靈丹妙藥，從此人類就可以徹底控制甚至消滅害蟲危害。例如《1956年到1967年全國農業發展綱要》明確要求，“從1956年起，分別在7年或者12年內，在一切可能的地方，基本上消滅危害農作物最嚴重的蟲害和病害。”二十世紀五十年代，化學農藥也確實取得了藥到害除的效果。

　　用化學農藥防治害蟲一度效果極其良好。但進一步的實踐表明，害蟲沒有那么容易對付，更不用說消滅。害蟲在遺傳其各種性狀的同時，總是存在小概率的變異。當用六六六等殺滅某種害蟲的時候，這類害蟲中的絕大多數都被殺死了。但數量龐大的害蟲中偶爾會有少量的變異個體不被殺死，它能夠有效地抵抗六六六對它的毒殺作用。在以后繼續用六六六防治這種害蟲的時候，對六六六敏感的個體可以被殺死，但有抗性的個體不被殺死并能正常的繁衍后代。這樣經過一段時間，對六六六敏感的個體逐漸消失，對六六六有抗性的個體則發展成為優勢的種群。在抗性個體成為優勢種群的情形下，用原來的劑量，使用原來的農藥就不能有效地控制這種害蟲。為控制害蟲危害，就要加大農藥的使用量。在加大用量的情形下，產生了初步抗性的種群可能由于變異產生對更高濃度農藥的抗藥性。這樣發展的結果導致這種農藥因為成本的增加，對環境污染的加重，對人類健康的不利影響等而不再被使用。在這樣的情形下，人類不得不發明和改用新的化學農藥。新的農藥在早期效果良好，隨后害蟲對新的農藥產生抗藥性，以至產生更強的抗藥性，直到最后放棄這種農藥的使用。人類為保護自己種植的莊稼，害蟲為了種群的延續，就進入了這樣一種“水漲船高式”的惡性循環之中。

　　早在20世紀60年代中期，中國就發現水稻三化螟對六六六等有機氯農藥產生了抗藥性。此后出現抗藥性的害蟲種類不斷增加，并且同種害蟲對多種農藥表現出抗藥性。以二化螟為例，從20世紀80年代起，部分地區二化螟種群已對敵百蟲、甲基對硫磷及殺螟松等表現出抗性。從20世紀90年代起，二化螟又對殺蟲雙、殺蟲單、三唑磷和甲胺磷等農藥表現出高度抗性，對氟蟲腈、阿維菌素和甲維鹽等農藥表現出低度抗性；近年來，又對氯蟲苯甲酰胺及氟苯蟲酰胺等農藥產生了抗性。又如褐飛虱于20世紀80年代對有機磷和氨基甲酸酯等農藥表現出抗性，90年代對噻嗪酮產生抗性，2005年對吡蟲啉表現出高度抗性，近年來又對氟蟲腈、吡蚜酮、噻蟲嗪等農藥產生了抗性。由于抗藥性的產生，盡管農藥的種類不斷增加，農藥的使用量不斷加大，害蟲的危害照樣存在，并且似乎還越來越嚴重。

　　農藥科技的不斷進步，農藥使用量的不斷加大為何不能有效控制害蟲危害，反而讓害蟲危害愈演愈烈呢？原因之一在于自然界本來存在著控制害蟲危害的力量，而農藥在殺死害蟲的同時，更殺死了害蟲的天敵，從根本上削弱了自然界自身控制害蟲的力量。人類過于相信自己手中武器的作用，忽視或低估了自然界控害因素的作用。

　　在傳統農業時期，作物種類多樣，品種也多樣。與此相應地，其他種類的各種生物也多種多樣。在生物多樣性豐富的條件下，生物之間相互制約的關系使害蟲往往難以大規模暴發。例如1950—1960年間，中國南方稻區稻螟蟲卵期寄生率可達 20%~ 80%；幼蟲期寄生率可達40%~80%；稻縱卷葉螟卵期寄生率可達 80%；稻飛虱寄生率可達70%；黑尾葉蟬卵寄生率可達50%~80%。由于各種主要害蟲從卵期開始就先后被其天敵所寄生或吞食，這些害蟲也就難以大規模發生。即使有，也難以形成大的災害。

