呼倫貝爾草原蝗蟲綠色防控技術及效果

遲曉雪,王淑艷,馬祟勇 ,李春紅,偉 軍,薩 拉,呼斯勒,巴 圖

(1.呼倫貝爾市林業和草原科學研究所，內蒙古 海拉爾 021008；2.內蒙古自治區林業和草原有害生物防治檢疫總站,呼和浩特 010051;3.陳巴爾虎旗林業工作站,內蒙古 巴彥庫仁 021500；4.呼倫貝爾市林業和草原事業發展中心,內蒙古 海拉爾 021008)

草原蝗蟲調查包括專業調查與牧民測報相結合。在我國北方草原地區，每年5月中旬至6月下旬，是草原蝗蟲蟲卵的集中孵化時期，也是開展蝗蟲調查的關鍵時期。蝗蟲專業調查包括卵期調查和若蟲及成蟲調查：卵期調查通常在4月下旬至5月初進行，在土壤解凍時開始在樣地內調查蝗卵，根據蝗卵胚胎發育進度分期標準分出各卵粒的發育期，記入蝗卵胚胎發育調查表；若蟲及成蟲調查通常在5月上旬進行，通過選擇代表性樣點，用掃網捕獲的方法獲取各齡期數量及所占百分比。牧民測報的具體方法是：在每天放牧時經過的沿途仔細觀察地面草叢中是否有幼小的蝗蟲出現，如果發現有幼小的蝗蟲出現，則需細心查清每平方米范圍內實有的蝗蟲數量，同時要在以后幾天的轉場放牧過程中查清有幼小蝗蟲出現的大概范圍，并及時在蝗蟲預測預報牧民信息交流群與上級業務主管部門進行及時交流溝通，行業部門第一時間掌握蝗蟲發生范圍及動態，為科學及時防治提供科學有效的依據。呼倫貝爾市屬亞洲中部蒙古高原的組成部分，以大興安嶺為分水嶺，大興安嶺以東多為低山丘陵與河谷平原，適宜發展種植業，大興安嶺以西為呼倫貝爾草原主體，以發展草原畜牧業為主[1]。呼倫貝爾草原主體涵蓋新巴爾虎右旗、新巴爾虎左旗、陳巴爾虎旗、鄂溫克族自治旗和海拉爾區、滿洲里市及額爾古納市南部、牙克石市西部等草原區域(草地植被自東向西由草甸草原和典型草原組成)，在此根據調查研究結果就該區域草原蝗蟲綠色防控技術及效果予以報道。

1 呼倫貝爾草原蝗蟲主要種類及分布

跟據調查，呼倫貝爾地區有草原蝗蟲61種，其中約有10多種會對草地造成危害，包括亞洲小車蝗、黃脛小車蝗、白邊痂蝗、輪紋異痂蝗、黃脛異痂蝗、鼓翅皺膝蝗、紅翅皺膝蝗、寬翅曲背蝗、毛足棒角蝗、紅腹牧草蝗、寬須蟻蝗、華北雛蝗、白紋雛蝗等。它們棲居在植被稀疏、土壤沙質的干旱草原上，主要危害禾本科植物，在食物缺乏情況下也取食莎草科、藜科、鳶尾科等植物。早期種類一般在5月上旬開始孵化，6月中旬始見成蟲；中期種類一般6月中旬開始孵化出土；晚期種類6月下旬孵化，7月上旬進入羽化盛期。呼倫貝爾草原蝗蟲主要分布在4個牧業旗：新巴爾虎右旗的寶格德烏拉蘇木、克爾倫蘇木；新巴爾虎左旗的新寶力格東蘇木、阿木古郎鎮、烏布爾寶力格蘇木、嵯崗鎮；陳巴爾虎旗的東烏珠爾蘇木、西烏珠爾蘇木、巴音哈達蘇木、呼和諾爾蘇木；鄂溫克旗的巴彥塔拉鄉、錫尼河東蘇木、錫尼河西蘇木和輝蘇木。此外，牙克石市、海拉爾區、額爾古納市也有零星分布。

2 呼倫貝爾草原蝗蟲成災原因

2.1 蝗蟲自身的生物學特性

草原蝗蟲具有極強的繁殖能力，例如亞洲小車蝗平均每頭雌蟲每次可產卵20～30粒，黃脛小車蝗每頭雌蟲一生產卵82～184粒。蝗蟲喜生于退化、沙化的草原上，在退化、沙化嚴重區域往往出現條帶狀高密度分布，危害較為嚴重。

2.2 氣候變化異常

蝗蟲的發生與氣候因素密切相關，越是干旱的年份越利于蝗蟲的發生。遲曉雪等[2]通過對呼倫貝爾新巴爾虎左旗2004～2016年蝗蟲發生與氣候因素的關系研究發現，蝗蟲發生與前一年降雨量呈負相關。近年來，呼倫貝爾草原春季干旱氣溫回升早，夏季雨水雖較多，但多集中在7～8 月份，區域性降水不均、水熱季節性分配失調，導致旱澇頻繁或持續干旱，這是蝗蟲蟲害發生的重要因素。

