近日，中國農業科學院植物保護研究所經濟作物蟲害監測與控制創新團隊領銜的一項大尺度景觀模擬與長時間區域監測研究，揭示了近年來我國黃河流域棉鈴蟲的區域種群發生危害加重的生態學機制。相關研究成果發表在《植物生物技術雜誌（Plant Biotechnology Journal）》。
棉鈴蟲是一種重大農業害蟲，能取食危害棉花、玉米、小麥、大豆、花生等數十種農作物。20世紀90年代末，黃河流域率先商業化種植轉Bt基因抗蟲棉花（簡稱“Bt棉花”），Bt棉花種植面積佔比逐年提高，2004年以後長期基本穩定在100%。大規模種植的Bt棉花在整個農田生態系統中形成了集中“誘卵殺蟲”的棉鈴蟲“死亡陷阱”，從而破壞了棉鈴蟲季節性寄主轉換的食物鏈，明顯減輕了對玉米、花生、大豆等其他寄主作物的危害。
近些年，因勞動力成本上升、棉花價格下降等原因，黃河流域棉花（全部是Bt棉花）種植規模快速壓縮，2019年種植面積與2007年相比，下降幅度達80%。最新研究發現，隨著Bt棉花種植面積大幅減少，Bt棉花對農田生態系統中棉鈴蟲種群發生的控制能力明顯減弱，導致棉鈴蟲區域性種群數量不斷增加，2019年棉鈴蟲成蟲上燈數量上升至2007年的1.9倍。Bt棉花對棉鈴蟲幼蟲依然高效控制，因此Bt棉田棉鈴蟲幼蟲危害一直很輕。但玉米、花生、大豆等其他寄主作物上棉鈴蟲幼蟲發生程度、危害損失不斷加劇，用於棉鈴蟲防治的殺蟲劑使用量不斷增加，2019年，殺蟲劑的單位面積使用量是2007年的2.0～4.4倍。同時研究強調，棉花是棉鈴蟲最適宜的寄主作物，20世紀90年代初，棉鈴蟲暴發成災與棉花大面積種植密切相關，當前黃河流域棉花多為零星種植，雖然棉鈴蟲種群呈現加重趨勢，但不會出現90年代初的嚴重暴發局面。
該研究是國際上首例Bt作物減少種植對靶標害蟲區域種群發生調控作用的系統評價，從反面進一步證實了Bt作物對靶標害蟲區域性種群具有明顯的控制作用，Bt棉花控害效果與其種植規模呈正相關關係，同時揭示作物種植結構調整對多食性害蟲發生危害的影響效應。這為今後Bt作物的科學佈局及其在害蟲防控中的應用、以及基於農田景觀格局的害蟲區域防控策略的創新提供了科學借鑑與理論依據。
