蝗蟲的發(fā)生與防控

張 龍，班麗萍，游銀偉，尹學(xué)偉

(1. 中國農(nóng)業(yè)大學(xué)草業(yè)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，北京 100193；2. 山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院生物技術(shù)研究中心，濟(jì)南 250100)

蝗蟲是全世界范圍內(nèi)的重大害蟲，自人類文明以來，蝗蟲就是最為嚴(yán)重的害蟲，給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來極大危害?；认x隸屬于直翅目蝗總科，它的種類多，分布廣。目前全世界有超過500種蝗蟲為害牧場和農(nóng)作物，其中大約50多種是主要害蟲，十分之一的人口受到蝗蟲的影響(Zhangetal., 2019)。

蝗蟲之所以能夠成為重大的農(nóng)業(yè)害蟲，和它的發(fā)生為害特點(diǎn)密不可分。首先，蝗蟲在密度高時(shí)就從不活躍的獨(dú)居狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榛钴S的群集在一起的群居狀態(tài)，而群居狀態(tài)的蝗蟲形成行動(dòng)方向一致的蝗群(張龍和李洪海, 2002)；成蟲群具有很強(qiáng)的遠(yuǎn)距離遷飛能力，沙漠蝗Schistocercagregaria一天可以遷飛150 km；其次，蝗蟲取食量很大，平均每天能吃掉和蟲體體重相當(dāng)重量的植物；再次，遷飛性蝗蟲的繁殖能力強(qiáng)，一生可產(chǎn)生300～400個(gè)后代，這就使得蝗蟲可以在很短的時(shí)間內(nèi)發(fā)展成為密度很高、可以造成災(zāi)害水平的蝗蟲群；而且蝗蟲成蟲群可以遠(yuǎn)距離遷飛，跨地區(qū)、跨國、跨洲為害，在短時(shí)間內(nèi)可以造成上百萬平方公里的大面積農(nóng)作物損失，給糧食安全和牲畜生產(chǎn)帶來嚴(yán)重威脅；還有面對(duì)蝗災(zāi)時(shí)大量使用化學(xué)農(nóng)藥，嚴(yán)重威脅環(huán)境、農(nóng)產(chǎn)品和非靶標(biāo)生物的安全。

1 世界重要蝗蟲種類的分布、為害

沙漠蝗Schistocercagregaria，是引起蝗災(zāi)的最為重要的種類之一。其分布貫穿非洲赤道北部的廣大區(qū)域、歐洲靠近地中海部分地區(qū)、中東、阿拉伯和巴基斯坦和印度，主要生活在有沙漠的生態(tài)環(huán)境中。沙漠蝗的繁殖區(qū)或者是在衰退期主要分布在年降雨量小于200 mm的地區(qū)，正常分布面積1 600 km2，在暴發(fā)期則分布面積超過2 900 km2。寄主植物主要包括小麥、水稻、高粱、玉米、大麥、棉花、柑橘、葡萄、香蕉、甘蔗、馬鈴薯、向日葵、煙草等幾百種植物(Lecoq and Zhang，2019)。

沙漠蝗危害極大，間歇性暴發(fā)，1986-1989年和1992-1994年曾在非洲大面積暴發(fā)(Showler and Potter, 1991; Showler, 1995; Lomeretal., 2001)。大暴發(fā)時(shí)可以導(dǎo)致農(nóng)業(yè)生產(chǎn)絕產(chǎn)，嚴(yán)重威脅當(dāng)?shù)厝说募Z食供應(yīng)安全。自2019年以來，肯尼亞、埃塞俄比亞、烏干達(dá)、坦桑尼亞、索馬里和南蘇丹6個(gè)東非國家正遭遇近幾十年來最嚴(yán)重的蝗蟲暴發(fā)，索馬里在2020年1月宣布進(jìn)入國家緊急狀態(tài)，在肯尼亞有一個(gè)長60 km，寬40 km，面積達(dá)2 400 km2的蝗群正在掠食，同時(shí)在西亞地區(qū)的伊朗、沙特、也門、阿曼和南亞地區(qū)的巴基斯坦、印度同樣也遭受了蝗災(zāi)的侵襲(Anon, 2020)。

沙漠蝗在巴基斯坦常年發(fā)生，沙漠蝗蝗群也時(shí)常從伊朗、印度等鄰國遷入為害。每年發(fā)生兩季，冬春季和夏雨季。冬春季發(fā)生期1月至6月，主要發(fā)生在與伊朗接壤的Balochistan(俾路支)省，夏雨季發(fā)生期6月至11月，主要發(fā)生在與印度接壤的Sindh(信德)和Punjab(旁遮普)省。筆者于2020年2月23日-3月5日前往巴基斯坦調(diào)查了這三個(gè)省6個(gè)地區(qū)的沙漠蝗發(fā)生情況。在巴基斯坦沙漠蝗發(fā)生區(qū)的生態(tài)環(huán)境復(fù)雜，有稀樹荒漠生態(tài)系統(tǒng)、山區(qū)生態(tài)系統(tǒng)、農(nóng)作物生態(tài)系統(tǒng)等。在調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，2月底至3月初俾路支省的沙漠蝗均已處于成蟲期，而且都是群居型，60%左右開始交配產(chǎn)卵，20%未成熟，20%已產(chǎn)過卵。在旁遮普省90%以上的沙漠蝗在交配產(chǎn)卵，成蟲密度相當(dāng)高，最高可達(dá)每平方米上千頭。在產(chǎn)卵地可以挖到蝗蟲卵，最高達(dá)228個(gè)卵塊/m2，平均每個(gè)卵塊有卵90.2粒。聯(lián)合國糧農(nóng)組織認(rèn)為，這場大蝗災(zāi)將造成非洲和西亞地區(qū)近2 000萬人的糧食供應(yīng)不足，如不加以控制將會(huì)造成嚴(yán)重饑荒和社會(huì)動(dòng)蕩。

