“從年初至今，沙漠蝗席卷非洲、西亞、南亞。聯(lián)合國(guó)糧食及農(nóng)業(yè)組織再次發(fā)布信息，第二波蝗災(zāi)已造成東非6個(gè)國(guó)家(埃塞俄比亞、肯尼亞、索馬里、南蘇丹、烏干達(dá)和坦桑尼亞)約2000萬人陷入嚴(yán)重糧食危機(jī)。此外，也門也遭遇了蝗蟲侵襲，該國(guó)有1500萬人面臨相同處境。”中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所研究員、國(guó)家牧草產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系崗位科學(xué)家張澤華在接受科技日?qǐng)?bào)記者采訪時(shí)表示。
多國(guó)再次發(fā)生大規(guī)模蝗蟲災(zāi)害，草地貪夜蛾也在威脅著我國(guó)糧食安全。在這場(chǎng)防治害蟲的阻擊戰(zhàn)中，除了傳統(tǒng)的化學(xué)農(nóng)藥等害蟲防治措施，生物農(nóng)藥正在逐漸成為殺蟲界冉冉升起的明星。
喂食真菌，讓蝗蟲患上“流感”
那么，生物農(nóng)藥的設(shè)計(jì)中使用了哪些技術(shù)，這些農(nóng)藥是如何消滅蝗蟲的?
“生物農(nóng)藥是指生物活體及其代謝產(chǎn)物，包括微生物農(nóng)藥、植物源農(nóng)藥、天敵生物等。目前在防治蝗蟲的生物農(nóng)藥中，市場(chǎng)上較多的是對(duì)環(huán)境無害的微生物農(nóng)藥，包括真菌、細(xì)菌、病毒、原生動(dòng)物等。”中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所副研究員、草原生物災(zāi)害防治國(guó)家創(chuàng)新聯(lián)盟秘書長(zhǎng)涂雄兵告訴科技日?qǐng)?bào)記者。
這些微生物來源于自然界。“例如，我們現(xiàn)在常用的綠僵菌，它是一種重要的蟲生真菌，就是從得‘流感’的蝗蟲身體中提取出來的。相對(duì)于化學(xué)農(nóng)藥而言，很多生物農(nóng)藥發(fā)揮效果較慢，一般需要1到2個(gè)星期的時(shí)間才開始對(duì)害蟲起作用。”涂雄兵說。
為了提升這些藥劑的防治速度和效果，科研人員借助航天誘變、基因工程、分子育種等技術(shù)，來提高它們應(yīng)對(duì)蝗蟲的毒力。
涂雄兵表示，蝗蟲在取食或接觸這些真菌以后，就患上了“流行性感冒”，并且這種“流感”會(huì)一直持續(xù)下去，降低蝗蟲的繁殖率、攻擊力和壽命。從目前統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)來看，這種控制手段的防治效果最長(zhǎng)可以達(dá)到8到10年。還有天敵治蝗的方法，例如在內(nèi)蒙古地區(qū)，采用牧雞牧鴨治蝗;在新疆西部地區(qū)，人工筑巢招引粉紅椋鳥治蝗均取得了成功，成為局部地區(qū)天敵生物防蝗的典范。
已用于防治棉花和蔬菜害蟲
“任何單一技術(shù)都不能解決蝗災(zāi)的問題，因此要結(jié)合生物防治、化學(xué)防治、生態(tài)治理多項(xiàng)措施，實(shí)現(xiàn)害蟲種群的長(zhǎng)期控制。”張澤華分析，特別是在中、高密度地區(qū)，可以采用生物農(nóng)藥為主的持續(xù)防治措施，使這些微生物在密集的蝗蟲群體中形成疾病流行，通過遷飛又互相攜帶，實(shí)現(xiàn)蝗蟲的持續(xù)控制，讓災(zāi)害不再蔓延。
除了針對(duì)蝗蟲的生物農(nóng)藥，科學(xué)家們還在研發(fā)哪些生物農(nóng)藥?
“除真菌、細(xì)菌等微生物防蝗殺蟲劑以外，目前市場(chǎng)較多的生物殺蟲劑還有蘇云金桿菌、病毒、植物源殺蟲劑等多種類型。”涂雄兵介紹，其中，蘇云金桿菌殺蟲劑，也叫Bt殺蟲劑，是目前生物農(nóng)藥研究和開發(fā)應(yīng)用最成功的殺蟲劑，約占生物殺蟲劑總量的90%以上，能防治150多種鱗翅目害蟲。
“蘇云金桿菌不僅能直接用于害蟲防治，同時(shí)，還可用于轉(zhuǎn)基因育種技術(shù)，例如，轉(zhuǎn)Bt基因抗蟲棉育種成功，有效控制了棉鈴蟲危害，在我國(guó)棉花種植區(qū)大面積推廣應(yīng)用。”涂雄兵表示，核型多角體病毒在防治甜菜夜蛾、斜紋夜蛾等蔬菜類害蟲中發(fā)揮了重要作用。還有印楝素、苦參堿、魚藤酮等植物源殺蟲劑，在防治蚜蟲、小菜蛾等不同靶標(biāo)害蟲中均有較好的防治效果。
毒性較低甚至無毒，持續(xù)作用時(shí)間長(zhǎng)
生物農(nóng)藥與化學(xué)農(nóng)藥相比，主要優(yōu)勢(shì)有哪些?
