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21世纪粮食保卫战:与“幺蛾子”争夺玉米

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发表于 2020-2-7 15:49:56 | 显示全部楼层 |阅读模式

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  自然界中有一种“幺蛾子”,它一出现就使全球进入了预警状态。它就是被联合国列为世界十大植物害虫之一的草地贪夜蛾。它不仅传播的速度十分快,破坏力也极强。
  据报道,自从2016年首次入侵非洲之后,仅2年内,它就遍及全球40多个国家和地区,造成数十亿美元的经济损失。它于2019年1月首次入侵我国的云南,并开始像各个地区肆虐。因此,它也成为了第一个在央视新闻联播中介绍并发布预警的入侵生物。虽然去年局势已经得到了控制,但仍不可小看这种虫子的威力。为了肆无忌惮地吃,它们会机智地利用粪便当武器。
  草地贪夜蛾(Spodoptera frugiperda),又称为秋黏虫(Fall Armyworm),属于鳞翅目夜蛾科灰翅夜蛾属。又因为它们能像行军一样迅速移动,因而也叫做行军虫。同时,它们还善于借助风力来进行远距离的迁飞。有相关记录称它们能在30小时内迁飞1600公里,从美国的密西西比州迁飞到加拿大南部。一般情况下,成虫每晚可飞行100公里到500公里左右。除了借助风力外,部分低龄幼虫还会通过吐丝来进行短距离迁移。这也是它们为什么能在短时间内传播极快的原因。草地贪夜蛾幼虫有两个主要特征:一是头部有一个倒Y型斑。二是在它的腹部末节,4个背面黑斑呈正方形排列。而它们之所以会受到全世界的唾弃,是因为它们实在太能吃了,而且还不挑食。它们会吃玉米、水稻、棉花、高粱、大麦、荞麦、燕麦、粟、花生等80多种农作物。据统计在草地贪夜蛾肆虐的地区,作物受害后一般减产20%到30%,严重时甚至会造成绝收。这当中,玉米是受到伤害最大的作物,尽管只有幼虫才爱啃玉米。
  一般来说,草地贪夜蛾的幼虫一般分为6个龄期,偶尔会有5个龄期。幼虫的表皮粗糙,有皱纹和颗粒状的结构。伴随着龄期的增加,啃食玉米的方式也变得越发凶残。科学发现,在它们三龄前,幼虫主要是啃食玉米的叶片,并在表皮上留下透明“窗斑”。可等到三龄后,幼虫就会想方设法钻入玉米心部,开始危害玉米了。当它们钻洞时会吃掉洞口周围的叶子,但不会全部吃掉,只吃一点点就换一片接着吃,十分浪费。当它们钻心时,则会吃掉中间一小段叶子,叶子上部就会因为被咬断而失水死亡。被蚕食的玉米叶子又像是断了头,又像是被人用镰刀割过一样。
  令人拍手称奇的是,为了肆无忌惮地吃,它们还利用起了粪便来欺骗植物。其实,植物随时遭受着植食性昆虫的袭击。据科学家所知,在30万种植物上生活着近40万种植食性昆虫。植物通常也会有一定的防御机制来抵制昆虫的侵袭。在这场对决中,有些昆虫还会留下一些物质来控制植物对它们的反应。草地贪夜蛾的幼虫在啃食着玉米叶的同时,就会特地将粪便排在叶子根部与茎相连的部位。大量的虫粪很长的一段时间都会留在那里。那这有什么用呢?
  研究发现,这些虫粪让植物以为自己遭到了致病真菌的袭击,并对它们进行抵抗,从而抑制了它们对植食性昆虫的防御。原因在于,植物无法同时抵御病原体和昆虫的侵袭,就只能开启其中一种防御机制。具体说来,草地夜蛾毛虫粪便中所含的蛋白起初是在玉米中诱发对昆虫的防御机制。只不过它们很快又诱发了一个病原体相关的防御基因。植物以为受到了病原体而不是昆虫的攻击,因此启动了病原体防御,让毛虫可以继续食用植物。这使得昆虫生长速度的增加,而真菌病原体有所减少。
  除了特能吃以外,草地贪夜蛾更新换代的速度非常之快。它从卵到发育成成虫再大量产卵只需要30天左右。同时雌蛾超级能生能养,每次能产100到200粒卵,一生产卵数量高达900到1000粒。正因为草叶贪夜蛾又能吃又很会生,所以当它们一旦入侵某个地方,就会快速进行肆虐。自2019年初草地贪夜蛾迁飞进入我国后,便打响了一场“虫口夺粮”的保卫战。可由于在防治的过程中遇到了不少困难,所以它还是先后在我国云南、广西、广东、海南、福建、四川等地区进行繁殖。
  在之前的防治过程中,人们发现草地贪夜蛾能巧妙地躲避农药的攻击。据观察,它们喜欢钻进玉米的喇叭口里,等傍晚的时候它们又会再爬出来。因而,在试验中,试验田一部分用于在白天做常规喷药,一部分则需要在傍晚针对喇叭口施药,在虫子的家门口下毒,杀虫效率明显会更高。但如果用药不当不仅不能对抗害虫,还会因为药物滥用造成环境污染,并消耗大量的农户生产、人力成本。
  要想对付草地贪夜蛾,更加理想的防治方式则是采取综合防控。除了合理使用农药之外,还包括通过灯光、食物、性诱剂等途径进行诱捕,从而监测害虫的数量变化。又或者通过轮换种植、间隔种植等,提高农田的生物多样性,丰富害虫的天敌种类;以及通过天敌来控制害虫数量等等。为此,科学家也马不停蹄地寻找草地贪夜蛾的天敌。2019年5月,中山大学昆虫学家陈华燕发现草地贪夜蛾存在着寄生性天敌。一次偶然的机会,他在一小片玉米地上发现了一些夜蛾的卵块,其中两块上面还有寄生蜂。凭借着以往的研究,陈华燕认为这些寄生蜂可能与草地贪夜蛾有关。
  通过分析后,他发现找到的卵块是草地贪夜蛾的卵块。而上面正在寄生的小黑点正是一种叫做夜蛾黑卵蜂(Telenomus remus)的寄生蜂。这也意味着它有可能可以对付草地贪夜蛾。在生物防治中,寄生蜂是常用的一类寄生性天敌。它们一般把卵产在寄主的虫卵、虫蛹或虫体上,破坏寄主的正常生理功能;而寄生蜂自己的卵则会继续孵化,长大成为成虫后继续寄生。
  进一步分析发现,草地贪夜蛾的卵块中,大约有30%被寄生;每个卵块上,约有近一半的虫卵中招。这意味着被寄生蜂寄生的害虫,连孵化成幼虫的机会都没有。如果能够推广使用的话,寄生蜂将会达到很好地防治草地贪夜蛾的效果。不过科学家正努力将寄生蜂从实验室到应用到田间。当下,草地贪夜蛾在我国的泛滥已经得到了一定的控制。相信在不远的未来,我们便能将它们完全消灭,打赢这场“虫口夺粮”的战争。(来源:网易科技)

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