中国近代农业昆虫学的研究工作,可以追溯到上一世纪的中叶。其后100余年中,这门科学从无到有,大体上经历了孕育、初创、发展、抗日战争、战后恢复等5个时期。孕育时期(1840~1910)鸦片战争以后,西学东渐,西方昆虫科学和中国古代害虫防治经验相融合
中国近代农业昆虫学的研究工作,可以追溯到上一世纪的中叶。其后100余年中,这门科学从无到有,大体上经历了孕育、初创、发展、抗日战争、战后恢复等5个时期。
鸦片战争以后,西学东渐,西方昆虫科学和中国古代害虫防治经验相融合,使中国近代昆虫科学事业进入一个新阶段。1859年(清咸丰九年),上海《英国亚细亚学会杂志》发表《过去13个世纪上海邻区飞蝗降落现象》,这是应用近代昆虫学研究中国蝗虫的早期论文。1865年(清同治四年)清政府创办新式军用企业江南机器制造总局(简称江南制造局)于上海,该局附设翻译馆(广方言馆),在其刊印的《格致汇编》上,登载介绍西方昆虫学知识的《说虫》、《虫学略论》等文章。1897年上海农学会(维新派倡导农学的团体)出版《农学报》,陆续刊印近代昆业昆虫方面的译文达94篇,从昆虫学概论,水稻、果树、蔬菜、茶树、家禽、卫生害虫,以至昆虫采集、饲养、生物防治及益虫保护,法规治虫,农药及杀虫植物,除虫器具等,都作了广泛介绍;罗振玉所写的《创设虫学研究所议》阐述了建立昆虫研究机构的重要意义与设想,惜未被清政府所采纳。
中国的昆虫学教育肇始于19世纪末。在1897年创办的浙江蚕学馆教育大纲中,即设有害虫论课程。1903年(清光绪二十九年)清政府制订各级学堂教育章程,规定高等农业学堂设昆虫学、养蚕学课程,中等及初等农业学堂设虫害课,近代昆虫学开始纳入各级学堂的教学内容。1908~1909年,、秉志先后赴美留学,在康奈尔大学攻读和研究昆虫学。1912年,东吴大学(江苏苏州)成立博物系,在国内培养了一批昆虫学工作者。1915年邹树文学成归国,先后执教于金陵大学农林科和北京农业专门学校。20年代初,东南大学(南京)农科设病虫害系,聘请等中国最早的一批留学归国的昆虫学者任教。其师生和这一时期归国的研读昆虫学的留学生,成为创立和开拓中国近代昆虫学和近代农业昆虫学的前导。
从19世纪中叶开始,某些西方昆虫学家在中国华东、华北、东北、西北、台湾等地采集昆虫标本,客观上起到了为中国研究昆虫分类积累资料的作用。1865年(清同治八年)法国传教士在北京中南海天主教堂内设立自然博物馆,陈列昆虫标本数千号。1883年震旦博物院成立于上海,亦收藏昆虫标本。1906年(清光绪三十一年)清政府工商部在三贝子花园(今北京动物园)成立农事试验场,由国人采集,制作昆虫标本。1912年在美国杂志上发表的《某些鳞翅目幼虫的被毛的同源性》是中国昆虫学家撰写的早期研究论文之一。
蝗害是中国自古以来的重大自然灾害之一。南京政府建立之初,江苏省曾额定预算作为各县治蝗经费,但实际上并未开展工作,蝗灾依然。从清末开始,江苏、浙江稻螟为害频仍,朝野呼吁。1890年后,清政府为了抵制洋纱洋布进口,创办机器织布厂,发展近代纺织工业,从外国引进陆地棉,然虫害远甚于中棉,使陆地棉试种推广受到影响,危及刚刚兴起的近代纺织工业。