張澤華表示，相比較而言，生物農(nóng)藥有三大優(yōu)勢(shì)，一是有效期長(zhǎng)。與化學(xué)農(nóng)藥相比，生物農(nóng)藥毒性較低或沒有毒性，持續(xù)作用時(shí)間長(zhǎng)。例如，2003年至2005年間，在內(nèi)蒙古錫林郭勒盟太仆寺旗曾連續(xù)3年利用綠僵菌防治蝗蟲。直到2016年，土壤中仍能檢測(cè)出存活的綠僵菌孢子在發(fā)揮作用，該區(qū)域連續(xù)10年沒有蝗蟲大面積發(fā)生。
張澤華指出，生物農(nóng)藥還有一大優(yōu)勢(shì)，即靶標(biāo)性好、選擇性強(qiáng)，它們只對(duì)一種或一類害蟲有效，對(duì)非靶標(biāo)害蟲沒有作用，同時(shí)對(duì)人類、鳥類、魚類、蠶類等無害。另外，無殘留、對(duì)環(huán)境友好，也是生物農(nóng)藥的優(yōu)勢(shì)之一。生物農(nóng)藥的使用劑量相對(duì)較小，害蟲不易產(chǎn)生抗藥性，目前還沒有關(guān)于生物農(nóng)藥使用后害蟲產(chǎn)生抗藥性的報(bào)道。并且它們來源于自然界中土壤、植物或昆蟲等，因此還能避免由化學(xué)農(nóng)藥帶來的環(huán)境污染問題。
張澤華告訴記者，以微生物防治蝗蟲為例，2000年之前，我國(guó)草原蝗蟲年均發(fā)生面積超過3億畝，采用綠僵菌等生物防治措施以后，現(xiàn)階段我國(guó)草原蝗蟲年均發(fā)生面積控制在1.2億畝以內(nèi)。并且生物防治比例由2003年的15.4%提高到現(xiàn)在的60%，對(duì)保護(hù)草原生態(tài)環(huán)境作出了積極貢獻(xiàn)。
“經(jīng)過實(shí)踐檢驗(yàn)，這種生物防治措施對(duì)環(huán)境是無害的，在國(guó)際上被廣泛接受，在我國(guó)得到了大面積的推廣和應(yīng)用。并且也已經(jīng)開始走出國(guó)門，服務(wù)于哈薩克斯坦、蒙古、老撾等‘一帶一路’沿線國(guó)家。”張澤華表示。
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是什么導(dǎo)致沙漠蝗連年暴發(fā)
“2019年2次氣旋帶來的降雨為蝗蟲繁衍提供了有利條件，今年3月大范圍降雨促使蝗卵快速孵化，是本次沙漠蝗暴發(fā)成災(zāi)的重要誘因。但自然資源無序開發(fā)，砍伐樹木作為燃料，燒荒開墾棄耕閑置，導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境破壞，是沙漠蝗暴發(fā)的主要原因。”張澤華分析。
非洲大陸的風(fēng)場(chǎng)特征為沙漠蝗遷飛提供了得天獨(dú)厚的條件，每年在主要繁殖區(qū)之間，從紅海兩岸、非洲之角到薩赫勒地區(qū)、撒哈拉沙漠中心地帶，以及尼羅河流域、底格里斯河、幼發(fā)拉底河兩河流域、印度河流域循環(huán)遷飛，使得沙漠蝗遍布非洲大陸每一個(gè)角落。
“監(jiān)測(cè)不到位，防控不及時(shí)，導(dǎo)致沙漠蝗連年暴發(fā)。由于非洲戰(zhàn)亂不斷，監(jiān)測(cè)技術(shù)力量不足，信息溝通不暢，不能及時(shí)預(yù)警。”張澤華表示，2019年發(fā)生的沙漠蝗殘留較多，為今年暴發(fā)埋下了“地雷”，第一波蝗災(zāi)又未能有效防治，第二波災(zāi)害主要來自于第一波沙漠蝗蟲大量產(chǎn)卵，蝗群世代重疊嚴(yán)重，家族中既有成蟲，又有若蟲，蝗蝻在出土，卵還在孵化，威脅越來越大，防治越來越困難。使沙漠蝗毫無約束地繁殖2代，才導(dǎo)致2020年百年不遇的蝗災(zāi)。
由于災(zāi)害已經(jīng)形成，防治可選擇的手段不多，化學(xué)農(nóng)藥過度使用，大量殺傷天敵，失去自然控制的沙漠蝗暴發(fā)成災(zāi)。
