3月18日，云南大学西南跨境生态安全教育部重点实验室韩鹏教授团队联合美国罗格斯大学Cesar Rodriguez-Saona教授, 澳大利亚昆士兰大学Myron P. Zalucki教授, 浙江大学刘树生教授和法国国家农业食品与环境研究院Nicolas Desneux研究员，在Communications Biology以Perspective的形式发表了题为A theoretical framework to improve the adoption of green Integrated Pest Management tactics的论文。
该观点论文针对当前农业系统IPM应用的两大现实问题：（1）为什么农业病虫害绿色防控技术应用成本居高不下，最终导致“叫好不叫座”？这是长期面临的一个现实问题。一方面，单项有害生物绿色防控或生态调控技术层出不穷，然而，这些技术的集成应用示范往往是“鸡尾酒式”的简单混合使用，容易造成技术内耗，导致集成度低下和相应的高成本。另一方面，当前的防控没有考虑到同一作物体系中多种害虫之间的互作关系，防控中往往顾此失彼。简单概括，这两方面反映为防控的“低协同度”和“低覆盖度”（前者造成cocktail IPM，后者造成biased IPM），最终导致高成本和较低的农户接受度。上世纪60年代美国加州大学学者提出的IPM框架是科学的，但是它只是一个决策模型，它告诉我们可以用哪些技术开展防控，以及何时防控，然而，IPM框架并没有告诉我们如何解决“低协同度”和“低覆盖度”的问题。控害技术集成应用水平的提升亟需一个理论框架为指导，而“土壤-作物-害虫-天敌”多营养级互作中的生态学原理为我们提供了一个绝佳的视角。（2）气候变化与农业生产长期以来是一个矛盾体，FAO在2010年提出气候智慧型农业（CSA）的理念，那么，有哪些缓解和适应气候变化的农业措施（CMAAPs）恰好能在IPM中发挥重要作用？这是当前减排面临的另一个现实问题。为了回答这个问题，我们倡导挖掘氮肥减施、有机肥替代化肥（或部分替代）、间作豆科作物、轮作覆盖作物等如何通过bottom-up effects影响“作物-害虫-天敌”互作关系，以及最终对作物产量和品质产生什么影响。同时定量评估CMAAPs的环境效应（土壤N淋溶、非碳温室气体N2O排放、土壤有机碳储存、微生物群落改变等），以及CMAAPs是否能提升作物系统对极端气候（如干旱）的适应能力。我们建议采用“控害表现-经济收益-环境效应”多标准评价体系（Performance-Economy-Environment (PEE) multi-criteria Assessment）‘’，来综合评估多技术的集成是否为最优。这方面研究的目的是在“植物保护”中兼顾“气候行动”，为联合国2030可持续发展目标（SDGs）中的目标1、2、3、13和15的实现贡献智慧。
为了破解上述现实问题，我们需要在IPM范式内构建一个新的理论框架来提升IPM应用水平。基于“整体论”和“系统论”的思维，我们提出了“多害虫多维调控”理论框架（Multidimensional Management of Multiple Pests, 3MP）,多维度是指“空间维度”（多控害技术驱动控害的协同性和“时间维度”（作物生长期内多害虫重叠或先后发生次序对害虫发生的影响）（图1）。另外，系统中还包含仅作用于有害生物的“独立控害技术”（IPCT），如清园、理化诱控和生物农药等。基于该理论框架，可以针对某一特定作物设计“多因素操纵性控制实验”，在开放大田、半开放大田、温室和实验室各个场景开展实验，找到各关键控害技术措施的协同关系，最终形成高集成度、气候友好的综合防控技术包用于田间推广应用。基于多学科交叉的特点，此类研究涉及大农学（昆虫、病理、作物生理、栽培）、资源与环境（土壤）和生态学多个学科。3MP理论框架与IPM范式的异同点和关系见图2。
图1：3MP理论框架示意图
图2：3MP理论框架与IPM范式的异同点与关系
我们基于3MP理论框架开展田间实验，预期可以实现以下三个目标：（1）通过明确bottom-up效应与top-down效应的交互作用，提升各IPM单项技术的“协同度”。（2）通过明确作物介导的多害虫之间的间接互作关系（indirect interactions）、以及天敌介导的害虫之间的间接互作关系，提升控害的“覆盖度”。（3）明确CMAAPs在IPM中的潜在作用，大力推广有价值的农业措施（有利于控害、有利于环境），实现“植物保护”和“气候行动”双赢。
欧盟植物保护计划ENDURE（European Crop Protection in 2030, A foresight Study）曾指出“以系统化的思维开展专业化和异质性团队协作，以多学科跨地区的集成技术创新成果，攻克植物保护技术问题”。陈剑平院士曾指出“现代农业的整体发展不仅是单项技术的研发，更要求在资源、环境和能源等方面开展技术集成，满足产业和生态可持续发展技术需求”。戈峰研究员曾提出，农业害虫防控要从“综合”转变为“整合”。这些陈述均强调了“系统性、整体性思维”的重要性和必要性。3MP理论框架的提出与发展将对绿色农业生产、农田生物多样性保护、农业面源污染治理、温室气体减排和农业系统极端气候适应力提升等方面起到推动作用。我们期待国内外同行关注这一理论框架，共同推动其发展成为“IPM 2.0”。
