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蝗虫的生物防治
战胜宿敌的新武器
在1988年的沙漠蝗灾中,蝗群从毛里塔尼亚穿越大西洋来到加勒比,10天之内飞行了5000公里。

科学家们困惑了,因为迁飞蝗群通常要每晚落地休息。蝗虫不会游泳,因此怎能发生这种情况呢?

后来发现,蝗群落在海上 – 落在它们可以发现的任何船舶上,但它们也落在水中。先落入水中的淹死,它们的尸骸变成了其他蝗虫休息的筏子。

自从一万多年前农业诞生以来,人类就一直在与源源不断和无所畏惧的敌人Schistocerca gregaria,即沙漠蝗虫打交道。这些来自从西非到印度沙漠的土生昆虫通常并不成群,但是偶尔也会汇集成巨大、贪婪的蝗群,它们所到之处能留下的是饥饿和贫困。

历史上,农民和政府曾经试图通过收集蝗虫、制造噪音、烟熏、掩埋和焚烧的办法来驱除蝗群。但是所有这些收效甚微。有时蝗群覆盖数百公里,包含数十亿个体,它们完全是通过数量来取胜。

对健康的关注

人类对这些蝗虫来自何方以及它们在何处生存一直长期困惑不解。直到二十世纪中叶人们才认识到这种生活在沙漠的浅褐色孤独的昆虫是与蝗灾中的红和黄色蝗虫同种。只是在几十年前认识了其生物性,有了化学杀虫剂和空中撒药之后,人们才开始努力控制这种虫害。但是大规模使用杀虫剂也带来了对人体健康和环境的真正关注。

在粮农组织罗马总部七楼的蝗虫防治应急中心(ECLO),粮农组织蝗虫预报员基思•克雷斯曼通过在他桌前的三个电脑屏幕核查当前的环境条件和蝗虫种群数据。上次大规模蝗虫高潮在2005年年初结束,目前的警报级别为绿色或平静。

粮农组织ECLO的专家已经准备就绪,无论何时何地,随时可投身到这场由来已久的战斗中去。

“下次,”克雷斯曼说,“我们将使用新的武器进行战斗”。

新型生防制剂

生物防治研究的最新发展,以及改善的监视和情报将在下次战斗中发挥很大作用。这类产品可以大幅减少化学杀虫剂的使用。

正在内罗毕国际昆虫生理生态研究中心(ICIPE)开展的研究是一个很有希望的发展方向。由桑给巴尔出生的化学生态学家艾哈迈德•哈桑纳尼领导的一个ICIPE小组已经鉴别并合成了一种特定蝗虫信息素,或化学信号,可用于抗击极具破坏性的幼小蝗虫。

苯乙腈,或简称PAN,通常控制雄性成虫的集群习性,在雄性成虫交配时也用于驱赶其他雄性离开它们。但是哈桑纳尼发现它对称为蝗蝻的无翼蝗虫幼虫有令人吃惊的不同效果。

蝗蝻带

如同蝗虫成虫结群那样,蝗蝻在条件适宜的情况下将不再继续其作为独立个体的习性并开始集结成宽达5公里的劫掠性虫带。它们的贪婪程度仅次于每天能吃掉相当于自身体重的食物的成虫。

在分别进行的三个实地试验中 – 最近一次是去年在苏丹开展的– 哈桑纳尼的小组所展示的结果表明,即便是微量的PAN便可完全阻止蝗蝻带的行进,使其溃不成军。

PAN使昆虫恢复其孤独习性,困惑并迷失方向,部分昆虫彻底失去食欲,而其它的则变成吃同类的动物,相互残食。任何生还的蝗蝻都成为天敌易于捕捉的猎物。

PAN特别引人注目的特点是其很小的用量,只是化学或生物杀虫剂的很小一部分 – 一般每公顷不到10毫升。这意味着成本大大降低,每公顷仅50美分,而化学杀虫剂则为12美元,其它生防治剂在15-20美元之间。

这个问题肯定是前线国家的一个主要考虑因素 – 它们中的许多都是世界最贫穷的国家。

Green Muscle

一个不同但也非常有效的生物方法是Green Muscle ®,它是由位于贝宁科托努的国际热带农业研究所研制、在南非生产的一种生物杀虫剂。

Green Muscle ®包含自然生成的真菌 -- 黄绿绿僵菌(Metarhizium anisopliae var. acridum)的孢子,芽孢在蝗虫表皮萌发并穿透其外骨骼。然后,真菌从内部破坏蝗虫的组织。这对蝗虫肯定不是一个好消息,然而,真菌对其他生命形式没有影响。

一种与Green Muscle ®类似的产品已经在澳大利亚得到成功使用,但是由于一些因素,Green Muscle的引进被减缓。这些因素包括进一步开展大规模试验的需要,数个国家对该产品的正式批准,和其普通的现成喷雾液类型相对较短的货架寿命。该产品有一个缺点,即它需要数日才能杀死蝗虫。这种产品的价格也相对较高,需要组织大规模的生产。

