李晶晶:以“虫”治虫

李晶晶

儿时记忆里，刚抽花儿的韭菜尖儿炒鸡蛋就是春天的味道。但父母很少做这道菜，说是担心韭菜的农残。

韭菜的虫害主要是韭蛆，它会啃食韭菜地下的根茎部，韭蛆藏在土壤深处，使用农药杀灭得“灌根”，即在一行行韭菜间挖沟，将农药倒入灌溉，农药可直接到达植物地下根茎部，但这也可能导致过多的农残。

现在，我在南开大学生命科学学院植物学专业读博，研究的方向是生物技术防治虫害。

显微镜下，一条条细线一样弯曲的小东西不停蠕动，这就是昆虫病原线虫（EPN），它们小到肉眼看不见，但威力巨大——能杀死那些化学药剂常无可奈何的害虫。

当然，昆虫病原线虫要顺利完成杀虫任务，还少不了它的黄金搭档——共生细菌的配合，他们谁也离不开谁，互相扶持，巧妙配合，一起上阵杀敌。

共生菌并不能单独在土壤中存活，而是要存在于线虫的肠道内，线虫可以保护共生菌免受外界不良环境的影响。作为载体，线虫携带共生菌进入昆虫体内，然后将其释放到昆虫血腔之中，在这个过程中，还要保护共生菌躲避开寄主免疫反应的识别。于是，在“好兄弟”的庇护下，共生菌开始大展拳脚，它在昆虫血腔内大量繁殖并产生毒素，使昆虫患败血症而亡。

共生菌也始终没有忘记感谢线虫给予的帮助，它会分泌有利于线虫生长发育与繁殖的营养物质，作为回馈。如果我们把共生菌比作杀灭害虫的核弹头，那么昆虫病原线虫就相当于装有核弹头的核潜艇。

利用昆虫病原线虫来杀灭农作物害虫，不仅零污染，而且能避免害虫产生抗药性，它可以防治200多种害虫，尤其对韭蛆、蛴螬、小地老虎等在土壤深处、农药很难杀灭的害虫有良好效果。

一种EPN一般只能防控一种或几种害虫，得有足够多的EPN品系资源才能有效防控多种害虫，不同的EPN存在于不同的土壤中。每年暑假，学校都会有小分队去全国各地采集各种土壤。每个采样点之间至少相隔10公里，算起来，这些年我们的足迹遍布了约300万平方公里的土地。

得到土样只是第一步，从中“抓”到EPN还要费一番周折，一般100份土样中只有5-10份能捕获到线虫。

我们通常用茶漏装上大蜡螟（一种EPN可以寄生的昆虫），在土样中诱捕EPN，再对此种EPN开展系统性的“毒力”评价、鉴定和储存。至今，我们已经取得了4000份土壤样品，并从中分离出了200多份线虫品系，建立起了全国最大、在世界上居于前列的昆虫病原线虫资源库。我们还发现了线虫新品种——Ovomermis sinensis，它对近年来爆发的草地贪夜蛾有显著效果。

其实国外公司目前已有十几个EPN的商用品系，但他们一般不对中国出口，即使出口，价格也高得出奇。EPN的应用可是一个我们被“卡脖子”的技术。现在，我们资源库的这200多个品系，能防控200多種害虫，减轻了昆虫病原线虫资源的商品化受外国制约的状况。

利用昆虫病原线虫来杀灭农作物害虫，不仅零污染，而且能避免害虫产生抗药性，它可以防治200多种害虫，尤其对如韭蛆、蛴螬、小地老虎等在土壤深处、农药很难杀灭的害虫有良好效果。

获得线虫资源后，繁殖EPN一般是用线虫侵染大蜡螟，待其从大蜡螟体内释放出来，我们再收集起来。这种方法一般需要15天的时间，而且一人一次只能做几亩的用量，耗费人力、物力，且产能低，我们必须得革新虫源生产的方式。

我们探索EPN体外培养的方法。通过大量阅读文献，伴随着上千次的讨论，我们试着添加昆虫粉（由昆虫研磨得到，可作为线虫繁殖的营养物质），以海绵作为基质进行生产，似乎得到了EPN体外培养的条件。可后来我们发现，这只是理论上成立，在实际生产过程中极易染菌。我们只能另辟蹊径，通过改进卵分离方法成功解决了虫源生产难的关键问题。目前，我们的方法还在不断优化，争取进一步提高线虫产量。

实际应用中，还有个难题需要攻克：昆虫病原线虫对阳光中的紫外线和环境的干燥敏感，喷洒施用后，线虫如不能及时游动到土壤里，将因紫外线照射和失水而死亡。这时，只能增加施用量，但这就意味着增加了防治的成本。