　　如今的農業生態系統是為盡可能多地收獲農作物而建立的。在現代農業生產條件下，在大面積農田上種植作物的種類單一，每種作物的品種也單一，這就改變了許多生物的取食條件。這樣的農田生態系統只是為特定的某些生物例如害蟲提供了好的生存和食物條件，對大多數的生物來說，則因為沒有合適的取食對象和生存環境，以至于難以生存。農田生態系統生物多樣性的降低，弱化了天敵對各種害蟲的控制能力。在降低了生物多樣性的前提下，人們又長期依賴化學農藥防治害蟲。化學農藥能殺死害蟲，也能普遍地殺死害蟲的各類天敵。非常遺憾，正如格爾（Gurr）所說：“農藥的大量使用對益蟲的危害大于害蟲。”這是因為天敵和害蟲是兩類不同的生物。害蟲是植食性的，以各種農作物為食，天敵則以害蟲為食物或寄主。捕食性和寄生性天敵均需要四處尋覓獵物，這樣天敵觸碰農藥的可能性和受到噴霧的影響就比害蟲更大。這就可以理解，隨著現代農業的發展，在害蟲種群增加的同時，天敵的種類和數量卻大大地下降了。“自1970年以來，天敵種群顯著下降，長腹黑卵蜂等已在稻田消失，高產稻區各種主要天敵的寄生率一般均已降到個位數”。正是天敵的大量減少，為害蟲的暴發創造了現實條件。例如由于天敵大幅度減少，“我國稻飛虱在稻田的增長倍數已達到熱帶國家的數十倍”。農田生態系統中天敵制約作用弱化是現代生產條件下害蟲危害嚴重的根本原因。

　　化學農藥的大量使用，使稻田系統自然天敵調控功能顯著退化，從而導致各類害蟲更容易暴發成災。從這種意義上說，化學農藥本身是害蟲越來越嚴重，越來越難以控制的一個原因。

　　03

　　人類應該如何控制害蟲危害

　　如今的害蟲危害似乎越來越嚴重。為了控制害蟲，人類付出了一系列環境、食品安全、生物多樣性方面的代價，但對害蟲的斗爭似乎遠沒有取得勝利。

　　人類該如何控制害蟲危害呢？為控制害蟲危害，育種學家、植保專家想到的第一個辦法就是選育抗蟲的作物品種。選育能夠抗某種嚴重害蟲的品種就能有效避免對這種作物的取食，從而能夠保護這種作物。這難道不是控制害蟲危害的好辦法嗎？看起來是一個好辦法，但事實上困難重重，現實中難以取得人們期待的成效。

　　育種學家在育種時具有多個目標，首先是高產，其次是優質，然后才是抗蟲、抗病。假設每個目標性狀出現的概率是千分之一（事實上這個概率已經很高了），那么聚集兩個優良性狀如高產和優質的概率就是百萬分之一。在此基礎上抗某一種蟲的概率就是10003分之一，抗兩種蟲的概率就是10004分之一。考慮到水稻、小麥、玉米、棉花等主要作物每一種作物都有約30種主要害蟲，則要避免害蟲危害，真正做到高產、優質、抗蟲，則相應品種出現的概率在100030分之一以下。這樣的品種是根本不可能育成的，它的概率太低了。這還沒有考慮到病害，如果考慮到每一種主要農作物又有約30種主要病害，則選育高產、優質、抗蟲、抗病的作物品種更是不可能的。如果我們放低要求，只抗某一、兩種主要害蟲，則這樣品種的作用是有限的。因為食物條件充分，其他病蟲害就會大量發生，次要害蟲就會上升為主要害蟲。對一種作物來說，即使有了某種抗蟲品種，這個品種只具有某個抗性基因。由于害蟲基因的多樣性和變異性，被抗性基因抗住的害蟲種群難以發生，但不能抗住的害蟲種群就可能大量地發展起來。

　　例如對水稻褐飛虱來說，育種學家們在野生稻和栽培稻中發現了21個抗褐飛虱基因，即 Bph1、Bph2、Bph3……。每個抗蟲基因都能抵抗一定類型的褐飛虱危害。國際水稻研究所（設在菲律賓）育成的水稻品種IR26含有Bph1 基因，IR42含有Bph2 基因，IR56含有Bph3基因。我國早期的雜交水稻汕優系列由于采用IR26為恢復系，因而對I型褐飛虱具有一定抗性。因此在雜交水稻推廣的一段時期內，由 于Bph1基因的抗性作用，褐飛虱種群數量就有所下降。但隨著蟲源地和中國褐飛虱種群在帶有Bph1基因水稻上的長期發育，田間種群發生了顯著變化，適應侵害含Bph1基因的II型生物型發展成為優勢種群，于是褐飛虱數量顯著上升，再次成為水稻的首要害蟲。在褐飛虱種群由I型向II型轉化期間，雜交水稻的不育系明恢63被廣泛使用。由于明恢63對白背飛虱具有超感性，以明恢63為不育系的雜交水稻的大面積推廣，使白背飛虱于20世紀80—90年代成為南方稻區的首要害蟲，并一度取代褐飛虱首要害蟲的位置。林擁軍教授說，導入Bph1、Bph2基因的水稻品種曾經在生產中發揮明顯的控害作用，但由于褐飛虱的變異性和適應能力，如今“導入Bph1、Bph2的水稻品種對我國褐飛虱已經失去控害作用”。由于褐飛虱廣泛的變異性，它具有多種多樣的生物類型，要選育一個能夠全面抗住各種類型褐飛虱的品種是何其困難啊！

