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以下是研究人员从蓝沼泽湖斑点灯笼蝇研究中了解到的情况

  • 宾夕法尼亚大学生物学和园艺实验室主管约翰·罗斯特……

    布莱恩·沃尔什提供

    宾夕法尼亚州立大学伯克斯农业科学和可持续环境中心生物学和园艺实验室主管约翰·罗斯特(John Rost)于6月在蓝沼泽湖(Blue Marsh Lake)为斑点灯笼蝇研究项目建立了一个场地。

  • 尼娜·詹金斯,宾夕法尼亚州立大学昆虫学高级研究员。

    宾夕法尼亚州立大学农业科学学院昆虫学高级研究员尼娜·詹金斯6月在蓝沼泽湖研究地点检查斑点灯笼蝇监测带。官员们表示,他们的研究教会了他们一些他们没想到会学到的东西。

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初步调查结果宾夕法尼亚州立大学领导的蓝沼泽研究莱克并没有像一些人所希望的那样,证明一种基于真菌的生物农药能够改变对抗斑点灯笼蝇的游戏规则。

今年夏天,这项研究在伯尔尼镇陆军工程兵团管理的6英亩僻静的场地上进行。这是去年在蒙哥马利县诺里斯敦农场公园进行的研究的扩展和延续。初步结果于10月15日公布。

研究人员表示,这项研究对这种入侵性昆虫的生命周期以及生物杀虫剂和杀虫剂何时最有效有了更深入的了解。

斑点灯笼蝇是一种来自亚洲的昆虫,2014年在北美的伯克斯县被发现。

自那以后,这种害虫已经蔓延到宾夕法尼亚州的至少26个县。在新泽西州、纽约州、特拉华州、马里兰州、弗吉尼亚州和西弗吉尼亚州也发现了这种病毒。在最近发现的漏洞中,找到一种方法来阻止它变得越来越紧迫缅因州和俄勒冈州

飞虱以重要的农产品为食,包括葡萄、果树、苗圃植物和硬木木材,以及自然栖息地、公园和后院的植物。

经济学家警告说,如果不加以控制,这种昆虫可能会使宾夕法尼亚州的经济每年损失至少3.24亿美元,并造成约2800个工作岗位的损失。

这项研究计划了几个月,研究人员试图回答关于针对昆虫的最佳生命阶段以及最佳配方的问题。

科学家们用含有球孢白僵菌的生物杀虫剂处理了一些地块。球孢白僵菌是一种本地的土壤真菌,会导致昆虫患病。

这些配方在市场上有售,并得到了环境保护署的批准,这意味着它们经过了严格的审查,以确保其安全性。

真菌对入侵昆虫有多大杀伤力2018年,伯克斯县公园和娱乐部门助理主任布莱恩·莱德尔在安哥拉水果农场附近的树林里观察到。

Blue Marsh的研究涉及在数周内对两种生物农药进行地面和空中应用的评估,并与在季节早期单一应用含有有效成分呋喃的合成杀虫剂进行比较。呋喃虫胺是一种被植物吸收的系统性杀虫剂。

研究人员假设,恐龙呋喃的早期使用和短暂的表面持久性将最大限度地提高对害虫的有效性,而对非害虫物种的影响很小。

他们还测量了对传粉者、地面捕食者、野生动物和鸟类的影响。好消息是,在实验设计中,合成杀虫剂对它们的影响最小。伯克斯县的推广教育工作者、该项目的首席研究员布莱恩·沃尔什(Brian Walsh)说,与有斑点的灯笼蝇相比,它的表现比预期的要好。

人们希望这项研究能找到一种环保的解决方案,大规模地抑制这种入侵昆虫。但事实并非如此。研究人员仍在评估这些数据,但沃尔什说,这种细菌可能传播得更远更快。喷洒后的地块比预期的要多。

沃尔什说:“蓝沼泽的情况好坏参半。”“这可以归结为这种细菌生命周期的基本生物学。围绕着你不完全理解的东西设计,有一些限制,我们满足了这些限制。

“有时候你会学到你不希望学到的东西——并不是说我们在这里犯了重大错误。我们的资源有限,新冠疫情让我们很紧张。我们迈出了很大的第一步。

“我不排除白伏里亚号。我们需要了解它是如何工作的。”