怎么让线虫可以抗紫外线和干燥呢？刚开始，我们有两种思路：给线虫做包衣，线虫被施用到田间后，包衣慢慢释放;二是找到一种保湿剂，让线虫可以在田间存活更长时间。

这两种方法我们都打算试试，于是尝试添加硅藻土（一种硅质岩石）基质和黄原胶（一种悬浮剂）保湿剂，但是添加基质后还是需要混合水溶液施用，而黄原胶保湿剂需要配置后立马施用，这会让农民在实际使用时感到麻烦，我们辛苦探索了半年，还是失败了。

“南开，南开，愈难愈开”，心里憋着一股劲，我们换了个思路：线虫侵入到害虫体内，可呈百倍、千倍扩增，再释放到土壤中，能持续释放3个月，我们是不是可以把这个感染了线虫的害虫尸体直接做成产品——虫尸剂来施用？

实验室里获得虫尸剂的一般方法，是将大蜡螟分开在24孔板上进行的，24孔板是带有24个孔的培养板，每个孔内可放一条大蜡螟，并加入100条线虫。如果在实际生产中也运用这种方式，那么一亩地就需要7板，这显然不太现实。但是大量生产虫尸剂又有个难题，大蜡螟容易“抱团”结茧。线虫侵染大概需要24-48小时，大蜡螟几个小时就结很厚的茧了，最终可能只有30%的虫尸剂是有效的。后来，我们尝试在大蜡螟中添加蛭石，并调整配比，经过上百次试验，成品率达到了近100%，我们顺利将生产成本降低到了每亩100元。

为了进一步降低成本，我们继续探索。原来生产虫尸剂所用的大蜡螟价格较贵，我们就改用便宜的面包虫。然而这种虫尸剂极易腐烂，招果蝇。我召集大家一起探讨解决办法，我认为是通气和湿度不够，而且温度过高。一个师弟认为，首先要解决果蝇的问题。我们谁也不能劝服谁，于是分小团队开始分头行动。我调整湿度、温度等，然而一直没什么效果，因为被线虫侵入的害虫死亡后，会释放一些夹杂着氨气的气味，这很容易吸引果蝇，只要有一丝缝隙，果蝇就会钻进去破坏虫尸剂。无论如何通风、降温、保湿都没用。

师弟用防虫网（一种网状织物，罩在物体上可将害虫拒之网外，有效控制各类害虫）隔绝了果蝇，腐烂问题就基本解决了。最终，我们先按照师弟的方法隔绝果蝇，随后再利用我的方法改进温度、湿度，从一次100g虫尸剂，到一次200g不断调整。经过1年时间，防腐的问题有了重大突破，我们将成本降到了30多元。

虫尸剂的规模化生产终于实现，日产超过1000亩用量。让农民用得起——这是以“虫”治虫技术大面积推广的关键呀。

我们以“虫”治虫的实验室技术相对成熟后，就开启了虫尸剂防治韭蛆的田间试验。

韭蛆是让农民很头疼的一种害虫，它们擅长钻蛀，还喜欢在韭菜鳞茎、根部及假茎处“聚餐”，蛀食韭菜地下部分的内部组织，甚至还能钻蛀到白色嫩茎中为害，讓韭菜植株叶片变黄、萎蔫，甚至整株死亡。

我们为农户提供虫尸剂，并开展施用培训，手把手教给他们以“虫”治虫的方法。一个月后，我们看到，施用虫尸剂的韭菜长势良好，农残检测中，68项指标均合格，达到了无公害标准。

有了初战告捷的信心，今年5月份，我又带着小批量虫尸剂到“扶贫号角吹响的地方”——河北阜平县黑崖沟村尝试防治番茄地下金针虫。

当时，黑崖沟的番茄还处于小苗状态，根茎柔嫩，金针虫将地下根茎咬断，导致出苗率不到70%。和上次一样，我带着村民一起下地，手把手教他们虫尸剂的施用方法。

6月得到的反馈是：地下金针虫的防控率达到了80%以上。可不料7月份番茄结果期，农民发来消息说烟青虫危害严重，我们又邮寄过去了线虫溶液，远程指导喷施方法，虫害果然被控制住了。

今后，也许不止各种蔬菜田、果树林需要它，我们的城市林木、高尔夫球场等地大概也会用“虫虫”来守护

“这回我可有信心做好有机农业了。”村民张红亮激动的话语让我至今难忘。他是从农药厂辞职，自己选择去做有机农业的。因为曾经常年直接接触农药，他深切感受到农药对人类身体的危害，所以立志只做有机农业，我们以“虫”治虫的方子正好帮到他。

其实不止韭蛆、金针虫、烟青虫，我们的昆虫病原线虫还可以防治人参地下害虫蛴螬、玉米害虫草地贪夜蛾、园林害虫木蠹蛾、桃子害虫桃小食心虫等200多种害虫，我们的团队已将以“虫”治虫的生物防治技术应用到了国内9省13市的4500余亩试验田中。

今后，也许不止各种蔬菜田、果树林需要它，我们的城市林木、高尔夫球场等大概也会用“虫虫”来守护。

责任编辑：马春梅