综述:从化学防治到生态韧性:干旱农业中的生物防治与病虫害综合治理

《iScience》:From chemical control to ecological resilience: Biological control and integrated pest management in arid agriculture

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年09月02日 来源:iScience 4.5

编辑推荐:

   摘要 阿联酋的农业在维持粮食系统韧性方面发挥着重要作用,但其运作环境面临着极端高温、水资源匮乏、盐碱化以及持续的害虫压力等挑战。本系统综述评估了生物防治和综合虫害管理(IPM)作为替代高强度农药使用的方法,重点关注椰枣、蔬菜和设施栽培。证据表明,常规依赖农药可能加速抗药性产

  

摘要

阿联酋的农业在维持粮食系统韧性方面发挥着重要作用,但其运作环境面临着极端高温、水资源匮乏、盐碱化以及持续的害虫压力等挑战。本系统综述评估了生物防治和综合虫害管理(IPM)作为替代高强度农药使用的方法,重点关注椰枣、蔬菜和设施栽培。证据表明,常规依赖农药可能加速抗药性产生、破坏有益生物、增加职业健康风险和残留风险,并威胁土壤和水质。阿联酋和海湾地区的研究表明,信息素监测、微生物制剂、半化学信息素、卫生措施、选择性农药以及精准技术可以促进更可持续的虫害控制,特别是在防治红棕象甲方面。然而,田间表现不稳定、本地验证有限、农民认知、推广服务不足、注册壁垒以及激励机制薄弱等因素制约了这些方法的推广。以监测为中心、本地验证的生物防治工具、更强大的推广服务、选择性干预措施以及配套的政策支持的分阶段过渡,是推动阿联酋干旱农业实现韧性作物保护的可行且最可信的路径。

图题摘要

引言

阿联酋代表了在追求可持续作物生产方面最具挑战性的环境之一。高温、低降雨、有限的可耕地、地下水盐碱化以及对外部粮食供应的高度依赖,使得增强国内生产意愿与干旱农业的环境限制之间形成了结构性矛盾。因此,阿联酋的农业可持续性不能仅从产量角度来看待,而必须从韧性、战略自给能力以及农业系统在生态压力下持续运作的能力来解读。这种框架对于害虫管理尤为重要,因为作物保护决策既可能支持也可能损害系统的长期韧性。

为本次综述收集的文献表明,阿联酋的害虫管理处于粮食安全、环境管理和公共卫生的交汇点。国内生产具有战略重要性,因为该国仍然高度暴露于供应链中断风险中,而椰枣、蔬菜和设施栽培园艺等主要作物既容易受到病虫害的影响,也容易受到气候压力的影响。在这样的环境中,化学农药往往显得具有吸引力,因为它们能提供快速且可见的压制效果。然而,同一批文献也表明,长期依赖化学防治会导致抗药性产生、残留、生物多样性丧失、职业暴露和污染风险,这些问题在脆弱的干旱生态系统中会被进一步放大。

证据基础的范围有意超出了仅针对阿联酋农学的综述范围,将本地作物保护问题与更广泛的可持续害虫管理科学联系起来。其涵盖范围包括:阿联酋粮食安全和生产系统研究、作物和椰枣韧性研究、以红棕象甲及相关威胁为重点的阿联酋/海湾地区害虫管理证据、干旱地区的土壤、水和气候限制、农药使用和农药风险综述、生物防治和微生物投入品研究、IPM框架论文以及有助于解释实施障碍的农民采纳或知识-态度-实践(KAP)导向研究。精选证据基础的分类在表S1–S8中展示。

本综述提供了一个综合评估,超越了对害虫防治效果的常规讨论,将阿联酋的害虫管理作为跨越国家安全、农场生产力、环境完整性和职业及消费者健康的多尺度可持续性问题来考察。它将阿联酋特有的证据与更广泛的干旱地区研究相结合,发展出一种情境敏感的综述,解释了为何依赖化学的防治方法仍然根深蒂固,以及基于生物的和综合的方法如何能够支持向更具韧性的农业系统过渡。

