人定胜天,广西科学家们“智战”入侵生物丨外来物种在身边③

入侵物种威胁当地的生态平衡、农业生产,造成无法估量的损失。那么,人类在与入侵物种的对峙中,有没有获得过胜利?答案是肯定的。近日,南国早报客户端记者来到了广西农业科学院(以下简称农科院)植物保护研究所,了解科学家们“智战”入侵生物的故事,应了那句老话:人定胜天。

以虫治虫生态防治

6月18日是周六,农科院党组成员、生物入侵领域“国家重点研发计划”首席科学家周忠实和团队成员们,依然奋战在实验室开展科学研究,或聚集在会议室交流科研进展。

在2022年广西科学技术奖励大会上,周忠实博士带领团队完成的“重大入侵粉蚧绿色防控关键技术研发与应用”项目荣获2021年度广西科技进步一等奖。

粉蚧是令人“谈蚧色变”的昆虫,2007年,巴基斯坦旁遮普省棉花受扶桑绵粉蚧危害,减产40%,两个月内杀虫剂费用超过1.2亿美元。2016年4月12日,上海浦东出入境检验检疫局从来自菲律宾的香蕉中检出新菠萝灰粉蚧,导致600余吨香蕉被销毁……为了寻找入侵粉蚧在自然界的“帮凶”和“天敌”,团队成员定期观察记录昆虫繁衍数据,从未间断,大家开玩笑:“虫子不放假,我们也不放假。”

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被粉蚧危害的经济作物。广西农科院供图

经过深入研究,团队发现了粉蚧的“帮凶”——蚂蚁,也找到了粉蚧的天敌——寄生蜂和瓢虫,并研发了班氏跳小蜂人工规模化繁育技术,在广西和浙江建立了2个天敌生产基地,年产2亿头寄生蜂,可供25万亩的天敌防治需求。创新了替代寄主繁育孟氏隐唇瓢虫的规模化生产技术,年产200万头瓢虫,可供4000亩的防治需求。

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瓢虫是粉蚧的天敌之一。广西农科院供图

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广西农科院植保所入侵生物团队成员陈红松博士在地里释放粉蚧的天敌。广西农科院供图

繁殖天敌以虫治草

在学界,周忠实还被称为“豚草终结者。”

豚草,起源于北美洲,20世纪30年代传入我国东南沿海地区,一度在21个省市自治区泛滥,能混杂所有旱地作物,特别是玉米、大豆、向日葵等中耕作物和禾谷类作物,能导致作物大面积草荒,以致绝收。对我国农林渔业造成的直接经济损失一度达10多亿元/年,豚草花粉过敏患者占我国豚草发生区总人口数的2%~3%,由此引起的医疗费高达14.5亿元/年。我国科学家自80年代起,就着手寻找豚草的天敌。

2007年,正在中国农科院植保所做博士后的周忠实,接到了新任务——繁育一种叫广聚萤叶甲(以下简称叶甲)的小昆虫。周忠实从北京来到湖南,从无到有地搭起了实验室,又将6头叶甲小心翼翼地从南京农业大学的实验室运送到湖南,历经3年,完成了对叶甲的生物学研究,改善了叶甲饲养流程。在这个过程中,周忠实接触豚草花粉患上了慢性鼻炎,有团队伙伴曾因豚草花粉过敏而休克。

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叶甲的虫卵。广西农科院供图

2008年,在湖南省汨罗市的农村,连片的豚草霸占着本该生长粮食的农田,周忠实第一次在此释放叶甲。2013年,他又到这里采集豚草种子,发现田地种上了柑橘、玉米等农作物。一名农妇告诉他:“当年,有个年轻人来这里放了一种虫子,把豚草都杀死啦。”

周忠实笑着说,经他改良的叶甲繁殖技术,每年可繁育叶甲290万头,叶甲与豚草建立了长期的低密度制衡关系。现在,豚草在我国南方大部地区种群密度已大幅度降低,危害能力大不如前。

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叶甲将豚草的叶子啃食殆尽,直至其死亡。广西农科院供图

综合防控不惧新敌

草地贪夜蛾,是联合国粮农组织全球预警的迁飞性农业重大害虫“世界十大植物害虫之一”。2019年1月经缅甸传入我国,2019年3月中旬广西首次发现草地贪夜蛾成虫入侵,至2019年10月已扩散至我国26个省(区、市)。

6月17日上午,在农科院里建科研基地,一片新长的玉米试验地里,近一半的玉米叶子破烂残缺。团队成员覃武用镊子小心地拨开植株的喇叭口,找到草地贪夜蛾(以下简称草贪):“看,草贪幼虫头部有一个倒‘Y’字。”

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草地贪夜蛾在蚕食玉米植株的嫩叶。南国早报客户端记者 巫碧燕摄

“2019年下半年,我们团队到桂林兴安县高尚镇调研,看到几个当地农民蹲守在玉米地边,一发现有草贪就要打药,否则几天就会被啃光。”覃武至今忘不了那个场景。2019年全年,广西100个县(区、市)发生草贪虫害,累计危害面积14.3万公顷,其中玉米发生面积占98.6%,最高百株虫量达212~420头。

“化学农药只能是应急手段,频繁施用会使草贪产生抗药性。”覃武把记者带到一台近三米高、形似“大火炬”的高空昆虫测报灯旁边,这台测报灯具有测报预警和拦截功能,昨夜捕获了数以万计的趋光性昆虫,其中80%是草贪成虫。

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一台高空测报灯在6月17日当晚捕获的昆虫,其中大部分为草地贪夜蛾。南国早报客户端记者 巫碧燕摄

与此同时,玉米试验地边安装有两个专门对付草贪的“秘密武器”:精捕云智能草贪诱捕器和草贪专用太阳能性诱灯。精捕云与手机联网,科技人员随时掌握该地域草贪种群的活动动态;性诱灯采用性诱+光诱+电击专门诱杀草贪成虫。在看不见的“高空战场”外,技术人员还大量繁殖、释放益蝽、寄生蜂等昆虫,它们是草贪的天敌。

人定胜天,广西科学家们“智战”入侵生物丨外来物种在身边③

草地贪夜蛾的性诱器。南国早报客户端记者 巫碧燕摄

覃武说:“草贪在2020年中国《一类农作物病虫害名录》中高居榜首。”经过全国农业科研同行的共同努力,短短几年,我国草贪防控技术研究已达到了世界领先水平。用全国农业技术推广服务中心主任魏启文的话说,“下一步要走出去,为世界草贪防控提供中国智慧、中国方案”。

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