李晶晶:以“蟲”治蟲

李晶晶

兒時(shí)記憶里，剛抽花兒的韭菜尖兒炒雞蛋就是春天的味道。但父母很少做這道菜，說是擔(dān)心韭菜的農(nóng)殘。

韭菜的蟲害主要是韭蛆，它會(huì)啃食韭菜地下的根莖部，韭蛆藏在土壤深處，使用農(nóng)藥殺滅得“灌根”，即在一行行韭菜間挖溝，將農(nóng)藥倒入灌溉，農(nóng)藥可直接到達(dá)植物地下根莖部，但這也可能導(dǎo)致過多的農(nóng)殘。

現(xiàn)在，我在南開大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院植物學(xué)專業(yè)讀博，研究的方向是生物技術(shù)防治蟲害。

顯微鏡下，一條條細(xì)線一樣彎曲的小東西不停蠕動(dòng)，這就是昆蟲病原線蟲（EPN），它們小到肉眼看不見，但威力巨大——能殺死那些化學(xué)藥劑常無可奈何的害蟲。

當(dāng)然，昆蟲病原線蟲要順利完成殺蟲任務(wù)，還少不了它的黃金搭檔——共生細(xì)菌的配合，他們誰也離不開誰，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，而是要存在于線蟲的腸道內(nèi)，線蟲可以保護(hù)共生菌免受外界不良環(huán)境的影響。作為載體，線蟲攜帶共生菌進(jìn)入昆蟲體內(nèi)，然后將其釋放到昆蟲血腔之中，在這個(gè)過程中，還要保護(hù)共生菌躲避開寄主免疫反應(yīng)的識(shí)別。于是，在“好兄弟”的庇護(hù)下，共生菌開始大展拳腳，它在昆蟲血腔內(nèi)大量繁殖并產(chǎn)生毒素，使昆蟲患敗血癥而亡。

共生菌也始終沒有忘記感謝線蟲給予的幫助，它會(huì)分泌有利于線蟲生長發(fā)育與繁殖的營養(yǎng)物質(zhì)，作為回饋。如果我們把共生菌比作殺滅害蟲的核彈頭，那么昆蟲病原線蟲就相當(dāng)于裝有核彈頭的核潛艇。

利用昆蟲病原線蟲來殺滅農(nóng)作物害蟲，不僅零污染，而且能避免害蟲產(chǎn)生抗藥性，它可以防治200多種害蟲，尤其對(duì)韭蛆、蠐螬、小地老虎等在土壤深處、農(nóng)藥很難殺滅的害蟲有良好效果。

一種EPN一般只能防控一種或幾種害蟲，得有足夠多的EPN品系資源才能有效防控多種害蟲，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，這些年我們的足跡遍布了約300萬平方公里的土地。

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。

我們通常用茶漏裝上大蠟螟（一種EPN可以寄生的昆蟲），在土樣中誘捕EPN，再對(duì)此種EPN開展系統(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多份線蟲品系，建立起了全國最大、在世界上居于前列的昆蟲病原線蟲資源庫。我們還發(fā)現(xiàn)了線蟲新品種——Ovomermis?sinensis，它對(duì)近年來爆發(fā)的草地貪夜蛾有顯著效果。

其實(shí)國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)。現(xiàn)在，我們資源庫的這200多個(gè)品系，能防控200多種害蟲，減輕了昆蟲病原線蟲資源的商品化受外國制約的狀況。

利用昆蟲病原線蟲來殺滅農(nóng)作物害蟲，不僅零污染，而且能避免害蟲產(chǎn)生抗藥性，它可以防治200多種害蟲，尤其對(duì)如韭蛆、蠐螬、小地老虎等在土壤深處、農(nóng)藥很難殺滅的害蟲有良好效果。

獲得線蟲資源后，繁殖EPN一般是用線蟲侵染大蠟螟，待其從大蠟螟體內(nèi)釋放出來，我們?cè)偈占饋怼＿@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，我們必須得革新蟲源生產(chǎn)的方式。

我們探索EPN體外培養(yǎng)的方法。通過大量閱讀文獻(xiàn)，伴隨著上千次的討論，我們?cè)囍砑永ハx粉（由昆蟲研磨得到，可作為線蟲繁殖的營養(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。可后來我們發(fā)現(xiàn)，這只是理論上成立，在實(shí)際生產(chǎn)過程中極易染菌。我們只能另辟蹊徑，通過改進(jìn)卵分離方法成功解決了蟲源生產(chǎn)難的關(guān)鍵問題。目前，我們的方法還在不斷優(yōu)化，爭取進(jìn)一步提高線蟲產(chǎn)量。

