综述:入侵性根蛆(双翅目:花蝇科)发展趋势及虫粪肥料作为生物合理防治策略的前景

【字体: 时间:2025年07月28日 来源:Crop Protection 2.5

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  这篇综述系统探讨了根蛆(Delia spp.)的全球分布规律及其对农作物(如十字花科蔬菜和禾谷类作物)造成的毁灭性危害(潜在产量损失达100%),创新性提出虫粪肥料(frass fertilizer)作为兼具土壤改良与害虫防控功能的多效策略,其作用机制包括诱导植物系统抗性(ISR)、增强天敌种群及直接触杀效应,为减少化学农药(如有机磷类)依赖提供了跨学科解决方案。

  

全球根蛆威胁与分布格局
根蛆(主要为花蝇科Delia属幼虫)作为典型的土壤隐蔽性害虫,其危害横跨蔬菜(甘蓝、洋葱)和主粮作物(小麦、大麦),在123个国家呈区域性分布特征。例如D. radicum(甘蓝根蝇)和D. antiqua(葱蝇)严格分布于古北区与新北区,而热带非洲特有的D. flavibasis等物种则偏好撒哈拉以南气候。值得注意的是,D. platura表现出极强的生态适应性,遍布所有生物地理区。

传统防治困境与生态代价
尽管综合害虫管理(IPM)技术不断发展,农民仍过度依赖化学农药(如新烟碱类),导致土壤微生物群落失衡和天敌种群崩溃。研究显示,农药残留(如有机氯类)可通过食物链富集,引发人类神经毒性风险。而轮作、播种期调整等农艺措施对根蛆的抑制效率不足30%,生物防治(如寄生蜂Aleochara spp.)则受限于扩繁成本与田间定殖能力。

虫粪肥料的革命性潜力
昆虫养殖副产品——虫粪肥料富含几丁质、微生物代谢物及氮磷钾元素,其三重作用机制引人注目:

  1. 植物防御激活:通过茉莉酸(JA)信号通路诱导系统抗性,使根系分泌防御性次生代谢物(如硫代葡萄糖苷);
  2. 天敌保育:吸引土壤捕食性甲虫(Carabidae)和寄生线虫(Steinernema spp.),建立自然控害网络;
  3. 物理毒性:几丁质降解产物直接破坏幼虫体壁渗透压。

跨学科协作路线图
作者呼吁建立"农民-研究者-政策制定者"三方协作框架,重点优化虫粪肥料的施用参数(如C/N比≤20:1时防控效率提升40%),并通过区块链技术追溯田间应用数据。该策略有望同步实现联合国可持续发展目标(SDG 2和15),在保障粮食产量同时修复农田生态系统。

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