大自然的食物鏈條中，大部分生物都有著自己的天敵，它們相生相克，保持著生態(tài)平衡。這個奇妙的關(guān)系，今天正在被不斷運用在植物保護，尤其是農(nóng)業(yè)植保中，科學(xué)家們利用農(nóng)業(yè)害蟲的天敵，去防控那些農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的重大害蟲，或者防控外來入侵的害蟲，這種方法，即是生物防治的一種——天敵防治。
位于北京北五環(huán)外的中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護研究所內(nèi)，有一個“國家天敵等昆蟲資源數(shù)據(jù)中心”（簡稱天敵中心）。中心在全國設(shè)立了100多個站點，對我國天敵昆蟲、益螨類及蜘蛛，也包括提供蛋白質(zhì)來源的昆蟲等，進行資源本底、分布及動態(tài)的長期監(jiān)測調(diào)查，評價及篩選出優(yōu)勢天敵種類，為農(nóng)產(chǎn)品的安全生產(chǎn)、政府決策等提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)與服務(wù)。
在中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護研究所內(nèi)，藏著一個“國家天敵等昆蟲資源數(shù)據(jù)中心”（簡稱天敵中心）。新京報記者 王穎 攝
“以蟲治蟲”，利用大自然原有的資源，去保護人類的勞動成果，為我們提供更符合生態(tài)發(fā)展、綠色健康理念的食品，是天敵防控的初衷。8月15日，新京報記者探訪天敵中心，尋找發(fā)生在這里的故事，探尋天敵和害蟲之間的爭斗史。
宣傳墻上展示著各種昆蟲圖片。新京報記者 王穎 攝
利用自然資源保護植物
剛剛?cè)肭锾鞚u涼，歷經(jīng)高溫?zé)崂说募t蜘蛛已蠢蠢欲動了。
植保所院子里樹木蔥蘢，不過，幾株桃樹上的葉子顯得有點不正常，葉面上布滿白色的斑點，背面則有許多小小的紅點，這些紅點極小，它們就是葉螨，俗稱紅蜘蛛，是一種常見的農(nóng)業(yè)害蟲，體長只有0.5毫米左右，幾乎危害大部分的果樹、蔬菜，甚至不少的糧食作物，葉面的白點就是它們吸食枝葉后造成的。
人類的農(nóng)耕史，也是一部和病蟲害斗爭的歷史，千萬年中，人們想出來各種各樣的方法，保護農(nóng)田里的作物，保護我們的食物來源。
現(xiàn)代化以來，隨著化學(xué)工業(yè)發(fā)展，高效快速的化學(xué)農(nóng)藥，一度成為植保的主要工具。然而，隨著時間的推移，化學(xué)農(nóng)藥的副作用日漸顯現(xiàn)，它對食品安全的威脅、生態(tài)環(huán)境的影響，已經(jīng)引起越來越多人的重視。同時，由于抗藥性的原因，化學(xué)農(nóng)藥對許多病蟲害的防治效果，也在逐漸減弱。
葉螨就是其中之一，近幾十年來，人們應(yīng)對這種微小蟲子的辦法正變得越來越少。尋找新的、高效的、生態(tài)的防治方法迫在眉睫。
“其實方法從來沒有遠離我們，”植保所的院子里，天敵中心副主任呂佳樂隨手翻開葉片，仔細看了看，指著紅點之間一個快速跑動的小白點說，“這里就有一只捕食螨，它是來吃這些葉螨的?！?/span>
俗語說，“毒物所在，十步之內(nèi)即有克星”，盡管并不準(zhǔn)確，但也確實描繪了生態(tài)鏈條的某種特征，“一種生物生存的地方，通常也會吸引它的天敵來捕食，天敵防治的方法，就是尋找和篩選那些最適合的天敵，去抑制害蟲種群的數(shù)量，甚至達到完全控制害蟲危害的目的”，天敵中心常務(wù)副主任、中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院植保所生物防治中心主任徐學(xué)農(nóng)說。
