關注氣候變化之數蟲

2024-07-15 20:10 admin


風在變,雨在變,氣候在變,蟲子的遷飛環境也正在隨之發生改變。

傍晚時分,天光褪去,夜幕緩緩降臨。高低空冷熱趨衡,氣流漸漸趨穩。

熱鬧,隨之而來。起飛,升空,躍身至800米以上的天幕,乘風而上,一路向北。

褐飛蝨,稻飛蝨的一種,半翅目飛蝨科動物,具有遠距離遷飛習性。2020年被農業農村部列入一類農作物病蟲害名錄,是我國和多個亞洲國家當前危害最大的水稻害蟲之一。

當華南早稻收盡,將水稻作爲唯一口糧的褐飛蝨便要尋找新的覓食之所。在1000多公裏外的長江下遊,水稻正值分櫱高峰期。馭風而動,經歷近20小時的空中之旅,風力強勁時,甚至只需要12個小時左右,褐飛蝨便可從兩廣直抵長三角。

此刻,江蘇南京,田間用於誘蟲的測報燈已經點亮超80天——一代二化螟蛾峰已過,灰飛蝨正值防治關鍵期,褐飛蝨开始陸續遷入……數蟲,早已开始。

“沒有調查就沒有發言權”

“這是灰飛蝨,已經是成蟲了,雌的。這個小小的是若蟲,你就理解成還沒長大的。這還有一些薊馬。”灰飛蝨成蟲體長一般不超過3毫米,在記者還沒有在瓷盤中辨認到蟲子時,甄路路已經確認了蟲子的類別、數量甚至雌雄。作爲南京市下轄某區植保站的農藝師,害蟲測報是甄路路日常工作的主要內容之一。數蟲,便是其中最基礎的一環。

田間用於誘捕昆蟲的性誘裝置。

“打早打小,病蟲防治效率才高,現在一小盤秧苗移栽出去就是一大片。秧苗期‘送嫁藥’打好了,病蟲防住了,成本低,效果也好。”一早下田,甄路路拿着白色的方瓷盤在秧苗上掃過。記者到訪時,正值水稻秧苗期,剛剛從育秧大棚移進水田的秧苗並沒有太多蟲害。“再過段時間,稻子長起來就不是這么查了,要一點點用手去拍,把蟲從水稻上拍下,拍到盤子裏面一起數。”順着一壟秧苗數過去,走到測報燈邊,甄路路簡單查看:“昨天燈下的蟲子已經數過了,現在蟲子不多,不用每天數,不過下面的袋子會自動按天分裝,我們就三四天集中數一次。”測報燈不遠處,還有一台自動數蟲的性誘裝置。甄路路告訴記者,類似這樣的智能裝置,全區一共布置了11台。“這台裝置裏的誘芯專門針對二化螟,飛進來以後可以自動計數。不過像是稻飛蝨這類體型小的蟲子,智能設備的准確率還不高,還是得靠人工。高峰時候一袋裏面各種蟲子好幾千頭,一下子倒出來。嗯,你可以想象一下那個畫面。”

“幾千頭,總不能一只一只數吧?”

“那肯定不是,從1數到大幾千,蟲子還沒數清楚,人先‘瘋’了。”

數蟲,並不是機械地計數。甄路路說,在蟲量龐大時,要先將蟲子分成幾等份,隨機選取其中一份。一方面要數出總數,另一方面還要將蟲子分類統計。“比如褐飛蝨有多少頭,稻縱卷葉螟有多少頭。有時候每一種蟲子裏面還要分雌雄和不同的發育階段。最後再按照等份做個乘法,推算出總數。”

甄路路最近一次印象深刻的數蟲經歷還要追溯到4年前南京褐飛蝨大暴發時。“蟲子大片大片地飛,有的田塊已經出現了‘冒穿’,看着心裏是真着急。”甄路路口中的“冒穿”,是水稻因蟲害而逐步產生並擴大的枯死團,“枯死、倒掉,遠遠望過去,就像被火燒過一樣,所以也叫‘蝨燒’”。

甄路路說,面向農業生產,數蟲的主要目的是要給出更加科學合理的防治方案。回想起當年褐飛蝨蟲害暴發,其實在8月20日左右就已經有了苗頭。“我們當時在數蟲子的時候就發現,短翅褐飛蝨的比例特別高。”顧名思義,長翅型和短翅型褐飛蝨最主要的區別之一就是翅膀的長度。“對,就是四五毫米長的蟲子比翅膀。翅膀比身子還要長的就是長翅型,只到肚子的就是短翅。顏色上也會有細微的不同,看多了就知道了。”

