我国治理蝗灾，是动用鸡鸭？真正的科学治蝗其实是这样的

出品：科普中国

作者: 昆虫实习生（生物学博士）

监制：中国科普博览

相信同学们或多或少都听说过蝗灾。但你可能不知道的是，蝗灾是中国历史上最严重的虫灾之一，它曾与水灾、旱灾并列为三大自然灾害，困扰中国人民历时三四千年。

而现如今，大范围的蝗灾在中国几乎是销声匿迹了。那么你想不想知道为什么呢？这其中的故事呀，可谓是一波三折，且听我一一道来。

大群蝗虫

（图片来源：Veer图库）

效率低、破坏大的旧式灭蝗方法

在古代，人们面对蝗灾只能去不断捕杀，效率低且效果也不是很好。

近代以来科技进步灭杀蝗虫的手段也越来越丰富，灭杀蝗虫群最为高效的是：飞机喷洒杀虫剂灭蝗。下面这张图中展现的场景就是使用了这种方法——1953年，埃塞俄比亚，作为国际技术合作的一部分，美国飞机和飞行员在奥加登沙漠向正在吞噬庄稼的蝗虫喷洒药物。

（图片来源：视觉中国）

上世纪许多地区大范围使用化学药物杀灭蝗虫，虽然短期取得了很好的效果，但也造成了环境污染，破坏了周边的生态环境。故而这样单纯以化学杀虫剂来灭杀蝗虫的方法，并不被我国科学家所推崇。

根治蝗害的关键环节

回顾我国几千年的治蝗史，在中华人民共和国建立后的40年里，我国科学家以史为鉴，发挥自身聪明才智，总结经验、科学防治，前瞻性地提出了生态防治的策略。飞蝗的危害终于被控制住了，这是中华民族劳动人民在与飞蝗千年较量中所取得的胜利。

那科学家们采用了怎样的方法，破解了为祸千年的蝗灾难题呢？他们找到了根治蝗害的关键，那就是——消灭飞蝗发生基地。

（图片来源：Veer图库）

由于飞蝗具有迁飞、集中和选择产卵地的习性，所以破坏滋生飞蝗的“温床”是至关重要的。因此，仅采用药剂等防治方法，是不能根除其危害的。真正要解决蝗害难题，必须治标与治本兼施。首先要改造飞蝗繁殖“温床”的生态环境，就是要使得这个环境对于飞蝗的繁殖来说，没有那么适合。只有这样才能从根本上消灭蝗灾。

经过一代人的治理，如今我国已经成功改造了大规模蝗灾的发源地，使得目前中国境内无法形成大规模的蝗虫聚集。但是局部地区，难免会有蝗虫过多破坏庄稼的事情发生。而大规模喷洒化学药物又会破坏自然环境，那么我们该怎么办呢？

环保型杀虫剂的新思路

幸运的是，我们有了一种新方法——利用真菌研究环保型的杀虫剂。

21世纪以来，人们发现，真菌作为自然界就分布极广的生物，对许多昆虫都有毒害作用。随着人们对生物防治越来越重视，在蝗虫防治过程中可以考虑用更天然的真菌杀虫剂替代化学杀虫剂来控制害虫、保护环境。

但是真菌杀虫剂的防治效果并不稳定，这可能是因为形成蝗灾的群居型飞蝗对真菌有更高的抵抗力。基于这个问题，许多研究也就此展开。

中科院康乐院士的团队就针对绿僵菌与飞蝗展开了研究。绿僵菌是常用的杀虫真菌，康乐团队发现，在感染绿僵菌后，群居型飞蝗可以阻隔病原菌分子，从而屏蔽病原菌与体液接触，以此来保护自己。

进一步的研究也发现，群居型蝗虫对真菌耐受性更强，而散居型飞蝗是通过吞噬作用来抵抗真菌的感染。这些发现也为科学家开发更强效的真菌杀虫剂提供了思路——如果我们能找到一种专门针对飞蝗的真菌，我们也许就可以定向解决蝗虫肆虐的问题，环保又高效！

而在自然中就恰好存在一种只感染飞蝗的特异性绿僵菌。它与广谱性绿僵菌相比，缺失了色胺代谢基因，而研究发现色胺可以通过激活蝗虫芳香基碳氢化合物受体LmAhR诱导活性氧产生并且可以抑制蝗虫免疫系统，产生毒害作用。

于是研究人员在广谱性绿僵菌中删除单胺氧化酶基因（色胺代谢基因）后，其体内色胺的含量高于原本的广谱性绿僵菌，显著提高了杀虫效率，使普通广谱性绿僵菌感染飞蝗的半致死（死亡数量占总数一半）时间从 7.33 天缩短到 5.92天。这对于使用真菌消灭害虫而言是巨大的突破！

这样对广谱性绿僵菌的基因改造，不影响寄主范围，对环境和人类无害，生物安全性好，为设计新型真菌杀虫剂提供了一种新思路，有望在今后蝗灾的控制中发挥作用。

绿僵菌改造示意图

（图片来源：参考文献1）

多种新型科技手段共治蝗害

时至今日，根据我国多年来在农业区和草原地区的蝗灾防治实践，我们采取了植物保护、生物 保护、资源保护、环境保护相结合的生态学治理对策，建立了以生物防治为主、生态调控为辅的可持续防控技术体系。

同时，我们也大力开发新型高效绿色的生物农药，采用飞机、无人机或大型机械等新型高效的施药技术，结合天敌防控与生态调控等措施，实现对蝗虫的可持续治理以及草原生态系统的可持续发展。

另一方面，我们还要进一步完善蝗灾中长预测预警技术，防患于未然。此外，科学家们发现飞蝗蝗灾发生程度与温度呈负相关关系，这为长期预测提供了重要的理论基础。

自2000 年以来我国就将蝗虫野外人工调查与昆虫雷达、地理信息系统（geographic information system， GIS）、地球定位系统（global positioning system，GPS）和遥感系统（remote sensing，RS）（简称“3S”） 技术结合，对蝗虫种群动态变化进行实时预警监测。

今后我国将继续利用“3S”技术、无人机监测技术、蝗虫AI 智能识别技术等现代信息技术，建立多层次、全方位的“天-空-地一体化”的蝗虫智能监测体系与蝗虫发生数据库管理系统，实现长、中和短期实时监测预警，形成更加完善的蝗虫灾害指标体系，保证蝗灾发生时采取科学的治理策略，做到及时高效。

我们相信，随着人类科技的不断进步，人们能够更为有效且环保地解决蝗灾问题，蝗灾肆虐中华大地的画面终将成为历史！

编辑：郭雅欣

参考文献：

【1】Tong.et al, Tryptamine accumulation caused by deletion of MrMao-1 in Metarhizium genome significantly enhances insecticidal virulence. PLoS Genet 16(4): e1008675(2020)

https://doi.org/10.1371/journal.pgen.1008675