为什么现在国内没有蝗灾了?
上面明代的壁画中所画的蝗虫和人一般大小,虽然蝗虫没有这么大,但是它造成的杀伤力却十分恐怖。中国历史上蝗灾的发生频率之高,在世界范围内都属罕见。根据科技史专家李约瑟等人的研究和史料统计:从公元前707年到公元1911年的2600多年间,有明确记载的蝗灾就超过了500次,平均约每5年发生一次。蝗灾与水灾、旱灾并列为古代三大自然灾害。
蝗虫,每年冬季蛰伏在土层里不容易被发现,到了春季开始孵化,寿命约2-3个月。一年可以繁殖2-3次,每次可以产卵60-100只。只需要一年蝗虫的数量就呈指数级暴增,蝗虫所到之处粮食颗粒无收。
蝗虫过境
为什么古代会发生这么多次蝗灾,而到了现代立马就没有蝗灾了呢?不是现代没有蝗灾,只是先辈付出了巨大的努力将蝗灾控制住了,中国没有大规模发生而已,非洲、中东和南亚地区还是几乎每年都会发生蝗灾。自去年10月开始到目前,中东和北非地区多国正遭受严重蝗灾侵袭,其中非洲之角(埃塞俄比亚、肯尼亚、吉布提等国家)为重灾区。由于蝗虫繁殖特性,每波都是上次的几十倍,几千亿只蝗虫遮天蔽日宛如一支庞大的军队,从非洲大地一路到阿拉伯半岛,然后到南亚。
蝗虫飞行路线--还好有喜马拉雅山阻挡
建国前,黄淮地区平均每隔三四年就出现一次大面积蝗灾。1943年,仅河南一地,飞蝗就吃光了7个县的庄稼。无数人背井离乡,踏上逃荒之路。建国以后,各级政府积极动员参与灭蝗,但是人力有限且技术不足,蝗灾仍然肆虐。要说中国的治蝗能够取得如今的成就一定离不开一个人--马世骏。怀揣着对新中国的建设热情,1951年马世骏从美国回到中国并加入中国科学院实验生物研究所昆虫研究室。他在这里接受的第一个任务就是治理困扰了中国2000多年的蝗灾。
1952年春天,马世骏派遣陈永林和郭郛两个小伙子从北京出发到江苏的洪泽湖畔。洪泽湖一望无际的湖面,遍布着青翠的芦苇荡。就是这样一个水草丰茂的地方几乎每年都会爆发蝗灾,给当地农民的庄家造成了极大的破坏。马世骏嘱咐他们:“消灭飞蝗是党中央交给我们的任务,不仅是科学任务,也是重大的政治任务。我们要研究飞蝗生态学、生物学,就得深入飞蝗的老巢。”
就这样,两个年轻人在蝗虫的老巢深处扎了营。他们选中河堤上一间茅草牛棚,和老乡养的牛为邻。当地农业部门多次邀请他们住到镇上或农民家里,但都被他们婉拒了。他们时刻牢记马先生的那句话:“不入虎穴,焉得虎子!”
1953年夏季的一天,洪泽湖区下起了倾盆大雨。陈永林等人躲在湖堤上的帐篷里,心里有些不安。这天本是马世骏来检查工作的日子。可是天气这样糟糕,他大概不会来了吧?正猜测着,伴随一阵脚步声,一个高大清瘦的身影出现了。尽管带着雨具,马世骏还是被雨水淋透了,一步一个泥脚印。
马先生,您真的来了?”陈永林激动地说。“我哪能失言呀,就是老天下刀子我也不能不来!”马世骏笑道。在此之前,他已经在大雨中跋涉了几十里路。由于饮用了没有严格消毒的人畜共用水,陈永林曾染上恶性疟疾,被紧急送到数百公里外的县城医院,才捡回一条命。
在洪泽湖的一年多时间,马世骏等人也终于掌握了蝗虫的习性:雌虫喜欢将卵产在土壤干燥、疏松、有一定硬度且向阳的地方,如河滩、湖滨、荒地、田埂等。卵可以在地下休眠,以度过不适宜生长的冬季或夏季。正是黄淮地区广布沼泽、河滩等给蝗虫提供了天然的繁殖场所,马世骏知道:治蝗须治水!
1954年,马世骏等人向中央主管部门提出改治结合、根除蝗害的具体实施方案:拦洪蓄水、疏浚河道,以控制湖区季节性水位变化,达到一定等高线后,飞蝗发生地就会长时间被水淹没,不再适宜飞蝗繁殖。
那些年,国家对黄河、淮河、海河三大河流实施的水利工程,为治蝗战役提供了千载难逢的契机:改变水利条件,垦荒种地,让蝗虫失去产卵环境;改变植被条件,少种禾本科植物、多种棉花等,让飞蝗断粮;改变土壤条件、深翻土地,让飞蝗再无藏身之地。
中华大地上,肉眼可见的蝗灾一年轻于一年。
1977年10月24日,新华社、《人民日报》发表文章,庄严宣告:“飞蝗蔽日的时代一去不返——危害我国数千年的东亚飞蝗之灾,已被我国人民和科学工作者控制,连续十多年没有发生蝗害!”