飛蝗Locustamigratoria，是引起蝗災(zāi)的十分重要的種類，具有9個(gè)亞種，分布在非洲、亞洲、歐洲和大洋洲，其生活環(huán)境主要是草地、灘涂等。在中國大陸的亞種就包括東亞飛蝗、亞洲飛蝗、西藏飛蝗3個(gè)亞種(陳永林, 2007)。目前我國年平均發(fā)生面積約3 000萬畝。飛蝗在我國發(fā)生1～3代。寄主植物種類主要是禾本科植物，包括重要的農(nóng)作物，如水稻、小麥、玉米、甘蔗等。飛蝗是我國最重要的農(nóng)牧業(yè)害蟲，有記錄的危害歷史長達(dá)3 000多年。遇到大的蝗災(zāi)，蝗蟲遮天蔽日，所到之處禾草一空，民不聊生，社會(huì)動(dòng)蕩。因此，蝗災(zāi)與旱災(zāi)和水災(zāi)并稱為三大自然災(zāi)害(郭郛等，1991)。飛蝗暴發(fā)與很多因素有關(guān)，其中與氣候條件關(guān)系最大，干旱和洪水的交替出現(xiàn)會(huì)加強(qiáng)蝗災(zāi)暴發(fā)(Stigeetal., 2007)。

摩洛哥蝗Dociostaurusmoroccanus，分布廣，從大西洋的馬德拉群島的西部，到哈薩克斯坦和阿富汗的東部，北到匈牙利和羅馬尼亞，南到北緯28°。主要分布在高加索、中東、中亞地區(qū)的25個(gè)國家。寄主植物包括小麥、玉米、水稻、棉花、豆類、苜蓿，柑橘、葡萄、橄欖樹、煙草、向日葵和蔬菜等農(nóng)作物。塔吉克斯坦、烏茲別克斯坦和土庫曼斯坦等國家經(jīng)常遭受摩洛哥蝗的嚴(yán)重為害。暴發(fā)的蝗蝻群可以把大片的植物全吃光，成蟲群在整個(gè)生長季可以遷移50～70 km，甚至可達(dá)到250 km(Rambier, 1951; Pasquier, 1952; Lecoq and Zhang, 2019)。

紅蝗Nomadacrisseptemfasciata，是引起非洲中南部蝗災(zāi)的重要蝗蟲?？梢匀∈?0余種糧食農(nóng)作物，以及柑橘、葡萄、棉花、蔬菜、煙草等，在草原上為害，嚴(yán)重威脅牧業(yè)生產(chǎn)。一年發(fā)生一代，在旱季紅蝗成蟲進(jìn)入滯育期。蝗蝻經(jīng)歷6～7個(gè)齡期，成蟲期5～6個(gè)月。具有群居型和散居型的轉(zhuǎn)變特性。群居成蟲群在白天遷飛，每天的遷飛距離20～330 km(Lecoq and Zhang, 2019)。

意大利蝗Calliptamusitalicus，分布廣，從俄羅斯的西伯利亞西南部到地中海的西部和中國的新疆，從中歐的德國、波蘭，到以色列、伊朗和阿富汗(陳永林, 2007)。食性雜，取食17科45種植物，嗜食蒿屬植物，包括小麥、玉米、燕麥、棉花、馬鈴薯，柑橘、葡萄、西瓜、向日葵、煙草、甘藍(lán)等農(nóng)作物，以及多種牧草(黃春梅, 1995; 薛智平, 2009)。暴發(fā)時(shí)可以對(duì)農(nóng)作物和牧草造成十分嚴(yán)重的損失。在我國，意大利蝗主要分布于新疆北疆地區(qū)海拔為800～1 300 m的荒漠、半荒漠草原(黃訓(xùn)兵等, 2013)。該種蝗蟲也有群居型和散居型轉(zhuǎn)變的特性?；闰锲诘拿刻爝w移400 m，而成蟲每天遷移可達(dá)幾十公里(Lecoq and Zhang, 2019)。

亞洲小車蝗Oedaleusasiaticus，主要分布在中國北部和蒙古國，是我國北方草原和蒙古草原的重要害蟲。一年一代。主要為害牧草，也為害小麥、玉米、谷子等農(nóng)作物。亞洲小車蝗成蟲群有夜間遷飛習(xí)性，遇到強(qiáng)光則降落(蔣湘等, 2003)。

