蝗虫的物理防治现状与展望

蝗灾作为三大自然灾害之首,严重地危害粮食生产和草原资源的综合利用.以往治理蝗灾的主要方式是化学防治和生物防治,其弊端也日渐显著.建立和谐的生态系统是社会发展的必然要求,蝗灾的防治也需转变传统的治理方法.为此,针对目前物理治蝗的现状,介绍了几种主要的灭蝗机械的基本结构,分析了其捕集原理,并探讨了其优缺点.从建立和谐、自然生态系统的角度,展望了未来灭蝗机械的发展.     

绿僵菌防治蝗虫的效果

绿僵菌对蝗虫有良好的防治效果,田间笼罩试验能较准确反映大田防治效果。用绿僵菌油剂60ml/667m2或粉剂5 g/667m2就可达到与化学农药同样的防效,对环境与其他生物没有影响,可以在长时间内持续有效地控制蝗虫种群在经济受害水平以下。     

蝗虫的利用价值

一、蝗虫的功能成分 蛋白质 短额负蝗的蛋白质含量占干物质的66.4%～85.7%,远高于猪肉、羊肉、鸡蛋等日常食品,中华稻蝗的蛋白质含量为73.5%,中华剑角蝗为69.9%。短额负蝗含有18种氨基酸,属完全蛋白质,其中人体所必需的8种氨基酸含量合计占氨基酸总量的35.43%。由此可见,蝗虫蛋白质是一种理想的食用蛋白质。     

草原蝗虫的生物防治

多年来,草原蝗虫一直采用化学农药防治,对迅速控制蝗害的发生、扩散起到了积极作用。但化学农药治蝗存在成本高、用量大、安全性差等弊端,且大量使用易造成人畜中毒、污染草原,同时杀灭蝗虫天敌,危害草原生态环境,破坏生态平衡。因此,生物防治技术是目前草原灾害综合治理的积极有效的措施。     

我国蝗虫微孢子虫超微结构与致病特性研究

从我国东亚飞蝗上分离出微孢子虫病原物圆形裂殖体(Meront),除单核、双核和四核外,还在本菌株观察到六核、八核等多核裂殖体。超微结构生活史观察,裂殖体细胞质膜很薄,与寄主细胞紧密相接,其细胞内含许多核糖体、囊泡和大量光滑内质网、双核、四核裂殖体,均呈双核相伴排列,以及正进行细胞质分裂的裂殖体和产孢体(Sporont);产孢体细胞壁加厚明显区别于裂殖体。整个生活史均为双核相伴排列。产孢体表面有多层电子致密物质呈短线条沉积。成熟孢子极膜层为指纹状片层结构,极丝圈18～20个。该病原物主要感染脂肪体和唾腺,并能引起寄生死亡,其死亡率有随接种剂量的增高而增大的趋势,而且3龄比4龄更敏感。接种后群体饲养比单头饲养死亡率高。病虫比健虫生育期延长2～3天,产卵能力下降,接种后24天病虫食物消耗比健虫减少35～75%。     

我国草原蝗虫痘病毒资源调查

从我国新疆、内蒙古草原的亚洲小车蝗（Oedaleus asiaticus）、意大利蝗（Calliptamus italicus）、戟纹蝗（Dociostaurus kraussi）、宽须蚁蝗（Myrmeleotettir paipalis）和蒙古硕螽蟖（Deracantha mongolica）上分离痘病毒。病毒包含体球形、椭圆形、近方形、扁圆形,大小为2-12μm,病毒粒子卵圆形,囊膜表面呈桑椹结构,大小为250-350nm。多次观察到蝗虫痘病毒流行病发生,并对其寄主范围、致病力进行考察。     

蝗虫取食对毛花雀稗防御酶活性的影响

防御酶是植物对昆虫危害的潜在防御机制。毛花雀稗(Paspalum dilatatum)作为一种优良牧草，了解被昆虫取食胁迫后其防御酶的变化很有必要。为此，本研究分析了蝗虫(Oxya chinensis)取食毛花雀稗0 (CK)、24、48、72和96 h后毛花雀稗总抗氧化能力(total antioxidant capacity, T-AOC)、过氧化物酶(peroxidase, POD)、过氧化氢酶(catalase, CAT)、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase, SOD)、酪氨酸解氨酶(tyrosine ammonia-lyase, TAL)、多酚氧化酶(polyphenol oxidase, PPO)、脂氧合酶(lipoxygenase, LOX)、谷胱甘肽S-转移酶(glutathione S-transferase, GST)、苯丙氨酸解氨酶(phenylalanine ammonia-lyase, PAL)活性及植物总酚(total phenols, TP)含量的变化规律。结果表明：与不取食对照相比，蝗虫取食后毛花雀稗植株中POD、CAT、LOX、PPO、TAL、GST活性以及TP含量均在部分取食时间或所有取食时间显著升高(P < 0.05)。其中T-AOC在24 h时显著升高(P < 0.05)；TAL、PPO和GST活性均随取食时间的延长呈先升高后降低的变化趋势，分别在48、72和24 h时达到最高，是对照的3.71、2.10和21.25倍。相反，除24 h时SOD活性外，SOD、PAL活性在蝗虫取食胁迫下均显著降低(P < 0.05)。可见，POD、CAT、PPO、TAL、GST和LOX等防御酶在毛花雀稗防御害虫胁迫中发挥了非常重要的保护作用。     