1919~1920年,上海附近的浦东、南汇、奉贤、川沙等县棉花造桥虫为患,引起南京高等师范学校农科和上海实业界的关注。1921年由上海实业家穆抒斋资助,东南大学农科教授张巨伯主持,等在江苏南汇(今上海市南汇县)老港镇设立棉虫研究所,继移南通三余镇进行实地调查和系统试验,探索防治方法,示范推广,受到棉农的欢迎。1922年1月,由东南大学农科发起,上海银行团在发行通泰各盐垦公司债券中提供经费成立江苏省昆虫局,聘请美国加尼福尼亚州大学昆虫系系主任教授吴伟士(C.W.Woodworth)任局长兼总技师,张巨伯、邹树文等为技师。该局附设于东南大学内,主持全省害虫研究防治事宜。由棉虫、稻螟、飞蝗、蚊蝇开始,逐渐及于其他稻虫、桑虫,研究与推广并重(图1)。1928年以后,由张巨伯任局长兼主任技师。1931年该局撤销,并入江苏省农矿厅。
图1 江苏省昆虫局标本室一角
1924年4月,浙江省效法江苏,在嘉兴设浙江昆虫局,以治螟为主要任务。费耕雨为首任局长。1928年局址迁杭州,改为浙江省昆虫局(图2)。分区设立防治所,指导农民防治害虫;设置昆虫分类、昆虫生活史、杀虫药剂研究室。1930年改组为浙江省立植物病虫防治所,设置稻虫、果虫、桑虫研究分所代替各区防治所,增辟药械设计制造室;举办浙江省治虫人员养成所,前后三期,共培养70余人。1933年,恢复浙江省昆虫局名称,先后设置寄生蜂、蚊蝇、棉虫、菜虫、仓库害虫、森林害虫研究室。1937年日本帝国主义者侵犯杭州,局址迁建德,同年12月并入浙江省农业改进所。
图2 浙江省昆虫局
在江苏、浙江两省昆虫局的带动下,江西、湖南、广东、河北诸省也一度成立昆虫局或昆虫研究所,不久大都裁撤或并入其他机构。
在这一时期创立涉及昆虫研究的机构还有中国科学社生物研究所(1922年成立)、静生生物调查所(1928年成立)、中华农学会上海农事试验场(1928年成立)、中央研究院自然历史博物馆(1929年成立,后改名为中央研究院动植物研究所、动物研究所)等。江苏省第二农业学校、岭南大学生物系、燕京大学生物系、浙江大学农学院、中央大学农学院、金陵大学农学院、福建协和大学等教育单位也进行过一些研究或防治工作。
随着研究队伍的扩大,研究水平由总结推广传统治虫经验,逐步以近代科学指导研究,解决中国近代昆虫研究事业初期所面临直接威胁农业生产的主要虫害。昆虫学工作者在这一时期做了大量工作。东南大学农科在南通棉区设立棉虫研究所,通过调查研究认识到,金刚钻是影响江苏沿海及大江南北棉区的主要蕾铃害虫,小地老虎和大地老虎是威胁棉苗的主要害虫,经过形态、生活史、生活习性的研究,提出适用于当时生产条件的防治措施:捕蛾,摘除产卵嫩心,拾落花落铃以防治金刚钻;配制白砒毒饵、堆草诱杀地老虎;利用采后曝晒籽棉的自然温度,倡导秋季密室驱除红铃虫,以减少翌年虫源等。水稻害虫研究以三化螟为重点,逐步及于白背飞虱、稻螟蛉、稻铁甲、稻黑蝽、稻蝗、稻叶蝉。江苏省最先于1918年组织治螟考察团,调查稻螟的种类和生活习性,劝导农民防除。其后从探索防治方法出发,开展三化螟成虫发生、生物学特性、卵寄生蜂的种类等调查研究;浙江制订四季治螟示范方案;在嘉兴设立稻田寄生蜂保护试验区,各县设置螟蛾预测灯,试验诱蛾灯的适宜光度与设置高度,并设计制造自动计时诱蛾灯。1924年三化螟在浙江严重发生,浙江昆虫局置备诱蛾灯4万盏,对控制危害发挥了较好作用。飞蝗研究,已初步查明中国特别是江苏省的蝗虫发生种类及分布,划分江苏飞蝗永生区为三大片,分区组织防治;试验用白砒代替巴黎绿配制诱饵诱杀有效,沟渠水面喷浇石油阻杀跳蝻迁移入稻田。1928、1929两年,江苏及邻省飞蝗大发生,江苏省昆虫局全体技术人员、东南大学、金陵大学农科学生70余人,深入蝗区,指导农民,新老方法并用,进行大面积防治,终于控制了蝗灾。