黃脊竹蝗Ceracriskiangsu，主要分布在中國南部、越南、老撾等地區(qū)。一年一代。寄主植物包括竹子、香蕉、甘蔗、玉米、水稻等多種植物。具有白天遠(yuǎn)距離遷飛的習(xí)性。2015年至2018年在老撾和越南大暴發(fā)，給發(fā)生區(qū)的水稻等農(nóng)作物造成的損失高達(dá)80%以上(楊虹等, 2017; Lecoq and Zhang, 2019)。

塞內(nèi)加爾小車蝗Oedaleussenegalensis，主要分布在撒哈拉地區(qū)的佛得角、蘇丹，還有中東、印度以及東非的坦桑尼亞。寄主植物包括農(nóng)作物的小麥、玉米、水稻以及很多牧草。嚴(yán)重發(fā)生時(shí)會(huì)形成龐大的蝗蟲群，但是不像飛蝗類，可以保持群聚在一起，可以造成嚴(yán)重?fù)p失。塞內(nèi)加爾小車蝗一般每年可以有3代。成蟲群在夜間遷飛，每晚最高可以遷飛350 km(Lecoq and Zhang, 2019)。

澳大利亞疫蝗Chortoicetesterminifera，是澳大利亞最重要的害蟲。主要分布在澳大利亞的東部區(qū)域。主要寄主包括小麥、玉米、水稻、葡萄、大麥等農(nóng)作物及很多種類的牧草。在新南威爾士州、昆士蘭、澳大利亞的東南部,每十年就可以暴發(fā)幾次，大暴發(fā)時(shí)還可以侵入維多利亞州，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)區(qū)造成蝗災(zāi)。1984年暴發(fā)的一次蝗災(zāi)，如果不防治，會(huì)造成農(nóng)作物損失產(chǎn)值1億澳大利亞元(Lecoq and Zhang, 2019)。

中美洲蝗蟲Schistocercapiceifrons，有S.p.piceifrons和S.p.peruviana2個(gè)亞種。前者主要分布在墨西哥南部、危地馬拉、洪都拉斯、厄瓜多爾、尼加拉瓜、哥斯達(dá)黎加；后者主要分布在秘魯，大暴發(fā)時(shí)在巴拿馬、圭亞那、哥倫比亞和委內(nèi)瑞拉等也有發(fā)生。寄主植物包括小麥、玉米、高粱、豆類、木薯、棕櫚、香蕉、甘蔗和棉花。每年發(fā)生2代。這個(gè)種類是墨西哥和中美洲的最重要的害蟲之一。早在瑪雅時(shí)期就有記載，最早的暴發(fā)記錄可以追溯到1 500年前。在墨西哥的常年為害面積490萬ha，約占國土面積的20%。幾乎每年都有群居蝗蟲群暴發(fā)，個(gè)別年份造成蝗災(zāi)(Lecoq and Zhang, 2019)。

南美洲蝗Schistocercacancellata，廣泛分布在南美洲的智利、阿根廷、烏拉圭、巴拉圭以及巴西的南部。一年發(fā)生2代。發(fā)生的最大面積可覆蓋近400萬km2。該種蝗蟲取食的植物種類很多，包括小麥、燕麥、玉米、柑橘、棉花、馬鈴薯、大豆、菜豆、花生、高粱、甘蔗等，是南美洲為害最為嚴(yán)重的蝗蟲種類之一。也具有群居型和散居型，群居型蝗蟲群引起的蝗災(zāi)在阿根廷頻繁暴發(fā)，最大的蝗蟲群有數(shù)十億只，覆蓋65 km2。1933年暴發(fā)的蝗災(zāi)造成200萬噸的谷物損失，1936年暴發(fā)造成1萬t的棉花損失，2014-2017年大暴發(fā)嚴(yán)重為害70萬ha農(nóng)作物(Lecoq and Zhang, 2019)。

2 蝗蟲防治策略

目前國際上普遍提倡預(yù)防性或可持續(xù)治理蝗災(zāi)，其核心內(nèi)容是：在蝗蟲未大暴發(fā)之前采用生態(tài)控制、生物防治等環(huán)境友好的措施，及時(shí)有效地降低蝗蟲的蟲口密度，使之種群數(shù)量達(dá)不到形成群居型的水平，不能造成經(jīng)濟(jì)損失(Zhangetal.，2019)。中國政府長期重視對(duì)蝗蟲的治理，經(jīng)過多年的研究和治理，蝗蟲發(fā)生和危害得到一定程度的控制，特別是近10余年來，中國未暴發(fā)大規(guī)模的蝗蟲災(zāi)害，主要是在防治策略上，從采用化學(xué)農(nóng)藥的應(yīng)急防治轉(zhuǎn)向了以應(yīng)用生物防治和生態(tài)控制為主的可持續(xù)治理。同時(shí)，我國建立健全了蝗蟲防治組織系統(tǒng)，中央的農(nóng)業(yè)農(nóng)村部設(shè)有全國蝗災(zāi)防治指揮部辦公室，蝗蟲主要發(fā)生省區(qū)等地方設(shè)有省治蝗指揮部，在蝗蟲主要發(fā)生縣設(shè)有蝗蟲防治站，配備了先進(jìn)的防治設(shè)備和設(shè)施，這些能夠保證先進(jìn)的防治理念、技術(shù)和措施的實(shí)施。此外，我國還有一批蝗蟲防治技術(shù)研究專家，經(jīng)過長期堅(jiān)持研究，在蝗蟲防治過程的各個(gè)主要環(huán)節(jié)都進(jìn)行了創(chuàng)新，推動(dòng)了我國蝗蟲防治技術(shù)的整體進(jìn)步。