瓷盤中盛放着待數的昆蟲。

轉換翅型長短,是褐飛蝨爲了生存進化出的本領。水稻營養狀況不好時,褐飛蝨會生出可以遠距離飛行的長翅,爲遷飛覓食做好准備。而當水稻營養狀況好時,它們則會長出無法飛行的短翅,就地貪婪進食,瘋狂繁殖。

涼夏暖秋、高比例短翅蟲,按照多年經驗,甄路路意識到,9月,褐飛蝨蟲量或將飆升。爲此,區植保站還專門下發了“病蟲情報”,還緊急召集轄區各街道負責人員开會商討,提醒農戶重視褐飛蝨的防治。

然而,一份份情報、一次次會議還是未能把蟲害消滅在萌芽中。“比我們預想得還要嚴重。而且有的農戶最初覺得這么些年也沒見有多厲害,也就沒有提前准備特別好的藥劑。結果9月褐飛蝨大暴發,常規藥劑已經很難防治,好用的藥都賣斷貨了。”

農戶的反應有時的確會滯後和錯位。甄路路說,待到次年,雖然監測數據顯示褐飛蝨已不嚴重,但農戶還是早早下了猛藥。“還是得多下田,多跟農戶溝通。反復幾次以後,看到專業測報的作用,尤其是種植大戶,慢慢就會特別相信你甚至是依賴你。”

“下田還是不一樣。比如你聽到8000這個數字的時候,跟你看到8000多頭蟲在你眼前的時候,完全是不一樣的感覺。哎,我其實從小特別怕蟲子,是會被小蟲子嚇哭的那種人。要說怎么克服,其實也沒有特別的辦法,就是見多了、習慣了。”甄路路打趣,說自己是“在一條‘錯誤’的道路上越走越遠”。

甄路路聽年長的同事說,以前,轄區內的很多街道都有經驗非常豐富的植保專員。他們每天“泡”在田裏,最知道真實的田間情況。區裏組織开會,不同街道的植保員會吵得面紅耳赤,每個人都有自己的想法。“比如有些街道是沿長江的,兩遷害蟲就會重一些,在有些不臨江的街道,相對就會輕一點,坐在一起开會大家就會相互爭論。害蟲測報非常適用‘沒有調查就沒有發言權’這個道理。不過,現在已經看不到這樣的情形了,很多老植保員都退休了。”

早起,數蟲

大學畢業至今,甄路路已經在基層植保站工作了整整10年。她始終記得自己第一次下田數灰飛蝨的場景。灰飛蝨是甄路路三年研究生時光裏最主要的研究對象,但真正下了田,她卻不敢與這個曾經以爲熟悉的“小夥伴”相認。“在實驗室裏做實驗的時候,就只有灰飛蝨,根本不需要辨認,對着書上寫的特徵看,肯定都符合。下到大田,各種各樣的蟲子混在一起,翅膀、觸角上有些細小的差別,灰飛蝨、白背飛蝨、褐飛蝨、擬褐飛蝨、僞褐飛蝨,聽着名字就知道很像,开始是真的不敢認。是嗎?不是吧?好像是吧?就是這種感覺。”

和甄路路一樣,大部分學習植物保護專業的農科生都要經歷這樣一個從書本、實驗室到農田的過程。

“以前,我幾乎從來都不殺生。”南京農業大學植物保護學院2024年應屆碩士畢業生楊炳樞半开玩笑地說,在學植保專業之前,即便是螞蟻從腳邊爬過他都會躲着走。

“日日殺生”的日子始於2年前碩士新生入學前的暑假。7月,楊炳樞早早參與到導師的研究課題中,在河南漯河的玉米田裏开啓了他的數蟲生活。不同於甄路路的蟲害測報,楊炳樞數蟲更多是爲了協助導師研究遷飛性害蟲的飛行習性。或者說,玉米地就是他的第一個實驗場。

楊炳樞在檢查地面蟲情測報燈。

聽到楊炳樞說“玉米”兩個字,還未及細講,甄路路本能地身體一顫,玉米害蟲是她多年來最怕的害蟲。“水稻害蟲不管是哪一種,一般都是能直接看到的,再多也是一眼就能看見的。但玉米害蟲很多是包裹在玉米皮裏的,你扒开之前根本不知道裏面是什么樣子。一扒开裏面那種蠕動的蟲子譁啦啦就掉下來了。我每次扒开之前都是小心翼翼,還得做個心理建設。還好我們這裏不是玉米主產區。”