　　在全面抗褐飛虱的基礎上，再抗白背飛虱、再抗灰飛虱、再抗稻縱卷葉螟，再抗稻瘟病，再抗白葉枯病，這怎么可能呢？這對育種工作者來說，是一個難以完成的任務。考慮到育種工作者最終要在田間的環境下進行選擇，他的頭腦和眼睛只能關注少數的幾個目標，他不可能同時關注這么多的對象。不要說控制多樣性的害蟲，單單褐飛虱一種害蟲，由于其基因的多樣性和變異性，指望通過育種的手段完全控制住也是難以實現的。

　　如果說常規育種不能解決蟲害問題，那么近期蓬勃發展并引起廣泛爭議的轉基因技術又如何呢？出于食品安全的考慮，水稻、小麥等主要糧食作物還沒有實現轉基因品種大規模商業化。未來即使實現商業化，轉基因技術也只不過是一種育種手段，最終也難以真正控制害蟲危害。例如，如果我們成功地將抗褐飛虱的某一、兩個基因轉入栽培的水稻品種之中，由于褐飛虱自身的變異性和適應能力，一段時間以后，這樣的品種同樣會喪失對褐飛虱的抗性。那么我們能否把所有的抗褐飛虱的基因都轉移到同一個水稻品種之中，從而提高其抗性，避免抗性消失呢？理論上也許是可以的。還可能把抗白背飛虱、灰飛虱、稻縱卷葉螟、稻瘟病、白葉枯病、紋枯病等所有的抗性基因都轉入同一個水稻品種之中。這樣一來又會怎樣呢？由于這樣的品種要合成種類繁多的抗性物質，不可避免需要消耗物質和能量，這會不會影響產量呢？這樣多的抗性物質會不會影響品質呢？按照能量守恒，物質不滅等簡單的原理，這種狀況恐怕不能避免。通過轉基因技術實現對害蟲的控制恐怕也不現實。

　　轉基因抗蟲最為成功的應用出現在棉花生產上。蘇云金芽孢桿菌在其芽孢形成過程中產生一種δ-內毒素，這種毒素可以毒殺鱗翅目、雙翅目和鞘翅目等的昆蟲。生產上把編碼δ-內毒素的基因導入棉花品種中，從而使育成的棉花品種能夠抵抗棉鈴蟲對棉花的危害。我國從1998年開始推廣種植轉基因抗蟲棉。沈晉良等通過實驗室生物測定監測和田間種群驗證的方法研究了棉鈴蟲對轉Bt基因抗蟲棉的抗性問題。室內篩選實驗表明：幼蟲取食轉Bt基因抗蟲棉葉17代后，抗蟲棉對棉鈴蟲的抗性下降70%，取食至40代以上，棉鈴蟲的抗性指數增加了1000倍。更早種植轉基因抗蟲棉的美國德克薩斯部分地區在1996年因大面積種植轉Bt基因抗蟲棉，致使棉鈴蟲對其產生抗性，不得不重新采用化學農藥防治棉鈴蟲。轉基因技術是一個可以用的手段，但很難靠它完全控制害蟲危害。

　　現代農業為害蟲的發生提供了豐富且良好的食物。未來通過抗蟲品種的選育，通過適當減少氮素化肥的使用，可以對害蟲發生的食物條件產生某種影響。事實上人類也期待著這種影響。但未來由于人類對農產品產量、品質、適口性等的追求，中國通過選育抗蟲品種、減少化肥的用量來影響害蟲食物品質的努力恐怕作用有限。例如中國雖然氮肥普遍過量施用，但中國政府控制化肥用量的目標僅是在2020年實現零增長。中國氮肥的施用量在一個不短的時期內將居高不下。至于新品種選育，中國育種的目標仍將以高產、優質為主，在高產優質的基礎上追求抗性。品種的選育難以對害蟲的食物產生明顯影響。例如“近年農業部擬在南方稻區推廣的40余個水稻主導品種中，在對稻瘟病抗性鑒定結果有介紹的38個品種中有24個屬于中高感品種；對褐飛虱有抗性鑒定結果介紹的19個品種中有14個屬于中高感品種。這表明育種科技人員在育種過程中并沒有把對主要病蟲害的抗性作為高產育種的必要指標。”

