武竹青
山西農大有一支科研團隊,30多年專注研究農林蟲害綠色防控技術,在昆蟲信息素鑒定及引誘劑研發方面取得重大突破,獲得了顯著的引誘效果,填補了多項國內外研究空白。他們是——
在農業生產中,氣候異常的濕熱天氣,蟲害容易發生,人們大都選用化學藥劑防治。果蔬打上高濃度的農藥容易殘留,對人類造成危害,林業上用化學防治容易傷害到害蟲的天敵。并且,隨著時間的推移造成害蟲的抗藥性、次要害蟲爆發、污染環境,結果是得不償失。
如何才能避免以上諸多弊端呢?山西遠界科技有限公司給出了一個最佳解決方案。該公司成立于2016年11月,是由山西農業大學的一個化學生態研究團隊建立起來的,在山西省首家自主研發與專業化生產生物信息素及相關配套產品,為農業、林業、園林及倉儲有害生物的綠色化、智能化綜合防控提供了新路徑。7月13日,《科學導報》記者在山西遠界科技有限公司采訪了產品總監劉紅霞。
“長期以來,在害蟲防治方面,化學防治一直唱主角,但它其實有很大的局限性,主要表現在害蟲的抗藥性、次要害蟲爆發、污染環境,通過食物鏈富集于人體對人類造成危害等方面。針對昆蟲生理生化特性和行為學特點而研發出來的生物防治,作為害蟲防治的一種新技術,日益受到國家的重視。”劉紅霞是化學生態研究團隊中的一員,她向記者介紹新技術的可推廣價值。
團隊的主創人員張金桐教授博士畢業于中國科學院動物研究所,曾任山西農業大學文理學院副院長、山西化學生態研究所所長,是化學生態學家、昆蟲學家。他30多年專注于昆蟲化學生態研究,帶領科研團隊通過人工合成的昆蟲性信息素研發昆蟲引誘劑來引誘并捕殺雄蟲,使其無法與雌蟲交配繁育后代,最終達到降低蟲害的效果。多年來,在核桃舉肢蛾、小木蠹蛾、沙棘木蠹蛾、沙蒿木蠹蛾、沙柳木蠹蛾、榆木蠹蛾性、蘆筍木蠹蛾、黃刺蛾、松墨天牛、櫟黃枯葉蛾和黃褐天幕毛蟲等害蟲的信息素結構鑒定、人工合成及應用方面取得了一系列重要研究成果。獲得了國家發明專利17項,發表研究論文80余篇。
劉紅霞告訴記者,幾十年來,他們始終緊盯國家林業方向上的害蟲變化,主動做調查研究,做防治,足跡遍布了大半個中國,不僅對山西的各種林業害蟲了如指掌,還參與了國家在東北、華北、西北等地區農林重大生物災害綜合治理方面的項目研究,為東三省、新疆、寧夏、內蒙古、陜西、山西、廣西、安徽等地解決灌木林重大蟲災防控的關鍵技術問題,提升了防控技術水平,助力“三北”地區生態建設和農村經濟健康發展。
為了做到緊貼生產生活的實際需要,張金桐有一個習慣,就是讀報和看新聞。如果在新聞報道中,看到哪里的林子鬧蟲害了,他就立刻聯系當地涉農涉林單位了解情況,并動身前往當地做調研。他在報紙上看到聞喜縣的蘆筍受到蘆筍木蠹蛾的侵害,就馬上開著車去聞喜找木蠹蛾蟲做研究;在報道中看到陜西和內蒙古爆發了黃褐天幕毛蟲災害,他又立刻開車去有黃褐天幕毛蟲災的地方做研究。張金桐參與完成的“灌木林蟲災發生機制與生態調控技術”研究項目,獲得2018年國家科學技術進步獎二等獎,就是對其長期從事科研工作的最好回饋。
“如今的科學研究越來越需要團隊間的合作,單打獨斗是很難做成大的研究項目的。這時就需要走出去,與其他團隊合作,取長補短,汲取更多的優勢完成科研攻關。”遠界公司總經理郝玉杰對團隊多年的科研工作深有體會。
明紋側柏松毛蟲是危害內蒙古鄂爾多斯市準格爾旗神山林場天然次生側柏林的主要食葉害蟲,近年,在神山林場神山作業區大面積爆發。由于林區山高、坡陡、林密,施藥困難,用藥后在殺傷天敵的同時,給環境及人類健康造成潛在危害。
