馬崇勇, 杜桂林, 張卓然, 姚貴敏, 羅建平, 娜仁花
(1. 內(nèi)蒙古自治區(qū)草原工作站, 內(nèi)蒙古 呼和浩特 010020; 2. 全國畜牧總站, 北京 100125; 3. 烏蘭察布市草原工作站, 內(nèi)蒙古 集寧012000; 4. 錫林郭勒盟草原工作站, 內(nèi)蒙古 錫林浩特026000; 5. 阿拉善右旗草原工作站, 內(nèi)蒙古 阿拉善右旗 737300)
內(nèi)蒙古自治區(qū)草原面積達8.8×107hm2,占全國草原面積的近1/4,不僅為我國畜牧業(yè)發(fā)展提供著重要的物質(zhì)基礎(chǔ),而且對維護京津冀、華北乃至全國的生態(tài)安全起著不可替代的作用。近年來,受氣候變化、載畜量增加等多種因素的影響[1-3],草原出現(xiàn)局部退化,草原蝗蟲在內(nèi)蒙古連年發(fā)生,對當?shù)剞r(nóng)牧民生產(chǎn)生活和畜牧業(yè)發(fā)展造成了不同程度的影響。草原蝗蟲的分布和發(fā)生與氣溫、地形、地貌、海拔、土壤類型、草地類型、牧草種類、植被高度、植被蓋度、天敵等因素密切相關(guān)[4-11]。內(nèi)蒙古地處歐亞大陸內(nèi)部,橫跨我國東北、華北、西北三大地區(qū),由于區(qū)域間氣候條件懸殊、地形地貌復雜多變、土壤類型各異、草原植被不盡相同、植被生長狀況存在差異,因而內(nèi)蒙古各地草原蝗蟲的分布和發(fā)生規(guī)律不盡相同,形成了具有一定差異的草原蝗蟲分布和發(fā)生區(qū)域。20世紀70年代末至90年代前期,內(nèi)蒙古草原蝗蟲主要采用化學農(nóng)藥防治。但傳統(tǒng)化學農(nóng)藥的長期大量使用,不僅造成了生態(tài)環(huán)境污染、影響食品安全,還導致害蟲抗藥性逐漸增強[12]。上世紀90年代中后期,內(nèi)蒙古對蝗蟲微孢子蟲(Nosemalocustae)、綠僵菌(Metarhiziumanisopliae)等微生物制劑防蝗進行了大面積試驗示范[13-14],草原蝗蟲防控工作逐步開始向?qū)Νh(huán)境友好的生物防治轉(zhuǎn)變。2006年,全國植保工作會議提出農(nóng)作物病蟲害綠色防控這一技術(shù)性概念[15]。2011年和2015年,《農(nóng)業(yè)部辦公廳關(guān)于推進農(nóng)作物病蟲害綠色防控的意見》和《到2020年農(nóng)藥使用量零增長行動方案》分別印發(fā),為農(nóng)藥減量控害、實施綠色防控指明了方向。馬耀等[16]在將內(nèi)蒙古地域劃分為高原本部、高原邊緣山地和外沿平原及高原三大不同地形區(qū)域的基礎(chǔ)上,根據(jù)不同的區(qū)域性自然地理因素把蝗總科在內(nèi)蒙古的草地區(qū)域分布細分為12個不同的自然地區(qū),但僅著重從地形因素對草原蝗蟲在內(nèi)蒙古的地理分布做了系統(tǒng)劃分,未涉及基于不同自然地區(qū)的草原蝗蟲防治技術(shù)內(nèi)容,而且12個自然地區(qū)沒有詳盡到具體縣級行政區(qū)劃。不同發(fā)生區(qū)草原蝗蟲種類不同,發(fā)生危害期也不一致,致使防治適期存在一定差異。因此,對內(nèi)蒙古草原蝗蟲進行更細致、簡潔、實用的區(qū)劃,并科學合理制定基于區(qū)劃的綠色防控配套技術(shù)十分必要。本文在前人研究的基礎(chǔ)上,通過長期實地野外調(diào)查,結(jié)合多年草原蝗蟲分布和發(fā)生資料及生產(chǎn)實踐經(jīng)驗,對內(nèi)蒙古草原蝗蟲區(qū)劃進行了嘗試性研究,并在此基礎(chǔ)上提出了各發(fā)生區(qū)適宜的綠色防控技術(shù)和對策,以期為全國草原蝗蟲區(qū)劃及其綠色防控提供參考依據(jù)和經(jīng)驗借鑒,有助于實現(xiàn)草