综述方法

综述设计与范围

本文采用系统化叙述性综述设计,综合了关于阿联酋(UAE)及类似干旱和半干旱生产系统中化学农药依赖、生物防治、综合虫害管理(IPM)和农业可持续性的异质性证据。选择叙述性综述是因为现有证据包括实证研究、综述文章、建模研究、田间报告、机构报告以及考察农民知识、态度、实践和技术采纳的研究。研究设计的多样性、分析目标和报告结果不支持定量汇总或荟萃分析。因此,综述遵循了结构化流程,包括来源清理、相关性筛查、主题组织、证据评估和批判性叙述性综述。

来源语料库与纳入标准

来源语料库取自为本次综述汇编的精选文献矩阵。来源的纳入条件是为以下六个分析领域中的至少一个做出直接贡献:(1) 阿联酋农业和国内食品生产的战略重要性;(2) 影响干旱环境农业的气候、水文和土壤相关限制;(3) 影响阿联酋主要作物(特别是椰枣、蔬菜和设施栽培系统)的病虫害和杂草压力;(4) 与化学农药使用相关的环境、食品安全、职业健康和公共卫生后果;(5) 生物防治、微生物制剂、半化学信息素、监测技术、精准工具和IPM;(6) 影响可持续害虫管理过渡的农民采纳、推广、监管、治理和实施障碍。由于具有直接的语境相关性,阿联酋特定的研究受到优先对待。当海湾地区和其他干旱和半干旱农业系统的证据能够提供与阿联酋条件相关的生物机制、管理原则、技术或实施经验时,这些证据被保留。当来源为重复或近似重复的记录、明显超出综述范围或未能实质性地贡献于综述问题时,则予以排除。

筛查与主题组织

证据筛查过程分阶段进行。首先删除重复和近似重复的记录。然后对剩余来源评估其相对于综述问题和预定义纳入领域的关联性。合格来源被组织为六个主题群:粮食安全背景;干旱生产限制;病虫害和作物脆弱性;农药依赖及相关风险;生物防治和IPM方法;以及采纳、推广和治理障碍。在删除重复和近似重复记录并对照综述目标进行评估后,合格来源被保留在精选证据语料库中,并按照六个主题领域进行叙述性综述组织。

综述工作流程在图1中总结,主要设计特征、纳入标准和分析程序在表1中总结。纳入来源对综述主要主题的贡献在表S1–S8中记录。

图1 综述工作流程与证据处理框架

工作流程总结了来源语料库定义、删除重复和近似重复记录、相关性和纳入评估、构建精选证据语料库、主题组织和综合叙述性综述。合格来源被组织为六个分析领域:粮食安全背景;干旱生产限制;病虫害和作物脆弱性;农药依赖及相关风险;生物防治和综合虫害管理方法;以及采纳、推广和治理障碍。另见表S1–S8。

元素 | 描述
--- | ---
综述设计 | 系统化叙述性综述,旨在综合与阿联酋可持续害虫管理相关的异质性证据。
证据基础 | 经精选的同行评审文章、综述、建模研究、田间研究以及选定的机构和区域报告语料库。
地理范围 | 优先选择阿联酋特定证据。当与阿联酋干旱农业条件直接相关时,保留海湾地区和国际证据。
纳入标准 | 当来源对粮食安全、干旱生产限制、作物和病虫害脆弱性、农药相关风险、生物防治和IPM或采纳和治理做出贡献时予以保留。
排除标准 | 删除重复和近似重复记录、明显偏离主题的来源以及未能实质性回答综述问题的来源。
筛查程序 | 记录经过重复删除、对照综述问题和分析领域的相关性评估以及主题分类。
数据提取 | 提取研究目的、地理聚焦、作物或生产系统、害虫管理主题、主要发现以及与阿联酋可持续转型相关性的信息。
证据组织 | 纳入来源被分为六个主题群:粮食安全背景;干旱生产限制;病虫害和作物脆弱性;农药依赖及相关风险;生物防治和IPM方法;以及采纳、推广和治理障碍。
证据评估 | 未应用数值质量评分。证据使用相关性和可信度框架进行解读,优先选择与阿联酋直接相关的证据以及明确链接到可持续性结果的证据。
分析方法 | 使用主题比较和批判性叙述性综述,而非定量汇总或荟萃分析。
方法学边界 | 本综述综合了定义的文献语料库,不声称具有等同正式系统综述的穷尽覆盖性。