2.1 應(yīng)急防治對(duì)策

自20世紀(jì)中葉開始有害生物的防治主要是采用化學(xué)農(nóng)藥。由于化學(xué)農(nóng)藥防治對(duì)害蟲的生物學(xué)特性掌握程度要求不高，實(shí)際上對(duì)包括蝗蟲在內(nèi)的許多害蟲發(fā)生規(guī)律的成災(zāi)原因都不甚清楚，因此，蝗蟲的防治對(duì)策自那時(shí)起的半個(gè)多世紀(jì)以來一直是以應(yīng)用化學(xué)農(nóng)藥快速殺滅的應(yīng)急對(duì)策為主。

應(yīng)急防治對(duì)策又可分為主動(dòng)性的和被動(dòng)性的。主動(dòng)性的應(yīng)急防治對(duì)策存在于建立了良好的測報(bào)技術(shù)和防控組織體系的國家或地區(qū)(如美國、加拿大、中國)，這種對(duì)策能夠及時(shí)預(yù)測蝗蟲發(fā)生的情況，并且采取必要的化學(xué)農(nóng)藥應(yīng)急防治措施，因此能夠防止蝗災(zāi)暴發(fā)，但是無法避免化學(xué)農(nóng)藥的污染。

被動(dòng)性的應(yīng)急防治對(duì)策，主要存在于不發(fā)達(dá)國家或者經(jīng)常發(fā)生戰(zhàn)亂的國家和地區(qū)，如非洲、中亞等，由于沒有建立良好的測報(bào)技術(shù)和防控組織體系，因此往往只有在蝗蟲暴發(fā)，甚至發(fā)生了大規(guī)模的擴(kuò)散和遷飛時(shí)，才不得不大范圍地采取噴施化學(xué)農(nóng)藥進(jìn)行應(yīng)急防治，這樣常常造成嚴(yán)重的農(nóng)作物損失和環(huán)境污染。

2.2 可持續(xù)治理策略

可持續(xù)治理策略就是要以預(yù)防性防治(preventive management)為主，采用與環(huán)境友好的技術(shù)與措施，有效地控制有害生物，在避免經(jīng)濟(jì)損失的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)人類與自然的和諧發(fā)展，這是國際上治蝗的共識(shí)和必然趨勢(shì)(Zhangetal., 2019)。因此，在蝗蟲防治的策略上也應(yīng)該從應(yīng)急防治轉(zhuǎn)向可持續(xù)治理。自20世紀(jì)90年代中后期，蝗災(zāi)的可持續(xù)治理對(duì)策開始提倡并實(shí)施。

可持續(xù)治理策略是在蝗蟲的生物防治技術(shù)和生態(tài)治理技術(shù)有較大進(jìn)展的基礎(chǔ)上提出并實(shí)施的，能夠防止蝗蟲種群高密度大面積發(fā)生，保護(hù)環(huán)境?；驹瓌t是在深入了解蝗蟲發(fā)生規(guī)律的基礎(chǔ)上，找到薄弱環(huán)節(jié)并采取必要措施加以控制，將蝗蟲種群數(shù)量控制在經(jīng)濟(jì)危害水平以下。優(yōu)先采取自然控制因素，結(jié)合采用生態(tài)治理、物理防治等措施，將這些措施進(jìn)行集成、組合、配套，形成綜合的治理技術(shù)體系，控制蝗蟲，保護(hù)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量和環(huán)境安全。

蝗蟲的自然控制因素很多，但是可以人為利用的不多。目前大規(guī)模利用的主要是殺蝗微生物制劑(蝗蟲微孢子蟲和綠僵菌)(Zhangetal., 1995；張龍, 2011；Zhang and Hunter，2005)和鳥類(粉紅椋鳥)(于非和季榮, 2007)。微生物制劑可以作為化學(xué)農(nóng)藥的直接替代物和間接替代物兩種方式進(jìn)行使用。微生物制劑作為化學(xué)農(nóng)藥的直接替代物的目的是應(yīng)用微生物防治制劑后，應(yīng)該與應(yīng)用化學(xué)農(nóng)藥一樣，蝗蟲的蟲口密度被迅速壓低到經(jīng)濟(jì)危害水平以下，但是一般不能在生態(tài)系統(tǒng)中建立該微生物菌群。微生物農(nóng)藥作為化學(xué)農(nóng)藥的間接替代物的目的是應(yīng)用微生物防治制劑后，既可以壓低當(dāng)年的蝗蟲種群，又可以使該微生物能夠在生態(tài)系統(tǒng)中建立菌群，成為蝗蟲種群密度的長期控制因素，如蝗蟲微孢子蟲(張龍和嚴(yán)毓驊, 1999； 2008)。