主要有:①注意调查天敌昆虫和其他有益生物。在浙江稻区对田蛙捕食昆虫种类进行解剖分析,证明青蛙是害虫的重要天敌,提出禁止捕食;浙江永嘉发现并利用大红瓢虫、还从台湾引入黑腹红瓢虫防治吹绵蚧;广西发现捕食竹叶蚜虫的大突肩瓢虫和十三星大瓢虫。②开创利用杀虫植物和植物油研制巴豆乳剂防治桑蟥,棉油石碱液防治蚜虫;研究石灰硫磺合剂防治果树病虫害;运用化学方法,试抽闹羊花、百部、雷公藤、巴豆有毒成分及利用红砒试制砒酸铅;提倡用烟草水治虫,宣传栽培除虫菊,开辟药剂防治的新途径。③研究制造治虫器械。1926年,江苏省昆虫局委托工厂仿制成功喷雾器;1931年,浙江省植物病虫防治所设计制造第一架万能喷雾器。④探索水稻品种的抗螟性。⑤开始实施植物检验。1928年江苏省昆虫局在上海采用熏蒸剂处理由美国引进的棉花种子2500包(约100吨)。1929年实业部成立上海商品检验局,1932年公布商品检验法。
1933年中国农村复兴委员会制订的《中国植物病虫害防治计划草案》,是中国近代植物保护学史上的第一个病虫害防治研究规划。其中计划研究的害虫对象有蝗虫、螟虫等主要稻虫、麦类及其他谷菽害虫、棉虫、桑蟥、园艺害虫、仓库害虫、松毛虫、白蚁等,以及药剂与药械、昆虫分类、全国虫害损失统计、植物检疫。这一规划,大部分得到逐步实施。
图3 中央农业实验所病虫害系实验楼
1933年6月,中央农业实验所建立病虫害系(1940年改称植物病虫害系),负责研究全国病虫害问题,协助各省农事试验场的病虫研究和推广工作。该系设有实验楼、养虫室等设施(图3)。与中央棉产改进所棉虫股(1934年成立)、全国稻麦改进所(1935年成立)的昆虫学工作者,以及有关高等院校、省级机构广泛协作,有计划地开展工作,研究与指导防治并举。研究范围及于稻螟、棉虫、仓库害虫、果树害虫、蔬菜害虫、松毛虫、烟草蚜虫、甜菜害虫。结合飞蝗、稻螟、仓库害虫,开拓昆虫生态学、害虫猖獗学研究,试行蝗患,螟灾预测;以改进松毛虫防治技术为重点,开拓天敌昆虫调查与生物防治方法研究。中央农业实验所接受美国洛氏基金委员会的赠款,推进农业害虫防治,扩充杀虫剂、药械的研制和推广,以及农业昆虫研究人员的培养。1936年举办第一届全国治虫讲习会,培训治虫人员80余人。该所还与中央棉产改进所联合建立药械制造室,设计制成双管、自动式两种喷雾器,生产供应社会,带动江苏省农具制造所仿制喷雾器,以商品出售。
主要为:①蝗虫:1934年,召开了江苏、浙江、山东、安徽、河北、河南、湖南7省治蝗会议;根据实地考查,划分中国飞蝗的适生区、偶灾区、不活跃区及其在南北分布的地理、气候限制因素;规划全国治蝗措施,建立全国发生旬报制度。②稻虫:分析三化螟、二化螟、大螟在中国的地理分布及其生态特征,提出因地制宜制订治螟对策;阐述水稻品种孕穗期与螟蛾幼虫发生期吻合是造成白穗严重的重要原因,1933年首次试行螟灾预测;统一全国稻螟调查、观察、分析方法;1936年召开江苏、浙江、南京三省市治螟会议。根据生态研究,区分稻蝗的发生环境及其猖獗条件。1934年提出稻飞虱类和稻叶蝉类发生预察方法。③棉虫:在调查主要产棉七省虫害发生情况的基础上,确定研究重点。1937年就北部5省突出的棉蚜问题,组织指导大面积防治,对水质、棉油品质影响棉油乳调制的变化进行化学分析研究,制定硬水处理办法,解决了治蚜推广中棉油乳剂的调制问题,同时发掘推广治蚜土法。④果树、蔬菜害虫:对浙江黄岩柑橘区主要害虫,从种类调查,生活习性观察,到防治方法试验,取得不同程度的初步进展;山东烟台苹果区开展药剂治虫。