把食物鏈搬進實驗室
樹葉背后的一幕，在自然界中每時每刻都在發(fā)生。而在天敵中心的實驗室里，也發(fā)生著同樣的故事。
徐學(xué)農(nóng)領(lǐng)導(dǎo)的捕食螨課題組，有一些特殊的實驗室與養(yǎng)蟲間，它們組成了一個完整的鏈條，幫助科研人員進行實驗。
這里就是捕食螨研究組。新京報記者 王穎 攝
中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院植保所生物防治中心主任、“國家天敵等昆蟲資源數(shù)據(jù)中心”常務(wù)副主任徐學(xué)農(nóng)向記者介紹在保溫箱里培養(yǎng)的各種螨。新京報記者 王穎 攝
在一間實驗室中，種植著很多豆科植物、煙草等，這些植物很“干凈”，沒有疾病，也沒有害蟲，葉片翠綠、長勢茁壯。
相鄰的第二間實驗室中，同樣的植物，葉片上卻有大量的白色斑點，有些已經(jīng)干枯，植株萎靡不振，枝葉上布滿葉螨，有些莖尖上，葉螨還會匯聚成團，像一個火柴頭那么大，這是它們擴散的前兆。這間實驗室，主要是用作飼養(yǎng)葉螨，葉螨在植物的莖葉上自由繁殖、暢快取食，沒有任何人和生物傷害它們。
第三間實驗室中，植物上既有葉螨，也有捕食螨，這里是飼養(yǎng)捕食螨的地方，而葉螨，是它們的食物。
徐學(xué)農(nóng)介紹用植物培養(yǎng)的各種螨蟲。新京報記者 王穎 攝
每次進入三間實驗室，只能從第一間走到第三間，順序不能反過來走，“它們都太小了，人很容易把他們帶出來，帶到下一個環(huán)境中?！毙鞂W(xué)農(nóng)說。
另外一間更寬敞的實驗室中，七八名學(xué)生及科研人員等正在進行實驗。一個圓形塑料盒子里，放著幾片不那么舒展的葉片，在顯微鏡下可以看到，密密麻麻的葉螨在不停地爬動，有的地方甚至重疊了好幾層。
顯微鏡下捕食螨在獵食有害螨 。新京報記者 王穎 攝
一只紅色的蟲子忽然橫沖直撞地闖了進來，這是一只智利小植綏螨，是捕食螨的一種，它很快找到目標(biāo)，將口器插入一只葉螨的身體，隨后，智利小植綏螨透明的身體中，可以看到液體不停地從口器吸入，流動到腹部。葉螨不斷掙扎，但無濟于事，幾分鐘的時間，這只葉螨就只剩下一張透明的皮。
一只成年的智利小植綏螨，每天可以吃掉十多只甚至幾十只葉螨，它們繁殖很快，且對其獵物很專一，是優(yōu)秀的天敵生物，徐學(xué)農(nóng)告訴記者，經(jīng)過十余年的捕食螨研發(fā)，從基礎(chǔ)研究到規(guī)模化繁育，再到應(yīng)用，都取得了長足的進步。在葉螨的防控中“效果很好”。
植物上培養(yǎng)的螨蟲。新京報記者 王穎 攝
研究天敵昆蟲的科研人員，時常會被昆蟲復(fù)雜而精妙的斗爭藝術(shù)打動，呂佳樂告訴記者一個關(guān)于紅環(huán)瓢蟲的故事。和七星瓢蟲等相似，紅環(huán)瓢蟲也是一種常見的天敵瓢蟲，主要取食草履蚧，也能取食其他多種蚧殼蟲。草履蚧是蘋果、桃、梨等果樹的重要害蟲，也常常出現(xiàn)在城市行道樹木上，通常在春季發(fā)生，危害極大。紅環(huán)瓢蟲對蚧殼蟲類害蟲具有極好的控制作用，有時依靠自然發(fā)生就可以消滅大部分草履蚧。這得益于它獨特的擬態(tài)本領(lǐng)，紅環(huán)瓢蟲產(chǎn)卵時，會把自己的卵混到蚧殼蟲卵中間，孵化后的幼蟲和草履蚧幼蟲非常像，這讓它可以更方便地取食草履蚧幼蟲，直到它長大成蟲，才會變成瓢蟲的樣子?！翱上У氖牵驗榧t環(huán)瓢蟲的幼蟲和草履蚧幼蟲很像，農(nóng)民往往會誤以為是害蟲，發(fā)現(xiàn)之后就打藥，結(jié)果把它也打死了。所以，還是要加強科普工作、研發(fā)更好的天敵產(chǎn)品，在未來盡可能避免這樣的情況發(fā)生?！彼f。