　　影響害蟲發生的另一個不能忽視的因素就是市場機制的作用。市場機制通過促進生產的專業化、單一化、規模化來提高勞動生產率。改革開放以來，我國自覺選擇了市場經濟的發展道路，未來我們不會改變這一發展道路。可以預見，市場機制將進一步促進生產的專業化、單一化、規模化，甚至促進化肥、農藥等的進一步擴大使用等。市場經濟的作用將使特定害蟲的食物更加豐富，適宜性更好，從而更有利于害蟲的暴發成災。考慮到品種、化肥、市場經濟等的共同作用，未來害蟲發生的總體食物條件仍對害蟲的發生有利。

　　如果害蟲發生的食物條件在未來的一個時期內難以明顯改變，那就意味著難以通過改變害蟲的食物條件來控制害蟲危害。看來控制害蟲危害的努力方向就只能是“治”或“制”了。這個“治”就是不斷研制新的化學農藥或其他農藥，不斷改進化學農藥或其他農藥的施用技術，用農藥來殺死害蟲；“制”就是要發揮農田害蟲天敵的作用，恢復田間已經被破壞的害蟲天敵種群，通過害蟲天敵來制約害蟲的發生和發展。

　　現代農業興起以后，化學農藥迅速成為人們控制害蟲危害的主要手段。盡管由于抗藥性的產生，我國從20世紀60年代開始就認識到單一化學農藥不僅不能解決已發生的有害生物的危害，而且會帶來更多的有害生物。“并主張減少化學農藥的使用，提出了以農業防治、物理防治、生物防治和化學防治相結合的綜合防治策略。”1975年中國農業部更明確提出了“預防為主，綜合防治”的植物保護工作方針。相應地，美國于1972年提出有害生物綜合治理（IPM）的概念。但正如翟保平教授所說，“在迄今為止國內外幾乎所有的IPM實踐中，IPM的理念基本上難以真正實行，主要還是以化學防治為主。”

　　1950年以來的幾十年里，中國農業事實上主要依靠化學農藥控制害蟲危害。結果是，農藥的大量使用不僅引起廣泛的抗藥性、農藥殘留、食品安全、環境污染、生物多樣性降低等，更導致害蟲越來越嚴重。任由抗藥性、農藥殘留和害蟲越來越嚴重這種趨勢發展，其結果必然是農業系統的崩潰。顯然，這是人類無論如何都要阻止的。這大約是2015年農業部制定《到2020年農藥使用量零增長行動方案》的根本原因。這表明，“治”不應該是人類未來控制病蟲危害的主要努力方向。

　　回顧人類與害蟲斗爭的歷史，人類幾千年的傳統農業由于作物種類的多樣性，品種的多樣性和農業生態系統中的生物多樣性，使農業害蟲難以爆發成災。生物多樣性可以成為人類控制害蟲大規模危害的有效手段。綜合歷史的經驗和教訓，控制害蟲危害要發揮生物多樣性的作用，避免走主要依靠化學農藥的老路。

　　從上個世紀60年代開始，我國就在探尋防治害蟲危害的新的道路。在這個過程中，人們不斷增強了發揮生態因素作用重要性的認識。并且這種認識是連續的，不斷增強的。在2006年的全國植物保護高層論壇上，專家們得出了“走生態治理之路才是解決有害生物危害的唯一途徑”的結論。大家也許會疑慮，人類從二十世紀六十年代開始，就認識到不能單純依靠化學農藥，就主張發揮生態因素的作用，結果不是效果不良，成效有限嗎？是成效有限。但這并不能否認人類努力方向的正確性。只是表明人類還沒有找到通過生態學的原理控制害蟲危害的切實可行的路徑罷了。過去半個多世紀，人類探尋通過生態的路子控制害蟲危害的努力雖然尚未成功，但努力并沒有白費，而是發展了許多新的認識，積累了不少的經驗，為在新的形勢下探尋害蟲的生態治理之路創造了條件。