除上述策略外，21世紀(jì)初聯(lián)合國和澳大利亞提出了在敏感的生態(tài)系統(tǒng)，如水域附近、有機(jī)農(nóng)牧業(yè)區(qū)域、野生動(dòng)物保護(hù)生態(tài)區(qū)域等，只能使用生物防治等無污染、無公害的技術(shù)措施防治蝗蟲的策略(Hunter, 2005)。

3 蝗蟲防治技術(shù)

3.1 生態(tài)治理與發(fā)生基地改造

生態(tài)治理與蝗蟲發(fā)生基地改造技術(shù)在我國20世紀(jì)50年代開始大面積實(shí)施，成果顯著。到目前為止已經(jīng)改造飛蝗發(fā)生基地35萬ha(朱恩林, 1999)。在山東省沿?；葏^(qū)采用生物多樣性控制措施改造東亞飛蝗發(fā)生基地后，在控制區(qū)內(nèi)的東亞飛蝗蝗蝻種群密度是對(duì)照區(qū)的1/8～1/23，有效地抑制了東亞飛蝗的種群增長(張龍, 1999)。美國在20世紀(jì)90年代提倡種植一些蝗蟲不喜食的植物或者可以吸引天敵的植物來控制蝗蟲。在草原蝗蟲治理中也有關(guān)于通過草原火燒和放牧減少蝗蟲種群數(shù)量的報(bào)道。但是生態(tài)治理在其它國家用于治蝗還很少報(bào)道。生態(tài)治理實(shí)施一般難度較大，而且有時(shí)蝗蟲發(fā)生區(qū)是草原或者濕地生態(tài)系統(tǒng)，不適宜進(jìn)行生態(tài)改造。但是生態(tài)治理可以保護(hù)環(huán)境、植物和天敵，充分發(fā)揮自然控制的因素，因此在適宜地區(qū)實(shí)施生態(tài)改造是根治蝗災(zāi)的重要途徑。

3.2 生物防治技術(shù)

3.2.1天敵保護(hù)

粉紅椋鳥主要以蝗蟲為食，每頭成鳥每天可取食100多頭蝗蟲。我國新疆自20世紀(jì)90年代以來，開展了人工建鳥巢招引粉紅椋鳥控制蝗蟲工程。自1980年以來，已經(jīng)人工建鳥巢7萬多m3，為控制新疆草原蝗蟲提供了重要的手段(于非和季榮, 2007; 王晗等, 2010)。

3.2.2微生物防治

自1980s以來，在眾多的蝗蟲防治技術(shù)中發(fā)展最快的是微生物防治技術(shù)。雖然蝗蟲天敵的種類很多，但是當(dāng)今用于大規(guī)模生產(chǎn)的主要是蝗蟲的病原微生物?；认x微孢子蟲是蝗蟲等直翅目昆蟲的單細(xì)胞專性寄生原生動(dòng)物(盡管近期有些專家建議把蝗蟲微孢子蟲歸于真菌類)?；认x微孢子蟲主要侵染蝗蟲的脂肪體(Canning, 1953)。已有很多國家的研究表明，蝗蟲微孢子蟲對(duì)環(huán)境安全，對(duì)蜜蜂、家蠶、鳥、牲畜和人等非靶標(biāo)生物也十分安全(Goettel and Jaronski, 1997)。20世紀(jì) 80年代初美國就開發(fā)了蝗蟲微孢子蟲的第一個(gè)能夠商品化生產(chǎn)的治蝗生物產(chǎn)品(Henry and Oma, 1981)?，F(xiàn)在美國仍有許多廠商生產(chǎn)此產(chǎn)品且主要用于防治草原和花園中的蝗蟲?；认x微孢子蟲在南美洲的阿根廷作為天敵引入到牧場中，成為蝗蟲的長期控制因素，在阿根廷的有機(jī)牧業(yè)生產(chǎn)中起到重要作用(Lange and Wysiecki, 1996)。我國已經(jīng)開發(fā)出了完善的主要基于蝗蟲微孢子蟲水懸浮劑的草原蝗蟲和農(nóng)田蝗蟲的綠色防控技術(shù)體系，研制并建立了先進(jìn)、環(huán)保的生產(chǎn)工藝，開發(fā)出了環(huán)保的水懸浮劑，可保證蝗蟲微孢子蟲制劑在常溫下保持高活性1年以上。在我國近20個(gè)省市區(qū)中示范應(yīng)用，獲得了良好的生態(tài)、社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益(張龍和周海鷹, 1995; 鞏愛岐等, 2003; 張付旭等, 2007; 張龍和嚴(yán)毓驊, 2008; Zhouetal., 2009)。