表1 综述设计、证据选择标准和分析策略

数据提取与证据评估

从每个纳入来源中提取的信息包括研究目的、地理聚焦、作物或生产系统、主要害虫管理主题、主要发现以及与阿联酋可持续作物保护转型的相关性。提取的信息用于比较农学、昆虫学、植物病理学、环境健康、食品安全、农业推广和可持续性研究之间的证据。

未应用正式的数值偏倚风险或质量评估工具,因为证据语料库包含差异很大的研究类型。相反,综述采用了相关性和可信度框架。阿联酋特定的实证研究、近期全面综述以及明确将害虫管理实践与环境质量、职业健康、食品安全、生物多样性、土壤功能、水质或农业韧性联系起来的研究报告被赋予了更大的解释权重。较旧的研究在提供独特的阿联酋相关证据、基础性的害虫管理概念或近期研究未能充分解决的信息时被保留。

证据综合

提取的证据通过主题比较和批判性叙述综合进行整合。跨研究比较用于识别农药依赖的反复驱动因素、主要的环境、职业和食品安全问题、在高温、盐碱和水资源受限条件下的可行生物防治和IPM选项,以及影响采纳的技术、行为、制度、监管和政策障碍。

未计算汇总效应估计值,因为纳入的研究在设计、作物系统、地理环境、干预措施、对照和报告结果方面差异很大。因此,本文应被解读为对定义的证据语料库的透明且结构化的综述,而非穷尽性的系统综述或荟萃分析。该方法仍然提供了一个可重复的框架,用于将阿联酋特定证据与相关的区域和国际学术成果整合,并确定研究优先事项和阿联酋农业可持续害虫管理的实践路径。

为支持分析的连贯性,纳入的研究被组织为六个主题群。第一个群涉及国内农业对阿联酋粮食安全的战略重要性。第二个群考察了干旱农业中的结构性生产限制,包括水资源匮乏、盐碱化、土地退化和气候压力。第三个群综合了作物脆弱性和害虫压力的证据,重点是椰枣、蔬菜系统和设施栽培。第四个群关注化学农药依赖及其后果,包括抗药性发展、残留形成、生态破坏、职业暴露和污染风险。第五个群审视了生物防治和IPM的技术范围,包括微生物制剂、半化学信息素、保护性生物防治、监测方法和精准支持技术。第六个群考察了农民采纳、知识体系、推广能力、机构支持和影响从化学密集型防治向更可持续替代方案过渡的政策条件。这些领域在表1中汇总。

为什么农业在阿联酋仍然重要

阿联酋农业的重要性往往被低估,尤其是仅以其在国内生产总值(GDP)或国家总就业中的份额来衡量时。文献将农业定位为高度脆弱粮食系统中的战略资产。Sharma等人(2024)将技术驱动的国内生产定位为减少进口依赖和提高供应链中断韧性的更广泛努力的一部分,而Ammar等人(2024)则认为阿联酋的粮食安全必须从多维角度来理解,涵盖可获得性、可及性、利用率和稳定性。从这个视角看,农业的重要性不仅在于其经济贡献,还在于它支持国家在进口暴露、环境压力和不确定性上升背景下的韧性。因此,害虫管理不应被视为边缘性的农学问题;它直接关系到粮食系统安全和国内生产的战略连续性。

来源基础还表明阿联酋农业具有高度差异化特征。椰枣保持了经济、生态和文化意义,而蔬菜、设施园艺系统和选定的谷物及块根作物构成了具有不同脆弱性的额外生产领域。Manikandan等人(2025)表明,阿拉伯半岛的椰枣种植仍然高度暴露于盐碱化、干旱、极端温度和害虫压力之下。Fatnassi等人(2023)同样证明,设施农业为阿联酋的食品生产提供了重要机会,尽管其表现仍受到极端高温、水资源匮乏和技术限制的制约。此外,Alkaabi等人(2025)表明,农民对土地适宜性和生产力的感知受到水资源管理、作物选择、可持续意识以及知识分享网络的影响。综上所述,这些研究表明阿联酋的作物保护必须在更广泛的可持续转型框架中来理解,而非作为孤立的技术问题。