　　在中國的稻田中取食水稻的動物（即可能的害蟲）有695種，其中較為重要的害蟲有30多種。稻田中的天敵則有137科613屬1303種，其中捕食性天敵就有820種，寄生性天敵有 419種，病原性天敵64種。稻田中有種類眾多的害蟲，多達695種；但有更多種類的天敵，天敵的種類多達1303種。害蟲吃水稻，天敵則吃害蟲或能殺死害蟲。考慮到天敵種類眾多，顯然天敵具有控制害蟲危害的巨大力量。只要田間天敵作用發揮正常，就能有效控制害蟲發生，害蟲就難以暴發成災。

　　害蟲和天敵是兩類不同的生物。目前的農業體系和農業技術措施有利于害蟲而不利于害蟲的天敵。例如增施氮肥往往有利于害蟲的發生，但卻導致稻田中一些重要天敵的種群數量顯著減少，捕食功能下降。例如，在施用氮肥的稻株上黑肩綠盲蝽對褐飛虱卵和若蟲的捕食能力明顯下降。稻田中誘捕到的寄生蜂種群數量也顯著減少。既然害蟲和天敵是兩類不同的生物，它們具有不同的生物學特性，需要不同的生境，取食不同的對象，我們就可能通過適當改變田間生境，為天敵創造一個稍好的生存條件，從而幫助恢復和重建天敵的種群。

　　著名生態學家奧德姆（Odum）最早使用生態工程這一概念，“認為生態工程是人類通過少量的資源實現對環境的調控，而這少量的資源主要還是來源于自然。”這表明要為天敵創造一個良好的生存條件并不一定要投入很多的資源，要從根本上改變目前的農業生產系統。“聯產承包責任制”是我國基本的農業生產經營制度。在此制度下，我國的農田系統中存在著大量的道路、田埂和溝渠。如果我們科學地利用道路、田埂、溝渠，甚或田邊，種植一些適宜于天敵生存的作物，從而就有可能幫助天敵恢復其種群。天敵生活在田間，不需要人類其它的特殊照顧，就能夠一天24小時，不分白天、黑夜地發揮控害作用。由于這種不分晝夜地發揮作用，天敵的少量恢復，都可以期待取得較為明顯的控害效果。

　　例如，當水稻種植開始時，稻田生態系統就同時給包括害蟲和害蟲天敵的入侵種群提供了短暫的棲息地。當飛虱進入稻田后，大多數都會被等候的黽蝽類取食。沒被取食的有機會進一步發育并交配產卵。產出的卵往往被黑肩綠肓蝽所呑食或被纓小蜂屬和赤眼蜂屬小蜂所寄生。殘存的卵發育成若蟲后就會遭到稻田中蜘蛛、蟋蟀和甲蟲等的攻擊。這樣，稻田的天敵系統就能大致控制飛虱種群的危害。

　　如今，植保專家們利用生態調控或生態工程的原理控制害蟲危害進行了大量地探索，積累了初步的經驗。例如，在水稻害蟲的治理方面，利用田埂、溝渠等資源廣泛種植夏枯草、菊科、酢漿草、芝麻、豆類、黃秋葵、向日葵等就能為稻田害蟲天敵提供恰當的生境，從而有利于稻田的害蟲防治。對小麥生產來說，麥田周圍條帶狀種植紫花苜蓿，能夠為瓢蟲、卵形異絨螨等麥田害蟲天敵提供生境，從而有利于控制小麥害蟲危害。種植北方地區廣泛分布的蛇床草能夠大量保護小麥、玉米田的多種天敵，也能起到控制害蟲危害的作用。

　　從生態學的角度看，人類的現代農業生產系統為害蟲的大量存在創造了良好的條件，害蟲的大量存在難以避免。既然現代的農業生產體系有利于害蟲的發生，人類想當然地追求沒有害蟲的生產條件，顯然是不夠理性的一廂情愿。面向未來，人類不能試圖消滅害蟲。人類要追求的是學會與害蟲正常相處。

　　過去，人類主要依靠化學農藥來控制害蟲危害，結果是害蟲越來越嚴重。現在要做的是盡快扭轉這種趨勢，不能再讓蟲災越來越嚴重下去了！蟲災越來越嚴重發展的結果，大概率是農業生態系統的崩潰，是農業生產的不可持續。通過生態調控或生態工程的方法，通過適當恢復天敵的種群，發揮天敵的控害作用，人類就有可能控制蟲害發生的頻率和規模，從而把蟲害的發生控制在人類可以承受的范圍之內。人類害蟲防治的目標應該確立為保證人類的農業生產系統不至于崩潰。害蟲治理要發揮各種手段的作用，包括發揮化學農藥的作用，但與過去不同的是要切實發揮生態調控或生態工程的作用。

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