實(shí)際應(yīng)用中，還有個(gè)難題需要攻克：昆蟲病原線蟲對(duì)陽光中的紫外線和環(huán)境的干燥敏感，噴灑施用后，線蟲如不能及時(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。

怎么讓線蟲可以抗紫外線和干燥呢？剛開始，我們有兩種思路：給線蟲做包衣，線蟲被施用到田間后，包衣慢慢釋放;二是找到一種保濕劑，讓線蟲可以在田間存活更長時(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，南開，愈難愈開”，心里憋著一股勁，我們換了個(gè)思路：線蟲侵入到害蟲體內(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)感染了線蟲的害蟲尸體直接做成產(chǎn)品——蟲尸劑來施用？

實(shí)驗(yàn)室里獲得蟲尸劑的一般方法，是將大蠟螟分開在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。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)蟲尸劑又有個(gè)難題，大蠟螟容易“抱團(tuán)”結(jié)繭。線蟲侵染大概需要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%的蟲尸劑是有效的。后來，我們嘗試在大蠟螟中添加蛭石，并調(diào)整配比，經(jīng)過上百次試驗(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。

為了進(jìn)一步降低成本，我們繼續(xù)探索。原來生產(chǎn)蟲尸劑所用的大蠟螟價(jià)格較貴，我們就改用便宜的面包蟲。然而這種蟲尸劑極易腐爛，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，而且溫度過高。一個(gè)師弟認(rèn)為，首先要解決果蠅的問題。我們誰也不能勸服誰，于是分小團(tuán)隊(duì)開始分頭行動(dòng)。我調(diào)整濕度、溫度等，然而一直沒什么效果，因?yàn)楸痪€蟲侵入的害蟲死亡后，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)去破壞蟲尸劑。無論如何通風(fēng)、降溫、保濕都沒用。

師弟用防蟲網(wǎng)（一種網(wǎng)狀織物，罩在物體上可將害蟲拒之網(wǎng)外，有效控制各類害蟲）隔絕了果蠅，腐爛問題就基本解決了。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蟲尸劑，到一次200g不斷調(diào)整。經(jīng)過1年時(shí)間，防腐的問題有了重大突破，我們將成本降到了30多元。

蟲尸劑的規(guī)模化生產(chǎn)終于實(shí)現(xiàn)，日產(chǎn)超過1000畝用量。讓農(nóng)民用得起——這是以“蟲”治蟲技術(shù)大面積推廣的關(guān)鍵呀。

我們以“蟲”治蟲的實(shí)驗(yàn)室技術(shù)相對(duì)成熟后，就開啟了蟲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，它們擅長鉆蛀，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)戶提供蟲尸劑，并開展施用培訓(xùn)，手把手教給他們以“蟲”治蟲的方法。一個(gè)月后，我們看到，施用蟲尸劑的韭菜長勢(shì)良好，農(nóng)殘檢測中，68項(xiàng)指標(biāo)均合格，達(dá)到了無公害標(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。

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尸劑的施用方法。

6月得到的反饋是：地下金針蟲的防控率達(dá)到了80%以上。可不料7月份番茄結(jié)果期，農(nóng)民發(fā)來消息說煙青蟲危害嚴(yán)重，我們又郵寄過去了線蟲溶液，遠(yuǎn)程指導(dǎo)噴施方法，蟲害果然被控制住了。

今后，也許不止各種蔬菜田、果樹林需要它，我們的城市林木、高爾夫球場等地大概也會(huì)用“蟲蟲”來守護(hù)

“這回我可有信心做好有機(jī)農(nóng)業(yè)了。”村民張紅亮激動(dòng)的話語讓我至今難忘。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”治蟲的方子正好幫到他。

其實(shí)不止韭蛆、金針蟲、煙青蟲，我們的昆蟲病原線蟲還可以防治人參地下害蟲蠐螬、玉米害蟲草地貪夜蛾、園林害蟲木蠹蛾、桃子害蟲桃小食心蟲等200多種害蟲，我們的團(tuán)隊(duì)已將以“蟲”治蟲的生物防治技術(shù)應(yīng)用到了國內(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、果樹林需要它，我們的城市林木、高爾夫球場等大概也會(huì)用“蟲蟲”來守護(hù)。

責(zé)任編輯：馬春梅