重拳出击草地贪夜蛾打赢“虫口夺粮”战
2019-07-16韩扬眉李晨
文/本刊特邀记者 韩扬眉 李晨
眼看到了作物收获的季节,然而,一种突如其来的“幺蛾子”让农民们着了急,甚至有些“慌了神”。
这个“幺蛾子”名为“草地贪夜蛾”,又称“秋黏虫”,属鳞翅目、夜蛾科,被列为世界十大植物害虫之一,也是联合国粮农组织2018年全球预警的重大迁飞性农业害虫。草地贪夜蛾自今年1月迁飞入侵至云南后,已在全国18个省市区扩散蔓延,且呈继续北迁趋势,严重威胁着我国粮食生产。防控草地贪夜蛾是当前农业农村工作的大事。
事实上,早在去年,中国工程院院士、中国农业科学院副院长吴孔明就已敏锐地察觉到该害虫很可能入侵中国,并迅速在云南江城设置监测点。与此同时,他们联合国内昆虫、植物保护领域的科学家系统开展了草地贪夜蛾及其特征、防控技术的相关研究,为“虫口夺粮”之战争取了时间。
随“风”北迁
6月16日,距离4月底草地贪夜蛾在海南被发现已过去四十多天,此害虫已在海南18个市县(除三沙市外)发生危害。
海南地处热带,草地贪夜蛾可周年发生,成为北迁虫源地;并且海南作为国家南繁科研育种基地,肩负着全国主要粮食作物的育种和繁种重任,该虫的有效防控对保障我国粮食安全有着举足轻重的意义。
在海南负责监测虫情的中国热带农业科学院环境与植物保护研究所吕宝乾研究员说,草地贪夜蛾主要危害玉米、水稻等禾本科作物。玉米、水稻恰恰是南繁主要作物,很多优良的玉米、水稻品种诞生在南繁这片热土。草地贪夜蛾在海南的发生威胁着南繁育种,特别是在下一个南繁季,要做好充分的防控技术和防控物资储备。
吴孔明团队成员、中国农业科学院植物保护研究所博士后吴秋琳对草地贪夜蛾的“迁飞性”有着深入研究。她说,迁飞是指生物为了躲避不良生境,以及避免因资源紧缺导致的种内竞争,为寻找更丰富的资源而开辟栖息地的一种行为。迁飞性昆虫一般具有季节性南北往返、多个世代迁飞、为害范围广的特点。“许多重大农业害虫都具有迁飞性,比如我国的稻飞虱、稻纵卷叶螟、棉铃虫、粘虫等。”
而草地贪夜蛾的特点是只在夜间迁飞,且具有连续多个夜晚迁飞的能力。靠风的运输携载作用,每晚迁飞距离达百公里以上。据记载,草地贪夜蛾曾在30小时完成了长达1600公里的迁飞。
全球草地贪夜蛾扩散路径
事实上,草地贪夜蛾在全球的迁飞历史并不长。
它原分布于美洲热带和亚热带地区。2016年1月,草地贪夜蛾被发现首次入侵至非洲尼日利亚和加纳,并在两年内迅速席卷了撒哈拉以南地区的44个国家。相关研究表明,原因可能是美洲与非洲大陆的商贸货运携带了在美洲定居的草地贪夜蛾。
南京农业大学教授胡高团队基于美国NOAA数据库提供的过去5年的气象数据,对该害虫的迁飞路径进行了分析和预测。胡高表示,自2018年5月草地贪夜蛾进入印度后,一路向东,很快进入孟加拉国、泰国、缅甸等东南亚国家,直至中国云南。在国内,草地贪夜蛾通过东、西两条路径进入我国北方玉米主产区,威胁我国玉米生产。
就该昆虫在国内迁飞格局的形成原因,吴孔明表示,“草地贪夜蛾的迁飞主要依靠气流的推动,在夏季,中国大部分地区受东亚季风影响,而东亚季风环流加速了该昆虫的迁飞。”