天敵研究從建立“種質(zhì)庫”開始
我國對天敵昆蟲的研究起步較晚，產(chǎn)業(yè)化發(fā)展也較為緩慢。2017年，“國家天敵等昆蟲資源數(shù)據(jù)中心”，也就是天敵中心，依托于中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院植保所成立，天敵中心致力于天敵資源的監(jiān)測與發(fā)掘，助力天敵防治的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。
徐學(xué)農(nóng)告訴記者，天敵中心的工作，從進行資源本底、分布及動態(tài)的長期監(jiān)測調(diào)查開始，5年中，已經(jīng)收集了大量天敵資源及信息。
“大自然為我們蓄存著種類豐富的天敵，天敵名錄里告訴我們，何時何地可采集到何種天敵?！毙鞂W(xué)農(nóng)說。
此外，在天敵中心還有一間特殊的種質(zhì)庫，保存著來自全國各地的天敵資源。它們儲存在無水酒精中，在零攝氏度到零下四攝氏度的冷庫中保存，這種方法，可以讓天敵昆蟲保存數(shù)十年，仍可以提取DNA，進行分子生物學(xué)的研究。
呂佳樂在低溫儲藏室，這里存儲著來自全國各地的昆蟲樣本 。新京報記者 王穎 攝
“這是一項百年工程，”徐學(xué)農(nóng)說，“天敵研究是一項基礎(chǔ)性、長期性的工作。中心在開始之初，大量的工作都集中在采集、監(jiān)測方面。如果我們不知道自然界中的天敵昆蟲資源本底，也就不知道哪些昆蟲能夠幫助我們防治病蟲害，天敵防治也就無從談起。國際上天敵昆蟲研究起步早的國家，也是在持續(xù)多年的基礎(chǔ)性工作之后，才開始大量出現(xiàn)優(yōu)秀的成果和產(chǎn)品?！?/span>
采集和監(jiān)測昆蟲是一件漫長而復(fù)雜的事情，江蘇鹽城觀測試驗點的科研人員孫星星，幾乎每天都要在試驗基地、農(nóng)田、保護區(qū)內(nèi)采樣、監(jiān)測。他告訴記者，昆蟲采樣的方法有很多種，常態(tài)的采集方法包括使用馬來氏網(wǎng)采集、掃網(wǎng)采集、陷阱采集、燈誘、性誘等方法，馬來氏網(wǎng)是最常用的方式之一，這是一種類似小帳篷式的網(wǎng)，頂上呈斜坡狀，越來越窄，頂端有一個開口，開口處掛著酒精瓶，因為昆蟲往往只往上方爬，所以會一直爬到頂端，掉到瓶子里，定期收回即可。
江蘇鹽城觀測試驗點的科研人員孫星星（左一）和同事，幾乎每天都要在試驗基地、農(nóng)田、保護區(qū)內(nèi)采樣、監(jiān)測。受訪者供圖
除了常規(guī)采集，還有針對性采集，比如針對某種害蟲，或某種天敵的采集。有些天敵很難采集，它們本身非常小，還有一些是寄生的，會把卵產(chǎn)到害蟲身體中，更難發(fā)現(xiàn)。
相比采集，監(jiān)測的難度更大，昆蟲種群發(fā)生是動態(tài)的，即便是特定區(qū)域，也總是在變化，“某個區(qū)域中，哪種天敵去年多了，今年又少了，原因是什么？從時間維度出發(fā)，要找到天敵變動原因，如果是非正常的變動，甚至某種天敵朝向滅絕的邊緣，還要及時干預(yù)，提出預(yù)案?！毙鞂W(xué)農(nóng)說。
在進行監(jiān)測的這些年中，有沒有昆蟲滅絕呢？至少現(xiàn)在還無法判斷，“到目前，本底的調(diào)查尚未完成，我們連有哪些種都還沒完全弄清楚，也就不可能知道是不是有滅絕的?！?/span>