原蝗蟲的綠色可持續(xù)治理。
盟(市)級、旗(縣)級草原工作站,按照《草原蝗蟲調(diào)查規(guī)范》(NY/T 1578-2007),于每年春季(4-5月)、秋季(9-10月)、蝗蝻期(5-6月)、防治期(6-8月)和防治后(8-9月)5個時期,一般采用標準樣框法對草原蝗蟲進行野外調(diào)查,五點隨機取樣,調(diào)查樣方面積為1 m2,在調(diào)查現(xiàn)場利用草原鼠蟲害野外采集系統(tǒng)(PDA)錄入經(jīng)度、緯度、高程、地形、坡位坡度、土壤類型、草原類型、主要植物、植被蓋度、地上生物量、地表特征、蝗蟲種類、蟲口密度、防治效果、持效期等基本信息。
根據(jù)《全國草原保護建設(shè)利用總體規(guī)劃》和《全國草原保護建設(shè)利用“十三五”規(guī)劃》,以縣級行政區(qū)劃、地形地貌特征、草原資源特點及草原蝗蟲優(yōu)勢種為基礎(chǔ)區(qū)劃4項指標,將我國草原蝗蟲劃分為蒙古高原南部及周邊地區(qū)草原蝗蟲發(fā)生區(qū)、新疆草原蝗蟲發(fā)生區(qū)、青藏高原草原蝗蟲發(fā)生區(qū)3個大的發(fā)生區(qū)[17]。內(nèi)蒙古草原蝗蟲發(fā)生區(qū)屬蒙古高原南部及周邊地區(qū)草原蝗蟲發(fā)生區(qū),在綜合考慮氣候條件、地形地貌、草地類型、植被種類、優(yōu)勢種蝗蟲種類與分布、生產(chǎn)實踐等因素基礎(chǔ)上,來劃分內(nèi)蒙古草原蝗蟲發(fā)生亞區(qū)。
據(jù)報道,內(nèi)蒙古地區(qū)草原蝗蟲種類為149種[18],結(jié)合“內(nèi)蒙古自治區(qū)草原蝗蟲監(jiān)測預警系統(tǒng)”2006-2017年10余年草原蝗蟲發(fā)生與危害資料,危害較為嚴重的主要包括癩蝗科(Pamphagidae)、斑腿蝗科(Catantopidae)、斑翅蝗科(Oedipodidae)、網(wǎng)翅蝗科(Arcypteridae)、槌角蝗科(Gomphoceridae)等5科20余種蝗蟲(表1)。
表1 內(nèi)蒙古草原優(yōu)勢種蝗蟲及其區(qū)劃Table 1 The dominant grassland locust and its regionalization in Inner Mongolia
目前,內(nèi)蒙古草原蝗蟲綠色防控技術(shù)主要為微生物制劑、植物源農(nóng)藥、天敵防控和生態(tài)調(diào)控?;认x微孢子蟲、綠僵菌和蘇云金桿菌(Bacillusthuringiensis)是應(yīng)用較多的三種微生物制劑?;认x微孢子蟲、綠僵菌防治后第25天和第15天的蟲口減退率分別為41.8%和80.3%[13-14],麥麩餌劑用量分別為1 500 g·hm-2(每克含5.0×106個孢子)和1.5 g·m-2(每克含4.0×107個孢子)。2%阿維·蘇云菌可濕性粉劑防治后第11天的防治效果為91.8%[19],制劑用量為30~45 g·hm-2。一般來說,空氣相對濕度大利于綠僵菌和蘇云金桿菌的生長發(fā)育[20-21],在內(nèi)蒙古呼倫貝爾市、興安盟、通遼市、赤峰市、錫林郭勒盟等年均降水量較多的地區(qū)可使用綠僵菌和蘇云金桿菌。