昆虫粪肥作为新型土壤改良剂对全球根蛆(Delia spp.)可持续防控的机制与应用前景

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

编辑推荐:

  针对根蛆(Delia spp.)全球分布广、危害重且化学防治弊端显著的问题,研究人员系统评估了123国Delia物种分布特征及危害影响因素,创新性提出昆虫粪肥(insect frass fertilizer)通过诱导植物系统抗性(SR)、增强天敌种群及直接触杀作用的三重防控机制,为可持续农业害虫管理提供了跨学科解决方案。

  

在全球粮食安全面临严峻挑战的背景下,土壤害虫——特别是被称为"隐形杀手"的根蛆(Delia spp.)正造成高达100%的作物损失。这类隶属于花蝇科(Anthomyiidae)的害虫,其幼虫在地下悄无声息地啃食作物根系,导致植株枯萎死亡。更棘手的是,传统化学农药不仅污染环境,还因根蛆的隐蔽习性而收效甚微。面对这一困境,国际昆虫生理生态中心(icipe, International Centre of Insect Physiology and Ecology)的研究团队在《Crop Protection》发表重要综述,首次系统解析了昆虫粪肥(insect frass fertilizer)这一"废物变宝"的创新策略对根蛆的多维防控机制。

研究采用多学科交叉方法:通过全球生物数据库挖掘123国Delia物种分布数据,建立地理信息系统(GIS)模型;整合Meta分析评估土壤类型、气候因子与作物品种对危害程度的影响;设计对照实验验证昆虫粪肥对植物防御基因表达、土壤微生物组及天敌种群的调控效应。

【全球分布格局】
研究揭示Delia物种呈现明显地理特异性:D. radicum等严格分布于古北区和新北区,而D. flavibasis等仅存于撒哈拉以南非洲。值得注意的是,D. platura成为唯一横跨所有生物区的"世界公民",其强大的适应性使其成为最难防控的物种。

【危害驱动因素】
土壤质地与气候的交互作用显著影响危害程度——黏土中幼虫存活率比沙土高37%,暖湿气候使世代周期缩短21%。不同作物品种受害差异达5.8倍,其中十字花科蔬菜损失最为惨重。

【昆虫粪肥三重机制】

  1. 系统抗性诱导:粪肥中的几丁质降解产物激活植物茉莉酸(JA)通路,使根系木质素沉积增加2.3倍
  2. 天敌增强效应:粪肥使捕食性螨Hypoaspis miles种群密度提升190%
  3. 直接毒杀作用:粪肥pH>9时,幼虫接触48小时死亡率达100%

【讨论与展望】
该研究突破传统"以杀灭为核心"的害虫管理范式,开创性地将废弃物资源化与生态调控相结合。昆虫粪肥不仅能替代60-80%化学农药使用,其碳封存能力还可助力碳中和目标。作者建议建立全球根蛆监测网络,并开发针对不同Delia物种的粪肥配方标准化工艺。这项研究为联合国可持续发展目标(SDGs)中的"零饥饿"和"负责任消费生产"提供了关键技术支撑,其跨学科研究框架尤其值得在气候变化适应性农业中推广。

相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 急聘职位
  • 高薪职位

知名企业招聘

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号