2.3 草原退化

蝗蟲的發生與草原退化程度關系密切，退化的草場為蝗蟲的生存提供了適宜的生境，有利于蝗蟲的繁殖，而蝗蟲數量的增多又進一步加劇了草場的退化，從而形成一種惡性循環[3]。在草甸草原克氏針茅作為退化的指示植物，利于蝗蟲棲息和繁殖。黃訓兵等[4]對亞洲小車蝗食物選擇性指數及應用研究發現，亞洲小車蝗發生密度與特定植被群落緊密相關，喜歡棲居于以克氏針茅為建群種的草地，取食克氏針茅的亞洲小車蝗較取食羊草、冷蒿、錦雞兒等的亞洲小車蝗產卵能力更強[5]。張寅至等[6]通過羊草和克式針茅飼喂蝗蟲的研究表明,亞洲小車蝗對羊草或針茅的選擇取食隨發育階段、性別和草的氮含量進行調整,但在進化過程中趨向于選擇低氮的植物。張未仲等[7]在亞洲小車蝗不同生境中的群落動態研究中發現，蝗蟲總數與植物蓋度、植物生物量呈顯著負相關，草原植被群落特征和退化程度影響蝗蟲發生密度與繁殖速度。大氣干旱、人類活動造成草原退化，如溫室效應、墾荒種地、挖掘礦藏、過度放牧、建設用地侵占草原等，致使草場面積減少，群落稀疏矮化，質量變差、產量降低，蟲害頻繁發生。

2.4 天敵種類與數量減少

在漫長的歷史演化過程中，自然生態系統中不同生物之間通過復雜的食物網、食物鏈、寄生、共生等聯系形成既彼此依存又相互制約的關系，各種生物的數量相對穩定，共同維持著這個系統的動態平衡。對于草原生態系統而言，在正常狀態下草原有害生物的數量受到環境中多種因素的制約，一般不會迅速增長，也很少發生大面積災害，其中很重要的因素之一就是天敵對有害生物數量的控制作用。蝗蟲在自然界有蠅、芫菁、步甲、虎甲、螳螂、各種鳥類等寄生性或捕食性天敵，這些天敵不僅能直接捕食它們，而且還能起到抑制作用，使蝗蟲的活動、攝食、繁殖等受到抑制，推遲其數量增長的時間。草原有害生物與它們的天敵之間保持著相對穩定的數量關系，其種群數量一般不會暴發成災；但如果系統中某個環節缺失或發生重大改變，系統平衡就會被打破，出現失調[8]。董輝等[9]研究發現，生物制劑綠僵菌對蝗蟲天敵步甲沒有致病作用，而化學農藥防治措施對天敵影響較大。受草原局部退化、草原生態環境遭到污染等多種因素的影響，天敵動物的棲息地減少和生存環境惡化，導致草原有害生物天敵的種類和數量減少，天敵對有害生物的自然調控能力減弱，缺少天敵控制因素后草原有害生物即有可能在短期內數量上升，對草場產生危害。

3 呼倫貝爾草原蝗蟲綠色防控技術

草原蝗蟲綠色防控主要包括生物防控、物理防控和生態控制幾項技術：生物防控是使用生物制劑或天敵(如綠僵菌、白僵菌、微孢子蟲、植物源農藥、牧雞牧鴨等)進行防控；物理防控是人工網捕和大型運載車輛網捕；生態控制如禁牧休牧、人工種草、圍欄封育、退化草場治理、生態修復等。

3.1 生物制劑

綠僵菌是草原蝗蟲的重要病原真菌，通過接觸寄主體后進行增殖和生長，破壞寄主的細胞和組織，進而導致死亡[10]。綠僵菌對蝗蟲的主要天敵昆蟲如步甲、寄蠅、寄生蜂的寄生率非常低，對蕪菁、虎甲及緣蝽科、瓢蟲科等幾種科屬的天敵無害，對蜥蜴、鳥類及哺乳動物和人類安全[11～14]，具有不污染環境、無殘留、害蟲不易產生抗藥性等優點。試驗表明，綠僵菌防控草原蝗蟲后，蝗蟲死尸內充滿的綠僵菌孢子在第二年依然可以起到蝗蟲防控作用，感染其他蝗蟲[4，13～15]。蝗蟲微孢子蟲是一種單細胞原生動物，為蝗蟲等直翅目昆蟲專性寄生的原生動物。蝗蟲微孢子蟲經口在蝗蟲種群中傳播，主要侵染蝗蟲的脂肪體，使產卵能力下降，食量減少，直至死亡。同時，蝗蟲微孢子蟲可以通過健康蝗蟲與病蟲相互殘食，或取食病蟲糞中微孢子蟲感染的食物等方式而發生水平傳播，可通過母代傳子代的方式進行垂直傳播[16]。生物制劑對草原蝗蟲的綜合控制效果良好，既可控制稍高密度的蝗蟲種群，又可實現長期傳播，把蝗蟲種群控制在經濟受害水平之下，使低耗、安全、可持續的蝗災治理成為可能，但效果較慢，不適合草原蟲害嚴重發生時使用[4]。