榆斑蛾是榆樹重要食葉害蟲。幼蟲取食葉片,大發生時能將葉片食盡,不但影響榆樹生長,使樹勢衰弱,嚴重時甚至使枝梢干枯整株死亡。國內已知北京、河南、河北、山東、山西、甘肅等地均有分布。近些年在寧夏賀蘭山國家級自然保護區重度發生。
樟子松梢斑螟是黑龍江省西部防風固沙主栽樹種樟子松的重要蛀干害蟲。其幼蟲主要取食樟子松主干和大枝的韌皮部,嚴重為害時,凝脂團聚集成堆,不但影響樟子松生長,使樹勢衰弱,而且主干和大枝因失去足夠支撐,極易被風折斷,造成了極大的經濟損失。
2018~2020年期間,團隊與內蒙古鄂爾多斯市林業與草原局森防站、寧夏賀蘭山國家級自然保護區、黑龍江富裕縣新江林場開展聯合科研攻關,在明紋側柏松毛蟲、榆斑蛾、樟子松梢斑螟性信息素鑒定及性引誘劑研發方面取得重大突破,取得了顯著的引誘效果,填補了多項國內外研究空白。
經過30余年的潛心研究,張金桐團隊共研發出昆蟲信息素相關產品60余種,專利44項,科研研發處于國內領先水平。2020年底,在國家鼓勵事業單位科研人員創新創業的政策支持下,團隊成員之一劉紅霞積極響應國家號召,接過張金桐的接力棒,自己注冊了蟲捕頭(蘇州)生物科技有限公司,在創新科研成果轉化為現實生產力方向做著積極嘗試。張金桐擔任新公司首席科學家,劉紅霞為產品總監。
在團隊科研人才中,劉紅霞是山西農業大學副教授、博士、碩士生導師,澳大利亞昆士蘭大學訪問學者,農業昆蟲與害蟲防治專家。荊小院也是山西農業大學副教授、博士、碩士生導師,有15年昆蟲性信息素化學合成研究經歷,成功鑒定合成超出10種填補國內空白的信息素產品。團隊核心成員獲得1項國家科技進步二等獎、1項林業科學技術獎一等獎,發表300余篇病蟲害綜合防治論文、承擔國家省級課題20余項、獲得計算機軟件著作權10余項,在國內外學術界具有一定權威性與專業性。
“蟲捕頭”公司成立以來,科研團隊發揚堅韌不拔的科研攻關精神,農林防治視角不斷擴大。今年3月,在內蒙古自治區鄂爾多斯市杭棉旗進行了春尺蠖灌木林綠色防控服務取得了顯著成效,該研究成果填補了國內外春尺蠖引誘劑研究的空白;4月,在該市鄂托克前旗的有機蘋果基地進行蘋毛麗金龜的綠色防控服務,研發團隊從寄主植物中篩選對蘋毛麗金龜具有較強引誘作用的揮發性物質,研發出蘋毛麗金龜植物源引誘劑配方,林間試驗效果取得顯著成效,單個誘捕器日誘蟲量最高可達300頭。蘋毛麗金龜又叫蘋毛金龜子,屬鞘翅目金龜總科,食性雜、危害大并有群集性,主要以果樹的嫩芽、幼葉、花蕾為主要的食物來源,危害11科30余種果樹及經濟林木。近年來,北方蘋果、梨、桃、杏、李、山楂等果樹,在3~5月開花期常遭受到蘋毛麗金龜的危害,導致坐果率降低,造成嚴重的經濟損失甚至絕收。該研究成果填補了國內外蘋毛麗金龜引誘劑的空白,為經濟林病蟲害綠色防控提供了更多解決方案。
為啥新公司名稱以“蟲捕頭”為切入點?“古之捕頭,以武除害,秉持正氣,庇佑黎民,捕頭在古代是代表負責捕捉犯人的一種武官。‘蟲捕頭顧名思義就是捕捉當下農林病蟲害的一個研發團隊。”劉紅霞向記者介紹了其中的內含和公司的未來走向,“‘蟲捕頭是公司主打品牌,其在昆蟲信息素、生物農藥、數字化林業等多維度都有成熟的產品和解決方案,未來,公司還將在‘互聯網+方面作更多的探索與研究,為美麗林業、智慧林業貢獻一己之力。”