1978年,动物所“改治结合,根除蝗害”项目荣获全国科学大会重大科技成果奖;1980年,马世骏当选中国科学院院士;1982年,“东亚飞蝗生态、生理学等的理论研究及其在根除蝗害中的意义”荣获国家自然科学奖二等奖。
1987年,一个年轻人来到马世骏的办公室报到。他叫康乐,是新入学的博士研究生。马世骏对他说:“飞蝗的问题,我们那一辈科学家已经基本解决了。你去内蒙古研究草原蝗虫吧。”康乐在内蒙古大草原上钻研了几年,发现草原利用不平衡和过度放牧使草原蝗虫形成蝗灾。这项工作于1997年荣获中国科学院自然科学奖一等奖,1999年荣获国家自然科学奖三等奖。
不过几年以后,由于气候变化及种植制度的变化,蝗灾出现死灰复燃的态势。康乐意识到,过去依靠蝗虫的自然习性来改变自然环境的做法不能彻底地根治蝗灾,于是1999年康乐开启了蝗虫基因组研究。
康乐聚焦了一个有趣的科学问题:飞蝗有两种不同的生态型——群居型背部漆黑、腹面呈棕黄色,散居型则通体碧绿。很长时间里,人们以为这是两个不同物种,老百姓把前者叫作“蝗虫”,后者叫作“蚂蚱”。由于蝗虫只有在聚群时才会成灾,对蝗虫的两型变化进行干预,为防治蝗灾打开了前所未有的思路。经过几年的研究终于找到了飞蝗真正的群聚信息素——4-乙烯基苯甲醚,以及它的特异性嗅觉受体。一旦把这个受体敲除,蝗虫就再也无法聚群了。
康乐与他研究的飞蝗实验种群
自此,新的治蝗局面一下子就打开了:可以诱捕蝗群集中灭杀;可以研发与4-乙烯基苯甲醚结构相似的竞争性化合物,干扰蝗虫,使之无法聚群;还可以不断释放基因编辑的蝗虫,逐步稀释自然种群中有聚群能力的个体比例,直至它们变为一盘散沙。
康乐团队于2017年荣获国家自然科学奖二等奖。2020年,联合国粮农组织专门发来贺信,认为他们的最新成果是“中国科学家为国际昆虫学和蝗虫防治作出的巨大贡献,将大幅提高蝗灾的预测和控制水平,为人们开发新的蝗灾控制方法提供重要线索”。
如今,随着科技的进步,我国已形成了一套包含监测预警、生物防治、生态调控和应急化学防治在内的成熟蝗灾治理体系,能够科学、高效地控制蝗灾。
1、监测预警:建立盟—旗县—农牧民等多级监测预警体系,利用无人机巡查、地面调查和固定监测点等手段。可以提前45天预测蝗虫在哪里孵化,并且可以实时掌握蝗虫的运动轨迹,提前预警。如2024年蒙古国的蝗灾蔓延至内蒙,我们的卫星就提前20天预测到了,提前将蝗虫路过的草地割掉,然后用无人机播撒苦参碱、印楝素等植物源农药,蝗虫过境后直接减少98%
2、今年新开发的激光灭蝗炮,对就是那种可以打无人机的激光炮。去年10月在伊朗首都德黑兰大展拳脚的激光炮,1.5公里以内摧毁目标。针对蝗虫的激光炮专门打蝗虫的翅膀,让它们不能到处流窜。这套系统已经在中亚邻居哈萨克斯坦完成了测试,不久将运用到实际中来了。
3、生态治蝗:以鸡治蝗、以鸭治蝗。2000年5月,新疆遭遇几十年不遇的蝗灾,蝗虫覆盖面积达数百万公顷,威胁当地农业和生态。传统喷洒农药等方法效果有限,且可能破坏环境。浙江省农科院提出利用鸭子防治蝗虫的生物防治方案,通过空运调集樱桃谷肉鸭和麻鸭前往灾区。每只鸭子每天可消灭约200只蝗虫,累计消灭蝗虫约60亿只,清理约30万亩草原。鸭子不仅捕食成虫,还清除虫卵,有效遏制次年蝗灾暴发。
4、还有生物防治使用蝗虫微孢子虫、绿僵菌、白僵菌等微生物农药,以及苦参碱、印楝素等植物源农药;使用植保无人机、直升机和大型喷雾器械进行高效作业;通过植树造林、改变种植结构、改造水利设施等方式,改造蝗虫孳生环境。
近年来国外频频遭受蝗灾而粮食减产,无数人面临饥饿而我们却风调雨顺粮食产量一年比一年高。哪里有岁月静好,总有人替我们在负重前行罢了。