除传统作物生产外,阿联酋还保留了重要的民族植物学和药用植物遗产,这些遗产对当地使用和当代科学研究仍然具有相关性。

近期综述记录了在阿联酋本土发现、栽培或广泛使用的多种药用植物,包括海娜(Lawsonia inermis)、黑种草(Nigella sativa)、枣属植物(Ziziphus spp.)、洋葱(Allium cepa)、大蒜(Allium sativum)、海枣(Phoenix dactylifera)、胡芦巴(Trigonella foenum-graecum)、印度人参(Withania somnifera)、刺山柑(Capparis spinosa)、苦瓠瓜(Citrullus colocynthis)、白桑(Morus alba)和狭叶刺枝麻(Rhazya stricta)。这些植物被讨论与其抗糖尿病、抗微生物、心脏保护、营养以及食品安全方面的应用,表明阿联酋的植物学价值超越了基本粮食和商业作物,还包括具有持续文化和治疗意义的药用物种。

这一更广泛的植物学基础进一步强化了这样的论点:阿联酋的农业不仅应被视为生产部门,还应被视为更广泛的健康、可持续性和生物资源体系的一部分。

农药密集型作物保护及其可持续性限制

化学农药在现代农业中根深蒂固,因为它们往往高效、可扩展,并且对农民而言是容易理解的控害手段。Tudi等人(2021)和Shattuck等人(2023)等综述表明,农药使用已与农业现代化和全球作物保护市场在结构上紧密联系。然而,这些综述同时显示,农药密集型体系的真正环境和社交成本通常被外部化。当害虫管理仅根据可见的短期压制效果来判断时,就容易忽视其对生物多样性、生态调控、残留物、抗性和环境污染的长期影响。

虽然阿联酋的具体证据仍然有限,但指向相同的方向。Kaakeh等人(2007)记录了阿联酋和阿曼蔬菜农场中广泛的农药使用,农民使用了大量杀虫剂和杀菌剂,以及较小范围的除草剂。特别重要的是发现,许多害虫管理信息来自农药销售代表。这一模式很重要,因为它表明控制决策可能更多地受到以产品为中心的咨询系统的影响,而不是由生态阈值来决定。在脆弱的干旱农业生态系统中,这会使农场陷入难以逆转的投入密集型害虫管理常规。

农药依赖也是自我强化的。Pu和Chung(2024)表明,杀虫剂抗性现在涉及多种机制,包括靶标位点抗性、代谢抗性、渗透和隔离机制。Sen等人(2023)同样将除草剂抗性描述为一个复杂且不断演化的系统性问题,而非简单的单基因现象。当这些抗性动态与高价值作物典型的反复干预压力相结合时,化学依赖可能产生"跑步机效应":害虫变得更难控制,处理频率上升,选择压力进一步加剧。这对阿联酋来说是一个特别严重的担忧,因为热致作物胁迫和缺水可能已经缩小了农艺误差的余地。

环境、食品安全和公共卫生后果

跨文献的一个主要发现是,农药影响远超靶标害虫。Verdadero等(2025)、Pathak等(2022)、Zhou等(2025)和Kumar等(2024)描述了农药对土壤生物、非靶标节肢动物、水生系统、鸟类和更广泛生态互作的影响。这些影响在干旱农业中可能尤为严重,因为那里的生态缓冲能力有限。有益生物和生物调节作用的减少反过来会增加对反复化学干预的依赖。

公共卫生维度同样重要。Shekhar等(2024)综合了将慢性农药暴露与癌症、神经障碍、呼吸问题和内分泌干扰联系起来的证据。Desye等(2024)表明,发展中国家情境中的农民仍存在不安全的使用实践,而Beyuo等(2024)和Jia等(2024)则审视了植物源和动物源食品中残留物的影响。

Shahidullah等(2023)进一步证明,知识、态度和实践的差距会持续存在不安全农药使用。虽然并非所有这些研究都以阿联酋为特定对象,但它们与阿联酋的相关性很强,因为底层的因果路径——包括培训不足、暴露风险和食品安全问题——具有高度可转移性。

