02.06 現代糧食保衛戰:與“么蛾子”爭奪玉米

現代糧食保衛戰:與“么蛾子”爭奪玉米


自然界中有一種“么蛾子”,它一出現就使全球進入了預警狀態。它就是被聯合國列為世界十大植物害蟲之一的草地貪夜蛾。它不僅傳播的速度十分快,破壞力也極強。

據報道,自從2016年首次入侵非洲之後,僅2年內,它就遍及全球40多個國家和地區,造成數十億美元的經濟損失。


現代糧食保衛戰:與“么蛾子”爭奪玉米


它於2019年1月首次入侵我國的雲南,並開始像各個地區肆虐。因此,它也成為了第一個在央視新聞聯播中介紹併發布預警的入侵生物。


雖然去年局勢已經得到了控制,但仍不可小看這種蟲子的威力。為了肆無忌憚地吃,它們會機智地利用糞便當武器。

現代糧食保衛戰:與“么蛾子”爭奪玉米


草地貪夜蛾(Spodoptera frugiperda),又稱為秋黏蟲(Fall Armyworm),屬於鱗翅目夜蛾科灰翅夜蛾屬。又因為它們能像行軍一樣迅速移動,因而也叫做行軍蟲。


同時,它們還善於藉助風力來進行遠距離的遷飛。有相關記錄稱它們能在30小時內遷飛1600公里,從美國的密西西比州遷飛到加拿大南部。一般情況下,成蟲每晚可飛行100公里到500公里左右。除了藉助風力外,部分低齡幼蟲還會通過吐絲來進行短距離遷移。這也是它們為什麼能在短時間內傳播極快的原因。

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草地貪夜蛾幼蟲有兩個主要特徵:一是頭部有一個倒 Y 型斑。二是在它的腹部末節,4 個背面黑斑呈正方形排列。


而它們之所以會受到全世界的唾棄,是因為它們實在太能吃了,而且還不挑食。它們會吃玉米、水稻、棉花、高粱、大麥、蕎麥、燕麥、粟、花生等80多種農作物。


據統計在草地貪夜蛾肆虐的地區,作物受害後一般減產20%到30%,嚴重時甚至會造成絕收。這當中,玉米是受到傷害最大的作物,儘管只有幼蟲才愛啃玉米。

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草地貪夜蛾的成蟲


一般來說,草地貪夜蛾的幼蟲一般分為6個齡期,偶爾會有5個齡期。幼蟲的表皮粗糙,有皺紋和顆粒狀的結構。


伴隨著齡期的增加,啃食玉米的方式也變得越發兇殘。科學發現,在它們三齡前,幼蟲主要是啃食玉米的葉片,並在表皮上留下透明“窗斑”。可等到三齡後,幼蟲就會想方設法鑽入玉米心部,開始危害玉米了。


當它們鑽洞時會吃掉洞口周圍的葉子,但不會全部吃掉,只吃一點點就換一片接著吃,十分浪費。當它們鑽心時,則會吃掉中間一小段葉子,葉子上部就會因為被咬斷而失水死亡。被蠶食的玉米葉子又像是斷了頭,又像是被人用鐮刀割過一樣。

現代糧食保衛戰:與“么蛾子”爭奪玉米

被草地貪夜蛾啃食的玉米 圖自四川省農業農村廳官網


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令人拍手稱奇的是,為了肆無忌憚地吃,它們還利用起了糞便來欺騙植物。其實,植物隨時遭受著植食性昆蟲的襲擊。據科學家所知,在30萬種植物上生活著近40萬種植食性昆蟲。植物通常也會有一定的防禦機制來抵制昆蟲的侵襲。在這場對決中,有些昆蟲還會留下一些物質來控制植物對它們的反應。

草地貪夜蛾的幼蟲在啃食著玉米葉的同時,就會特地將糞便排在葉子根部與莖相連的部位。大量的蟲糞很長的一段時間都會留在那裡。那這有什麼用呢?

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玉米葉片中的糞便


研究發現,這些蟲糞讓植物以為自己遭到了致病真菌的襲擊,並對它們進行抵抗,從而抑制了它們對植食性昆蟲的防禦。原因在於,植物無法同時抵禦病原體和昆蟲的侵襲,就只能開啟其中一種防禦機制。

具體說來,草地夜蛾毛蟲糞便中所含的蛋白起初是在玉米中誘發對昆蟲的防禦機制。只不過它們很快又誘發了一個病原體相關的防禦基因。植物以為受到了病原體而不是昆蟲的攻擊,因此啟動了病原體防禦,讓毛蟲可以繼續食用植物。這使得昆蟲生長速度的增加,而真菌病原體有所減少。