植物源農(nóng)藥主要包括印楝素、苦參堿、煙堿·苦參堿,對草原蝗蟲的防治效果在92.3%以上[22-23],0.3%印楝素乳油推薦制劑用量75~150 g·hm-2,1.0%苦參堿可溶性液劑和1.2%煙堿·苦參堿乳油推薦制劑用量300~450 mL·hm-2。牧雞治蝗是天敵控制草原蝗蟲的一項重要防控技術(shù),防治效果達90.0%以上,品種選擇、牧放區(qū)域、防治規(guī)模、牧放管理是牧雞治蝗技術(shù)的重點。內(nèi)蒙古呼倫貝爾市、興安盟、通遼市、赤峰市、錫林郭勒盟、烏蘭察布市、鄂爾多斯市、巴彥淖爾市8盟(市)的21個半農(nóng)半牧縣,較牧業(yè)縣有較充足的勞動力,農(nóng)牧民牧放雞的技術(shù)水平較高,適于采用牧雞。生態(tài)調(diào)控一般是通過圍欄封育、草地改良、草田輪作、輪牧、休牧、禁牧等措施,結(jié)合草原生態(tài)保護建設(shè)項目,來恢復草原生態(tài)環(huán)境,避免或降低蝗害發(fā)生。蝗蟲微孢子蟲[24]、印楝素、苦參堿、煙堿·苦參堿及生態(tài)調(diào)控等對施藥地區(qū)、空氣相對濕度等因素基本無特殊要求,這些綠色防控技術(shù)可廣泛應(yīng)用于內(nèi)蒙古各草原蝗蟲發(fā)生區(qū)。
目前,內(nèi)蒙古草原蝗蟲防治施藥方式主要包括飛機和大型噴霧機械,前者主要采用“運-5”和蜜蜂4超輕型飛機,后者主要采用巴西杰克多AJ401?!斑\-5”多用于草原蝗蟲危害面積2.0×104hm2以上、密度高、地勢較平坦、植被較高、圍欄較密的區(qū)域,施藥時飛行高度5~7 m,飛行速度160 km·h-1,農(nóng)藥噴幅50 m,每架次飛機載藥液量800 kg、噴藥量1.5 kg·hm-2、噴藥面積533.2 hm2;蜜蜂4一般不受航空管制,不用修建機場和跑道,可靈活應(yīng)用于草原蝗蟲災情較重、密度較高、圍欄較密的區(qū)域,飛行高度3~5 m,飛行速度90 km·h-1,農(nóng)藥噴幅35 m,每架次飛機載藥液量120 kg、噴藥量1.5 kg·hm-2、噴藥面積80.0 hm2。在蝗害發(fā)生面積較大、植被低矮、地勢相對平坦、圍欄較少的草原上多采用巴西杰克多AJ401大型噴霧機械進行防治,一般1臺機械1天可防治草原蝗蟲200~266.7 hm2,相當于60~80人1天的人工噴藥量。
2.2.1草原蝗蟲區(qū)劃概述 如圖1所示,根據(jù)區(qū)劃原則及方法,將內(nèi)蒙古草原蝗蟲發(fā)生區(qū)分為呼倫貝爾溫性干草原(M-1)、大興安嶺南麓典型草原(M-2)、大興安嶺北麓典型草原(M-3)、錫林郭勒典型草原(M-4)、蘇尼特半荒漠草原(M-5)、蒙古高原南緣典型草原(M-6)、陰山北麓半荒漠草原(M-7)、烏拉特荒漠草原(M-8)、鄂爾多斯沙生草原(M-9)、阿拉善荒漠草原(M-10)等10個草原蝗蟲發(fā)生亞區(qū)。
圖1 內(nèi)蒙古草原蝗蟲區(qū)劃及位置Fig.1 The grassland locust regionalization and its location in Inner Mongolia注:M-1:呼倫貝爾溫性干草原蝗蟲發(fā)生區(qū);M-2:大興安嶺南麓典型草原蝗蟲發(fā)生區(qū);M-3:大興安嶺北麓典型草原蝗蟲發(fā)生區(qū);M-4:錫林郭勒典型草原蝗蟲發(fā)生區(qū);M-5:蘇尼特半荒漠草原蝗蟲發(fā)生區(qū);M-6:蒙古高原南緣典型草原蝗蟲發(fā)生區(qū);M-7:陰山北麓半荒漠草原蝗蟲發(fā)生區(qū);M-8:烏拉特荒漠草原蝗蟲發(fā)生區(qū);M-9:鄂爾多斯沙生草原蝗蟲發(fā)生區(qū);M-10:阿拉善荒漠草原蝗蟲發(fā)生區(qū)Note:M-1:The