如何控制病虫害？生物防治vs.化学防治
——CANNA 研究中心
化学防治
种植者经常使用化学杀虫剂来控制植物疾病、害虫或者清除杂草。化学防治起效的基础在于其中含有对害虫有毒的物质。当化学杀虫剂用于保护植物免受虫害、疾病或者杂草侵害时，我们将其统称为植保产品。对于这类产品，最重要的一点在于，受保护的植物本身不会受到该产品的有毒伤害。
人们对于作物的保护，始于数个世纪之前。中国人在公元前1200年左右就使用石灰和木灰来杀灭寄生虫。罗马人则善于使用硫磺和沥青（一种从原油中提取的物质）。16世纪起，人们便开始使用烟草中的尼古丁等物质，后来又使用铜、铅和汞等来保护植物。第二次世界大战之后，真正的化学杀虫剂开始为人们所使用，如今，农业和园艺生产中广泛使用的化学杀虫剂有数百种之多。
化学农药按其用途可分为五大类。第一类是杀菌剂，主要用来抑制真菌。第二类是除草剂，可被杂草的叶片或根吸收，从而导致其死亡。第三种是杀虫剂，顾名思义，能够杀灭害虫。第四种是杀螨剂，保护植物免受螨虫侵害。最后一种是线虫杀灭剂，用杀灭侵害植物的线虫。
化学农药的优势与缺点
化学农药因其成本低廉、使用方便、效果显著、购买容易、性质稳定等特点而得到广泛的应用。化学农药通常作用迅速，可将作物受到的侵害限制在一定程度内。
虽然化学农药的销售与使用十分广泛，但它存在一些显著的缺点，在此，我们将着重讨论化学农药的四大缺点。
1. 非选择性
化学农药不仅对有害生物具有毒性，对其他生物也同样有毒。化学农药可分为两大类，即非选择性农药和选择性农药。非选择性农药毒害程度最高，会杀灭无害和有害物种在内的各种生物。例如，有些除草剂可以同时杀死阔叶杂草和普通的草，也就意味着这种除草剂是非选择性的，杀灭了几乎所有植物。而选择性农药的使用范围较为有限，只作用于目标害虫、疾病或者杂草，其他生物不会受到影响，例如只针对阔叶杂草的除草剂，可以施用在草坪上，不会对普通的草产生危害。如今人们会将几种农药结合使用，以此来控制多种虫害，因为市面上允许使用的化学农药都是选择性的，只能杀灭某几种害虫。
2. 抗药性
化学农药的另一个缺点是抗药性。农药对于其作用的生物体通常只在一段时间内有效，生物体会逐渐对农药中的物质产生免疫，因而造成农药失效。这些生物体发生变异并产生抗药性之后，就需要再使用其他种类的农药来控制它们。
3. 富集性
化学农药的第三个缺点是富集性。如果喷施过农药的植物被某个生物食用，该生物又被另一个生物吃掉，那么农药中的化学物质就会通过食物链进行传递。位于食物链顶端的动物，通常是肉食动物或者人类，其体内农药的积累造成的中毒几率会更大。不过如今这种富集性的危害不再那么严重，因为监管机构要求提高农药的分解速度，以避免在生物体内积累。若农药无法分解，则不允许在市场上出售。
上图所示便是化学农药的缺点之一——富集性。位于食物链顶端的肉食动物或者人类，其受到农药富集而带来的侵害以及死亡可能性更大。不过如今这一缺点的危害程度有所降低，因为无法快速分解的农药不允许出售。
4. 残留
最后一点也是最严重的一点就是农药残留。例如，农药可能会残留在将被食用的水果或蔬菜上，因此作物在收获之前不可喷洒农药。另一方面，残留的农药可能会深入土壤或地下水，被污染的水可能会被用来浇灌作物，或被动物饮用。
总而言之，减少农药对环境的不良影响有许多方法，例如使用不会对有益生物造成严重伤害的选择性农药；选择可以快速分解的农药；小心喷施，以免影响到其他作物。
生物防治
生物防治方法主要包含三种：
下面我们将对这三种类别作简单的介绍。
1. 宏生物：利用捕食动物或寄生生物进行生物防治
生物防治方法并不是最近才出现的。早在公元前4世纪的中国，蚂蚁就被用来作为天敌控制害虫。在今天的中国南方，人们依然借助蚂蚁来控制果园以及食品店里的害虫。寄生生物的的作用则是很久之后才为人们所发现。大多数寄生生物都是昆虫，例如寄生蜂（丽蚜小蜂），在卵、幼虫以及蛹阶段均生活在寄主身上。18世纪早期，安东尼·范·列文虎克最早阐述了这类昆虫的复杂生命周期，但是直到多年后，人们才发现了它们在害虫防治方面的巨大作用。1800年，查尔斯·达尔文的父亲伊拉斯谟·达尔文撰写了一篇文章，文中指出，寄生昆虫和天敌在抗击病虫害方面可能发挥着积极的作用。
生物防治方法的基础是认为天然界的捕食者或者寄生生物能够抑制害虫，因此，最初采用的方法是引入害虫天敌来达到控制的目的。只需引入数量很少的天然害虫捕食者，当它们存活下来之后，便能长期发挥作用。这种方法也被称为预防性防治。但是若周期性地引入此类天然捕食者，便会造成泛滥。
