文/李晶晶(南開(kāi)大學(xué))
顯微鏡下,一條條細(xì)線一樣彎曲的小東西不停蠕動(dòng),這就是昆蟲(chóng)病原線蟲(chóng)(EPN),它們小到肉眼看不見(jiàn),但威力巨大——能殺死那些化學(xué)藥劑常無(wú)可奈何的害蟲(chóng)。
當(dāng)然,昆蟲(chóng)病原線蟲(chóng)要順利完成殺蟲(chóng)任務(wù),還少不了它的黃金搭檔——共生細(xì)菌的配合,他們誰(shuí)也離不開(kāi)誰(shuí),互相扶持,巧妙配合,一起上陣殺敵。
共生菌并不能單獨(dú)在土壤中存活,而是要存在于線蟲(chóng)的腸道內(nèi),線蟲(chóng)可以保護(hù)共生菌免受外界不良環(huán)境的影響。作為載體,線蟲(chóng)攜帶共生菌進(jìn)入昆蟲(chóng)體內(nèi),然后將其釋放到昆蟲(chóng)血腔之中,在這個(gè)過(guò)程中,還要保護(hù)共生菌躲避開(kāi)寄主免疫反應(yīng)的識(shí)別。于是,在“好兄弟”的庇護(hù)下,共生菌開(kāi)始大展拳腳,它在昆蟲(chóng)血腔內(nèi)大量繁殖并產(chǎn)生毒素,使昆蟲(chóng)患敗血癥而亡。
共生菌也始終沒(méi)有忘記感謝線蟲(chóng)給予的幫助,它會(huì)分泌有利于線蟲(chóng)生長(zhǎng)發(fā)育與繁殖的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),作為回饋。如果我們把共生菌比作殺滅害蟲(chóng)的核彈頭,那么昆蟲(chóng)病原線蟲(chóng)就相當(dāng)于裝有核彈頭的核潛艇。
利用昆蟲(chóng)病原線蟲(chóng)來(lái)殺滅農(nóng)作物害蟲(chóng),不僅零污染,而且能避免害蟲(chóng)產(chǎn)生抗藥性,它可以防治200多種害蟲(chóng),尤其對(duì)韭蛆、蠐螬、小地老虎等在土壤深處、農(nóng)藥很難殺滅的害蟲(chóng)有良好效果。
一種EPN一般只能防控一種或幾種害蟲(chóng),得有足夠多的EPN品系資源才能有效防控多種害蟲(chóng),不同的EPN存在于不同的土壤中。每年暑假,學(xué)校都會(huì)有小分隊(duì)去全國(guó)各地采集各種土壤。每個(gè)采樣點(diǎn)之間至少相隔10公里,算起來(lái),這些年我們的足跡遍布了約300萬(wàn)平方公里的土地。
得到土樣只是第一步,從中“抓”到EPN還要費(fèi)一番周折,一般100份土樣中只有5-10份能捕獲到線蟲(chóng)。
我們通常用茶漏裝上大蠟螟(一種EPN可以寄生的昆蟲(chóng)),在土樣中誘捕EPN,再對(duì)此種EPN開(kāi)展系統(tǒng)性的“毒力”評(píng)價(jià)、鑒定和儲(chǔ)存。至今,我們已經(jīng)取得了4000份土壤樣品,并從中分離出了200多份線蟲(chóng)品系,建立起了全國(guó)最大、在世界上居于前列的昆蟲(chóng)病原線蟲(chóng)資源庫(kù)。我們還發(fā)現(xiàn)了線蟲(chóng)新品種——Ovomermis sinensis,它對(duì)近年來(lái)爆發(fā)的草地貪夜蛾有顯著效果。
其實(shí)國(guó)外公司目前已有十幾個(gè)EPN的商用品系,但他們一般不對(duì)中國(guó)出口,即使出口,價(jià)格也高得出奇。EPN的應(yīng)用可是一個(gè)我們被“卡脖子”的技術(shù)?,F(xiàn)在,我們資源庫(kù)的這200多個(gè)品系,能防控200多種害蟲(chóng),減輕了昆蟲(chóng)病原線蟲(chóng)資源的商品化受外國(guó)制約的狀況。
獲得線蟲(chóng)資源后,繁殖EPN一般是用線蟲(chóng)侵染大蠟螟,待其從大蠟螟體內(nèi)釋放出來(lái),我們?cè)偈占饋?lái)。這種方法一般需要15天的時(shí)間,而且一人一次只能做幾畝的用量,耗費(fèi)人力、物力,且產(chǎn)能低,我們必須得革新蟲(chóng)源生產(chǎn)的方式。