locust occurrence area of Hunlunbuir grassland in the temperate zone;M-2:The locust occurrence area of typical grassland in the south foot of Daxing′anling region;M-3:The locust occurrence area of typical grassland in the north foot of Daxing′anling region;M-4:The locust occurrence area of typical grasslan in Xillin Gol region;M-5:The locust occurrence area of semidesert grassland in Sonid region;M-6:The locust occurrence area of typical grasslan in the South edge of Mongolian plateau;M-7:The locust occurrence area of semidesert grassland in the norhe foot of Yinshan Mountain;M-8:The locust occurrence area of desert grassland in Urad region;M-9:The locust occurrence area of sabulose grassland in Ordos region;M-10:The locust occurrence area of desert grassland in Alaxia region
2.2.2不同區(qū)劃草原蝗蟲防控對策 10個草原蝗蟲發(fā)生區(qū)所轄盟(市)旗(縣)、地形地貌、草原類型、牧草種類不盡相同,優(yōu)勢種草原蝗蟲種類也不一致,蝗害危害期及防治適期存在一定差異。因此,針對10個不同草原蝗蟲發(fā)生區(qū)的實際情況,提出了基于區(qū)劃的綠色防控配套技術(shù)和對策(表2)。
(1)呼倫貝爾溫性干草原蝗蟲發(fā)生區(qū)
該發(fā)生區(qū)包括新巴爾虎左旗、新巴爾虎右旗、陳巴爾虎旗、鄂溫克族自治旗、海拉爾區(qū),地勢平坦,年均降水量為250~370 mm。植被以大針茅(Stipagrandis)、克氏針茅(Stipakrylovii)、糙隱子草(Cleistogenessquarrosa)、冰草(Agropyroncristatum)、寸草苔(Carexduriuscula)、黃囊苔(Carexkorshinskyi)、雙齒蔥(Alliumbidentatum)、矮蔥(Alliumanissopodium)等為主。優(yōu)勢種蝗蟲為亞洲小車蝗、紅翅皺膝蝗、鼓翅皺膝蝗、短星翅蝗、李氏大足蝗??蓛?yōu)先選擇綠僵菌、蝗蟲微孢子蟲微生物制劑與“運-5”飛機及大型噴霧機械防治草原蝗蟲。
(2)大興安嶺南麓典型草原蝗蟲發(fā)生區(qū)