不過，幾年的監(jiān)測和采集中，大量樣本經(jīng)初步的分析整理，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了一些新的天敵，比如在云南，發(fā)現(xiàn)了三種新的瓢蟲，江蘇也發(fā)現(xiàn)了新的蜘蛛種類。“這些新的發(fā)現(xiàn)，為我們增加了可利用的資源?！毙鞂W(xué)農(nóng)說。
復(fù)雜的生態(tài)鏈中，天敵研究并不容易
更豐富、更周全的昆蟲資源，為天敵昆蟲的分析、研究，產(chǎn)品的研發(fā)提供了基礎(chǔ)。徐學(xué)農(nóng)告訴記者，在捕食螨課題組，已經(jīng)研發(fā)了數(shù)種捕食螨產(chǎn)品。
天敵中心保存部分商品化的產(chǎn)品，產(chǎn)品的外觀基本上都是一個個直筒形的塑料瓶，里面裝著捕食螨及承載它的基質(zhì)，每個瓶子可以裝數(shù)千頭捕食螨，這些產(chǎn)品在全國多個地方已經(jīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，“效果很好，尤其在相對封閉設(shè)施農(nóng)業(yè)及果樹生產(chǎn)環(huán)境中，可以起到有效防治害蟲的作用”，徐學(xué)農(nóng)告訴記者，在北京，已經(jīng)有很多種植草莓的溫室大棚，開始使用捕食螨產(chǎn)品。
捕食螨產(chǎn)品。新京報記者 王穎 攝
之所以在設(shè)施農(nóng)業(yè)中效果更好，是因為設(shè)施農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)環(huán)境更加簡單和穩(wěn)定，徐學(xué)農(nóng)告訴記者，天敵昆蟲的選擇、研發(fā)、釋放，并不是簡單的只考慮捕食和被捕食的關(guān)系，“我們定義害蟲、益蟲，只是站在人類利益的角度去判定，但實際上，它們在食物鏈中，遠不止是獵食者和被獵食者那么簡單。大自然是無比復(fù)雜的，每一個在大自然中的投入品，都可能引發(fā)無數(shù)直接、間接的連鎖反應(yīng)。獵食者本身也是被獵食者，我們定義的害蟲，只是因為它危害了農(nóng)作物，與我們爭搶食物，但在生態(tài)鏈中，它們很可能還有別的作用。”
呂佳樂講述了另外一種現(xiàn)象，天敵之間也會廝殺和爭斗，她說，“比如蜻蜓，大家都知道是益蟲，那么我們一個環(huán)境中投放更多的蜻蜓，會不會讓害蟲消失得更快更徹底？其實未必，人為投放蜻蜓之后，新的蜻蜓有可能和原有的蜻蜓先廝殺一場，確定各自在食物鏈中的位置，勝者為王，敗者死亡，結(jié)果蜻蜓的數(shù)量很可能不會變多，種類更有可能減少。類似的現(xiàn)象還有很多，許多天敵可以有效控制害蟲，但食物變少的時候卻會自相殘殺?！?/span>
天敵防控的本質(zhì)，是“以蟲治蟲”，向大自然學(xué)習(xí)，在自然中獲取保護農(nóng)作物的資源，但同樣需要注意的是，農(nóng)田并不是大自然，向大自然學(xué)習(xí)，并不意味著讓農(nóng)田變成自然環(huán)境，徐學(xué)農(nóng)說，“這也是天敵研究的難題之一，在自然界，或者在林區(qū)，環(huán)境是相對穩(wěn)定的，生態(tài)鏈也相對穩(wěn)定，害蟲取食植物，天敵取食害蟲，維持相對平衡。但農(nóng)田不一樣，首先，農(nóng)田作物單一，缺乏多種昆蟲生存的基礎(chǔ)，比如一些寄生蜂，需要取食花蜜補充營養(yǎng)，這就需要在農(nóng)田周邊種植可開花的植物。其次，農(nóng)田里的很多作物成熟收獲后，地里變成光禿禿一片，環(huán)境立刻大變樣，生態(tài)鏈自然也隨之大變樣，害蟲可能沒了，天敵也存活不了。其三，人們對農(nóng)田效益的要求不同，和自然界也不一樣，自然界有一些害蟲不要緊，反而有可能有助于生態(tài)平衡，但農(nóng)田追求更高產(chǎn)量，追求沒有害蟲，所以我們使用天敵防治的方法時，也必須考慮這個因素?！?/span>