我們探索EPN體外培養(yǎng)的方法。通過(guò)大量閱讀文獻(xiàn),伴隨著上千次的討論,我們?cè)囍砑永ハx(chóng)粉(由昆蟲(chóng)研磨得到,可作為線蟲(chóng)繁殖的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)),以海綿作為基質(zhì)進(jìn)行生產(chǎn),似乎得到了EPN體外培養(yǎng)的條件。可后來(lái)我們發(fā)現(xiàn),這只是理論上成立,在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中極易染菌。我們只能另辟蹊徑,通過(guò)改進(jìn)卵分離方法成功解決了蟲(chóng)源生產(chǎn)難的關(guān)鍵問(wèn)題。目前,我們的方法還在不斷優(yōu)化,爭(zhēng)取進(jìn)一步提高線蟲(chóng)產(chǎn)量。
實(shí)際應(yīng)用中,還有個(gè)難題需要攻克:昆蟲(chóng)病原線蟲(chóng)對(duì)陽(yáng)光中的紫外線和環(huán)境的干燥敏感,噴灑施用后,線蟲(chóng)如不能及時(shí)游動(dòng)到土壤里,將因紫外線照射和失水而死亡。這時(shí),只能增加施用量,但這就意味著增加了防治的成本。
怎么讓線蟲(chóng)可以抗紫外線和干燥呢?剛開(kāi)始,我們有兩種思路:給線蟲(chóng)做包衣,線蟲(chóng)被施用到田間后,包衣慢慢釋放;二是找到一種保濕劑,讓線蟲(chóng)可以在田間存活更長(zhǎng)時(shí)間。
這兩種方法我們都打算試試,于是嘗試添加硅藻土(一種硅質(zhì)巖石)基質(zhì)和黃原膠(一種懸浮劑)保濕劑,但是添加基質(zhì)后還是需要混合水溶液施用,而黃原膠保濕劑需要配置后立馬施用,這會(huì)讓農(nóng)民在實(shí)際使用時(shí)感到麻煩,我們辛苦探索了半年,還是失敗了。
“南開(kāi),南開(kāi),愈難愈開(kāi)”,心里憋著一股勁,我們換了個(gè)思路:線蟲(chóng)侵入到害蟲(chóng)體內(nèi),可呈百倍、千倍擴(kuò)增,再釋放到土壤中,能持續(xù)釋放3個(gè)月,我們是不是可以把這個(gè)感染了線蟲(chóng)的害蟲(chóng)尸體直接做成產(chǎn)品——蟲(chóng)尸劑來(lái)施用?
實(shí)驗(yàn)室里獲得蟲(chóng)尸劑的一般方法,是將大蠟螟分開(kāi)在24孔板上進(jìn)行的,24孔板是帶有24個(gè)孔的培養(yǎng)板,每個(gè)孔內(nèi)可放一條大蠟螟,并加入100條線蟲(chóng)。如果在實(shí)際生產(chǎn)中也運(yùn)用這種方式,那么一畝地就需要7板,這顯然不太現(xiàn)實(shí)。但是大量生產(chǎn)蟲(chóng)尸劑又有個(gè)難題,大蠟螟容易“抱團(tuán)”結(jié)繭。線蟲(chóng)侵染大概需要24-48小時(shí),大蠟螟幾個(gè)小時(shí)就結(jié)很厚的繭了,最終可能只有30%的蟲(chóng)尸劑是有效的。后來(lái),我們嘗試在大蠟螟中添加蛭石,并調(diào)整配比,經(jīng)過(guò)上百次試驗(yàn),成品率達(dá)到了近100%,我們順利將生產(chǎn)成本降低到了每畝100元。
今后,也許不止各種蔬菜田、果樹(shù)林需要它,我們的城市林木、高爾夫球場(chǎng)等地大概也會(huì)用“蟲(chóng)蟲(chóng)”來(lái)守護(hù)
為了進(jìn)一步降低成本,我們繼續(xù)探索。原來(lái)生產(chǎn)蟲(chóng)尸劑所用的大蠟螟價(jià)格較貴,我們就改用便宜的面包蟲(chóng)。然而這種蟲(chóng)尸劑極易腐爛,招果蠅。我召集大家一起探討解決辦法,我認(rèn)為是通氣和濕度不夠,而且溫度過(guò)高。一個(gè)師弟認(rèn)為,首先要解決果蠅的問(wèn)題。我們誰(shuí)也不能勸服誰(shuí),于是分小團(tuán)隊(duì)開(kāi)始分頭行動(dòng)。我調(diào)整濕度、溫度等,然而一直沒(méi)什么效果,因?yàn)楸痪€蟲(chóng)侵入的害蟲(chóng)死亡后,會(huì)釋放一些夾雜著氨氣的氣味,這很容易吸引果蠅,只要有一絲縫隙,果蠅就會(huì)鉆進(jìn)去破壞蟲(chóng)尸劑。無(wú)論如何通風(fēng)、降溫、保濕都沒(méi)用。