南京、上海、杭州、广州市郊及沪宁铁路沿线蔬菜害虫种类多,为害程度严重,经建立药剂防治示范区,防治技术“不推而广”。⑤仓库害虫:研究谷象、米象产卵习性与温湿度的关系,为仓库管理及仓库害虫防治积累了资料。⑦害虫天敌调查:由稻虫、桑虫、柑橘蚧而及于松毛虫、棉花、柑橘、荔枝、蔬菜、甘蔗、茶树害虫、捕食性与寄生性天敌兼顾,系统研究广赤眼蜂生物学特性;对捕食松毛虫的有益生物螳螂、松鼠等也进行利用研究。⑧杀虫药剂:1935年南京紫金山松毛虫暴发,中央农业实验所与有关部门合作,结合人工击落幼虫,用研制成功的涂胶涂干,遮断幼虫上树为害,使中山陵园松林得免于灾。进口砒酸钙防治棉大卷螟无效,中央棉产改进所、中央农业实验所合作研制特种砒酸钙,后改称中农砒酸钙。广东分类鉴定浙江、福建、四川、海南岛采集的鱼藤标本,浙江从雷公藤中提取雷公藤精,试验有胃毒作用。继续宣传推广栽培除虫菊,自制除虫菊制剂,分析提取除虫菊毒素;试验利用雷公藤、苦皮藤、巴豆、闹羊花防治害虫。⑨植物检疫:1934年,公布了植物病虫害检验细则,翌年4月,上海商品检验局病虫害检验课扩建为植物病虫害检验处,开展园艺植物蚧类、贮粮害虫及除虫灭菌方法试验研究。
在这时期,全国农业昆虫研究机构和研究人员有新的增加。浙江省昆虫局扩大研究范围,湖南、广西、四川三省成立农事试验场,广东省农林局建立昆虫系,山东省建立烟草改良场。各省针对本地主要农业害虫开展研究防治工作。清华大学农业研究所、山东大学、四川大学、南通学院、江苏省立教育学院、东吴大学和中法大学的昆虫学工作者和化学工作者,也分别开展农业昆虫的调查、研究和杀虫剂的研究。胡经甫撰写的《中国昆虫名录》6卷开始出版,这是一部集中国昆虫分类研究成果的巨著。1934年中央农业推广委员主持编纂《中国农业文库》,其中由吴福桢编写的昆虫篇包括害虫防治通论和重要农业害虫两部分,在推广普及害虫防治知识中,起到了积极作用。
1937年7月7日,日本帝国主义者向中国发动大规模侵略战争。南京政府西迁四川,中央农业实验所、中央研究院及部分高等院校迁移西部,分散于西北、西南各地;敌占区各省的科研、教育组织,转入敌后,从而形成了一个多部门、多学科纵横交错的工作环境。中央农业实验所病虫害系,根据该所的总体安排,将技术人员分派到战时建立的四川、贵州、广西、湖南、云南工作站,结合各省农业改进所或农事试验场,会同农产促进委员会(后改为农林部农业推广委员会)、农林部各省农业推广繁殖站,向西部开拓农业昆虫的研究与防治。未设工作站的省份,如陕西、甘肃、西康诸省,则派驻技术人员或派员作短期调查。转移敌后工作的人员,也在非常艰难的条件下进行工作。中央研究院动物研究所、中国科学社生物研究所,以及清华大学、金陵大学、浙江大学、中央大学等一批著名的高等学府迁入内地以后,仍继续开展农业昆虫研究。
这一时期取得的主要成果有:①对内地11个省22种农林植物害虫的发生情况,8省和部分西迁高等院校所在地的害虫发生情况,6省积谷制度、仓库设施和仓库害虫种类与发生情况,有比较全面的了解;对主要农业害虫及其天敌昆虫,结合研究,作了较深入的调查。②过去东部地区行之有效的害虫防治技术,推向西部地区。在推广应用中,联系不同地区的具体条件,加以提高改进,又丰富了对中国农业虫问题的认识。③明确了西部地区主要害虫的防治决策。四川南部与西部自然环境与水稻耕作制度不同,治螟策略应各有不同。过去重视川西,忽视川南的倾向得到纠正。