綠僵菌是近幾年國際上研究與開發(fā)的熱點(diǎn)之一，已經(jīng)有一些產(chǎn)品相繼問世，如英國、澳大利亞、中國等已有多個(gè)產(chǎn)品(Lomeretal., 2001; Hunter, 2005; Zhang and Hunter, 2005)。在2000-2009年，澳大利亞用綠僵菌防治蝗蟲的面積超過10萬ha，主要用于近水源地區(qū)和生產(chǎn)有機(jī)農(nóng)產(chǎn)品的農(nóng)場、牧場地區(qū)，從而使這些地區(qū)不受化學(xué)農(nóng)藥的污染。20世紀(jì)90年代開始我國對(duì)綠僵菌也進(jìn)行了應(yīng)用開發(fā)，研究開發(fā)了綠僵菌孢子的發(fā)酵生產(chǎn)和制劑加工技術(shù)，菌劑在常溫條件下可儲(chǔ)藏1年以上，目前部分產(chǎn)品已經(jīng)在國內(nèi)規(guī)?；瘧?yīng)用(張澤華, 2000; 丁曉宇和張龍, 2009; 張麗萍等, 2017)。

3.2.3蝗蟲的信息化合物

對(duì)蝗蟲的信息素研究始于20世紀(jì)50年代中期，主要是針對(duì)非洲飛蝗和沙漠蝗。非洲、德國和英國的科學(xué)家經(jīng)過多年的研究現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)在沙漠蝗和飛蝗中有多種信息素，如促成熟信息素、產(chǎn)卵聚集信息素、群居信息素和聚集信息素等(Nolteetal., 1970; Seidelmannetal., 2002, 2005; Hassanalietal., 2005)。在聚集信息素方面，國際昆蟲生理生態(tài)研究中心于20世紀(jì)90年代中期開始證明沙漠蝗的蝗蝻和成蟲具有2套不同的聚集信息素系統(tǒng)(Obeng-Oforietal.，1994)，并于近期在非洲開展了小面積的田間試驗(yàn)防治沙漠蝗，其主要目標(biāo)是破壞飛蝗的聚集行為，防止其群集起飛和遷飛。中國農(nóng)業(yè)大學(xué)從20世紀(jì)末開始對(duì)東亞飛蝗的信息素開展了相關(guān)研究，發(fā)現(xiàn)了多個(gè)行為信息化合物(Cuietal., 2011；Banetal., 2013)。

3.2.4植物源農(nóng)藥

在植物源農(nóng)藥方面，已經(jīng)有印楝素、苦參堿等產(chǎn)品相繼問世。但是國際上應(yīng)用較廣的是印楝素。印楝素對(duì)蝗蟲具有明顯的拒食作用，還可以阻止蝗蟲蛻皮(Schmutterer, 1990)。

3.3 化學(xué)防治技術(shù)

化學(xué)農(nóng)藥防治是在蝗蟲大暴發(fā)時(shí)所必須采取的緊急措施。美國、澳大利亞當(dāng)前用于防治蝗蟲的化學(xué)農(nóng)藥主要是殺螟松、西維因、馬拉硫磷、毒死蜱和仿生農(nóng)藥(昆蟲生長調(diào)節(jié)劑)、擬除蟲菊酯類農(nóng)藥，包括高效氯氟氰菊酯、溴氰菊酯。值得注意的是由于銳勁特是廣譜性農(nóng)藥，盡管比馬拉硫磷等有機(jī)磷農(nóng)藥安全得多，但是因?qū)ξr等水生生物和天敵也有殺傷作用，而且殘效期長，在一些發(fā)達(dá)國家正在逐漸被限制使用?，F(xiàn)在很多國家，如美國、俄羅斯、哈薩克斯坦、非洲各國等都在采用昆蟲生長調(diào)節(jié)劑來代替廣譜性的化學(xué)農(nóng)藥，如除蟲脲、伏蟲脲等。隨著對(duì)有機(jī)磷農(nóng)藥和銳勁特的限制使用，昆蟲生長調(diào)節(jié)劑有可能成為防治蝗蟲的主流化學(xué)農(nóng)藥(Lockwood and Schell，1997；Lockwoodetal.，2002；McNaryetal., 2011; Lecoq and Zhang, 2019)。

化學(xué)防治中的一個(gè)突出問題是確定經(jīng)濟(jì)閾值。俄羅斯的土蝗經(jīng)濟(jì)閾值是5～10頭/m2，哈薩克斯坦的遷飛性蝗蟲防治經(jīng)濟(jì)閾值約為5頭/m2，非遷飛性蝗蟲的約為8～10頭/m2。美國USDA確定美國草原土蝗的經(jīng)濟(jì)閾值是9.6頭/m2，據(jù)計(jì)算，在該蟲口密度下莊稼損失3%～5%。實(shí)際上蝗蟲的經(jīng)濟(jì)閾值難于測算，因?yàn)榛认x的發(fā)生不僅僅是經(jīng)濟(jì)上的問題，還會(huì)引起政治和社會(huì)上的問題。

3.4 施藥技術(shù)進(jìn)展

飛機(jī)治蝗效率高、速度快，被世界各地廣泛采用。在澳大利亞現(xiàn)在飛機(jī)治蝗主要是噴施阻隔帶，寬幅為100 m，要求霧滴大小為50～150 μm，飛行高度為10 m，飛行時(shí)的風(fēng)速為3～6 m/s。近些年來哈薩克斯坦、俄羅斯、美國等國均提倡采用阻隔帶式噴藥方法替代地毯式噴施方式，這樣既可以將蝗蟲密度降低到經(jīng)濟(jì)損失水平以下，又可以減少用藥量，降低成本，減少化學(xué)農(nóng)藥的污染。由于蝗蟲發(fā)生區(qū)多在缺水區(qū)域，包括沙漠區(qū)，因此國際上普遍采用超低量(ULV, ultra-low volume)噴施農(nóng)藥，不用水或少用水，顯著提高防治工作的效率。

