如何控制蝗虫
在“改革与治理并举,根除蝗灾”的治蝗方针指导下,采取生态治蝗、生物治蝗、化学治蝗等综合措施,我国蝗虫预测预报、治理和蝗虫发生基地改造取得了极其显著的成效[2]。本文对我国蝗虫防治的主要措施进行了总结和讨论,以期对蝗虫防治有所启发。
1生态治理
生态控制根据东亚飞蝗不同蝗区(湖滨蝗区、沿海蝗区、洪水蝗区、涝渍蝗区和草地蝗区)的结构和功能特点,采取相应的生态控制技术,如农业结构调整、水位调控、天敌保护和利用、合理放牧、植被恢复、生物多样性保护和自然资源合理利用等,是长期控制蝗灾的有效途径[2]。
1.1农业结构调整
提高复种指数,避免和减少抛荒现象。因地制宜,合理调控农、林、渔等产业。在沙滩上种植芦苇、黄花菜、中药材等经济作物,在蝗灾地区种植莲藕和鱼类。充分利用蝗灾地区的自然条件,种植大豆、牧草、西瓜、油菜等大宗作物。,并实行轮作、间作、套种,以减少蝗虫食物,抑制蝗虫的发生[3]。
1.2水位控制
低洼涝渍和湖滨、河涌蝗区的改造,要从兴修水利和旱、涝、蝗综合治理入手。在水利工程的设计中,要注意排水和灌溉的问题,要求大雨不为洪水灾害,无雨不怕干旱。在治理大江大河的同时,要不失时机地新建或恢复农田排灌设施,搞好山、水、田、农、林、路的综合治理[4]。
1.3植树造林
应在蝗虫发生基地进行植树造林,使其浓荫密布,绿岸绿道,改变蝗区小气候,减少飞蝗产卵繁殖的适宜场所。这不仅绿化了环境,还减少了蝗虫的数量[5];同时,植树造林也有利于鸟类的栖息,增加蝗虫天敌的存量,控制蝗虫种群。
1.4提高蝗虫地区的植物多样性和覆盖率。
蝗区植物的多样性会延长蝗虫寻找食物的时间,植物的高覆盖度会减少蝗虫产卵的地方。这些措施将有效减少蝗虫的发生。同时,提高植被覆盖度和植物多样性也能增加一些蝗虫的天敌数量。
1.5加强牧区管理和草原建设。
因地制宜采取多种综合措施,增加草原生态的生物多样性,改变蝗虫发生的适宜环境,改变生态小气候,从而控制草原蝗虫。
2生物防治
生物防治是持续控制蝗灾的新途径,包括微生物农药(如金龟子绿僵菌、微孢子虫和痘病毒)、植物农药(如天然除虫菊素)和昆虫信息素(如蝗虫凝集素)[6]。
2.1蝗虫病原微生物及其利用
2.1.1微孢子虫蝗虫我国最早且比较成功的病原微生物是微孢子虫蝗虫。微孢子虫蝗虫寄主范围广,已知蝗总科90多种蝗虫易受感染。
与化学农药相比,利用蝗虫微孢子虫防治草原蝗虫的成本为1/3 ~ 1/2,且操作简单(喷雾和毒饵),可在草原蝗虫种群中长期流行和扩散[7]。此外,微孢子虫蝗虫还可与卡巴肼等特定杀虫剂配合使用或混用,达到速效与长效、化学防治与生物防治配合的目的[8]。
2.1.2在所有病原微生物中,真菌可能在蝗虫种群的自然调节中起主要作用,引入后可广泛传播,从而杀死大量害虫种群[9]。常用的蝗虫病原真菌有球孢白僵菌、黄色绿僵菌、小孢子菌、食蝗真菌结合真菌[10]。在这些致病真菌中,利用真菌孢子作为真菌杀虫剂具有快速有效的前景。
2.1.3蝗虫痘病毒最早于1966年在国外从黑血蝗中分离出来。1981年,黄传贤等人在新疆的西伯利亚蝗中首次发现了蝗痘病毒,并将其命名为西伯利亚蝗痘病毒。此后,在中国发现了亚洲车蝗痘病毒、意大利蝗痘病毒等5种蝗痘病毒[11]。随着研究的深入发展,蝗虫痘病毒制剂也是控制蝗虫危害的有效手段之一。
