未来农业虫害防控:“鱼”和“熊掌”能否兼得?

效果好”在很大程度上概括了为什么化学杀虫剂是虫害防控的主要方式。然而,化学杀虫剂面临着越来越多的监管以及各方面的批评,尤其对植物、昆虫、鱼类和动物物种的附带伤害。从消费者角度,越来越多的人对使用了化学杀虫剂的食品持谨慎态度。


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像拜耳这样的大型化学品生产商竞相推出具有更复杂毒理的药剂,只对害虫致命,但对其他物种无害,而且还要价格实惠、用途广泛。然而,这很难:昆虫可以进化出抵抗力,或者仅靠躲得够深就能避开药剂。更糟糕的是,除了耗时开发,每种新化学品都需要多年的测试和批准,才能上市。

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成群的不育雄性

因此,化学杀虫剂的主导地位并非不可撼动。欧盟范围内不断扩大的新烟碱禁令很好地说明一些杀虫剂是如何被逐步淘汰的。但是,如果化学杀虫剂被逐步淘汰,那什么会取而代之呢?答案之一就是害虫本身,饲养千千万万不育雄性并释放它们。

这种被称为“昆虫不育技术”的原理是,在实验室里饲养害虫,将雄性分离出来,并将它们绝育;然后释放到野外,与雌性昆虫交配,而雌性昆虫不再产生任何后代。

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虽然这技术已经用于作物保护数十年了,但机器人和人工智能的参与重新改进了技术工艺,让成本更低、效率更高。基于X射线的专有绝育方法,可以批量生产不育的雄性,而且更强壮,并能够与野生的、有生育能力的雄性竞争。

英国初创公司BigSIS正在建立一种平台技术,提供病虫害控制服务,致力于扩大针对农业病虫害和蚊子的可持续虫害控制的选择,使用非转基因手段,对其他物种包括传粉昆虫无毒无害。苹果蠹蛾和斑点翼果蝇是BigSIS目前的两种产品,前者是主要的苹果虫害,后者是难以控制的水果害虫。

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由苹果蠹蛾造成的果实伤害

BigSIS公司的技术已经吸引了私人天使投资者和Cambridge Agritech成员的投资,将测试并商业化一系列虫害控制解决方案。他们计划在今年下半年首次试放不育的雄性苹果蠹蛾。

这种控制手段的关键要点是,对在幼虫阶段造成虫害的物种效果最好。成年雄性在食物方面更节制,因为它们活得不长,而专注于疯狂交配。不育雄性的有效使用需要正确时间的数据,才能将他们释放到“约会”现场。

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在像蝗虫这样的害虫身上,这项技术可能不会起到很好的作用。千亿成年蝗虫目前正在肆虐非洲和亚洲部分地区,是70年来最大的蝗灾。

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不要忽视信息素

在扰乱交配模式控制虫害方面,昆虫不育技术有很多竞争对手。人工合成信息素是其中之一。信息素是由动物自然分泌的化学物质,包括人类,而在昆虫中特别普遍,控制着交配和其他行为。信息素在实验室中合成,可以应用于农作物,从而控制入侵的害虫,以取代传统的具有毒性的杀虫剂。

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运营Cibus基金的伦敦私募股权公司ADM Capital Europe去年领投M2i Life Sciences的6000万欧元融资,收购了这家欧洲的行业领军企业的少数股权。M2i Life Sciences是信息素市场为数不多的全球参与者之一,这笔投资表明了投资者对信息素防控虫害的信心,取代普遍使用的化学杀虫剂。

众所周知,信息素对农作物提供生物保护作用,例如苹果树、葡萄园、西红柿、香蕉树等经济作物,以及玉米和棉花等大田作物;还可为花园、公园和森林制造专业产品,保护箱树、棕榈树和松树免受害虫侵害。

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信息素领域的其他参与者也正在巩固和发展。去年年底,ISCA Global由ISCA 美国、ISCA巴西和印度的ATGC Biotech合并而成,将25年的研究和开发结合在一起,专注生产对环境危害较小的虫害控制产品。

截止2019年12月,我国共登记了信息素产品16个。有效成分有两种,分别是梨小性迷向素和斜纹夜蛾诱集性信息素。在此领域,也涌现出一批农化科技公司,如宁录科技,纽康生物等。

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昆虫不育技术和信息素技术各有所长,都很有可能继续为投资方赢得利益;社会和环境压力将继续发挥其作用,推动这类技术的广泛应用。

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2019年,《生物保护》杂志发表了一项研究,迅速引起了全球媒体的关注。它的标题是《全球内昆虫物种的衰落:对其驱动因素的回顾(Worldwide decline of the entomofauna: A review of its drivers)》。

研究的主要发现是非常严峻的,表明地球上40%的昆虫物种正在减少,许多物种在几十年内即将灭绝。研究称,转向集约化农业造成的栖息地丧失是“主要驱动因素”。农业化学污染物、入侵物种和气候变化也被认为是“额外原因”,另外杀虫剂被指控对非目标物种造成附带损害。

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我们迫切需要重新思考当前的一些农业做法,尤其要严重减少杀虫剂的使用,并以更可持续的、基于生态的做法取而代之,以减缓或扭转当前的趋势。

允许昆虫数量恢复,并提供重要生态系统服务保护它们,而通过共同努力最终受益的,是人类及我们的后代。



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