提倡使用毒餌是當(dāng)前防治蝗蟲的另一項(xiàng)主要措施。在加拿大目前提倡使用毒餌防治蝗蟲，可以減少化學(xué)農(nóng)藥的飄移，降低天敵和其它非靶標(biāo)生物與化學(xué)農(nóng)藥接觸的幾率，利于保護(hù)生態(tài)環(huán)境，同時(shí)大大減少使用量，更經(jīng)濟(jì)。

飛機(jī)精準(zhǔn)施藥治蝗技術(shù)是發(fā)達(dá)國家正在研發(fā)的重要方面，但是進(jìn)展較慢。該項(xiàng)技術(shù)是基于精準(zhǔn)的地理信息和全球定位系統(tǒng)與自動(dòng)控制相結(jié)合的綜合系統(tǒng)。在21世紀(jì)初聯(lián)合國糧農(nóng)組織開展了飛機(jī)精準(zhǔn)施藥防治蝗蟲的田間小區(qū)實(shí)驗(yàn)，之后相關(guān)的報(bào)道較少。近幾年，采用無人機(jī)防治蝗蟲已展現(xiàn)出潛力。

3.5 蝗蟲的監(jiān)測預(yù)警技術(shù)和防治信息管理

美國、加拿大等國家在1990s初期就開始使用計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)對(duì)蝗蟲發(fā)生進(jìn)行預(yù)測(Deveson & Hunter，2002)。如美國采用衛(wèi)星遙感、全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)和地理信息系統(tǒng)技術(shù)，先后研制出與蝗蟲種類鑒定、防治調(diào)查和信息管理相關(guān)的信息系統(tǒng)軟件3套，用于美國的黑蝗屬蝗蟲種群調(diào)查、發(fā)生預(yù)測等，為防治的數(shù)字化管理奠定了基礎(chǔ)(Hastings，2009)。澳大利亞在1990s中后期開發(fā)了計(jì)算機(jī)輔助決策系統(tǒng)，再根據(jù)地理信息系統(tǒng)和全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)定位，指導(dǎo)飛機(jī)(主要是直升飛機(jī))到實(shí)地調(diào)查，確定蝗蟲的發(fā)生地點(diǎn)與時(shí)間。澳大利亞自1990s開發(fā)出了蝗蟲防治決策輔助信息系統(tǒng)，結(jié)合雷達(dá)和光誘系統(tǒng)對(duì)澳大利亞疫蝗進(jìn)行監(jiān)測預(yù)警(Cressman, 2013; Latchininsky, 2013)。自2000年我國也開發(fā)了基于全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)的蝗蟲野外調(diào)查手持機(jī)、蝗蟲防治信息平臺(tái)(Lietal., 2014; Zhang and Hunter, 2017)。近期還開發(fā)出了飛蝗的光與化學(xué)引誘相結(jié)合的自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)，顯著提高了監(jiān)測和預(yù)警的精準(zhǔn)性和效率。FAO開發(fā)出了沙漠蝗的調(diào)查與預(yù)警系統(tǒng)，廣泛用于非洲、中東和西南亞。蝗蟲的監(jiān)測預(yù)警技術(shù)主要是基于蝗蟲自身的生物學(xué)特性，如對(duì)光、化學(xué)物質(zhì)的趨性，以及氣候條件與蝗蟲發(fā)生規(guī)律的關(guān)系而開發(fā)(Zhangetal., 2019)。

4 存在的問題與展望

4.1 人類與蝗蟲共存

蝗蟲作為長期進(jìn)化的生態(tài)系統(tǒng)中的因素，還將長期存在，因此人類與蝗蟲爭奪糧食、牧草等的斗爭也將是長期的，特別是有些蝗蟲種類是間歇性暴發(fā)的，暴發(fā)周期有的是幾年，有的長達(dá)十幾年。有些國家常常在暴發(fā)期十分重視，投入大量資金、人力和物力，積極防控，而在蝗災(zāi)衰退期則幾乎無人問津?；葹?zāi)一旦暴發(fā)則造成嚴(yán)重的農(nóng)牧業(yè)損失，甚至產(chǎn)生人道主義危機(jī)。因此，對(duì)重要的蝗蟲種類要重點(diǎn)監(jiān)測和防控，在暴發(fā)期要大力防治，在衰退期要保持警覺，密切監(jiān)測，及時(shí)預(yù)警，要準(zhǔn)備充足的物資和技術(shù)，在蝗災(zāi)暴發(fā)時(shí)才能有效防控，保障糧食、牧業(yè)生產(chǎn)安全。