現代糧食保衛戰:與“么蛾子”爭奪玉米


除了特能吃以外,草地貪夜蛾更新換代的速度非常之快。它從卵到發育成成蟲再大量產卵只需要30天左右。


同時雌蛾超級能生能養,每次能產100到200粒卵,一生產卵數量高達900到1000粒。正因為草葉貪夜蛾又能吃又很會生,所以當它們一旦入侵某個地方,就會快速進行肆虐。


現代糧食保衛戰:與“么蛾子”爭奪玉米

自2019年初草地貪夜蛾遷飛進入我國後,便打響了一場“蟲口奪糧”的保衛戰。可由於在防治的過程中遇到了不少困難,所以它還是先後在我國雲南、廣西、廣東、海南、福建、四川等地區進行繁殖。


在之前的防治過程中,人們發現草地貪夜蛾能巧妙地躲避農藥的攻擊。據觀察,它們喜歡鑽進玉米的喇叭口裡,等傍晚的時候它們又會再爬出來。


因而,在試驗中,試驗田一部分用於在白天做常規噴藥,一部分則需要在傍晚針對喇叭口施藥,在蟲子的家門口下毒,殺蟲效率明顯會更高。但如果用藥不當不僅不能對抗害蟲,還會因為藥物濫用造成環境汙染,並消耗大量的農戶生產、人力成本。

現代糧食保衛戰:與“么蛾子”爭奪玉米

(左)草地貪夜蛾幼蟲為害玉米;(右)草地貪夜蛾具有極強的遷飛能力,通過東、西兩條遷飛路徑直達我國北方玉米主產區 圖片來源於:科技日報


要想對付草地貪夜蛾,更加理想的防治方式則是採取綜合防控。除了合理使用農藥之外,還包括通過燈光、食物、性誘劑等途徑進行誘捕,從而監測害蟲的數量變化。又或者通過輪換種植、間隔種植等,提高農田的生物多樣性,豐富害蟲的天敵種類;以及通過天敵來控制害蟲數量等等。


為此,科學家也馬不停蹄地尋找草地貪夜蛾的天敵。2019年5月,中山大學昆蟲學家陳華燕發現草地貪夜蛾存在著寄生性天敵。一次偶然的機會,他在一小片玉米地上發現了一些夜蛾的卵塊,其中兩塊上面還有寄生蜂。憑藉著以往的研究,陳華燕認為這些寄生蜂可能與草地貪夜蛾有關。


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正在寄生的夜蛾黑卵蜂 | 廖永林


通過分析後,他發現找到的卵塊是草地貪夜蛾的卵塊。而上面正在寄生的小黑點正是一種叫做夜蛾黑卵蜂(Telenomus remus)的寄生蜂。這也意味著它有可能可以對付草地貪夜蛾。

在生物防治中,寄生蜂是常用的一類寄生性天敵。它們一般把卵產在寄主的蟲卵、蟲蛹或蟲體上,破壞寄主的正常生理功能;而寄生蜂自己的卵則會繼續孵化,長大成為成蟲後繼續寄生。

進一步分析發現,草地貪夜蛾的卵塊中,大約有30%被寄生;每個卵塊上,約有近一半的蟲卵中招。這意味著被寄生蜂寄生的害蟲,連孵化成幼蟲的機會都沒有。如果能夠推廣使用的話,寄生蜂將會達到很好地防治草地貪夜蛾的效果。不過科學家正努力將寄生蜂從實驗室到應用到田間。

當下,草地貪夜蛾在我國的泛濫已經得到了一定的控制。相信在不遠的未來,我們便能將它們完全消滅,打贏這場“蟲口奪糧”的戰爭。


現代糧食保衛戰:與“么蛾子”爭奪玉米

HOW CATERPILLARS USE POOP TO TRICK PLANTS

SEPTEMBER 8TH, 2015POSTED BY JEFF MULHOLLEM-PENN STATE

吳秋琳,草地貪夜蛾緬甸蟲源遷入中國的路徑分析,植物保護,2019


作者:麥麥 與蟲爭糧的250天 2019-09-18 果殼

姜玉英等,草地貪夜蛾侵入我國的發生動態和未來趨勢分析,中國植保導刊,2019

科技日報:蟲口奪糧!明年草地貪夜蛾可能全面暴發,我們怎麼辦?2019-12-10

郭井菲等 警惕危險性害蟲草地貪夜蛾入侵中國[J]. 植物保護, 2018, 44(6):1-10.

吳秋琳等 草地貪夜蛾緬甸蟲源遷入中國的路徑分析[J]. 植物保護, 2019, 45(2):1-6.

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