有益宏生物分为两大类：捕食性动物与寄生生物。寄生生物的生存以其他生物为代价，例如寄生蜂幼虫，它们寄生在白蝇的幼虫体内，并从内部蚕食白蝇幼虫。捕食性动物是指那些单纯以其他生物为食的生物，例如瓢虫，它们以蚜虫为食。
常见的宏生物防治例子有：智利小植绥螨(phytoseilus persimilis)防治红蜘蛛螨；丽蚜小蜂(enarsia formosa)防治白粉虱，黄瓜钝绥螨(neioseius cucumeris)防治蓟马。
2.微生物：利用微生物进行生物防治。
一些有益微生物也可用于改善植物健康状况、控制病虫害。细菌、真菌以及其他微生物能够发挥此类效用，它们会掠夺营养与生存空间，产生抗生素，或者吃掉其他有害微生物。
微生物也可进行预防性防治，它们能够使植物变得更加健康与强壮。进行微生物预防性防治时，可以让植物免受病虫侵害，或者将影响程度降低。这类防治手段是肉眼不可见的。
常用的防治微生物包括：木霉菌和枯草芽孢杆菌。
上图是彩色扫描电子显微镜下的枯草芽孢杆菌示意图。这是一种常用的生物防治微生物，能够帮助植物保持健康，并控制病虫害，也可用于预防性防治。
3. 生化药剂：利用天然物质和信息素进行生物防治。
除宏生物和微生物之外，还可利用天然物质以及信息素来进行病虫害防治。这一类物质范围很广，包括植物提取物、维生素以及植物激素等，同样能够达到使植物保持健康与强壮的目的。信息素可用来引诱害虫进入陷阱中。最常用的信息素类型是性信息素和聚集信息素。
化学防治：优势与缺点
生物防治方法与化学防治方法一样，有利也有弊。在此，我们将介绍三个主要优点以及几个缺点。
第一大优势在于可以建立天然食物链，长期发挥作用。产生抗药性的风险也会降低，毕竟害虫无法建立对天敌的抵抗性。天然防治方法具有很强的针对性，是防治特定害虫的有效方法。
生物防治方法的缺点在于害虫天敌会自行移动。在温室里，这个问题可以解决，但是在开阔的田地里就无法解决了，在开阔地域广泛引入捕食动物或寄生生物也需要较长的时间。第二，害虫无法完全被消灭，因为害虫天敌也需要生存，因此不会完全消灭整个害虫族群。最后，只有当害虫出现时才能够引入天敌，因此仍然会对作物造成一定的影响。
上图这种颜色鲜艳的蚕食性昆虫未来可能会成为历史，因为人类的生物防治能力正在迅速增强。通过培植转基因作物，使作物产生一种杀虫物质，让作物对昆虫的吸引力降低，甚至可以杀灭害虫。Bt玉米就是一种抗虫作物。
当然生物防治手段也并非完全无害。虽然使用的都是天然物质，但除了目标害虫外，其他生物也可能受到伤害。害虫天敌也可能会破坏作物，尤其是当引入大量天敌来控制虫害时。
引入天敌进行防治的效果也不如化学手段明显。因此，如果化学防治无法起到良好的作用，就需要施用更高剂量的化学杀虫剂，因为此时害虫已经广泛传播了。
此外，除了清除受感染的植物之外，没有其他天然方法可以控制病毒的侵害。
与化学防治相同，因为新的有害生物（昆虫、真菌、细菌）以及生物突变出现，生物防治方法也在不断的发展。天然化学制剂制成的生物防治产品与化学农药一样，都属于植保产品，也必须遵循严格的标准。因此，此类植保产品的价格可能相当高昂。
结论
很多人反对使用化学植保产品，但这是不现实的。人们感觉身体不适时，也会服用阿斯匹林，不是吗？
幸运的是，从前那种关于鸟儿吃了喷洒过杀虫剂的害虫后从天空中坠亡的故事早已成为了历史。目前，人们对于何种作物使用何种农药有着严格的规定。这些规定不仅列明可以使用的产品类型，还规定了使用剂量以及使用时间和使用方法。此外，农药产品的检查也十分严格。
种植者引入了蜜蜂来为作物授粉，就必须减少农药的使用。大多数种植者采用的是病虫害综合治理方法，其含义如下：
无论采取哪种防治方法，种植者必须有足够的知识储备。首先必须要能够识别害虫，了解害虫是如何传播的以及会造成什么样的伤害。下一步就是要判断是否可以采取生物防治方法、使用哪种生物、应该使用的数量和需要什么样的条件。或者选择哪种化学农药、如何使用、以及有哪些限制。
除了化学和生物防治方法外，近年来人们对于生物技术防治的兴趣也越来越浓厚。使用这种方法时，不会将任何物质或捕食动物施加到作物上，而是改变作物的基因，使其产生一种物质，让植物对昆虫失去吸引力，甚至毒害昆虫。也就是说，植物本身就能驱除害虫。
来自市场与政府的压力，驱使种植者们采取用生物防治方法代替化学农药。本文得出的结论是，病虫害防治没有完美的解决方案，而是要取决于具体的情况，包括作物种类、种植者的知识储备、天气条件以及作物的生长阶段。病虫害防治没有完美的解决方案，任何一种方法都有优点和缺点。因此，无论什么情况下，采取正确的方式控制方法才是最重要的。