2.1.4蝗虫病原菌用苏云金芽孢杆菌亚种感染青海和四川草原优势蝗虫的试验结果表明,Bt7可用于草原蝗虫的防治[12]。此外,一种产碱假单胞菌。从竹蝗中分离的[13]和在棉蝗中发现的蜡状芽孢杆菌也有一定的防治效果。
2.1.5致蝗线虫寄生蝗虫线虫主要属于铁线虫科和雨线虫科[14]。此外,Sogatella属寄生蝗虫可使蝗虫表现出行动迟缓、腹部异常扩张、食量减少或不进食等症状。由于线虫的感染,北美东部的蝗虫种群一直保持在很低的水平[15]。
2.2蝗虫的天敌及其利用
天敌约有8大类70种,包括真菌、线虫、螨类、昆虫、蜘蛛、两栖类、爬行类和鸟类[16]。其中,昆虫、真菌和鸟类已作为生物防治手段得到研究和利用。
2.2.1天敌昆虫蝗虫的天敌昆虫对降低静态蝗群和集群种群的增长率有重要作用。天敌昆虫如虻科、丽蝇科、叶甲科、食虫科、步甲科、步甲科、鳞翅目、鳞翅目等在蝗虫防治中具有很大的潜力[17]。
2.2.2鸟类鸟类很多,如粉椋鸟(俗称“铁甲兵”)、灰椋鸟、喜鹊、灰喜鹊、云雀、乌鸦、池鹭、小白鹭等。是捕猎蝗虫的专家。利用鸟类灭蝗虽然不如化学灭蝗效率高,但具有良好的经济效益和生态效益,有利于蝗灾的可持续控制。
2.2.3家禽蝗虫含有丰富的蛋白质,是鸡鸭等家禽及其他动物的良好饲料。近年来,一些地方采取放牧鸡灭蝗,取得了良好的经济效益和生态效益。
2.2.4寄生螨,如红蝗螨、三角毛螨、红蜘蛛螨、鸡矢藤等,可寄生在蝗虫和成虫的体表。另外,鸡矢藤非常喜欢吃蝗卵,一些其他种类的红螨寄生在不同蝗虫的卵囊内[14]。
2.2.5除上述以外的其他天敌,青蛙、蛇、蜥蜴、蚂蚁、蜘蛛等。是蝗虫的天敌,可以很好的保护和利用。
3化学控制
化学防治是蝗虫综合治理的重要措施之一,也是蝗虫大发生时采取的主要应急手段,其治蝗率高达90%以上。化学农药具有经济、简便、快速、高效、效果稳定的特点,尤其是飞机喷洒农药,是大规模、高密度防治蝗虫的必备手段。近年来,山东省植保站利用GPS卫星定位系统和GIS地理信息系统,在东亚飞蝗的调查、预测和综合防治方面取得了很大成绩。
化学防治要注意药物的轮换。20世纪50年代,中国开始应用有机氯(DDT、BHC等。)农药,有效控制了蝗虫的发生,使其产生抗药性。20世纪80年代中期到90年代,治理蝗虫多采用有机磷农药,毒性大,寿命短,副作用大,污染环境,对人畜有害,杀死大量天敌,破坏生态平衡,同时容易使蝗虫产生抗药性,难以控制后代。开发对害虫毒性强、高效、对人畜无害的新型环境友好农药是蝗虫防治技术的一个主要发展方向。
4机械控制
在蝗虫无害化防治技术中,利用气力吸捕创造了草原蝗虫吸捕器。它是依靠拖拉机携带的风扇机构产生负压气流,然后利用蝗虫的一些生物特性,比如遇到干扰后跳跃、快速飞行的特性,再加上声音、图像等技术的运用,实现草原蝗虫在行走过程中的吸食。作业效率20 ~ 25 hm2/h,捕蝗率80%以上,收获纯度达到要求。该机防治效果接近化学防治,但防治成本仅为化学防治的一半,且对其他益虫危害小,具有良好的经济效益和生态效益[18]。
5农业防治
蝗虫产卵后,可对土地进行深耕翻耕,既可将蝗卵埋在地下,使其不能孵化和出土,又可进行浅耕翻土,使地表产生的蝗卵不能孵化或因暴露而被其他天敌捕食。中国古代也用种子特殊处理,适时播种来驱除蝗虫[19]。
在荒地里割草、砍柴,也能同时带出天敌,对天敌的存量影响很大。所以可以在9月初采一次草,在天敌活跃的早上10到下午15这段时间集中突击运输。另外,雨季洼地内涝也给蜘蛛、蚂蚁等蝗虫天敌造成很大损失,要注意及时排水。
