信息素,覆盖物和野花–如何在不使用农药的情况下控制害虫| 地平线杂志


大多数农作物都需要农药才能盈利。 但是许多杀虫剂在杀灭昆虫方面过于有效,通常是不加区分的。 它们旨在击中特定的农作物害虫,但向友善的昆虫喷出致命的火焰,其中一些害虫可能伤害蜜蜂等授粉媒介。

蜜蜂的困境吸引了人们的注意,但其他看不见的昆虫也处于危险之中。 最近的研究发现,所有昆虫中有40%正在下降,并且有四分之一的昆虫可以在十年内被消灭。

这不是不可避免的。 我们可以减少许多杀虫剂的使用。 为此,科学家们研究了保护作物免受虫害危害的方法,同时又不消灭对健康生态系统至关重要的有益昆虫,并为鸟类和其他野生动植物提供寄养。

一种策略是通过干扰昆虫的化学信号来破坏昆虫的交配。 诸如飞蛾之类的昆虫将费洛蒙吹向空中,这使得雄性可以沿着芬芳的路径到达雌性。 混合液通常是特定于昆虫种类的。

通过制造与昆虫相同的信息素并将其释放到农田中,可以通过隐藏其信息素痕迹并使它们难以配对而使昆虫困惑。 这种技术称为交配破坏。

合成信息素必须与昆虫制造的信息素相同,不幸的是化学合成它们的成本很高。 结果,交配破坏主要发生在高价值的水果和蔬菜上,例如西红柿,苹果和梨。

但是现在,一个名为Olefine的欧洲项目已经开发出一种通过酵母发酵生产信息素的方法,使它们成为农药更实惠的替代品。 这是通过将昆虫酶基因导入酵母中来完成的。

丹麦技术大学(BioPhero)的创始人Irina Borodina教授说:“我们从实验室过程开始,然后对其进行改进和优化。” 在项目开始时,实验室中奶酪发酵产生的酵母每升产生的信息素不到每毫克毫克,但到最后,每升产生的信息素只有几克。 鲍罗迪娜教授说:“我们可以做很多魔术来使细胞与我们合作。”

“人们,尤其是年轻人,非常关心环境,并担心持久性杀虫剂对地下水的污染。”

Iron Borodina教授,BioPhero创始人

发酵过程

BioPhero现在正在与Olefine的多家公司合作,并与一个名为PHERA的项目合作,以扩大发酵原料的生产并将其转变为可喷洒在玉米,大豆,棉花和大米等商品作物上的高性价比信息素产品。 。

Borodina教授说:“大规模使用信息素有两个主要限制。” “一个就是价格。” 信息素价格需要大幅下降,以使交配破坏广泛用于大田作物。 “我们可以通过发酵生产信息素来解决这一问题,”博罗迪纳教授说。

BioPhero的科学家正在通过酵母发酵扩大信息素的生产。 图像信用-BioPhero

另一个挑战是如何配制和分配它们。 目前,信息素通过塑料机库散布-比大作物田更适合于温室。 BioPhero正在与其他专业配制信息素以在作物田中缓慢释放的公司合作。

Borodina教授解释说:“(PHERA的合作伙伴)正在以可喷涂的配方配制费洛蒙,并在实际条件下在交配破坏的实际条件下对其进行试验。”

一种信息素将有助于干扰棉球虫(Helicoverpa zea) 在棉花和大豆上,以及小菜蛾(小菜蛾 在白菜上当将其喷洒到希腊的棉田上时,该信息素看起来很有希望。 第二个信息素将针对秋天的粘虫(斜纹夜蛾(Spodoptera frugiperda)是从南美到非洲和亚洲蔓延的大量食用植物的人,他们食用包括玉米在内的粮食作物。

Borodina教授指出,使用信息素提供了一种控制特定昆虫的环保方法,因为“它不会伤害其他昆虫,也不会伤害生物多样性”。 她补充说,这支持了欧盟的“从农场到餐桌”的战略,该战略的目标是到2030年将农药减少50%,有机农田增加25%。

信息素也是无毒的,并且会迅速蒸发。 它们是由脂肪酸制成的,因此也很快被微生物吃掉。 因此,与许多农药不同,它们不会在环境中持久存在。

融合的

然而,信息素不是减少农用化学品的同时保护作物的唯一绿色途径。 有害生物综合治理是一种使用各种控制技术将有害生物水平降低到可接受水平的策略。 信息素可以是该策略的一部分。

在德国,波恩大学农业生态与有机农业小组的Severin Hatt博士正在播种不含农药的农作物,他希望这种方法可以抑制疾病,害虫和杂草,这是名为WIDE协同效应项目的一部分。

瓢虫之类的天敌有助于减少小麦等蚜虫等害虫的数量。 图片来源-Severin Hatt

他在波恩郊外的试验性农业站播种,以种植不同种类的冬小麦和冬季蚕豆。 共有八种不同的种植方式,共有32条作物长条,每条长25米,宽9米。 这样做的目的是将间作,活覆盖和野花等技术与小麦或蚕豆组成的条带进行比较。

害虫和疾病通常特定于一种作物。 在田间种植这种农作物,很容易使病虫害从一种植物传播到另一种植物,这就是为什么在单一栽培中经常需要农药的原因。 将两种作物(例如小麦和蚕豆)混合在一起(称为间作),使疾病或害虫在植物之间传播变得不那么容易。

另一种策略是在小麦中播种活覆盖物。 哈特博士解释说:“这些是覆盖土壤的草类和豆类。” “这是减少杂草的生态友好方式。” 活性覆盖物不会与农作物竞争,而是会与试图在那里生长的杂草竞争。

哈特博士还将在一些农作物条旁种上野花,看看这是否会鼓励有益的昆虫,希望它们能转移到附近的农作物上。 野花条将由十二种花的混合物组成,这些花会吸引有益的昆虫,包括诸如蚜虫这样的农作物害虫的天敌。 哈特博士说:“然后,我们将监视蚜虫的天敌,尤其是瓢虫,蚜虫和草lace,以及一些寄生性黄蜂。” 他将定期检查以查看作物带中有多少蚜虫,以及在某些情况下这些害虫的天敌是否比其他情况更多。

正在对农作物边缘的野花条与间作和覆盖覆盖物进行测试,以确定其对害虫,病害和杂草的影响。 图片来源-Severin Hatt

此实验的不同寻常之处在于,它将单独或一起尝试间作和野花边缘,以查看它们是否共同产生协同作用。 它还将不仅关注害虫。 哈特博士说:“大多数研究都集中在昆虫,疾病或杂草上,以进行间作或开花。” “在这里,我们想一起考虑它们。”

杀虫剂将不会在农作物条上使用。 这些策略都没有冒着杀死有益昆虫的风险,也没有冒着残留在农作物上或被冲洗到地下水中的杀虫剂残留的风险。 这已被视为越来越重要。

鲍罗迪娜教授说:“消费者越来越意识到(农药)对健康的危害。” “而且人们,尤其是年轻人,非常关心环境,并担心持久性杀虫剂对地下水的污染。”

保护生物多样性的需求也日益成为优先事项。 信息素策略不会杀死昆虫,而是将有害生物保持在不会对种植者造成经济损害的田地中。 鲍罗迪娜教授说:“人们越来越意识到环境健康问题。”

本文中的研究是由欧盟资助的。 如果您喜欢这篇文章,请考虑在社交媒体上分享。



This article – “信息素,覆盖物和野花–如何在不使用农药的情况下控制害虫| 地平线杂志
” – was originally published in Horizon, the EU Research & Innovation magazine

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *