據媒體報導，正當世界各國忙於應對新冠肺炎疫情威脅時，東非國家正面臨一個新的困擾——大規模蝗蟲再次來襲，此次蝗災的規模是年初首次災情的20倍。
「從年初至今，沙漠蝗席捲非洲、西亞、南亞。聯合國糧食及農業組織再次發布信息，第二波蝗災已造成東非6個國家(衣索比亞、肯亞、索馬利亞、南蘇丹、烏幹達和坦尚尼亞)約2000萬人陷入嚴重糧食危機。此外，葉門也遭遇了蝗蟲侵襲，該國有1500萬人面臨相同處境。」中國農業科學院植物保護研究所研究員、國家牧草產業技術體系崗位科學家張澤華在接受科技日報記者採訪時表示。
多國再次發生大規模蝗蟲災害，草地貪夜蛾也在威脅著我國糧食安全。在這場防治害蟲的阻擊戰中，除了傳統的化學農藥等害蟲防治措施，生物農藥正在逐漸成為殺蟲界冉冉升起的明星。
餵食真菌，讓蝗蟲患上「流感」
那麼，生物農藥的設計中使用了哪些技術，這些農藥是如何消滅蝗蟲的？
「生物農藥是指生物活體及其代謝產物，包括微生物農藥、植物源農藥、天敵生物等。目前在防治蝗蟲的生物農藥中，市場上較多的是對環境無害的微生物農藥，包括真菌、細菌、病毒、原生動物等。」中國農業科學院植物保護研究所副研究員、草原生物災害防治國家創新聯盟秘書長塗雄兵告訴科技日報記者。
這些微生物來源於自然界。「例如，我們現在常用的綠僵菌，它是一種重要的蟲生真菌，就是從得『流感』的蝗蟲身體中提取出來的。相對於化學農藥而言，很多生物農藥發揮效果較慢，一般需要1到2個星期的時間才開始對害蟲起作用。」塗雄兵說。
為了提升這些藥劑的防治速度和效果，科研人員藉助航天誘變、基因工程、分子育種等技術，來提高它們應對蝗蟲的毒力。
塗雄兵表示，蝗蟲在取食或接觸這些真菌以後，就患上了「流行性感冒」，並且這種「流感」會一直持續下去，降低蝗蟲的繁殖率、攻擊力和壽命。從目前統計數據來看，這種控制手段的防治效果最長可以達到8到10年。還有天敵治蝗的方法，例如在內蒙古地區，採用牧雞牧鴨治蝗；在新疆西部地區，人工築巢招引粉紅椋鳥治蝗均取得了成功，成為局部地區天敵生物防蝗的典範。
已用於防治棉花和蔬菜害蟲
「任何單一技術都不能解決蝗災的問題，因此要結合生物防治、化學防治、生態治理多項措施，實現害蟲種群的長期控制。」張澤華分析，特別是在中、高密度地區，可以採用生物農藥為主的持續防治措施，使這些微生物在密集的蝗蟲群體中形成疾病流行，通過遷飛又互相攜帶，實現蝗蟲的持續控制，讓災害不再蔓延。
除了針對蝗蟲的生物農藥，科學家們還在研發哪些生物農藥？
「除真菌、細菌等微生物防蝗殺蟲劑以外，目前市場較多的生物殺蟲劑還有蘇雲金桿菌、病毒、植物源殺蟲劑等多種類型。」塗雄兵介紹，其中，蘇雲金桿菌殺蟲劑，也叫Bt殺蟲劑，是目前生物農藥研究和開發應用最成功的殺蟲劑，約佔生物殺蟲劑總量的90%以上，能防治150多種鱗翅目害蟲。
「蘇雲金桿菌不僅能直接用於害蟲防治，同時，還可用於轉基因育種技術，例如，轉Bt基因抗蟲棉育種成功，有效控制了棉鈴蟲危害，在我國棉花種植區大面積推廣應用。」塗雄兵表示，核型多角體病毒在防治甜菜夜蛾、斜紋夜蛾等蔬菜類害蟲中發揮了重要作用。還有印楝素、苦參鹼、魚藤酮等植物源殺蟲劑，在防治蚜蟲、小菜蛾等不同靶標害蟲中均有較好的防治效果。
毒性較低甚至無毒，持續作用時間長
生物農藥與化學農藥相比，主要優勢有哪些？
張澤華表示，相比較而言，生物農藥有三大優勢，一是有效期長。與化學農藥相比，生物農藥毒性較低或沒有毒性，持續作用時間長。例如，2003年至2005年間，在內蒙古錫林郭勒盟太僕寺旗曾連續3年利用綠僵菌防治蝗蟲。直到2016年，土壤中仍能檢測出存活的綠僵菌孢子在發揮作用，該區域連續10年沒有蝗蟲大面積發生。
張澤華指出，生物農藥還有一大優勢，即靶標性好、選擇性強，它們只對一種或一類害蟲有效，對非靶標害蟲沒有作用，同時對人類、鳥類、魚類、蠶類等無害。另外，無殘留、對環境友好，也是生物農藥的優勢之一。生物農藥的使用劑量相對較小，害蟲不易產生抗藥性，目前還沒有關於生物農藥使用後害蟲產生抗藥性的報導。並且它們來源於自然界中土壤、植物或昆蟲等，因此還能避免由化學農藥帶來的環境汙染問題。
張澤華告訴記者，以微生物防治蝗蟲為例，2000年之前，我國草原蝗蟲年均發生面積超過3億畝，採用綠僵菌等生物防治措施以後，現階段我國草原蝗蟲年均發生面積控制在1.2億畝以內。並且生物防治比例由2003年的15.4%提高到現在的60%，對保護草原生態環境作出了積極貢獻。
「經過實踐檢驗，這種生物防治措施對環境是無害的，在國際上被廣泛接受，在我國得到了大面積的推廣和應用。並且也已經開始走出國門，服務於哈薩克斯坦、蒙古、寮國等『一帶一路』沿線國家。」張澤華表示。
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是什麼導致沙漠蝗連年暴發
「2019年2次氣旋帶來的降雨為蝗蟲繁衍提供了有利條件，今年3月大範圍降雨促使蝗卵快速孵化，是本次沙漠蝗暴發成災的重要誘因。但自然資源無序開發，砍伐樹木作為燃料，燒荒開墾棄耕閒置，導致生態環境破壞，是沙漠蝗暴發的主要原因。」張澤華分析。
非洲大陸的風場特徵為沙漠蝗遷飛提供了得天獨厚的條件，每年在主要繁殖區之間，從紅海兩岸、非洲之角到薩赫勒地區、撒哈拉沙漠中心地帶，以及尼羅河流域、底格裡斯河、幼發拉底河兩河流域、印度河流域循環遷飛，使得沙漠蝗遍布非洲大陸每一個角落。
「監測不到位，防控不及時，導致沙漠蝗連年暴發。由於非洲戰亂不斷，監測技術力量不足，信息溝通不暢，不能及時預警。」張澤華表示，2019年發生的沙漠蝗殘留較多，為今年暴發埋下了「地雷」，第一波蝗災又未能有效防治，第二波災害主要來自於第一波沙漠蝗蟲大量產卵，蝗群世代重疊嚴重，家族中既有成蟲，又有若蟲，蝗蝻在出土，卵還在孵化，威脅越來越大，防治越來越困難。使沙漠蝗毫無約束地繁殖2代，才導致2020年百年不遇的蝗災。
由於災害已經形成，防治可選擇的手段不多，化學農藥過度使用，大量殺傷天敵，失去自然控制的沙漠蝗暴發成災。