基于混合注意力机制和云数据平台的蝗虫识别系统研究

为帮助农林业解决自然条件下蝗虫目标小、识别精度低、虫情数据掌握不及时的问题，减少农林业生产损失，现以深度学习为基础，提出一种改进的YOLOv4-tiny蝗虫目标识别模型。首先针对蝗虫目标小的特点，为提升模型在复杂背景下的细节特征提取能力和小目标识别能力，分别在加强特征提取网络的输入位置和第一次卷积结果输出位置添加混合注意力机制CBAM(convolutional block attention module);然后针对以往虫情识别无实时数据传输的问题，通过对模型的YOLO Head预测模块修改，嵌入云数据平台，实现模型对蝗虫虫情即时云端数据存储与解析功能；最后将改进后的模型移植到Jetson Xavier NX嵌入式设备，使用TensorRT加速神经网络的推理，设计了一套便携式蝗虫识别系统。试验结果表明，在自制数据集下，改进后的模型平均精度达到94.69%,在嵌入式设备上的实时检测速度达到28FPS,模型大小仅为23.6 MB。该系统的研发可为农林业蝗虫虫情识别提供新思路。     

草原蝗虫为害对高寒草原生物量影响的研究

试验以2004年为对照处理,发生蝗虫为害的2005、为害后的2006、2007年为试验处理,测定草原蝗虫为害对高寒草原生物量的影响。试验结果为:狭翅雏蝗(Chorthippus dubius)、白纹雏蝗(Chorthippus albonemus)、小翅雏蝗(Chorthippus fallax)等蝗虫对高寒草原植被生物量有严重影响,为害后的3年中,生物量总体降低;蝗虫为害当年,生物量减少125.67 g/m2,减少量占正常年份的33.87%,蝗害后第2年,生物量减少199.83 g/m2,减少量占正常年份的53.86%,蝗害后第3年,生物量有所增加,但与蝗害前相比仍有下降,生物量减少100.33 g/m2,减少量占正常年份的27.04%;禾本科受蝗虫为害影响最严重,与受害前比较,差异达1%水准;毒杂草生物量稍有上升,到2007年时达最高,分别增加12,9 g/m2,比蝗虫为害前增加了47.37%1、3.92%,但差异不显著。     

黑龙江省西部草原蝗虫田间种群的抗药性检测及治理

为明确黑龙江省西部草原蝗虫对杀虫剂的抗性，实现对草原蝗虫的高效节药治理，采用点滴法于2010年和2013年检测当地优势种大垫尖翅蝗Epacromius coerulipes不同种群对10种常规杀虫剂的敏感性，并测定3种增效剂对杀虫剂的增效作用。结果显示，与相对敏感基线相比，2010年大垫尖翅蝗肇源、林甸和杜蒙种群对有机磷类杀虫剂马拉硫磷、三唑磷和辛硫磷均未产生抗性，抗性比在1.09~3.32之间；对拟除虫菊酯类杀虫剂高效氯氰菊酯、氰戊菊酯的抗性比在3.57~6.86之间，处于敏感性下降和低抗水平；对其他5种杀虫剂氟虫腈、丁烯氟虫腈、阿维菌素、苦参碱和印楝素比较敏感，抗性比在0.88~1.44之间。2013年肇源种群对辛硫磷的抗性水平稍有增加，对拟除虫菊酯类杀虫剂的抗性比上升至9.43~9.57，但仍处于低抗水平。停止使用有机磷类和拟除虫菊酯类杀虫剂3年，大垫尖翅蝗对其的低水平抗性可以恢复到敏感水平；在拟除虫菊酯类杀虫剂中混用增效醚，有机磷类杀虫剂中混用磷酸三苯酯，增效作用显著，对抗性种群的增效比达到3.48以上，可以明显降低用药量。表明黑龙江省西部草原蝗虫对各类常用杀虫剂未产生高水平抗性，对大部分杀虫剂较敏感，且混用增效剂可以有效延长杀虫剂的使用寿命，有效控制草原和农牧交错地带农作物的草原蝗虫。