(八)生物治虫谱新篇

 

  以虫治虫,以菌治虫是传统的生物防治法。近年科学家不断研究各种生物防治技术,完善害虫治理的理论与措施。

  1.崛起的相生植保学

  生物环境系统中普遍存在着相生、相克现象,相生植保学就是利用生物间的相克关系,达到保护植物、调控有害生物的目的。科学家认为,相生植保学强调由直接面对害虫转向间接利用相依赖生存的植物,充分利用原始生态平衡状态下植物间的依存关系,通过相生植物调节这种依存关系中各种动物、植物、微生物,实现对目标植物的保护。它在生产上考虑环境后果,在经济上考虑长远利益,被认为是未来植保学的发展方向之一。

  美国科学家正拟在基因农作物的农田中开辟“害虫遗种保护区”。害虫是应被消灭的,“害虫遗种保护区”的出现似乎是件荒唐的事。但这恰恰是自然界给人类出的难题。一份递交美国环境保护局(EPA)的专家报告称,出售基因农作物的公司是害虫抗药性得以加强的祸根,除非采取必要的补救行动,否则农药会很快丧失其威力。

  美国农民种植基因农作物已近3年,即使是最保守的农民也赞同种植含有苏云金杆菌杀虫毒素的基因农作物,它释放出的毒素可抵御害虫的侵袭,而且对人畜无害,不污染环境。似乎基因农作物对付虫害已相当理想,但问题却恰恰出在其本身。由于基因农作物不断地产生单一的苏云金杆菌毒素,导致害虫的抗性增强。对此专家建议,在基因作物种植区内开辟“害虫遗种保护区”,种植非基因农作物,目的是便于在不同农田内的同种害虫能顺利交配,以稀释害虫抗性基因库。农民种植基因农作物时可允出4%的份额种植普通农作物,且无须施放农药;如果份额增加到20%,则需略施农药。其结果是既不会因农药而污染环境又可控制害虫过早地产生抗性。昆虫学家强调,开辟长条状的“害虫遗种保护区”较为科学,并且与基因作物农田要相互渗透,这样才可确保害虫顺利交配。

  2.新型生物农药

  人人皆知常规化学农药能杀死害虫,但对生物生存和自然环境构成危害。对此,科学家们开发了新型的无公害农药,利用生物体内的抗虫成分研制成功的天然农药克服了化学农药的弊端,被誉为“绿色农药”。

  (1)蜘蛛农药。澳洲圆顶网蛛的毒液最早被发现可作为一种安全型天然农药应用。悉尼大学生化学家格伦·金和药物生态学家默林·霍顿编码了毒液的蛋白断片和肽的结构后发现,圆顶网蛛的毒液中的活性化合物可以破坏某些昆虫的神经系统,对植物、家禽无害。

  以前澳洲每年平均有一人死于蜘蛛的毒液,所以除了昆虫,人对它也有不良反应。科学家从毒液中分离出45种活性化合物,一部分对人有毒,另一部分对昆虫有毒。科学家利用其中对昆虫有毒的毒液,研制出一种天然农药,可破坏害虫的神经细胞,并击溃整个神经系统。此农药主要用于杀灭棉铃虫、蝗虫、蜘蛛和大黄粉虫等抗性较强的害虫,对其他生物则无毒性,也不污染环境。

  (2)杆菌农药。韩国科学技术院成功地利用微生物制造出有毒蛋白质来杀死水果害虫。一些杆菌的细胞能制造出毒性很强的蛋白质,害虫遇到这种蛋白质后,虫体会受到感染,体细胞则遭到破坏,最终导致死亡。由这种蛋白质制成的农药无须喷洒在水果表皮,只喷洒在树干上,害虫就会自动爬过来食用,杀虫率达100%。韩国科学家已发现了三四种杆菌的灭虫蛋白质,为研制天然微生物农药提供了更多的药源。

