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[中國科學報]“蟲口奪糧”:重拳出擊草地貪夜蛾

       點擊數: 次      發布時間:2019-06-19

 ▲全球草地貪夜蛾擴散路徑

▲草地貪夜蛾幼蟲

中國農科院供圖

■本報見習記者 韓揚眉 實習生 劉如楠 記者 李晨

海南,作為國家南繁科研育種基地,肩負著全國主要糧食作物的育種和繁種重任。

6月16日,距離“世界十大植物害蟲”之一的草地貪夜蛾在海南被發現已過去40多天,此害蟲在海南18個市縣發生危害。

在海南負責監測蟲情的中國熱帶農業科學院環境與植物保護研究所研究員呂寶乾告訴《中國科學報》,草地貪夜蛾主要危害玉米、水稻等禾本科作物,這恰是南繁主要作物。在海南有效防控草地貪夜蛾對保障我國糧食安全有著舉足輕重的意義。特別是在下一個南繁季,要做好充分的防控技術和防控物資儲備。

同時,海南地處熱帶,草地貪夜蛾可周年發生,成為北遷蟲源地之一。

自今年1月草地貪夜蛾遷飛入侵我國云南后,已在全國18個省市區擴散蔓延,且呈繼續北遷趨勢,嚴重威脅著我國糧食生產。

農業農村部部長韓長賦明確指出,“把防控草地貪夜蛾作為當前農業農村工作的大事、要事、急事來抓。”

一場蟲口奪糧的戰役正在爭分奪秒地展開。

隨“風”北上

2018年,草地貪夜蛾被聯合國糧農組織列為全球預警的重大遷飛性農業害蟲。

當時,中國工程院院士、中國農業科學院副院長吳孔明就已敏銳地察覺到該害蟲很可能入侵中國,并迅速在云南江城設置監測點。

與此同時,他們聯合國內昆蟲、植物保護領域的科學家系統開展了草地貪夜蛾及其特征、防控技術的相關研究,為“蟲口奪糧”之戰爭取了時間。相關成果發表在近期的《植物保護》雜志上。

吳孔明團隊成員、中國農業科學院植物保護研究所博士后吳秋琳對草地貪夜蛾的“遷飛性”有著深入的研究。她告訴《中國科學報》,草地貪夜蛾的特點是只在夜間遷飛,且具有連續多個夜晚遷飛的能力。靠風的運輸攜載作用,每晚遷飛距離達百公里以上。據記載,草地貪夜蛾曾在30小時完成了長達1600公里的遷飛。

南京農業大學教授胡高團隊基于美國NOAA數據庫提供的過去5年的氣象數據對該害蟲的遷飛路徑進行了分析和預測。胡高表示,自2018年5月草地貪夜蛾進入印度后,一路向東,很快進入孟加拉國、泰國、緬甸等東南亞國家,直至中國云南。在國內,草地貪夜蛾通過東、西兩條路徑進入我國北方玉米主產區,威脅我國玉米生產。

就該蟲在國內遷飛格局的形成原因,吳孔明表示,“草地貪夜蛾遷飛主要依靠氣流推動,在夏季,中國大部分地區受東亞季風影響,而東亞季風環流加速了該昆蟲的遷飛。”

吳孔明指出,在中國熱帶和南亞熱帶地區已形成草地貪夜蛾的蟲源基地,其與泰國、緬甸等鄰邦國家形成周年為害繁殖區。每年5月,草地貪夜蛾會隨季風向中國遷飛,這可能是長期為害規律,所以不僅要做好國內防控工作,還要與鄰國合作建立聯合防控體系。

特能飛、特能吃、特能生

草地貪夜蛾不僅有強大的遷飛能力,還具備繁殖力高、適生區域廣、抗藥性強和暴食性等特點。科學家們形象地描述為“特別能飛”“特別能吃”“特別能生娃”。

根據資料,草地貪夜蛾在28℃條件下,30天左右即可繁殖一代。每次可產卵100~200粒,一生可產卵900~1000粒;寄主植物高達180多種,可為害80余種農作物,在全球已造成百億美元的損失。

草地貪夜蛾在發源地美洲已分化成“玉米型”和“水稻型”兩種生態型系。前者嗜食玉米和高粱;后者則主要取食水稻和牧草。

中國農科院深圳農業基因組研究所研究員蕭玉濤團隊最新研究發現,入侵我國的草地貪夜蛾存在兩種基因型,10%左右的比例為純“玉米型”,90%左右的比例為攜帶了少量“水稻型”基因組的“玉米型”,且中國樣品序列特征與美國佛羅里達州種群以及非洲樣品有很強的一致性。

因此,他們推斷入侵我國的草地貪夜蛾群體是來源于美國佛羅里達州的地理種群。

吳秋琳解釋道,中國熱帶和南亞熱帶地區,玉米、甘蔗等作物的周年種植為草地貪夜蛾的定殖和周年為害提供了優越條件,形成草地貪夜蛾的國內蟲源地,有助于其在各個季節進行擴散或遷飛。全國農業技術推廣服務中心已在云南發現其為害甘蔗。