該發(fā)生區(qū)包括興安盟、赤峰市、通遼市大部地區(qū),其中包括9個半農(nóng)半牧縣,地勢較為平坦,局部山地,年均降水量為300~500 mm。植被以沙生冰草(Agropyrondesertorum)、豬毛菜(Salsolacollina)等為主。優(yōu)勢種蝗蟲為亞洲小車蝗、紅翅皺膝蝗、鼓翅皺膝蝗、黃脛小車蝗、大墊尖翅蝗、黃脛異痂蝗??蓛?yōu)先選擇綠僵菌、蝗蟲微孢子蟲、蘇云金桿菌等微生物制劑與牧雞天敵防控及蜜蜂4飛機或大型噴霧機械防治草原蝗蟲。
(3)大興安嶺北麓典型草原蝗蟲發(fā)生區(qū)
該發(fā)生區(qū)位于內(nèi)蒙古錫林郭勒盟東北部,包括東烏珠穆沁旗、西烏珠穆沁旗和通遼市霍林郭勒市局部地區(qū),地勢平坦,年均降水量為300~360 mm。植被以大針茅、克氏針茅和羊草(Leymuschinensis)為主。優(yōu)勢種蝗蟲為亞洲小車蝗、紅翅皺膝蝗、鼓翅皺膝蝗、白邊痂蝗、寬須蟻蝗??蓛?yōu)先選擇綠僵菌、蝗蟲微孢子蟲微生物制劑與“運-5”飛機或大型噴霧機械防治草原蝗蟲。
(4)錫林郭勒典型草原蝗蟲發(fā)生區(qū)
該發(fā)生區(qū)包括阿巴嘎旗及以北和錫林浩特市、西烏珠穆沁旗局部地區(qū),地勢較為平坦,年均降水量為240~300 mm。植被以大針茅、克氏針茅、羊草、冷蒿(Artemisiafrigida)為主。優(yōu)勢種蝗蟲為亞洲小車蝗、紅翅皺膝蝗、鼓翅皺膝蝗、寬翅曲背蝗、輪紋異痂蝗??蓛?yōu)先選擇綠僵菌、蝗蟲微孢子蟲微生物制劑與蜜蜂4飛機或大型噴霧機械防治草原蝗蟲。
(5)蘇尼特半荒漠草原蝗蟲發(fā)生區(qū)
該發(fā)生區(qū)包括蘇尼特左旗、蘇尼特右旗和二連浩特市,地勢平坦,年均降水量為140~200 mm。植被以沙地陰坡植被為主:疏林+灌叢+半灌叢+草本植物,外加退耕還草后鹽漬化沙地復合體植被。優(yōu)勢種蝗蟲為亞洲小車蝗、紅翅皺膝蝗、鼓翅皺膝蝗、毛足棒角蝗、白邊痂蝗??蓛?yōu)先選擇印楝素、苦參堿、煙堿·苦參堿植物源農(nóng)藥與“運-5”飛機或大型噴霧機械防治草原蝗蟲。
表2 基于區(qū)劃的草原蝗蟲綠色防控對策Table 2 The green prevention-control strategy based on regionalization
(6)蒙古高原南緣典型草原蝗蟲發(fā)生區(qū)
該發(fā)生區(qū)包括錫林郭勒盟鑲黃旗、正鑲白旗、太仆寺旗、正藍旗、多倫縣,烏蘭察布市化德縣、商都縣、察哈爾右翼中旗、察哈爾右翼后旗、卓資縣和呼和浩特市武川縣,其中包括3個半農(nóng)半牧縣,地勢較為平坦,年均降水量為260~400 mm。植被以大針茅、克氏針茅、羊草、羊茅(Festuca)、冷蒿為主。優(yōu)勢種蝗蟲為亞洲小車蝗、狹翅雛蝗、毛足棒角蝗、白邊痂蝗、寬須蟻蝗、紅翅皺膝蝗、鼓翅皺膝蝗??蓛?yōu)先選擇綠僵菌、蝗蟲微孢子蟲等微生物制劑與牧雞天敵防控及蜜蜂4飛機或大型噴霧機械防治草原蝗蟲。
(7)陰山北麓半荒漠草原蝗蟲發(fā)生區(qū)
該發(fā)生區(qū)包括包頭市達爾罕茂明安聯(lián)合旗和烏蘭察布市四子王旗,地勢平坦。植被以旱生小型叢生禾草及灌木為主,年均降水量為250~315 mm。優(yōu)勢種蝗蟲為白邊痂蝗、毛足棒角蝗、紅翅皺膝蝗、鼓翅皺膝蝗、亞洲小車蝗。可優(yōu)先選擇蝗蟲微孢子蟲微生物制劑與牧雞天敵防控及蜜蜂4飛機或大型噴霧機械防治草原蝗蟲。
(8)烏拉特荒漠草原蝗蟲發(fā)生區(qū)