川南中稻以防治二化螟为主,晚稻为三化螟。贵州水稻的主要虫害,是稻弄蝶幼虫。广西水稻主要害虫为稻苞虫、三化螟、稻瘿蚊、粘虫(广东、广西称剃枝虫)分布区域不同,防治各有侧重。玉米是广西第二作物,玉米螟害是影响产量的主要因素,调节播种期,可以避免为害,又不影响产量;提倡彻底烧毁残株,或提前用作饲料。广西大豆歉收,虫害是主要原因。云南木棉的主要虫害是红铃虫,发生规律与陆地棉不同,防治措施相应有别。陆地棉“火风病”是叶蝉、蓟马所造成。长江流域陆地棉与中棉的僵烂铃率不同,其产生原因,虫害第一,病害次之,虫害以红铃虫关系尤大。④从广西玉米螟研究中,较早地提出防重于治的概念。结合水稻栽培、土壤肥料、稻螟三方面分析,认为云南在水稻正常生长期范围内移植,合理安排施用氮肥的数量、方式、时期,可以避免螟虫为害。四川南部水稻成熟后,有两次刈劈遗株的习惯,总结经验,改良劈刀,推动越冬治螟。仓库害虫研究,紧密结合金融系统的农本局仓库和地方系统的粮食仓库,推动仓储管理制度,引用近代防治技术,试用熏蒸处理,改良积谷方法。对长期影响四川蚕丝,甜橙生产而被忽视的桑木虱和橘大实蝇,提出可行的防治方法,抑制了蔓延。从棉花生长期8种主要棉虫先后发生的整体出发,试验分析对产量的影响,提出了棉虫调查测算损失的方法与公式。初步探索食菌瓢虫及引用大突肩瓢虫试验防治甘蔗绵蚜。⑤五倍子从过去侧重化学、植物学研究转向昆虫学研究,揭示了蚜虫种类与寄主之间的关系。对中国西南部白蜡虫产殖情况作了全面考查;对雄虫泌蜡习性、寄生树种、死亡原因作了系统研究;在紫胶虫的研究上,考查了产胶区的地理范围以及云南产胶区域。
包括:土法批量生产中农砒酸钙及砒酸铅试制;利用牛胶和无患子改进制成硬水植物油乳剂,以及植物油钠皂;改进广西土产烟草制剂的几种方法;采用四川土制打铜皮和竹管制成的单管喷雾器,缓解了战时药械的紧缺状况。杀虫植物的利用,普遍受到注意。对西南各省的杀虫植物,进行了一次较全面考查,发现荳薯种子有触杀、胃毒及拒避作用,分析鉴定其有毒成分为鱼藤酮类化合物;厚果鸡血藤(俗名冲天子)种子兼具接触、胃毒杀虫作用;广西柳州引种毛鱼藤繁殖成功;国产除虫菊杀虫有效成分含量的分析及其与毒力的关系测定;应用光谱学研究鱼藤酮;还研究砒酸二铅、砒酸三铅、砒酸二钙、砒酸三钙等4种砒素剂的制造方法;试验制造硫酸铜、碱式硫酸铜、硫磺粉、可湿性硫磺粉、氯化苦、硫酸烟碱等,探索扩大产品的途径;探究波尔多液防治棉叶蝉的杀虫作用机理,充实对波尔多液防病治虫的认识。
中国从20年代开始,运用近代科学知识研制自然农药,试制治虫药剂器械,30年代初仿制与自行设计并进,40年代初开始进入小型工厂化生产阶段。1943年,重庆政府成立农林部病虫药械制造实验厂(图4),为发展中国农药、药械工业迈出了重要的一步。在其前后设立的还有四川省农业改进所植物病虫药剂制造厂,以制造杀菌剂为主;浙江省农业改进所杀虫药剂制造厂。广东省农林局病虫室调制杀虫植物农药分发给农民;福建省有关部门委托工厂仿制各种喷雾器、撒粉器供城乡应用。
在中国共产党领导的各抗日根据地,也不同程度地进行昆虫学研究和害虫防治工作。延安自然科学研究院(1939年成立,1940年扩大为延安自然科学院)设有病虫害课。陕甘宁边区的光华农场(延安农业试验场)和农业学校曾就当地重要害虫粟灰螟进行比较细致的观察研究,选育抗螟品种“狼尾谷”加以推广。陕甘宁边区政府十分注意总结农民群众的治虫经验,利用报刊宣传植物保护知识。1944年太行山抗日根据地曾组织23个县、879个村的25万干部群众,捕杀飞蝗、跳蝻和挖掘蝗卵,扑灭了蝗灾,保护了农业生产。