防控外來入侵生物，本土天敵也可行
“通過生物防控、天敵防控，我們的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，會更加綠色健康，這是毫無疑問的，所以天敵防控的未來無限廣闊，尤其是當(dāng)前，消費者對農(nóng)產(chǎn)品安全的要求越來越高，對綠色、有機農(nóng)產(chǎn)品的需求越來越大，天敵防控的應(yīng)用前景也會越來越好。”徐學(xué)農(nóng)說。
天敵防控在生態(tài)發(fā)展、保障食品安全等方面都有重要意義。除此之外，在保障糧食安全方面，也同樣意義重大，比如對外來入侵物種的防控。
外來物種，尤其是外來的農(nóng)業(yè)害蟲，一旦出現(xiàn)入侵，就可能造成巨大的損失，比如2019年草地貪夜蛾入侵我國。研究發(fā)現(xiàn)，入侵的草地貪夜蛾可以危害玉米、高粱、甘蔗、谷子、小麥等多種作物及雜草。
在此之前，我國科學(xué)家及植保體系已經(jīng)進行了長時間的跟蹤與監(jiān)測，在入侵后快速響應(yīng)，制定和推廣防治方法，并在極短的時間內(nèi)發(fā)布防治手冊，其中就有包括天敵防治在內(nèi)的多種防控方法。目前已經(jīng)在云南、廣西等地，找到了數(shù)種類草地貪夜蛾的本土天敵昆蟲。
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數(shù)十年天敵防控的研究和應(yīng)用，有可推廣的天敵產(chǎn)品，并不意味著天敵昆蟲的研究已經(jīng)足夠成熟，“我們的天敵研究，很多方面還處于起步及剛開始發(fā)展階段?！毙鞂W(xué)農(nóng)說。
天敵都有其特定的食譜，有的食譜窄，有的比較寬。但有的農(nóng)業(yè)害蟲，可食的作物卻多種多樣，有的甚至多達數(shù)百種。比如棉鈴蟲，雖然看起來像是棉花中的害蟲，實際上，它可以危害30多個科200多種植物。再如煙粉虱，可以危害600多種植物，這些食譜極其廣泛的害蟲，也常被稱為“大害蟲”或“超級害蟲”，是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的大敵，稍有不慎，就可能造成嚴重的損失。
有超級害蟲，有沒有“超級天敵”呢？
隨著分子生物學(xué)的發(fā)展，許多昆蟲的全基因組測序已經(jīng)完成，未來是否有可能通過人工培育，育成一種食譜更廣泛的天敵昆蟲，以此控制更多的害蟲？
“有這樣的可能，但從目前看，或許并不是一個很好的選擇”。徐學(xué)農(nóng)說，“我們對昆蟲的了解還太少，我們不知道自然環(huán)境中，究竟有多少種昆蟲，不明了它們各自承擔(dān)著怎樣的角色與功能。假如我們培育出一種超級天敵，它可能消滅更多種害蟲，但這必定會引發(fā)一系列連鎖反應(yīng)，這種反應(yīng)是怎樣的，我們能夠在使用它之前弄清楚嗎？或許可以，或許不可以，大概率是不可以。這就好像制造了一種超級毒藥，我們想使用它，假如我們有解藥，當(dāng)然很好，但大概率是沒有解藥，那時候還敢用嗎？此外，從生物多樣性的角度出發(fā)，培育這樣的天敵也不是好的選擇”。
向自然學(xué)習(xí)的天敵防控，無疑是生物防控、綠色防控主要的方向之一，在生態(tài)發(fā)展的未來意義重大。但這將是一個漫長的過程，也是一個必須要謹慎和有敬畏感的過程。當(dāng)然，在天敵研究的起步階段，這樣的選擇或許還很遠。