3.2 植物源農藥

用于防治蝗蟲的植物源農藥主要包括苦參堿和印楝。苦參堿是由苦參的根、莖、葉和果實經乙醇等有機溶劑提取制成的一類生物堿，主要以喹嗪啶類生物堿為主。苦參堿是植物源農藥，其作用機理是使害蟲神經中樞麻痹，蟲體蛋白質凝固導致氣孔堵塞，最后窒息而亡[16]。苦參堿具有高效、低毒、無污染等優點，易降解，對環境和人畜安全。在臨床上苦參堿也有著重要作用，同時也是一劑傳統的中藥[4]。印楝廣泛分布于熱帶、亞熱帶地區，原產于緬甸和印度，在70多個國家有分布和種植，以印度等亞洲國家產量最大，在我國南方有大面積種植。印楝中主要殺蟲活性成分印楝素屬四環三萜類化合物，作用機理主要是印楝素可通過破壞昆蟲口器的化學感應器產生拒食作用，同時通過對中腸消化酶的作用使得食物的營養轉換不足，影響昆蟲的生命力[16]。印楝素是世界公認的廣譜、高效、低毒、易降解、無殘留的殺蟲劑，具有防效好、對人畜和周圍環境安全的特點，是防治草原蝗蟲的理想藥劑之一[4]。

3.3 牧雞治蝗

牧雞治蝗是指將經過孵化、育雛、防疫和馴化的50～70日齡以上的雞，在草原蝗蟲發生季節運至蝗蟲發生區，引導雞群捕食蝗蟲，達到降低草原蝗蟲密度的目的。牧雞治蝗能夠彌補機械滅蝗對地形地勢的局限性限制，利用牧雞可在牧民居住點附近、山坡草地、農區小片草原等地開展滅蝗作業。從2011年起呼倫貝爾開始研究牧雞滅蝗試驗，根據放牧場的天然食物豐富程度、牧雞放牧活動半徑來確定放牧周期。草原牧雞滅蝗具有防效高、無污染的優點，且牧雞滅蝗還可以降低牧雞飼養成本，在生產牧雞的同時可以達到防治草原蝗蟲的目標。

3.4 物理防控

2020年，外地客商收購蝗蟲進行飼料加工，收購價為4元/kg。當地牧民組織籌備車輛和編織車捕網袋進行蝗蟲捕捉，經過牧民的組織合作，牧民既得到了可觀的經濟收入，又達到了草原蝗蟲蟲害物理防治53.33萬hm2。

4 呼倫貝爾草原蝗蟲綠色防控效果

2011～2020年，呼倫貝爾市蝗蟲發生面積為257.38萬hm2，年均發生面積為257.33萬hm2，其中嚴重發生面積為128.85萬hm2，年均嚴重發生面積為12.88萬hm2。2011年和2012年處于較高的危害狀態，發生面積較大；2013年和2014年處于蝗蟲發生的低谷期；2015～2020年蝗蟲發生面積呈上升趨勢。從呼倫貝爾市草原蝗蟲防治情況看，2011～2020年，10年共防治蝗蟲80.98萬hm2，年均防治8.098萬hm2，防治面積占嚴重發生面積的62.8%(見圖1)。2011～2020年，生物防治比例年均達到95%以上，其中2012年、2013年、2014年和2016年達到100%(見圖2)。從防治藥品使用情況看，主要防治藥為植物源農藥苦參堿，2019年開始增加使用了植物源農藥印楝素和生物制劑綠僵菌，均取得較好的防治效果。從成本上來講，苦參堿和印楝素防治成本約為30元/hm2，綠僵菌成本約為90元/hm2，相比于生物制劑植物源農藥具有見效快、防效高的特點，這也是呼倫貝爾在大面積發生蝗災時多使用苦參堿和印楝素的原因。

圖1 2011～2020年呼倫貝爾草原蝗蟲防治效果

圖2 2011～2020年呼倫貝爾草原蝗蟲綠色防控現狀

5 建議

近幾年由于氣候干旱、草原退化等原因，蝗蟲為害面積不斷擴大，而防治面積僅為發生面積的31%，為嚴重發生面積的62%，防治力度遠遠不夠，建議今后逐年加大。已有的研究表明，蝗蟲的發生密度與土壤含氮量有關，土壤含氮量越低越有利于蝗蟲的繁殖和生長，過度放牧容易導致土壤氮含量降低，從而加劇蝗災的暴發。然而，從改善土壤條件和打破蝗蟲適居環境的角度來看，目前降低蝗蟲密度方面的研究不多，建議今后加強這方面的研究。不同的蝗蟲種類喜食不同的牧草種類，而目前對不同種類蝗蟲的食性研究較少，希望以后不斷增加。黃訓兵等[17]對意大利蝗的飼喂試驗表明，單食冷蒿不能完成生活史，苜蓿與冷蒿混合飼育進度要快于單食苜蓿，棲息地的牧草種類影響蝗蟲的繁殖速度。從2019年起，國家實施退化草原生態修復項目，其中補播優良牧草作為生態修復的一項重要內容，在補播牧草種子的選擇方面對蝗蟲繁殖速率的影響考慮較少，建議以后給與足夠的重視。