2022年夏天,楊炳樞和同學住在玉米地旁一棟二層小樓裏,方圓5公裏左右幾乎沒有其他人。

早起,數蟲。由於部分研究要對新鮮活蟲進行卵巢解剖,所以田間的測報燈統一去掉了烘幹殺蟲功能。“一袋子裏三四千頭活蟲,我們就先把蟲子倒在塑料袋裏放進冰箱,凍死以後再數。”楊炳樞頓了頓,他似乎意識到記者想問什么,“對,我們平時喫的菜也放在一個冰箱裏。”楊炳樞跟着高年級的師兄師姐熟悉了十幾類蟲子的基本特徵,“熟練工種,一周左右慢慢上手,數得多自然認得就快了。”

入夜,實驗。害蟲遷飛大多發生在夜晚,因此,天黑後便是大家做實驗的時間。“簡單說就是一個圓形的可以自由旋轉的筒子,裏面放一只草地貪夜蛾,觀察它想要往哪裏飛。”楊炳樞說,一只蟲子的實驗時長在半小時左右,一般他一晚要做20只左右,其間根據實驗要求還要調試和更換不同的裝置。

偶爾,遇到養雞、養鴨的老鄉,楊炳樞會把已經數過的蟲子拿給他們,回去喂雞、喂鴨。面對這些整日在田間數蟲子、做實驗的大學生,有些老鄉會忍不住問楊炳樞,到底是在幹什么。“我就說我們是搞研究,預測害蟲的。”

記者見到楊炳樞時正是畢業季,他還在忙着找工作。江浙地區和老家山西的植保站是他的主攻方向。學了6年農科,楊炳樞坦言,往後的日子,他其實很愿意從事和本專業相關的工作。“我是愿意去植保站數蟲的,不過,人家可能不太需要我。”經歷了幾番筆試、面試,楊炳樞並沒有收獲心儀的工作機會。“筆試一般都是標准的行測、申論,面試大部分也就是結構化,專業知識有些地方也會問問,但不多。”

“你覺得數蟲的工作以後會被高科技手段替代嗎?”

“這我可不敢說。不過,我跟着老師做了三年的研究,也見到了一些‘黑科技’,確實很牛很厲害,但至少現在,很多工作還要人去做。”

難題不是解決了

在南京農業大學白馬教學科研基地,記者見到了楊炳樞口中那“很牛很厲害”的“黑科技”——垂直昆蟲雷達。正是依靠這樣的雷達,數飛蟲已經成爲可能。

探照燈在誘捕用於實驗的昆蟲。

“不管是通過測報燈還是性誘裝置,我們都是要把蟲子誘集起來才能計數,但垂直雷達數的是空中還在飛的蟲子。”南京農業大學植物保護學院昆蟲系教授胡高打开垂直雷達關聯的軟件,一條條曲线出現在電腦屏幕上。

在這裏,數蟲开始變得“不太真實”,一只只具象的昆蟲演化成了一條條五顏六色的曲线波形。“每一條曲线就是一只蟲子。”胡高說,由於不同昆蟲體內的含水量不同,所以反射電磁波的強度也不同。垂直雷達發射的信號經由反射回傳,根據不同強度形成一個個波形,波形可以揭示出蟲子的體型、振翅頻率等信息,與已有的昆蟲數據庫進行比對,便可以基本認定蟲子的類型、大小、飛行高度、飛行方向等信息。每隔15分鐘,系統會自動統計一次數據,並進行分類整理。

“理想狀態下,如果在100公裏或者200公裏的範圍內安裝一台,然後實現數據的聯網和實時傳輸,就可以給農業生產中的病蟲防治提供更有針對性的指導。”胡高坦言,目前,垂直昆蟲雷達的應用還處於試驗階段,信號傳輸、數據庫建設等一系列工作還需要不斷完善。

就在不久前,胡高團隊通過與河南省農業科學院合作,應用垂直昆蟲雷達進行監測,成功測算了我國東部地區空中遷飛昆蟲的數量和生物量。結果顯示,該地區上空每年夜間約有9.3萬億昆蟲進行遠距離遷飛。