农药密集型农业的环境风险也与水土脆弱性相互交织。Chander等(2024)解释了集约化肥料和农药使用如何导致干旱和半干旱地下水系统中的硝酸盐污染。Williams等(2025)表明土地利用和气候条件增加了干旱环境下地下水的脆弱性。Wang等(2023)、P. Sharma等(2024)和Al-Shammary等(2024)共同证明,土壤退化、盐渍化、有机质下降和微生物功能受损是旱地农业的核心风险。这些发现对阿联酋至关重要,因为那里的水质、土壤功能和长期土地生产力已经承受结构性压力。

阿联酋农业中的害虫压力:海枣、蔬菜和气候胁迫

阿联酋文献中最突出的害虫挑战是红棕象甲(Rhynchophorus ferrugineus),它是整个海湾地区和更广泛棕榈种植区海枣的重大威胁。Aziz(2024)综述了该害虫的全球入侵性和严重性,强调尽管管理努力广泛,但控制成功仍不均匀。在阿联酋,Na等(2024)表明,精心选择的性信息素、食物诱饵和乙酸乙酯组合可以显著提高诱捕效果。同一研究还发现了成虫活动的强烈时间模式,表明更好的生态理解可以改善干预设计。Hammami等(2024)报告,在其长期运行的ICBA田间环境中,有机处理比化学处理更有效地减少了象甲数量,同时强调了检测技术、电子监测和未来数字工具的作用。

蔬菜系统呈现了不同的但同样重要的挑战。Kaakeh等(2007)发现阿联酋农场面临广泛的害虫和病害复合体,包括粉虱、潜叶蛾、地老虎、番茄果实螟蛾、茄子果实螟蛾、猝倒病、霜霉病和疫病。如此多的害虫多样性增加了不确定性,可能导致种植者倾向于预防性或频繁喷洒。然而,正是这种多样性说明了综合害虫管理的重要性:多样化的害虫压力无法通过简单单一战术的农药策略有效管理。相反,它需要监测、基于阈值的行动、卫生管理、选择性化学制剂、生物抑制和作物特异性预防措施的组合。

气候变化和灌溉胁迫可能加剧这两种脆弱性。Mamassi等(2025)表明,在阿联酋未来排放情景下,气温上升和水胁迫可能急剧降低小麦、玉米和马铃薯的产量并改变其韧性特征。Dzvene等(2025)进一步在干旱和半干旱系统层面表明,粮食系统的气候适应将依赖于战略性灌溉、作物多样化和耐受性品种。从害虫管理的角度来看,这意味着未来的控制策略必须是气候敏感的。热胁迫可以改变植物易感性、害虫发育速率和生物防治效果,使静态的农药日历越来越不适用。

生物防治能现实地贡献什么

生物防治在应用讨论中有时被过于宽松地呈现,因此概念精确性很重要。Stenberg等(2021)阐明,生物防治涉及直接或间接抑制害虫的生物体,这样的控制可以通过自然、保护、古典或增益途径发生。这个定义很有用,因为它将真正的生物防治与更广泛的低化学管理话语区分开来。对阿联酋而言,生物防治应被理解为一系列活体策略家族,可包括微生物拮抗剂、寄生性昆虫、捕食者和增强当地天敌的生态方法。

文献证明了生物防治可能改善可持续性的几种机制。Lahlali等(2022)、Lee等(2023)、Beyari(2025)、Sarrocco(2023)、Tyagi等(2024)和Nchu(2024)共同描述了有益生物的直接或间接拮抗、竞争、诱导系统抗性、微生物组介导的抑制和疾病调控。这些机制在干旱农业中有价值至少出于三个原因。第一,它们减少了对常规农药抗性的选择压力。第二,它们能够保护有益生物多样性而非侵蚀它。第三,它们与残留敏感的粮食系统和可持续性导向的生产叙事高度契合。

然而,生物防治不应被浪漫化。综述文献清楚地表明,有效性会随温度、湿度、作物系统、紫外线暴露、施用时间和与其他田间作业的相容性而变化。Bai等(2023)提醒我们,生物防治必须与物理和化学控制一起评估,而非被假定在所有情境中占主导地位。在阿联酋,气候恶劣是定义性条件,这意味着本地验证的部署策略至关重要。实际的问题不在于生物防治在某处是否有效,而在于在盐碱、高温和水分受限系统中它在什么条件下能可靠工作。