吴孔明指出,目前在中国热带和南亚热带地区已形成了草地贪夜蛾的虫源基地,其与泰国、缅甸等邻邦国家形成周年为害繁殖区,在每年的5月份,草地贪夜蛾会随着季风向中国迁飞,这可能是一个长期的为害规律,所以不仅要做好国内防控工作,还要与邻邦国家合作,建立国家间的联合防控体系。
特别能飞、特别能吃、特别能生娃
草地贪夜蛾不仅有强大的迁飞能力,它还具备繁殖力高、适生区域广、抗药性强和暴食性等特点。科学家们形象地描述为“特别能飞”“特别能吃”“特别能生娃”。
据文献记载,草地贪夜蛾在28℃条件下,30天左右即可繁殖一代。每次可产卵100-200粒,一生可产卵900-1000粒;另外,它寄主植物高达180多种,可为害80余种农作物。该害虫在全球已造成百亿美元的损失。
已有研究表明,草地贪夜蛾在美洲已分化成“玉米型”和“水稻型”两种 生态型系。前者嗜食玉米和高粱;后者则主要取食水稻和牧草。经吴孔明团队所做的分子鉴定表明,截至2019年4月中旬,入侵我国的草地贪夜蛾均为“玉米型”。
吴秋琳解释道,在中国热带和南亚热带地区玉米、甘蔗等作物的周年种植为草地贪夜蛾的定殖和周年为害提供了优越条件,形成草地贪夜蛾的国内虫源地,有助于其在各个季节进行扩散或迁飞。
草地贪夜蛾之所以危害大,主要在于其幼虫各个龄期可为害玉米的整个生育期。吴秋琳介绍,在低龄幼虫期,多聚集为害苗期玉米心叶,啃食幼嫩叶片,使叶片上形成半透明“窗孔”;还具“吐丝”习性,在风的作用下,吐丝下垂,向周边植株转移为害。
而高龄幼虫具有暴食性,喜好钻蛀玉米心叶,啃食生长点,影响抽雄和果穗生长;它还可直接钻蛀雄穗和果穗,咬断雄穗分枝,影响授粉,啃食幼嫩籽粒,直接影响玉米产量和品质;另外,玉米苗期,它还会钻蛀根茎,造成玉米整株死亡,此行为造成的破坏最大。
“事实上,低龄和高龄草地贪夜蛾幼虫都十分偏爱幼嫩植株的心叶。”吴秋琳说,“最严重时,玉米心叶全部被咬烂,致100%的植株被害。”
值得注意的是,我国热带与亚热带地区广泛种植的甘蔗也成为了其“偏爱之物”,全国农业技术推广服务中心已在云南发现了其对甘蔗的为害。
“组合拳”全面捕杀“幺蛾子”
专家们坦承,中国复杂的气候和地势条件、作物由南至北递次推移,以及草地贪夜蛾自身的特点,增加了草地贪夜蛾监测预警与防控工作的难度。
中国农科院植物保护研究所研究员张礼生说,当前,不仅是我国,全球也都在关注草地贪夜蛾。“特别是非洲、东南亚国家,他们缺乏专业的应急防治队伍,更没有合适的天敌昆虫和微生物农药,使得该昆虫十分猖獗,甚至引起了社会恐慌。”
打赢“虫口夺粮”攻坚战,我国势在必行。6月5日,农业农村部、财政部紧急安排中央财政农业生产救灾资金5亿元,支持虫情发生区和迁飞过渡区开展草地贪夜蛾虫害防治工作,坚决遏制其暴发成灾。
事实上,在草地贪夜蛾未入侵我国之前,全国农业技术推广服务中心就已经发出了草地贪夜蛾监测预警通知。在其入侵后,又将草地贪夜蛾在我国的发生区划分为:周年繁殖区、迁飞过渡区、重点防范区。全国农业技术推广服务中心指出,根据每个区域的种植模式和产业结构,因地制宜地制定不同的防治措施。
那么作为新发害虫,目前有哪些防控措施?效果如何?