解决办法是以粉末形式储存产品,在使用前进行稀释。哈桑纳尼的小组的研究结果还表明,如果与少量PAN结合使用,对Green Muscle ®的需要量仅为正常用量的四分之一。

昆虫生长调节剂

为现代蝗虫斗士准备的武器还有被称之为昆虫生长调节剂或IGR的产品,它影响蝗蝻蜕皮能力和正常生长。它们对脊椎动物没有直接毒性作用。

IGRs在使用后的效力可持续数周并可用于所谓的屏障处理。采用这种方法,仅需在垂直于蝗蝻带前进方向很窄的地带上施用该产品即可。它仅需要地面处理所需剂量的10%。在跨越一个或两个屏障之后,蝗蝻便吸收了足够的药剂,在蜕皮过程中死掉。

但是与PAN 和Green Muscle ®相比,IGR必须在蝗虫生长的早期使用,即在它们飞起来之前。因此需要高水准的监视和情报收集工作,确保将蝗虫集群消灭在萌芽状态。

eLocust2

尽管基思•克雷斯曼在ECLO可以使用卫星、电脑和数学模式,但是整个工作链中最薄弱的环节是用于获取有益实地信息的时间。

负责监视蝗虫种群的地面移动小组必须在世界最偏远、最炎热、有时甚至(由于环境和安全方面的原因)是最恶劣的地方工作。例如,一份来自诸如撒哈拉中部的报告到达克雷西曼的桌上可能需要一个星期或更长的时间。到那时蝗虫可能已经全部转移到另外一个国家或大洲, “它们不需要签证,”他说。

不过这种状况很快就会改变。目前正在向实地小组分发特制的手持装置,用于记录关键的蝗虫和环境数据并将其实时传回其总部并报告罗马。

这种由法国航天机构CNES研制的eLocust2(电子蝗虫信息传输)装置可以在几分钟之内通过通讯卫星将信息传递给受灾国的国家蝗虫信息中心,从这里再将信息发送给克雷西曼进行分析。在出现异常大量蝗蝻聚集的情况下,可以迅速采取行动,确保不让蝗虫长成而集群。

回到实地

蝗虫专家马丁•恩塞林克在《科学》杂志上是这样描述失控的蝗虫的:

“在(摩洛哥)11月份的一个美丽早上,即使是从远处看去,这个小村子周围的树明显地发生了严重问题。它们被粉红色的光泽所笼罩,如同树叶在变换颜色…”

“当你走近时,这团色彩开始变为慢慢移动的物体;每棵树上都覆盖了厚厚一层昆虫,在吞食着嫩叶。再走近一些,你便会听到轻微的下雨声:蝗虫的粪便在不断地落到地上。”

但愿有一天这种噩梦似的景象和与此相伴的蝗灾将会成为历史。

2006年7月31日

联系人:
克里斯多弗•马休斯
粮农组织新闻官
christopher.matthews@fao.org
(+39) 06 570 53762
(+39) 3495893612

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June 2004, FAO

在种植期入侵毛里塔尼亚南部的一批蝗虫。

遭遇蝗群

“它如同一把黑伞向我们盖过来,”马吉德•沙阿回忆说。他当时是一家电视台的导演,现任粮农组织媒体关系处处长。

1988年他们在突尼斯南部乘坐直升飞机拍摄蝗虫的镜头,他和他的摄制组拍摄到的镜头远比他们预期拍到的要多。

“天突然黑下来,由于进气口堵满了昆虫,引擎发出刺耳的尖叫声。螺旋桨的叶片在奋力地旋转以便让我们停留在空中。我们周围有数百万只蝗虫 – 一场蝗虫风暴。”

“直升机发疯似地乱飞。我们几乎看不到我们飞向何方,因为风挡玻璃上沾满了粘液。我想我们完了,但我们终于设法紧急降落在一片橄榄林中。”

人们一般认为,从空中向蝗群撒药很困难并且很危险,因此只能采取地面防治措施。

但事实并非如此。澳大利亚的飞行员驾驶安装了反向进气孔的飞机,成功地对澳大利亚灾蝗实施了空对空的打击。

他们注意保持在蝗群的上方飞行,利用风力进行喷洒。这样的好处是蝗虫很快就吸收足以致命的杀虫剂,而且降落在地面的化学物质很少。

June 2004, FAO

来自西北非的沙漠蝗群到达毛里塔尼亚。

FAO/G.Diana

摩洛哥阿加迪尔国家蝗虫中心放置在笼内的沙漠蝗。

FAO/G.Diana

在毛里塔尼亚的阿莱格附近,一名毛里塔尼亚男孩观察密集的沙漠蝗虫群。

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战胜宿敌的新武器
在与人类最古老的敌人 -- 沙漠蝗 -- 的斗争中,科学家们很快就将拥有一种环境友好型的新式生物武器。
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