呼伦贝尔草原蝗虫绿色防控技术及效果

迟晓雪,王淑艳,马祟勇 ,李春红,伟 军,萨 拉,呼斯勒,巴 图

(1.呼伦贝尔市林业和草原科学研究所，内蒙古 海拉尔 021008；2.内蒙古自治区林业和草原有害生物防治检疫总站,呼和浩特 010051;3.陈巴尔虎旗林业工作站,内蒙古 巴彦库仁 021500；4.呼伦贝尔市林业和草原事业发展中心,内蒙古 海拉尔 021008)

草原蝗虫调查包括专业调查与牧民测报相结合。在我国北方草原地区，每年5月中旬至6月下旬，是草原蝗虫虫卵的集中孵化时期，也是开展蝗虫调查的关键时期。蝗虫专业调查包括卵期调查和若虫及成虫调查：卵期调查通常在4月下旬至5月初进行，在土壤解冻时开始在样地内调查蝗卵，根据蝗卵胚胎发育进度分期标准分出各卵粒的发育期，记入蝗卵胚胎发育调查表；若虫及成虫调查通常在5月上旬进行，通过选择代表性样点，用扫网捕获的方法获取各龄期数量及所占百分比。牧民测报的具体方法是：在每天放牧时经过的沿途仔细观察地面草丛中是否有幼小的蝗虫出现，如果发现有幼小的蝗虫出现，则需细心查清每平方米范围内实有的蝗虫数量，同时要在以后几天的转场放牧过程中查清有幼小蝗虫出现的大概范围，并及时在蝗虫预测预报牧民信息交流群与上级业务主管部门进行及时交流沟通，行业部门第一时间掌握蝗虫发生范围及动态，为科学及时防治提供科学有效的依据。呼伦贝尔市属亚洲中部蒙古高原的组成部分，以大兴安岭为分水岭，大兴安岭以东多为低山丘陵与河谷平原，适宜发展种植业，大兴安岭以西为呼伦贝尔草原主体，以发展草原畜牧业为主[1]。呼伦贝尔草原主体涵盖新巴尔虎右旗、新巴尔虎左旗、陈巴尔虎旗、鄂温克族自治旗和海拉尔区、满洲里市及额尔古纳市南部、牙克石市西部等草原区域(草地植被自东向西由草甸草原和典型草原组成)，在此根据调查研究结果就该区域草原蝗虫绿色防控技术及效果予以报道。

1 呼伦贝尔草原蝗虫主要种类及分布

跟据调查，呼伦贝尔地区有草原蝗虫61种，其中约有10多种会对草地造成危害，包括亚洲小车蝗、黄胫小车蝗、白边痂蝗、轮纹异痂蝗、黄胫异痂蝗、鼓翅皱膝蝗、红翅皱膝蝗、宽翅曲背蝗、毛足棒角蝗、红腹牧草蝗、宽须蚁蝗、华北雏蝗、白纹雏蝗等。它们栖居在植被稀疏、土壤沙质的干旱草原上，主要危害禾本科植物，在食物缺乏情况下也取食莎草科、藜科、鸢尾科等植物。早期种类一般在5月上旬开始孵化，6月中旬始见成虫；中期种类一般6月中旬开始孵化出土；晚期种类6月下旬孵化，7月上旬进入羽化盛期。呼伦贝尔草原蝗虫主要分布在4个牧业旗：新巴尔虎右旗的宝格德乌拉苏木、克尔伦苏木；新巴尔虎左旗的新宝力格东苏木、阿木古郎镇、乌布尔宝力格苏木、嵯岗镇；陈巴尔虎旗的东乌珠尔苏木、西乌珠尔苏木、巴音哈达苏木、呼和诺尔苏木；鄂温克旗的巴彦塔拉乡、锡尼河东苏木、锡尼河西苏木和辉苏木。此外，牙克石市、海拉尔区、额尔古纳市也有零星分布。

2 呼伦贝尔草原蝗虫成灾原因

2.1 蝗虫自身的生物学特性

草原蝗虫具有极强的繁殖能力，例如亚洲小车蝗平均每头雌虫每次可产卵20～30粒，黄胫小车蝗每头雌虫一生产卵82～184粒。蝗虫喜生于退化、沙化的草原上，在退化、沙化严重区域往往出现条带状高密度分布，危害较为严重。

2.2 气候变化异常

蝗虫的发生与气候因素密切相关，越是干旱的年份越利于蝗虫的发生。迟晓雪等[2]通过对呼伦贝尔新巴尔虎左旗2004～2016年蝗虫发生与气候因素的关系研究发现，蝗虫发生与前一年降雨量呈负相关。近年来，呼伦贝尔草原春季干旱气温回升早，夏季雨水虽较多，但多集中在7～8 月份，区域性降水不均、水热季节性分配失调，导致旱涝频繁或持续干旱，这是蝗虫虫害发生的重要因素。

