氣候變化和農(nóng)藥的大量使用兩者看似不相關(guān),實(shí)則息息相關(guān)。中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所首次發(fā)現(xiàn),氣候變化可通過(guò)擴(kuò)大害蟲(chóng)的越冬分布范圍促進(jìn)害蟲(chóng)抗藥性的發(fā)展。氣候變化使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)遭受害蟲(chóng)分布范圍擴(kuò)大和抗藥性增強(qiáng)的雙重壓力,導(dǎo)致害蟲(chóng)防治強(qiáng)度增加,進(jìn)而帶來(lái)更大經(jīng)濟(jì)損失。相關(guān)研究成果在線發(fā)表在《自然通訊(Nature Communications)》上。
據(jù)馬春森研究員介紹,小菜蛾越冬和抗藥性是否關(guān)聯(lián)的疑問(wèn),源自十多年前在公主嶺、武漢、河南等地的田間調(diào)查。調(diào)查中發(fā)現(xiàn),河南省是小菜蛾越冬的過(guò)渡地帶,長(zhǎng)江以南小菜蛾抗藥性嚴(yán)重,北方幾乎沒(méi)有嚴(yán)重的抗藥性問(wèn)題,因此認(rèn)為,小菜蛾抗藥性與越冬存活可能有關(guān)。通過(guò)室內(nèi)模擬和田間驗(yàn)證,科研人員解析出制約小菜蛾越冬的關(guān)鍵氣候因子,并構(gòu)建低溫積溫模型。該模型準(zhǔn)確地模擬了長(zhǎng)期低溫?fù)p傷導(dǎo)致小菜蛾的死亡。
科研人員通過(guò)對(duì)小菜蛾的越冬研究,加上對(duì)全球40年小菜蛾抗藥性的大數(shù)據(jù)分析,發(fā)現(xiàn)越冬區(qū)小菜蛾的抗藥性是非越冬區(qū)的上百倍。在非越冬區(qū),冬季種群要么死亡,要么遷出,第二年春季種群從使用不同類(lèi)型殺蟲(chóng)劑的各地遷入,在當(dāng)?shù)責(zé)o法跨越冬季、累積進(jìn)化抗藥性;而在越冬區(qū)種群全年發(fā)生,可快速積累抗性基因。過(guò)去的50年氣候變化已使全球小菜蛾的越冬分布面積擴(kuò)大了240萬(wàn)平方公里,預(yù)計(jì)未來(lái)平均氣溫每上升1℃將再擴(kuò)大約220萬(wàn)平方公里,這將會(huì)給農(nóng)業(yè)害蟲(chóng)防治帶來(lái)新的挑戰(zhàn)。該研究為南方和北方小菜蛾抗藥性的差異化治理提供了依據(jù)。
該研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目的支持。(通訊員 歐陽(yáng)燦彬)
原文連接:https://www.nature.com/articles/s41467-021-25505-7