實(shí)際上蝗蟲在生態(tài)系統(tǒng)中有其重要的地位，因此要樹立人類與蝗蟲共存的理念，改變蝗蟲即等于害蟲的思想?；认x數(shù)量龐大，在歐亞大陸的牧場、草原、半沙漠和北美洲的草原，每平方米有幾十頭(在暴發(fā)時(shí)能達(dá)到幾千頭)。在中國內(nèi)蒙古、哈薩克斯坦、俄羅斯西伯利亞的草原上，蝗蟲是優(yōu)勢(shì)植食性動(dòng)物。除數(shù)量龐大之外，蝗蟲種類也繁多，據(jù)估計(jì)全世界蝗蟲種類多達(dá)上萬種，我國也有上千種。僅在某一種生態(tài)系統(tǒng)中，如森林草原、草原、半沙漠和沙漠，蝗蟲的群體通常也由幾十種組成，這就決定了蝗蟲在生態(tài)系統(tǒng)中的重要地位。首先，有些植物因其葉片被蝗蟲取食反而生長更快；其次，蝗蟲作為草本植物群落不可分割的組成部分在營養(yǎng)物質(zhì)的循環(huán)中起著重要作用，蝗蟲在取食植物的同時(shí)把植物弄碎成小塊，利于其它動(dòng)物、真菌和細(xì)菌再利用，蝗蟲取食的植物也為其腸道中共生的微生物提供營養(yǎng)；最后，蝗蟲是草原動(dòng)物特別是鳥類和爬行動(dòng)物的主要食物，是食物鏈中十分重要的環(huán)節(jié)。值得指出的是有些蝗蟲種類盡管數(shù)量十分稀少，但是在生物多樣性中卻有著重要作用，因此應(yīng)該加以保護(hù)防止其滅絕(張龍, 2019)。

4.2 監(jiān)測、預(yù)警手段亟待加強(qiáng)

目前盡管GPS、GIS和RS技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于蝗蟲的監(jiān)測預(yù)警中，大大提高了監(jiān)測預(yù)警效率，但是仍十分缺少針對(duì)重要蝗蟲種類的特異性強(qiáng)、靈敏度高的監(jiān)測技術(shù)，特別是針對(duì)不同地理?xiàng)l件的蝗蟲發(fā)育監(jiān)測模型建立以及遷飛蝗蟲群的動(dòng)態(tài)監(jiān)測和預(yù)測技術(shù)還十分匱乏。

4.3 大力發(fā)展生物防治產(chǎn)品和高效綠色防控措施

目前盡管已經(jīng)有幾種生物防治產(chǎn)品上市，但是這些產(chǎn)品的防治效果仍有待提高，產(chǎn)品制劑的性能不夠理想，而且生物防治產(chǎn)品的種類還十分少。實(shí)際上，蝗蟲的天敵種類眾多，不下幾十種，但是開發(fā)出的天敵保護(hù)技術(shù)少之又少?？偨Y(jié)出的輕型簡便的生態(tài)控制技術(shù)十分少，特別是沒有針對(duì)河谷、湖泊和水庫地區(qū)的輕簡技術(shù)，目前這些地區(qū)暴發(fā)高密度蝗蟲及遷飛的蝗蟲群時(shí)，仍是利用化學(xué)農(nóng)藥防治，未有效地利用環(huán)保的生態(tài)控制措施。因此，需要從新資源、新材料、新靶標(biāo)和新思路上，探討開發(fā)環(huán)境友好的防治新技術(shù)。

4.4 跨區(qū)域性合作有待提高

很多為害嚴(yán)重的蝗蟲具有跨區(qū)域、跨國界分布和遷飛特征，如果按行政區(qū)域或國家邊界原則管理，則常常是顧此失彼。因此，與國際組織、相關(guān)國家之間建立順暢的信息交流渠道非常重要，要密切關(guān)注邊境國家蝗災(zāi)發(fā)生動(dòng)態(tài)，及時(shí)做出研判和制定防控預(yù)案，在區(qū)域邊界特別是國家相關(guān)邊境地區(qū)設(shè)立監(jiān)測點(diǎn)，儲(chǔ)備相應(yīng)的防治設(shè)備和物資，必要時(shí)在國與國之間、區(qū)域與區(qū)域之間開展聯(lián)防聯(lián)治，才能更加有效。

4.5 蝗蟲防治的科技支撐有待加強(qiáng)

目前國內(nèi)外能夠長期開展蝗蟲研究的人才隊(duì)伍不能滿足蝗蟲防治多方面問題的解決，有待培養(yǎng)和扶持，而且，由于蝗蟲防治和管理的特殊性，參與蝗蟲防治的隊(duì)伍的專業(yè)素養(yǎng)也有待提高。國家在科研項(xiàng)目和相關(guān)的科研基地建設(shè)上要有長期穩(wěn)定的支持措施，保障針對(duì)蝗蟲暴發(fā)的一些基礎(chǔ)性關(guān)鍵問題和應(yīng)急性技術(shù)開展研究，才能為蝗蟲防治工作不斷增長的新需求提供科技支撐和儲(chǔ)備。

致謝：本文得到農(nóng)業(yè)農(nóng)村部財(cái)政項(xiàng)目和國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃(2018YFF0213405)的支持。