2.3 草原退化

蝗虫的发生与草原退化程度关系密切，退化的草场为蝗虫的生存提供了适宜的生境，有利于蝗虫的繁殖，而蝗虫数量的增多又进一步加剧了草场的退化，从而形成一种恶性循环[3]。在草甸草原克氏针茅作为退化的指示植物，利于蝗虫栖息和繁殖。黄训兵等[4]对亚洲小车蝗食物选择性指数及应用研究发现，亚洲小车蝗发生密度与特定植被群落紧密相关，喜欢栖居于以克氏针茅为建群种的草地，取食克氏针茅的亚洲小车蝗较取食羊草、冷蒿、锦鸡儿等的亚洲小车蝗产卵能力更强[5]。张寅至等[6]通过羊草和克式针茅饲喂蝗虫的研究表明,亚洲小车蝗对羊草或针茅的选择取食随发育阶段、性别和草的氮含量进行调整,但在进化过程中趋向于选择低氮的植物。张未仲等[7]在亚洲小车蝗不同生境中的群落动态研究中发现，蝗虫总数与植物盖度、植物生物量呈显著负相关，草原植被群落特征和退化程度影响蝗虫发生密度与繁殖速度。大气干旱、人类活动造成草原退化，如温室效应、垦荒种地、挖掘矿藏、过度放牧、建设用地侵占草原等，致使草场面积减少，群落稀疏矮化，质量变差、产量降低，虫害频繁发生。

2.4 天敌种类与数量减少

在漫长的历史演化过程中，自然生态系统中不同生物之间通过复杂的食物网、食物链、寄生、共生等联系形成既彼此依存又相互制约的关系，各种生物的数量相对稳定，共同维持着这个系统的动态平衡。对于草原生态系统而言，在正常状态下草原有害生物的数量受到环境中多种因素的制约，一般不会迅速增长，也很少发生大面积灾害，其中很重要的因素之一就是天敌对有害生物数量的控制作用。蝗虫在自然界有蝇、芫菁、步甲、虎甲、螳螂、各种鸟类等寄生性或捕食性天敌，这些天敌不仅能直接捕食它们，而且还能起到抑制作用，使蝗虫的活动、摄食、繁殖等受到抑制，推迟其数量增长的时间。草原有害生物与它们的天敌之间保持着相对稳定的数量关系，其种群数量一般不会暴发成灾；但如果系统中某个环节缺失或发生重大改变，系统平衡就会被打破，出现失调[8]。董辉等[9]研究发现，生物制剂绿僵菌对蝗虫天敌步甲没有致病作用，而化学农药防治措施对天敌影响较大。受草原局部退化、草原生态环境遭到污染等多种因素的影响，天敌动物的栖息地减少和生存环境恶化，导致草原有害生物天敌的种类和数量减少，天敌对有害生物的自然调控能力减弱，缺少天敌控制因素后草原有害生物即有可能在短期内数量上升，对草场产生危害。

3 呼伦贝尔草原蝗虫绿色防控技术

草原蝗虫绿色防控主要包括生物防控、物理防控和生态控制几项技术：生物防控是使用生物制剂或天敌(如绿僵菌、白僵菌、微孢子虫、植物源农药、牧鸡牧鸭等)进行防控；物理防控是人工网捕和大型运载车辆网捕；生态控制如禁牧休牧、人工种草、围栏封育、退化草场治理、生态修复等。

3.1 生物制剂

绿僵菌是草原蝗虫的重要病原真菌，通过接触寄主体后进行增殖和生长，破坏寄主的细胞和组织，进而导致死亡[10]。绿僵菌对蝗虫的主要天敌昆虫如步甲、寄蝇、寄生蜂的寄生率非常低，对芜菁、虎甲及缘蝽科、瓢虫科等几种科属的天敌无害，对蜥蜴、鸟类及哺乳动物和人类安全[11～14]，具有不污染环境、无残留、害虫不易产生抗药性等优点。试验表明，绿僵菌防控草原蝗虫后，蝗虫死尸内充满的绿僵菌孢子在第二年依然可以起到蝗虫防控作用，感染其他蝗虫[4，13～15]。蝗虫微孢子虫是一种单细胞原生动物，为蝗虫等直翅目昆虫专性寄生的原生动物。蝗虫微孢子虫经口在蝗虫种群中传播，主要侵染蝗虫的脂肪体，使产卵能力下降，食量减少，直至死亡。同时，蝗虫微孢子虫可以通过健康蝗虫与病虫相互残食，或取食病虫粪中微孢子虫感染的食物等方式而发生水平传播，可通过母代传子代的方式进行垂直传播[16]。生物制剂对草原蝗虫的综合控制效果良好，既可控制稍高密度的蝗虫种群，又可实现长期传播，把蝗虫种群控制在经济受害水平之下，使低耗、安全、可持续的蝗灾治理成为可能，但效果较慢，不适合草原虫害严重发生时使用[4]。