蓝沼泽的实验表明,含有球孢白僵菌的生物农药的有效性可能受到斑点灯笼蝇的生命阶段和/或环境条件的影响。

研究斑点灯笼蝇的研究人员面临的挑战是,它的生命周期是每年一次,所以他们必须再等一年才能在野外进行更多的研究。

“我们没有打出本垒打,我感到失望吗?”是的,”沃尔什说。“但实际上,我们做得相当不错。”

农业科学学院院长Rick Roush说,最新的研究强调了斑点灯笼蝇的生命周期和其首选环境的复杂性是如何给控制这种破坏性害虫带来挑战和障碍的。

Roush说:“在我们过去的研究中,我们学到了很多关于斑点灯笼的知识,包括如何在使用各种方法来控制它之后估计它们的数量,这对这种害虫来说是非常困难的。”

研究是如何进行的

初步研究结果表明,在春季虫卵孵化期对叶面施用含有恐龙呋喃的杀虫剂可以有效地减少害虫的卫星种群,这一策略可能有助于减缓其传播。叶面是指杀虫剂被施用在植被的叶片上。

Blue Marsh的调查显示,无论是在空中还是在地面喷洒恐龙呋喃,都能在24小时内使斑点灯笼的数量减少90%,并且至少在两周内保持有效。研究结果还表明,在本实验范围内,杀虫剂对非目标物种(包括传粉昆虫)的影响很小,甚至没有可测量的影响。

昆虫学高级研究员尼娜·詹金斯(Nina Jenkins)在一份新闻稿中说,测量含有球孢白杆菌的两种生物农药配方的有效性被证明更具挑战性。生物杀虫剂通常比化学杀虫剂需要更长的时间才能杀死一只昆虫,需要3到10天。

研究小组使用了额外的方法来监测生物农药的功效,其中包括从宾夕法尼亚州立大学伯克校区的喷洒地块中提取活的斑点灯笼,用于监测死亡率。喷洒两周后,这些样本种群的死亡率高达50%。

与恐龙呋喃处理不同的是,生物农药每隔两周通过地面或空气喷洒三次。尽管如此,在施用生物农药的地块内,斑点灯笼蝇的数量与对照组没有显著差异。

詹金斯说:“这些结果令人失望,但有几个因素可能会影响结果,包括害虫的生命阶段。”“在蓝沼泽,重点是早期的若虫,它们不断地从一个地方移动到另一个地方。这种情况使得在使用作用较慢的生物农药处理的地块中测量初始种群和死亡率具有挑战性。

在那个时候在诺里斯敦学习沃尔什指出,有斑点的灯笼蝇是晚期若虫和成虫;在喂食时,两者都保持在同一个地方数天或数周,从而更容易确定目标应用程序和记录死亡率。

他说:“我们知道若虫几乎在不停地运动,但它们似乎比我们想象的移动得更远、更快。”“我们怀疑一些被感染的若虫在死亡前离开了研究区。这是我们正在审查的问题之一,还有最佳的环境条件和应用时间。”

Roush说,科学家们将把在蓝沼泽中学到的经验应用到未来的研究中。

他说:“我们正在努力寻找一种有机形式的斑点灯笼控制方法,但需要对这种方法最有效的环境有更深入的了解。”“与此同时,我们在州农业部和美国农业部的合作伙伴已经获得了一些有价值的信息,指导他们如何处理这个问题,特别是在卫星种群方面。”

沃尔什赞扬了合作伙伴之间的合作,其中包括美国陆军工程兵团的蓝沼泽湖项目;宾夕法尼亚州狩猎委员会;宾夕法尼亚州保护和自然资源部;美国农业部;以及宾夕法尼亚州农业部。

来自宾夕法尼亚州立大学参与这项研究的50多名科学家中,有农业科学学院副院长兼特殊项目主任丹尼斯·卡尔文,比格尔维尔水果研究和推广中心的果树研究昆虫学家大卫·比丁格,宾夕法尼亚州立大学伯克斯分校农业科学和可持续环境中心生物学和园艺实验室主管约翰·罗斯特,昆虫学教授凯利·胡佛,乔·凯勒,昆虫学博士后学者希瑟·利奇,昆虫学推广助理,以及宾夕法尼亚州立大学传粉者研究中心的科学家。

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