草地貪夜蛾之所以危害大,主要在于其幼蟲各個齡期可為害玉米的整個生育期。吳秋琳介紹,在低齡幼蟲期,多聚集為害苗期玉米心葉,啃食幼嫩葉片,使葉片上形成半透明“窗孔”;還具“吐絲”習性,在風的作用下,吐絲下垂,向周邊植株轉移為害。

而高齡幼蟲具有暴食性,喜好鉆蛀玉米心葉,啃食生長點,影響抽雄和果穗生長;它還可直接鉆蛀雄穗和果穗,咬斷雄穗分枝,影響授粉,啃食幼嫩籽粒,直接影響玉米產量和品質。另外,玉米苗期,它還會鉆蛀根莖,造成玉米整株死亡,此行為造成的破壞最大。

“組合拳”全面捕殺“幺蛾子”

專家坦承,中國復雜的氣候和地勢條件、作物由南至北遞次推移,以及草地貪夜蛾自身的特點,增加了草地貪夜蛾監測預警與防控工作的難度。

6月5日,農業農村部、財政部緊急安排中央財政農業生產救災資金5億元,支持蟲情發生區和遷飛過渡區開展草地貪夜蛾蟲害防治工作。

吳孔明介紹,目前主要防控措施有理化誘控、化學防治、生物防治等,基本的防控思路是因地制宜實施分區治理,早期監測和誘殺成蟲,防止大規模遷飛,重點防治幼蟲,避免暴發性為害。

目前,草地貪夜蛾還處在入侵害蟲定殖前期和種群突增期,以施用化學農藥為主的化學防治最為有效。這能迅速降低蟲口密度,在一定程度上挽回作物損失,防止大規模遷飛轉移為害。

“‘打藥’是最應急的防治措施,這是當前的主流做法,也是必要的。”中國農科院植物保護研究所研究員張禮生說。

6月4日,農業農村部公布了草地貪夜蛾應急防治用藥名單,包括甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽、四氯蟲酰胺、氯蟲苯甲酰胺等化學農藥,以及蘇云金桿菌、金龜子綠僵菌、球孢白僵菌等生物農藥。

吳孔明團隊博士生趙勝園告訴《中國科學報》,“生物農藥的速效性比化學農藥低一些,但卻是綠色防控的主要方向,比較適合在瓜果、蔬菜等經濟價值較高的作物上施用。”

而從長遠來看,利用天敵昆蟲“以蟲治蟲”是生物防治的核心措施。目前,科學家正在開展天敵資源調查、搜集和評價等工作。

張禮生長期從事天敵昆蟲研究。他表示,草地貪夜蛾“定居”在原產地千百年,有自己的“天敵”。但一旦進入新的生境,因缺乏天敵昆蟲,以及對入侵地常規的微生物殺蟲劑具有一定抵抗力,草地貪夜蛾便會迅速暴發。

為尋找合適“天敵”,張禮生團隊近日與合作者在國內率先開展利用蠋蝽、益蝽等天敵昆蟲防控草地貪夜蛾的試驗,發現蠋蝽和益蝽均可主動搜尋草地貪夜蛾,在9分鐘內即能鎖定害蟲,在相距1厘米處迅速發起攻擊并致其死亡。

防蟲之路任重道遠

關于草地貪夜蛾,目前還存在諸多尚不清楚的科學問題,科學家感到絲毫不能放松。

在遷飛特征方面,吳秋琳認為,還需明確我國獨特的大氣環境以及季節性環流背景場,從而闡明草地貪夜蛾在我國不斷遷飛、入侵為害過程的大氣動力機制,以便構建其在我國的遷飛路徑、主要遷入和波及地區。

胡高表示,5年的氣象數據可以反映草地貪夜蛾大致的遷飛軌跡,但精度卻不夠,無法具體到某一市縣、某一天,而這需要更精確的氣象數據和天氣預測,以及草地貪夜蛾的遷飛行為。

在防治策略方面,張禮生談到,由于害蟲發生面積太大,大規模應用人工擴繁的天敵昆蟲成本太高,實際操作也不現實,根本解決之道在于保護和利用土著的天敵昆蟲。目前階段需要注意合理施用化學農藥,以免殺死天敵昆蟲。

據了解,為加強田間種群監測和預測預報,吳孔明團隊正推動建立草地貪夜蛾卵巢解剖及分級標準,開發了針對草地貪夜蛾成蟲和幼蟲的識別App,并建立草地貪夜蛾田間自然種群生命表,探索其自然種群的影響因素及調控機制等。

這些防治策略得到了植保領域科學家的支持。中國熱帶科學院環境與植物保護研究所書記馬子龍告訴《中國科學報》,他們正在海南當地尋找本土天敵昆蟲,同時設計好化學農藥和生物農藥聯合防治措施,希望能盡快找到迅速有效控制蟲害的方法。

“草地貪夜蛾在我國是可防可控的,目前對生產造成的實際危害不大。”吳孔明指出,“但時間緊迫,每個人都肩負重任,我們必須跟草地貪夜蛾‘賽跑’,打贏攻堅戰。”

相關論文信息:

DOI:10.16688/.zwbh.2019207

DOI:10.16688/j.zwbh.2019264

DOl:10.16688/.zwbh.2019240

DOI:10.16688/j.zwbh.2019296

《中國科學報》 (2019-06-18 第5版 農業科技)
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