3.2 植物源农药

用于防治蝗虫的植物源农药主要包括苦参碱和印楝。苦参碱是由苦参的根、茎、叶和果实经乙醇等有机溶剂提取制成的一类生物碱，主要以喹嗪啶类生物碱为主。苦参碱是植物源农药，其作用机理是使害虫神经中枢麻痹，虫体蛋白质凝固导致气孔堵塞，最后窒息而亡[16]。苦参碱具有高效、低毒、无污染等优点，易降解，对环境和人畜安全。在临床上苦参碱也有着重要作用，同时也是一剂传统的中药[4]。印楝广泛分布于热带、亚热带地区，原产于缅甸和印度，在70多个国家有分布和种植，以印度等亚洲国家产量最大，在我国南方有大面积种植。印楝中主要杀虫活性成分印楝素属四环三萜类化合物，作用机理主要是印楝素可通过破坏昆虫口器的化学感应器产生拒食作用，同时通过对中肠消化酶的作用使得食物的营养转换不足，影响昆虫的生命力[16]。印楝素是世界公认的广谱、高效、低毒、易降解、无残留的杀虫剂，具有防效好、对人畜和周围环境安全的特点，是防治草原蝗虫的理想药剂之一[4]。

3.3 牧鸡治蝗

牧鸡治蝗是指将经过孵化、育雏、防疫和驯化的50～70日龄以上的鸡，在草原蝗虫发生季节运至蝗虫发生区，引导鸡群捕食蝗虫，达到降低草原蝗虫密度的目的。牧鸡治蝗能够弥补机械灭蝗对地形地势的局限性限制，利用牧鸡可在牧民居住点附近、山坡草地、农区小片草原等地开展灭蝗作业。从2011年起呼伦贝尔开始研究牧鸡灭蝗试验，根据放牧场的天然食物丰富程度、牧鸡放牧活动半径来确定放牧周期。草原牧鸡灭蝗具有防效高、无污染的优点，且牧鸡灭蝗还可以降低牧鸡饲养成本，在生产牧鸡的同时可以达到防治草原蝗虫的目标。

3.4 物理防控

2020年，外地客商收购蝗虫进行饲料加工，收购价为4元/kg。当地牧民组织筹备车辆和编织车捕网袋进行蝗虫捕捉，经过牧民的组织合作，牧民既得到了可观的经济收入，又达到了草原蝗虫虫害物理防治53.33万hm2。

4 呼伦贝尔草原蝗虫绿色防控效果

2011～2020年，呼伦贝尔市蝗虫发生面积为257.38万hm2，年均发生面积为257.33万hm2，其中严重发生面积为128.85万hm2，年均严重发生面积为12.88万hm2。2011年和2012年处于较高的危害状态，发生面积较大；2013年和2014年处于蝗虫发生的低谷期；2015～2020年蝗虫发生面积呈上升趋势。从呼伦贝尔市草原蝗虫防治情况看，2011～2020年，10年共防治蝗虫80.98万hm2，年均防治8.098万hm2，防治面积占严重发生面积的62.8%(见图1)。2011～2020年，生物防治比例年均达到95%以上，其中2012年、2013年、2014年和2016年达到100%(见图2)。从防治药品使用情况看，主要防治药为植物源农药苦参碱，2019年开始增加使用了植物源农药印楝素和生物制剂绿僵菌，均取得较好的防治效果。从成本上来讲，苦参碱和印楝素防治成本约为30元/hm2，绿僵菌成本约为90元/hm2，相比于生物制剂植物源农药具有见效快、防效高的特点，这也是呼伦贝尔在大面积发生蝗灾时多使用苦参碱和印楝素的原因。

图1 2011～2020年呼伦贝尔草原蝗虫防治效果

图2 2011～2020年呼伦贝尔草原蝗虫绿色防控现状

5 建议

近几年由于气候干旱、草原退化等原因，蝗虫为害面积不断扩大，而防治面积仅为发生面积的31%，为严重发生面积的62%，防治力度远远不够，建议今后逐年加大。已有的研究表明，蝗虫的发生密度与土壤含氮量有关，土壤含氮量越低越有利于蝗虫的繁殖和生长，过度放牧容易导致土壤氮含量降低，从而加剧蝗灾的暴发。然而，从改善土壤条件和打破蝗虫适居环境的角度来看，目前降低蝗虫密度方面的研究不多，建议今后加强这方面的研究。不同的蝗虫种类喜食不同的牧草种类，而目前对不同种类蝗虫的食性研究较少，希望以后不断增加。黄训兵等[17]对意大利蝗的饲喂试验表明，单食冷蒿不能完成生活史，苜蓿与冷蒿混合饲育进度要快于单食苜蓿，栖息地的牧草种类影响蝗虫的繁殖速度。从2019年起，国家实施退化草原生态修复项目，其中补播优良牧草作为生态修复的一项重要内容，在补播牧草种子的选择方面对蝗虫繁殖速率的影响考虑较少，建议以后给与足够的重视。