垂直昆蟲雷達。

胡高說,當前,垂直昆蟲雷達主要的應用領域之一便是協助觀測和揭示遷飛性昆蟲的空中規律和遷飛行爲模式。昆蟲個體小,遷飛行爲又發生在高空,監測難度非常大。特別是在氣候悄然發生變化的當下,過去長久以來的昆蟲遷飛規律正在被打破。

比如,褐飛蝨。

在2020年以後,江蘇沒再遭遇過大規模的褐飛蝨蟲害。事實上,胡高團隊的最新研究結果顯示,從2000年左右开始,長江下遊就已經不再是褐飛蝨7月份遷飛的主降區了。“江蘇農田裏的褐飛蝨整體上都是呈下降趨勢的。”胡高分析,這也是爲什么2020年農戶普遍买不到好藥劑的原因之一。“確實很多年都沒有出現大規模的褐飛蝨災害,廠家生產和向江蘇市場投放的藥劑本身就減少了。”

胡高團隊研究發現,2001年以來,我國的降水和風場條件都發生了明顯變化。西太平洋副熱帶高壓位置西移、強度增強,長江以南西南風減弱,夏季降水明顯增加。“風小了,雨多了,小蟲子就飛不了那么遠了。”風在變,雨在變,氣候在變,褐飛蝨的遷飛環境也正在隨之發生改變。

胡高(右)帶領學生在田間數蟲。先將水稻莖基部的害蟲拍打入瓷盤,然後計數害蟲的數量、類別、雌雄等信息。

長江下遊地區遷入的褐飛蝨在變少,這算是個好消息嗎?

胡高很難給出一個簡單的結論。“如果就江蘇農田的蟲害防治而言,蟲子少了,確實是好事。但這也意味着原有的防治經驗和規律正在走向失靈。”胡高說,由於遷飛害蟲的暴發取決於遷入種群,准確預測遷入時間、遷入區和遷入量是實現遷飛害蟲有效防控、減施農藥的關鍵。全球變暖引起區域性氣候變化導致害蟲遷飛模式發生變化,這意味着以往建立的預測方法和模型可能不再適用或准確性下降,遷飛害蟲的暴發機制更加復雜、更加難以預測,重發區域的隨機性也隨之增加。“如果從全國稻區的角度出發,褐飛蝨的監測防控難題不是已經解決了,反而是增加了。”

注視着電腦屏幕上花花綠綠的曲线,查看着不斷更新自動上傳的數據報告,胡高感慨,隨着病蟲監測技術的發展,未來,在很多場景下,機器取代人是大勢所趨。目前,例如自動計數的性誘器、智能測報燈等都在應用和推廣。“當然,即便是日後實現了機器數蟲,在一些關鍵時候也還是需要人工驗證。田間數蟲是非常辛苦的工作,有句玩笑話,說‘頭上帶個帽子,手裏拿根棍子,遠看是要飯的,近看是搞測報的’。所以,我們是希望有更多技術手段可以減少人工勞作。但現階段,很多數據的可靠性確實還有待驗證。”

過了6月20日,甄路路已經开始“趕蛾”了,這是一種專門針對稻縱卷葉螟害蟲的測報手段。爲避开酷暑,甄路路通常要趁着早晨天氣並不炎熱時趕到田間,用木棍輕掃稻田,棍子掃到之處,藏在稻株上的稻縱卷葉螟紛紛飛起,甄路路靠多年經驗目測着蟲群密度。甄路路也不知道是誰最先發明了這樣的測報方法,她覺得這可能就是農耕社會多年傳承而來的智慧。

又一個7月來臨,楊炳樞正式結束了自己的學生生涯。參加過畢業典禮,他已經離校返鄉。他說,要先回老家參加一個同學的婚禮。至於工作,回家休息一段時間慢慢再找,他還是想找一個與專業相關的工作,“總歸還是有機會的”。

不久前,胡高團隊在和河南省農科院开展合作研究的過程中發現,河南及周邊區域近年來空中的害蟲總量有所增加。胡高計劃結合氣候變化和種植制度變化等數據資料做進一步研究分析,探究蟲量增加的具體原因並嘗試對未來發展趨勢進行推斷。胡高說,下一步,他的研究方向之一是把基本成形的昆蟲雷達網充分利用起來,看看全國範圍的害蟲變化趨勢。

(應受訪者要求,文中甄路路爲化名。本版圖片均由受訪者提供。)

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標題:關注氣候變化之數蟲

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