图4 重庆政府农林部病虫药械制造实验厂的药效试验室
1945年8月,日本帝国主义投降,战时西迁的机关、学校复员,迁回原址。中央农业实验所迁回南京。恢复组建全国棉产改进处、成立全国烟产改进处。大部分省级农业改进所、农事试验场继续或恢复昆虫研究。在北平和吉林公主岭,分别组建北平农事试验场和东北农事试验场,均隶属中央农业实验所,在这两个规模很大的试验场内,设有病虫害系害虫研究室,从事华北和东北大区的农业昆虫研究工作。上海市及台湾省恢复植物检疫。清华大学、北平大学两校农学院分别设昆虫学系。天则昆虫研究所成立于陕西。北平研究院动物研究所重建昆虫研究室。台湾光复,重归祖国以后,组建了台湾省农业试验所,其后按农区设立分所。总所设应用动物系,昆虫分类与农业昆虫研究并进;农业化学系研究杀虫剂。全国研究范围,包括飞蝗、稻螟以及麦类、豆类、棉花、烟草、蔬菜、果树、药材害虫,台湾省还进行紫胶虫及其天敌的研究。
抗日战争胜利,对外科学文化交流恢复。1945年重庆政府曾选派10余名赴美专门学习昆虫学的人员;一批赴美实习农业昆虫、药剂、药械的人员于战后回国。
战后恢复了全国蝗患旬报制度,刊行全国蝗患调查报告。六六六粉剂与毒饵诱杀蝗虫在中国首次试验成功,受到安徽滁县蝗区群众的欢迎。调查全国棉区害虫种类、分布、发生情况、寄主植物、天敌等,分别棉区试验不同棉虫组合下有机氯制剂及其复制剂的施用方案,试验示范取得成效。滴滴涕、砒素剂玉米粉及其代替物诱饵防治烟夜蛾,在河南试验示范获得成功。试验滴滴涕涂干,遮断松毛虫上树为害,经中山陵松林大范围检验,成效显著。鱼藤粉来源的改善以及有机氯制剂等新药剂的出现,药剂防治试验更为活跃;有机氯等杀虫剂开始引入稻螟防治。1948年2月,在南京召开了全国病虫防治讨论会,商讨全国农作物病虫防治方针,药剂、药械供应与保管,南京政府与各省农业昆虫防治工作的联系。1949年4月,在浙江杭州召开了太湖流域治螟研究计划讨论会,制订治螟研究方案。这些活动,对全国或部分省的治虫工作,都产生过一定影响。
南京政府农林部病虫药械制造厂战后由重庆迁往上海,更名为农林部病虫药械制造实验总厂,在北平建立分厂;农林部在沈阳成立东北病虫药械制造实验厂和沈阳铁西分厂。运用联合国善后救济总署的救济物资和日伪病虫药械及研究实验设备,充实各病虫药械制造厂,或分配各地,加强了农药、药械的研究与制造能力,推动了各省的农业害虫防治。台湾省农产公司恢复了鱼藤粉的生产。
新兴杀虫剂滴滴涕在中国的仿制合成,鱼藤精乳剂创制成功,使农药商品化生产水平进一步提高。“菜虫药”的复配设计与工厂试产,1950年受到中华人民共和国华东区第一次农业展览会的奖励。有机氯制剂(滴滴涕、六六六等)的残效等生物测定着手进行,此外还开始硫酸烟碱、氟铝酸钠、细矽粉的研究制造。
为治虫药械恢复扩大生产,并开始其他种类的设计研制,1948年春季,农林部病虫药械制造实验总厂在上海召开病虫药械应用技术联合检讨会,协调了药械制造部门与应用研究部门的合作。
中国近代农业昆虫学的研究工作,是在半封建半殖民地的社会制度下,逐步开展起来的。由于历史条件的限制,进展缓慢,且不平衡。中华人民共和国成立以后,研究工作得到全面开展,成为推动农业生产的强大生产力。
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