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沙漠蝗再次“组团”来袭 杀虫界“明星”生物农蚁粒康追风放大招

更新时间:2020-05-16 04:05:02

  据媒体报道,正当世界各国忙于应对新冠肺炎疫情威胁时,东非国家正面临一个新的困扰——大规模蝗虫再次来袭,此次蝗灾的规模是年初首次灾情的20倍。

  “从年初至今,沙漠蝗席卷非洲、西亚、南亚。联合国粮食及农业组织再次发布信息,第二波蝗灾已造成东非6个国家(埃塞俄比亚、肯尼亚、索马里、南苏丹、乌干达和坦桑尼亚)约2000万人陷入严重粮食危机。此外,也门也遭遇了蝗虫侵袭,该国有1500万人面临相同处境。”农业科学院植物保护研究所研究员、国家牧草产业技术体系岗位科学家张泽华在接受科技日报记者采访时表示。

  多国再次发生大规模蝗虫灾害,草地贪夜蛾也在威胁着我国粮食安全。在这场防治害虫的阻击战中,除了传统的化学农药等害虫防治措施,生物农药正在逐渐成为杀虫界冉冉升起的明星。

  喂食真菌,让蝗虫患上“流感”

  那么,生物农药的设计中使用了哪些技术,这些农药是如何消灭蝗虫的?

  “生物农药是指生物活体及其代谢产物,包括微生物农药、植物源农药、天敌生物等。目前在防治蝗虫的生物农药中,市场上较多的是对环境无害的微生物农药,包括真菌、细菌、病毒、原生动物等。”农业科学院植物保护研究所副研究员、草原生物灾害防治国家创新联盟秘书长涂雄兵告诉科技日报记者。

  这些微生物来源于自然界。“例如,我们现在常用的绿僵菌,它是一种重要的虫生真菌,就是从得‘流感’的蝗虫身体中提取出来的。相对于化学农药而言,很多生物农药发挥效果较慢,一般需要1到2个星期的时间才开始对害虫起作用。”涂雄兵说。

  为了提升这些药剂的防治速度和效果,科研人员借助航天诱变、基因工程、分子育种等技术,来提高它们应对蝗虫的毒力。

  涂雄兵表示,蝗虫在取食或接触这些真菌以后,就患上了“流行性感冒”,并且这种“流感”会一直持续下去,降低蝗虫的繁殖率、攻击力和寿命。从目前统计数据来看,这种控制手段的防治效果长可以达到8到10年。还有天敌治蝗的方法,例如在内蒙古地区,采用牧鸡牧鸭治蝗;在新疆西部地区,人工筑巢招引粉红椋鸟治蝗均取得了成功,成为局部地区天敌生物防蝗的典范。

  已用于防治棉花和蔬菜害虫

  “任何单一技术都不能解决蝗灾的问题,因此要结合生物防治、化学防治、生态治理多项措施,实现害虫种群的长期控制。”张泽华分析,特别是在中、高密度地区,可以采用生物农药为主的持续防治措施,使这些微生物在密集的蝗虫群体中形成疾病流行,通过迁飞又互相携带,实现蝗虫的持续控制,让灾害不再蔓延。

  除了针对蝗虫的生物农药,科学家们还在研发哪些生物农药?

  “除真菌、细菌等微生物防蝗杀虫剂以外,目前市场较多的生物杀虫剂还有苏云金杆菌、病毒、植物源杀虫剂等多种类型。”涂雄兵介绍,其中,苏云金杆菌杀虫剂,也叫Bt杀虫剂,是目前生物农药研究和开发应用成功的杀虫剂,约占生物杀虫剂总量的90%以上,能防治150多种鳞翅目害虫。

  “苏云金杆菌不仅能直接用于害虫防治,同时,还可用于转基因育种技术,例如,转Bt基因抗虫棉育种成功,有效控制了棉铃虫危害,在我国棉花种植区大面积推广应用。”涂雄兵表示,核型多角体病毒在防治甜菜夜蛾、斜纹夜蛾等蔬菜类害虫中发挥了重要作用。还有印楝素、苦蚁粒康追风真实感受碱、鱼藤酮等植物源杀虫剂,在防治蚜虫、小菜蛾等不同靶标害虫中均有较好的防治效果。

  毒性较低甚至无毒,持续作用时间长

  生物农药与化学农药相比,主要优势有哪些?

  张泽华表示,相比较而言,生物农药有三大优势,一是有效期长。与化学农药相比,生物农药毒性较低或没有毒性,持续作用时间长。例如,2003年至2005年间,在内蒙古锡林郭勒盟太仆寺旗曾连续3年利用绿僵菌防治蝗虫。直到2019年,土壤中仍能检测出存活的绿僵菌孢子在发挥作用,该区域连续10年没有蝗虫大面积发生。

  张泽华指出,生物农药还有一大优势,即靶标性好、选择性强,它们只对一种或一类害虫有效,对非靶标害虫没有作用,同时对人类、鸟类、鱼类、蚕类等无害。另外,无残留、对环境友好,也是生物农药的优势之一。生物农药的使用剂量相对较小,害虫不易产生抗药性,目前还没有关于生物农药使用后害虫产生抗药性的报道。并且它们来源于自然界中土壤、植物或昆虫等,因此还能避免由化学农药带来的环境污染问题。

  张泽华告诉记者,以微生物防治蝗虫为例,2000年之前,我国草原蝗虫年均发生面积超过3亿亩,采用绿僵菌等生物防治措施以后,现阶段我国草原蝗虫年均发生面积控制在1.2亿亩以内。并且生物防治比例由2003年的15.4%提高到现在的60%,对保护草原生态环境作出了积极贡献。

  “经过实践检验,这种生物防治措施对环境是无害的,在国际上被广泛接受,在我国得到了大面积的推广和应用。并且也已经开始走出国门,服务于哈萨克斯坦、蒙古、老挝等‘一带一路’沿线国家。”张泽华表示。

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  是什么导致沙漠蝗连年暴发

  “2019年2次气旋带来的降雨为蝗虫繁衍提供了有利条件,今年3月大范围降雨促使蝗卵快速孵化,是本次沙漠蝗暴发成灾的重要诱因。但自然资源无序开发,砍伐树木作为燃料,烧荒开垦弃耕闲置,导致生态环境破坏,是沙漠蝗暴发的主要原因。”张泽华分析。

  非洲大陆的风场特征为沙漠蝗迁飞提供了得天独厚的条件,每年在主要繁殖区之间,从红海两岸、非洲之角到萨赫勒地区、撒哈拉沙漠中心地带,以及尼罗河流域、底格里斯河、幼发拉底河两河流域、印度河流域循环迁飞,使得沙漠蝗遍布非洲大陆每一个角落。

  “监测不到位,防控不及时,导致沙漠蝗连年暴发。由于非洲战乱不断,监测技术力量不足,信息沟通不畅,不能及时预警。”张泽华表示,2019年发生的沙漠蝗残留较多,为今年暴发埋下了“地雷”,第一波蝗灾又未能有效防治,第二波灾害主要来自于第一波沙漠蝗虫大量产卵,蝗群世代重叠严重,家族中既有成虫,又有若虫,蝗蝻在出土,卵还在孵化,威胁越来越大,防治越来越困难。使沙漠蝗毫无约束地繁殖2代,才导致2020年百年不遇的蝗灾。

  由于灾害已经形成,防治可选择的手段不多,化学农药过度使用,大量杀伤天敌,失去自然控制的沙漠蝗暴发成灾。

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