6人工防治
人工控制是最古老、最直接的控制蝗虫的方法,在古代被广泛使用,现在很少使用。
6.1蝗虫是迁徙性害虫,可以锁在农田里统一防御[16]。
6.2当人工捕杀的昆虫种群密度不高时,可组织人工撒网化害为宝,喂养家禽或制作动物饲料[16]。
6.3挖沟法主要是通过在大道上挖沟把蝗虫赶到沟里杀死来控制蝗虫[16]。
6.4篝火诱杀利用蝗虫的趋光性引诱其入火,在无月之夜效果更佳[19]。
6.5挖出蝗卵根据蝗虫的生物习性,找出蝗虫产卵的地方,“挖出来,水煮,或者烧了”[19]。
6.6色声驱蝗,即利用衣服、旗帜的鲜艳颜色(甚至动态)驱蝗;以声驱蝗,青铜器和火器发出的强声波主要用于恐吓飞蝗[19]。
现代生物技术在蝗虫防治中的应用
现代生物技术的兴起也为治蝗开辟了新的道路,发挥了一定的作用。
7.1遗传控制
随着现代基因信息技术的快速发展,国内外许多学者开始将基因不育技术应用于蝗虫防治的研究。利用先进的遗传信息技术改变雄性蝗虫的遗传基因,然后放回蝗灾地区,与雌性蝗虫交配,产生不能生育的后代,达到控制蝗虫的目的[20]。
7.2性信息素的预防和治疗
生物科学家通过对蝗虫的生物学、生理学和信息传递特性的研究,基本掌握了蝗虫信息传递媒介的化学特性和分子结构,现在可以人工合成蝗虫的性信息素,通过合成的蝗虫性信息素吸引异性蝗虫,然后结合机械或农药进行杀灭,以达到经济、快速、高效的目的。这项技术正在不断改进[20]。
8控制蝗灾的前景
治蝗工作任重道远。虽然近年来我国的治蝗工作取得了突出的成绩,但仍有许多不完善的地方。笔者认为,今后应在以下几个方面继续努力。
8.1建立科学的治蝗思路和策略。
随着治蝗工作的深入,许多蝗区的情况发生了变化,许多影响蝗灾的因素也发生了一定程度的变化。因此,我们必须根据当前的蝗灾形势采取综合治理措施,从生物学和环境的整体观念出发,本着预防为主的指导思想和安全、有效、经济、环保的原则,重新思考我们的治蝗策略。
8.2大力提高蝗虫防治技术
蝗灾的综合治理不是几种防治措施的简单叠加,而是利用不同蝗虫种类和生长阶段的不同生物学特性,合理运用物理、化学、生物和生态方法,各种防治措施交替、交叉和混合使用,化学防治与生态防治和生物防治相结合,逐步提高生物防治和生态防治的比重。同时,要依靠科技进步和技术创新,加快治蝗新技术的研发,提高治蝗技术含量,把治蝗综合技术提高到一个新的阶段。
8.3不断提高蝗虫监测技术。
科学、及时、到位的监测是治蝗的基础。在预测方法上,要积极发展和提高监测预警技术水平,将地理信息系统(GIS)和遥感(RS)技术的集成引入到防控决策的整体体系中,使信息能够快速准确地传递。此外,还应加强以下几个方面的工作:(1)进一步分析遥感影像特征与蝗虫生境特征的关系;(2)加强GIS技术在蝗虫及其灾害监测中的应用研究;(3)蝗灾图像处理技术的研究。
8.4实行经济治蝗,治蝗与利用相结合。
蝗虫在造成危害的同时,也是一种重要的生物资源,具有食用、药用和饲用价值。所谓经济治蝗工程,就是把蝗虫当作一种商品经济活动,让参与治蝗的人获得经济利益。把治蝗与开发蝗虫资源结合起来,必将取得显著的生态效益和经济效益。同时,以生物资源的开发利用为抓手,政府支持,企业参与,公众行动,合理利用这些生物资源,可以节省国家治蝗资金,取得良好的防治效果,同时维护蝗区生态平衡,蝗区人民获得经济效益,企业也受益,从而使治蝗工作进入良性循环阶段。