对于海枣而言,前景是有希望但仍在发展中。近期以海湾为中心的证据表明,微生物生物杀虫剂、昆虫病原线虫、信息素和智能监测工具等低影响方法可以改善干旱条件下海枣系统的昆虫管理。这表明红棕象甲管理是阿联酋扩展以生物防治为中心的综合害虫管理最现实的近期切入点之一。该作物具有战略重要性,害虫严重,且以化学为主的方案的局限性已被广泛认可。

综合害虫管理作为操作性框架

此处综述的证据表明,生物防治在嵌入综合害虫管理框架内时最为有效,而非作为常规农药的独立替代品。Deguine等(2021)表明,许多综合害虫管理项目已偏离其生态基础,使化学控制成为操作性默认方案。Tamò等(2022)通过提出"综合害虫管理3.0"模型来应对这一局限性,该模型以改善农民决策、加强基于自然的选择和整合新兴技术为中心。这一方向得到了更新的综合研究支持,这些研究表明当代综合害虫管理越来越依赖生物防治、保护实践、靶向农药施用以及利益相关者之间更强的知识交流。

从这个意义上说,阿联酋的关键问题不是生物防治能否在所有情况下替代农药,而是生物、生态和化学战术如何在一个更具选择性、知识导向和可持续性导向的作物保护系统中组合。

对于阿联酋,操作性综合害虫管理框架可以围绕五个相互关联的要素来构建。第一,监测应依赖信息素诱捕器、田间巡查和数字监测,以早期检测害虫压力并改善干预时机。第二,决策应基于阈值,以与害虫密度、作物阶段和预期损害相关联的响应取代常规喷洒。第三,应扩展生物和生态战术,包括微生物产品、捕食者、寄生性昆虫、卫生管理、生境管理和诱饵系统。第四,当需要化学干预时,农药使用应精确、有选择性,并时机恰当以最大程度减少非靶标损害和抗性压力。第五,害虫管理必须与水智慧和气候智慧农艺相结合,以确保受胁迫作物不以害虫动态独立于盐碱度、热胁迫或灌溉胁迫的方式来管理。这一系统的逻辑对阿联酋和海湾海枣及设施栽培系统特别相关,在这些系统中,可持续的昆虫管理现在越来越多地结合生物防治剂、信息素、精确监测和早期检测技术。

精准农业可以进一步加强这一框架。Fleischer等(1999)建立了以害虫制图进行空间变异管理作为精准综合害虫管理的逻辑,这一方法在干旱农业中日益相关,因为遥感、物联网系统和智能灌溉可以支持定点决策。在阿联酋背景下,这一点尤为重要,因为它提供了一条从全面农药使用转向数据知情干预的途径,这在农学和环境上都是可辩护的。近期的红棕象甲研究也支持这一方向,强调电子检测系统、信息素诱捕和海湾条件下海枣的集成生态友好管理方案。

同时,实施不能被理解为纯粹的技术问题。采用研究表明,知识、培训、信任、激励和咨询系统仍然关键。

因此,阿联酋可信地摆脱常规农药依赖的转型将不仅要求生态有效性,还需要更强的推广、农民培训和治理支持。

综合来看,文献表明阿联酋害虫管理的未来不在于用一个投入替代另一个,而在于围绕综合害虫管理原则重新设计作物保护,结合监测、阈值、生物防治、选择性农药使用和气候智慧农艺。在这一框架中,生物防治不是边缘附加;它是向更具韧性、知识导向和资源高效型农业转型的核心组成部分。

采用障碍、农民行为和制度约束

技术上可行的替代方案并不自动成为被采用的方案。综述文献中一个最清晰的主题是,可持续害虫管理既取决于制度和行为,也取决于有效性数据。Russo等(2025)确定教育、特定实践的知识、政府支持和财务激励是采用采用的核心驱动力。