師弟用防蟲(chóng)網(wǎng)(一種網(wǎng)狀織物,罩在物體上可將害蟲(chóng)拒之網(wǎng)外,有效控制各類害蟲(chóng))隔絕了果蠅,腐爛問(wèn)題就基本解決了。最終,我們先按照師弟的方法隔絕果蠅,隨后再利用我的方法改進(jìn)溫度、濕度,從一次100g蟲(chóng)尸劑,到一次200g不斷調(diào)整。經(jīng)過(guò)1年時(shí)間,防腐的問(wèn)題有了重大突破,我們將成本降到了30多元。
蟲(chóng)尸劑的規(guī)?;a(chǎn)終于實(shí)現(xiàn),日產(chǎn)超過(guò)1000畝用量。讓農(nóng)民用得起——這是以“蟲(chóng)”治蟲(chóng)技術(shù)大面積推廣的關(guān)鍵呀。
我們以“蟲(chóng)”治蟲(chóng)的實(shí)驗(yàn)室技術(shù)相對(duì)成熟后,就開(kāi)啟了蟲(chóng)尸劑防治韭蛆的田間試驗(yàn)。
韭蛆是讓農(nóng)民很頭疼的一種害蟲(chóng),它們擅長(zhǎng)鉆蛀,還喜歡在韭菜鱗莖、根部及假莖處“聚餐”,蛀食韭菜地下部分的內(nèi)部組織,甚至還能鉆蛀到白色嫩莖中為害,讓韭菜植株葉片變黃、萎蔫,甚至整株死亡。
我們?yōu)檗r(nóng)戶提供蟲(chóng)尸劑,并開(kāi)展施用培訓(xùn),手把手教給他們以“蟲(chóng)”治蟲(chóng)的方法。一個(gè)月后,我們看到,施用蟲(chóng)尸劑的韭菜長(zhǎng)勢(shì)良好,農(nóng)殘檢測(cè)中,68項(xiàng)指標(biāo)均合格,達(dá)到了無(wú)公害標(biāo)準(zhǔn)。
有了初戰(zhàn)告捷的信心,今年5月份,我又帶著小批量蟲(chóng)尸劑到“扶貧號(hào)角吹響的地方”——河北阜平縣黑崖溝村嘗試防治番茄地下金針蟲(chóng)。
當(dāng)時(shí),黑崖溝的番茄還處于小苗狀態(tài),根莖柔嫩,金針蟲(chóng)將地下根莖咬斷,導(dǎo)致出苗率不到70%。和上次一樣,我?guī)е迕褚黄鹣碌兀职咽纸趟麄兿x(chóng)尸劑的施用方法。
6月得到的反饋是:地下金針蟲(chóng)的防控率達(dá)到了80%以上??刹涣?月份番茄結(jié)果期,農(nóng)民發(fā)來(lái)消息說(shuō)煙青蟲(chóng)危害嚴(yán)重,我們又郵寄過(guò)去了線蟲(chóng)溶液,遠(yuǎn)程指導(dǎo)噴施方法,蟲(chóng)害果然被控制住了。
“這回我可有信心做好有機(jī)農(nóng)業(yè)了?!贝迕駨埣t亮激動(dòng)的話語(yǔ)讓我至今難忘。他是從農(nóng)藥廠辭職,自己選擇去做有機(jī)農(nóng)業(yè)的。因?yàn)樵?jīng)常年直接接觸農(nóng)藥,他深切感受到農(nóng)藥對(duì)人類身體的危害,所以立志只做有機(jī)農(nóng)業(yè),我們以“蟲(chóng)”治蟲(chóng)的方子正好幫到他。
其實(shí)不止韭蛆、金針蟲(chóng)、煙青蟲(chóng),我們的昆蟲(chóng)病原線蟲(chóng)還可以防治人參地下害蟲(chóng)蠐螬、玉米害蟲(chóng)草地貪夜蛾、園林害蟲(chóng)木蠹蛾、桃子害蟲(chóng)桃小食心蟲(chóng)等200多種害蟲(chóng),我們的團(tuán)隊(duì)已將以“蟲(chóng)”治蟲(chóng)的生物防治技術(shù)應(yīng)用到了國(guó)內(nèi)9省13市的4500余畝試驗(yàn)田中。
今后,也許不止各種蔬菜田、果樹(shù)林需要它,我們的城市林木、高爾夫球場(chǎng)等大概也會(huì)用“蟲(chóng)蟲(chóng)”來(lái)守護(hù)。