  (3)植物农药。一些植物具有神奇的灭虫能力。美国化学家从楝树中分离出苦楝素,它能阻止害虫接近植物。日本科学家发现,瓢虫宁肯饿死也不敢去吃涂有苦楝素的食物。用苦楝素制成的农药可防12种农林害虫。除虫菊含有的除虫菊素对害虫有麻痹作用,除虫菊农药是目前世界上最安全、最有效的天然农药,已得到广泛使用。

  环境专家警告,为了防治害虫而大量施用化学农药会严重破坏臭氧层。美国昆虫学家和毒理学家J.考兹5年前已开始研究对臭氧层无害的天然农药。他发现从天然的亚麻植物和木薯植物中提取的化合物丙酮氰、甲乙酮可以杀死害虫,其中包括玉米象、谷蠹、药材谷盗、锯谷盗等危害较严重的农业害虫。考兹和植物病理学家G.泰克合作研究后发现,天然农药对大豆囊线虫的卵也有灭杀作用。囊线虫对大豆作物危害最大。天然农药对害虫的呼啄系统有抑制作用,制成熏剂后,它散播的分子化合物能穿透害虫的表皮和卵体,达到杀灭的效果。天然农药的杀虫效力同其他化学农药一样,但因其不含溴化物和氯化物,可以在自然环境中降解,对臭氧层无害,但费用大了点。此外,在植物中还有万寿菊、大戟、曼陀铃、半夏、百部、车前、苍耳、半边莲、乌头、百头翁、牛藤、百叶等,都是功效显著的除虫植物。

  3.以虫治虫效果好

  在非洲有200万人日常食用木薯,但是害虫常毁坏1/3的木薯作物。国际热带农业研究所的科学家史蒂夫十几年来一直在寻找防治木薯害虫的办法。最近他发现,一种从巴西引进的小钝绥螨可对付木薯叶螨。在西非和中非的12个国家内普遍建立小钝绥螨种群需要2年多的时间。1983年,史蒂夫到非洲后发现在南美洲生活的叶螨不知怎么跑到非洲来了。由于这种叶螨在当地没有天敌,导致种群数量越来越庞大,从70年代起,在非洲的田野上横行霸道,令各国木薯产量骤减。

  从巴西东北部引进的小钝绥螨身长仅350微米,生活在叶梢上,专以捕食叶螨为生。1993年在贝宁,科学家在90%的农田里施放了小钝绥螨,防治效果良好。农民也不必为付不起农药的费用而发愁了。现在已有许多国家效仿这种办法来防治叶螨。木薯的另一个主要害虫是粉蚧。科学家从南美引入了它的天敌——胡蜂,防治效果也不错。以虫治虫的生物防治法,给叶螨和粉蚧以致命的打击,每年可为原本饥荒、缺粮的非洲从虫口夺回大量口粮。

  4.生物防治谨防失误

  大多数生物以一种与密度有关的方式互相影响,这些种群有彼此互相变化的趋势。当食物数量增时,植食性昆虫数量也骤增,其天敌的数量亦相应增多。在运用生物防治时,若任何一方数量失控都会带来巨大的灾害。

  70年代初,美国农业部为了防治北美草原上的蓟属杂草对农作物的侵害,从欧洲引进了食草害虫象甲,在田间大量施放。虽然当时杂草蔓延的速度得到了控制,但是20年后人们发现,在生物防治技术的运用策略上出现了失误。用来控制杂草的象甲已几乎将蓟属杂草蚕食一空,转而开始侵吞各类其他天然农作物,而且来势凶猛。据称有一种以田蓟为食的飞蝇的数量迅速减少,这与象甲的“狼吞虎咽”不无关系。到1996年底。北美草原上象甲种群数量已十分庞大,它们已代替杂草来危害农作物,象甲幼虫以食果肉和谷粒、钻树皮蛀木髓为主。若要在短时间内消灭象甲,必须使用高毒性的杀虫剂,对环境和土壤将造成很大的污染。

  这次生物防治技术的失策,教训不少,农业生物防治技术应该是科学而有效的,在实施策略和运用技术时,应控制住各方生物种群的量,而且要将环境保护因素考虑进去。只有保持好生物间量的平衡,才不会导致严重的后果。

(乐文俊)