Forouzani 等人(2024)表明,感知有用性、易用性以及农户态度是使用生物投入品意愿的有力决定因素。关于椰心叶甲病虫害综合治理(IPM)采用的沙特研究也表明,即使推广 IPM,不同防治类别和农户群体之间的采用情况仍不均衡。这些发现对阿联酋至关重要,因为当地向生物防治的转变几乎肯定会受到类似采用动态的制约。即使长期系统成本倾向于后者,农户和农场管理者也可能认为化学农药比生物工具更快、更简单或更可靠。咨询结构也很重要。如果产品分销商仍然是病虫害防治指导的主要来源,那么市场激励措施可能会继续支持常规投入品。相比之下,向以生物防治为核心的 IPM 转变需要可信的推广服务、示范效应以及特定背景的证据,证明替代方案可以在商业条件下发挥作用。知识、态度和做法(KAP)及推广文献进一步证实了这一点。来自孟加拉国、肯尼亚、乌干达、不丹、埃塞俄比亚、沙特阿拉伯和其他小农环境的研究一致表明,知识质量、标签素养、既往培训、获取咨询服务的途径以及对风险的感知,决定了种植者继续使用常规农药还是转向更安全、更生态的选项。

这与阿联酋的关联性不在于这些环境完全相同,而在于它们揭示了一个共同的政策教训:如果没有示范、推广、激励一致和可信的信息渠道,仅靠产品替代是不够的。还有一个监管维度。生物防治制剂、微生物产品和信息化学系统往往面临与常规农药不同的登记、验证和商业化途径。如果没有可预测的审批机制,采用情况将仍然碎片化。关于可持续农业生态系统和数字农业生态系统编排的文献进一步表明,创新扩散取决于支持服务,而不仅仅是产品。在实践中,这意味着阿联酋需要围绕生物防治建立支持架构,包括测试、咨询转化、质量保证、采购信号和面向残留物的市场激励。

**迈向阿联酋特定的实施框架**

此处审查的证据表明,对阿联酋来说,最合适的转变路径是分阶段的,而不是激进的。这一结论源于多条证据的汇聚:椰枣和保护性系统的强战略价值,化学依赖的生态和残留相关限制,基于信息素和早期检测方法对椰心叶甲的相关性,适应水资源短缺和盐分的害虫控制需求,以及农户决策、培训和制度支持对成功实施的重要性。这一分阶段实施逻辑总结在表 2 中。

**表 2 阿联酋以生物防治为核心的病虫害综合治理分阶段实施路线图**

| 时间范围 | 运营重点 | 示例行动 |
| :--- | :--- | :--- |
| **近期** | 改善检测和决策质量 | 扩大信息素陷阱、田间巡查、早期检测、推广活动、残留意识计划,以及在椰枣和蔬菜系统中基于阈值的喷洒决策。 |
| **中期** | 推广经过验证的替代品 | 登记和推广微生物生物防治制剂、生物杀虫剂、诱杀系统和适应炎热和盐碱条件的保护性栽培 IPM 套件。 |
| **长期** | 使生态害虫管理制度化 | 将采购、认证和政策支持与经过验证的 IPM 绩效挂钩;投资精准监测、本地生物防治生产、阿联酋特定的药效试验和长期推广支持。 |

从实际角度来看,改革应从变革理由最充分且实施最可行的系统中开始,特别是椰枣和保护性园艺。在近期,应优先通过田间巡查、信息素陷阱、早期预警和更好的咨询支持来改善检测和决策质量。在中期内,经过验证的生物防治产品和生态策略应作为完整的作物保护套件的一部分进行推广,而不是作为合成农药的孤立替代品。从长期来看,可持续的害虫管理应通过监管支持、本地药效测试、精准监测以及经过验证的 IPM 绩效、产品质量和市场激励之间的更强联系来实现制度化。这条分阶段路径比简单的“用生物代替化学”叙事更为现实。在阿联酋条件下,水资源短缺、热负荷、盐分以及易受损作物的高价值都增加了防治失败的感知成本。因此,可信的政策路径必须通过示范农场、对比药效试验、成本效益分析、与残留物挂钩的质量激励以及将可持续性目标与盈利能力和产品质量联系起来的推广模式,来降低种植者的转型风险。换句话说,生态作物保护必须变得可操作,而不仅仅是一种愿景。