吴孔明介绍,目前主要防控措施有理化诱控、化学防治、生物防治等,基本的防控思路是因地制宜实施分区治理,早期监测和诱杀成虫,防止大规模迁飞,重点防治幼虫,避免爆发性为害。
目前,草地贪夜蛾还处在入侵害虫定殖前期和种群突增期,以施用化学农药为主的化学防治最为有效。这能迅速降低虫口密度,在一定程度上挽回作物损失,防止大规模迁飞转移为害。
“‘打药’是最应急防治措施,这是当前的主流做法,也是必要的。”张礼生说。
6月4日,农业农村部公布了草地贪夜蛾应急防治用药名单,有甲氨基阿维菌素苯甲酸盐、四氯虫酰胺、氯虫苯甲酰胺等化学农药;也有苏云金杆菌、金龟子绿僵菌、球孢白僵菌等生物农药。
吴孔明团队博士生赵胜园博士说,“生物农药的速效性比化学农药低一些,但却是绿色防控的主要方向,比较适合在瓜果、蔬菜等经济价值较高的作物上施用。”
值得注意的是,生物农药还应根据其作用机理及田间环境来确定施药方法和时间。田间试验研究表明,由于大田内小气候环境的复杂多变,不同生物农药的防效有差异。比如白僵菌,如果大田湿度低,达不到其孢子萌发的要求,那么它对草地贪夜蛾防效会大打折扣。
从长远来看,利用天敌昆虫开展“以虫治虫”是害虫生物防治的核心措施,目前,中国科学家正在开展天敌资源调查、搜集和评价等研究工作。
张礼生长期从事天敌昆虫研究,他表示,自然界的生物都处在食物链平衡状态,草地贪夜蛾“定居”在原产地千百年,会有天敌控制它的种群规模。但一旦进入新的生境,因缺乏天敌昆虫,以及对入侵地常规的微生物杀虫剂具有一定抵抗力,草地贪夜蛾便会迅速爆发。
为寻找合适“天敌”,张礼生团队近日与合作者在国内率先开展利用蠋蝽、益蝽等天敌昆虫防控草地贪夜蛾的试验,发现蠋蝽和益蝽均可主动搜寻草地贪夜蛾,在9分钟内即能锁定害虫,在相距1厘米处迅速发起攻击并致死。
接受采访时,张礼生正在云南开展蠋蝽的野外实验,“蠋蝽是中国农科院植物保护研究所近年来开发的捕食性天敌昆虫,已在烟草业运用多年。这次在云南的实验表明,对草地贪夜蛾幼虫的控制效果很好。”
防虫之路 任重道远
防大灾、控大害,灭“蛾”全球正行动。对科学家们来说,他们也毫不放松,因为,关于草地贪夜蛾,目前还存在诸多尚不清楚的科学问题。
在迁飞特征方面,吴秋琳认为,还需明确我国独特的大气环境以及季节性环流背景场,从而阐明草地贪夜蛾在我国不断迁飞、入侵为害过程的大气动力机制,以便构建其在我国的迁飞路径、主要迁入和波及地区。
胡高表示,5年的气象数据可以反映草地贪夜蛾大致的迁飞轨迹,但精度却不够,无法具体到某一市县、某一天,而这需要更精确的气象数据和天气预测,以及草地贪夜蛾的迁飞行为。“这些数据能促进轨迹精度的改进,我们希望能够预测到它哪一天迁飞至哪个市县。”
在防治策略方面,张礼生谈到,由于害虫发生面积太大,大规模应用人工扩繁的天敌昆虫成本太高,实际操作也不现实,根本解决之道在于保护和利用土著的天敌昆虫。我们正在原发地云南开展天敌昆虫资源调查,并希望通过一些栽培措施在自然界中把天敌昆虫“养”起来,提高其种群数量、活力和寿命。“这个时候需要注意合理施用化学农药,以免杀死天敌昆虫。”
据了解,为加强田间种群监测和预测预报,吴孔明团队近期还正推动建立草地贪夜蛾卵巢解剖及分级标准,开发了针对草地贪夜蛾成虫和幼虫的识别app,以及建立草地贪夜蛾田间自然种群生命表,探索其自然种群的影响因素及调控机制等。
上述对策也被植保领域科学家所认同。中国热带科学院环境与植物保护研究所书记马子龙说,他们正在组织科研力量,在海南当地积极寻找本土天敌昆虫,同时设计好化学农药和生物农药联合防治的措施,希望能在今年南繁基地播种之前找到迅速有效控制虫害的方法。
“草地贪夜蛾在我国是可防可控的,目前对生产造成的实际为害不大。”吴孔明指出,“但时间紧迫,每个人都肩负重任,我们必须要跟草地贪夜蛾‘赛跑’,打赢攻坚战。”