該發(fā)生區(qū)位于巴彥淖爾市烏拉特前旗、烏拉特中旗、烏拉特后旗和磴口縣局部地區(qū),包括2個半農(nóng)半牧縣,多高原山地,年均降水量為96~240 mm。植被以針茅(Stipa)、隱子草(Cleistogenes)、藏錦雞兒(Caraganatibetica)等為主。優(yōu)勢種蝗蟲為白邊痂蝗、亞洲小車蝗、蒙古突顏蝗、短星翅蝗、寬翅曲背蝗??蓛?yōu)先選擇印楝素、苦參堿、煙堿·苦參堿植物源農(nóng)藥與牧雞天敵防控及蜜蜂4飛機或大型噴霧機械防治草原蝗蟲。
(9)鄂爾多斯沙生草原蝗蟲發(fā)生區(qū)
該發(fā)生區(qū)包括鄂爾多斯市杭錦旗和鄂托克旗,地勢平坦,年均降水量為225~280 mm。植被以針茅、百里香(Thymus)、油蒿(Artemisiaordosica)、沙生冰草等為主。優(yōu)勢種蝗蟲包括赫邁突鼻蝗、鹽池束頸蝗、大墊尖翅蝗??蓛?yōu)先選擇印楝素、苦參堿、煙堿·苦參堿植物源農(nóng)藥及蜜蜂4飛機或大型噴霧機械防治草原蝗蟲。
(10)阿拉善荒漠草原蝗蟲發(fā)生區(qū)
該發(fā)生區(qū)位于賀蘭山地區(qū),主要包括阿拉善盟阿拉善左旗,局部山地,年均降水量為80~220 mm。植被以沙生針茅(Stipaglareosa)、短花針茅(Stipabreviflora)、戈壁針茅(Stipagobica)、無芒隱子草(Cleistogenessongorica)、沙生冰草等為主。優(yōu)勢種蝗蟲為賀蘭疙蝗、賀蘭突顏蝗、鹽池束頸蝗、裴氏短鼻蝗、黑翅痂蝗、寬翅曲背蝗??蓛?yōu)先選擇印楝素、苦參堿、煙堿·苦參堿植物源農(nóng)藥及中型噴霧機械防治草原蝗蟲。
本研究中,內(nèi)蒙古草原蝗蟲區(qū)劃綜合了行政區(qū)劃、地形地貌、草原資源、草原蝗蟲優(yōu)勢種等多項指標,特別是行政區(qū)劃的納入,為“屬地管理,分級負責”的草原蝗蟲防控原則奠定了基礎(chǔ),但由于M-1、M-2、M-6、M-8、M-10等草原蝗蟲發(fā)生區(qū)面積較大,并且區(qū)劃沒有把草原蝗蟲的垂直分布因素考慮進去,這導致一些發(fā)生區(qū)存在精度不夠的問題。目前,“3S”技術(shù)特別是GIS技術(shù)在區(qū)劃中應(yīng)用較多[25-29],為內(nèi)蒙古草原蝗蟲區(qū)劃的進一步深入研究提供了有效的技術(shù)方法。2006-2017年,內(nèi)蒙古應(yīng)用微生物制劑、植物源農(nóng)藥、天敵防控、生態(tài)調(diào)控技術(shù)累計完成草原蝗蟲綠色防控面積9.13×106hm2,挽回牧草直接損失2.74×108kg,減災收益12.3億元,對降低草原蝗害損失和維護生態(tài)安全起到了重要作用,但基于草原蝗蟲區(qū)劃的綠色防控措施策略實施主要取決于防控任務(wù)與蝗害情況,缺少統(tǒng)一、科學、精準的規(guī)劃。黨的十八大明確提出生態(tài)文明建設(shè),并將其納入“五位一體”總體布局。因此,為更好地保護草原生態(tài)環(huán)境,保障綠色農(nóng)畜產(chǎn)品生產(chǎn)加工輸出基地建設(shè),應(yīng)根據(jù)《國家生態(tài)主體功能區(qū)劃》,應(yīng)用“3S”技術(shù),將氣候因子、地形因子等進一步綜合考慮,提高草原蝗蟲區(qū)劃成果的精度和準確度,科學界定綠色防控區(qū)域[30],并為其提供更加適宜、更加科學、更加精準的綠色防控、施藥及其配套技術(shù),促進實現(xiàn)農(nóng)藥減量、控害增效的綠色可持續(xù)防控,為生態(tài)文明建設(shè)作出更大貢獻。