**研究缺口与未来议程**

仍然有几个明显的研究缺口。首先,阿联酋仍然缺乏关于农户行为、病虫害管理实践和特定作物农药决策的广泛且近期的实证证据基础。Kaakeh 等人(2007)的研究仍然很有价值,但它本身无法描述当前的政策和市场环境。需要更新的调查和混合方法研究。其次,与可持续发展挑战的规模相比,关于阿联酋田间条件下生物防治药效的文献仍然相对狭窄。需要在热耐受性、制剂稳定性、时机、与盐碱灌溉环境的兼容性以及与保护性农业系统的整合方面开展更多工作。第三,采用研究应超越一般的接受度问题,转向实际的转型设计。哪些激励对种植者最为重要?农场规模、市场渠道和作物类型如何影响采用生物投入品的意愿?认证、采购标准或数字咨询系统可以发挥什么作用?第四,将害虫管理与更广泛的可持续性指标联系起来很有必要,包括水资源生产率、生态效率、残留物减少、生物多样性保持和土壤功能。Love 等人(2025)通过生态效率思维提出了一种可能的途径,尽管需要进行阿联酋特定的适应性调整。最后,阿联酋将从更多的跨学科工作中受益,这些工作汇集了昆虫学、植物病理学、土壤科学、灌溉管理、行为科学和公共政策。干旱农业中的生物防治不仅仅是一个害虫问题。它也是一个治理问题、知识转移问题和系统设计问题。这就是为什么最有用的未来研究很可能是那些在现实田间条件下评估病虫害管理套件,并将农学绩效与采用可行性和长期可持续性成果联系起来的研究。

**结论**

本综述表明,减少阿联酋农业对农药依赖的理由既是环境方面的,也是战略方面的。该国的干旱农业生态系统资源约束太强、生态太脆弱,无法在没有成本不断上升的情况下维持无限期高强度化学依赖的病虫害管理路径。文献将这种依赖与抗药性、非靶标伤害、残留物担忧、职业暴露以及对土壤和水质的威胁联系起来。这些压力因气候变化以及在依赖进口的国家中国内粮食生产的战略重要性而被放大。生物防治提供了一种可信的替代方案,但只有在以现实术语理解时才有效。它并不是所有农药使用的通用替代品。相反,它是以生态调节、更好的监测、针对性行动以及与气候智慧型农业兼容性为基础的更复杂病虫害管理范式的核心组成部分。在阿联酋,最有前途的前进路线是以生物防治为核心的 IPM 战略,特别是在椰枣和保护性栽培系统中,这需要更强的推广支持、改进的登记途径、精准监测以及在炎热和盐碱条件下的本地性能验证。更广泛的含义是,作物保护应被视为粮食安全和可持续性政策的一部分,而不是狭窄的技术性农场投入品决策。如果阿联酋希望在不加深生态压力的情况下在干旱条件下生产更多粮食,那么病虫害管理必须从常规化学抑制演变为基于证据的生态管理。生物防治不是全部答案,但它是最重要答案的一部分。

**研究局限性**

本综述存在几个局限性。首先,证据语料库是从经过整理的文献矩阵中汇编而成的,而不是通过对多个书目数据库进行从头搜索生成的;因此,本综述可能未包含所有符合条件的出版物。其次,纳入的证据在研究设计、地理范围、作物系统、干预措施和报告结果方面存在异质性,这使得荟萃分析无法进行,并限制了对研究之间的直接比较。第三,未应用正式的数值偏倚风险评估,综合结果依赖于基于相关性和可信度的解释性加权。第四,针对几种生物防治制剂、作物和实施背景的阿联酋特定田间证据仍然有限,需要对从其他干旱和半干旱地区外推的证据进行谨慎解释。这些局限性凸显了对预注册证据综合、标准化结果报告以及更多基于阿联酋的药效、采用和成本效益研究的需求。

**致谢**

作者未获得本工作的特定资金,也无其他致谢。

**作者贡献**

S.M.A.R.:概念化、方法论、调查、数据整理、正式分析、可视化、撰写 - 原稿,以及撰写 - 审阅与编辑。

**利益冲突声明**

作者声明无竞争利益。

**写作过程中生成式 AI 和 AI 辅助技术的声明**

在本工作的准备和修订过程中,作者使用了 ChatGPT (OpenAI) 协助语言编辑和格式调整。使用该工具后,作者根据需要进行审阅和编辑,并对出版内容承担全部责任。

**补充信息**

(1)PDF (201.78 KB) 文档 S1。表 S1–S8
相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 搜索
  • 国际
  • 国内
  • 人物
  • 产业
  • 热点
  • 科普

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号