這種簡單的土壤改良減少了蝗蟲危害並使產量翻倍

塞斯領導亞利桑那州立大學的全球蝗蟲計劃，她研究蝗蟲的行為方式以及如何控制它們的毀滅性群體。雖然她的研究重點是減少對農作物和社區的損害，但她也對昆蟲本身深表敬意。

蝗群仍然是全球威脅

對許多人來說，蝗蟲群讓人想起古代瘟疫，但危險在今天卻是真實存在的。在世界各地，蝗蟲群可以摧毀大片地區的農作物，消除生計，並在某些地區破壞兒童的教育和長期經濟前景。單個蜂群可以跨越數百平方英里，大約相當於紐約市或鳳凰城等大城市的大小。

因此，Sez 和她的國際研究團隊在確定一種直接的、基於土壤的方法來減少蝗蟲進食時給予了密切關注。科學家們很早就意識到這種方法可能會改變生活。據他們所知，這是第一項在真實農業環境中測試該方法並表明其在實驗室外有效的研究。

與塞內加爾的農民一起測試這個想法

研究人員與經常面臨塞內加爾蝗災的塞內加爾農民合作。與沙漠蝗蟲不同，該物種不會形成巨大的群體，但其頻繁出現和較小的集群會對當地農民造成更大的危害。這些社區此前曾與 Cease 合作並推動進行更大規模的實地研究。

每個農民種植兩塊小米——一塊施了氮肥，另一塊則沒有處理。

矛盾已經很明顯了。施肥的土地上蝗蟲較少，農作物受損程度也較低，而且產量是未施肥土地的兩倍。

“這一突破代表了遷徙性害蟲可持續管理方面向前邁出的重要一步，提供了一種基於社區的工具，擴大了可用的治療選擇，”Sez 說，他也是亞利桑那州立大學可持續發展學院和生命科學學院的副教授。

該研究發表在期刊上 科學報告。塞內加爾聖路易斯加斯頓伯傑大學的 Mamor Touré 副教授擔任主要作者，而 Sez 是美國國際開發署支持的項目的首席研究員。

“科學界以及塞內加爾農民對研究結果非常感興趣，”圖埃說。 “這項研究讓他們更好地了解了蚱蜢和蝗蟲，以及在當地控制它們的實用方法。”

為什麼土壤質量會影響蝗蟲的行為？

全球蝗蟲倡議是朱莉·安·箭牌全球未來實驗室的一部分，重點關注影響蝗蟲爆發的許多系統。環境條件、昆蟲生物學和行為、經濟壓力、公共政策和土地管理都會導致破壞循環，並創造中斷破壞循環的機會。

經過 15 年多的研究，Sez 揭示了一個一致的模式。在營養貧乏的土壤中種植的農作物往往會加劇蝗蟲的侵擾，因為這些植物含有大量的碳水化合物和很少的蛋白質。

“這種碳水化合物偏好，或‘甜甜圈飲食’，最適合蝗蟲種群和蝗蟲群，”塞茲說。就像耐力運動員依靠碳水化合物獲取能量一樣，蚱蜢也依靠富含碳水化合物的植物來為長距離運動提供能量。

在富氮土壤中生長的植物則講述了不同的故事。它們含有更多的蛋白質和更少的碳水化合物，使它們成為蚱蜢的艱難食物。他們的身體難以處理多餘的蛋白質，並且無法獲得足夠的能量來茁壯成長。

富含蛋白質的植物可以阻止害蟲

這些發現引出了一個關鍵問題。改變作物中的蛋白質-碳水化合物平衡可以預防蝗蟲危害嗎？之前的實驗室實驗和實地觀察表明這種情況可能會發生，但這個想法從未在工作農場進行過測試。至於止步，這個差距已經明確了下一步的走向。

我們之前合作過的兩個塞內加爾村莊自願參加。他們的農場經常因塞內加爾蝗群而遭受嚴重損失。

在試驗中，100 名農民每人種植了兩塊小米——一塊施了氮肥，另一塊則未施肥以進行比較。

研究人員不確定蝗蟲是否會繼續從附近未經處理的田地進入經過處理的土地，或者高蛋白植物是否會吸引其他害蟲。為了找到答案，研究小組統計了蝗蟲數量，在生長季節測量了三次農作物受損情況，並記錄了收穫時的產量。

結果是決定性的。經過處理的土地上蝗蟲較少，葉子受損較少，收穫時小米產量翻了一番。研究小組還發現沒有證據表明添加氮會加劇其他害蟲問題。

從肥料到肥料解決方案

儘管該研究提供了氮肥，但對於許多農業社區來說，它們並不是一個現實的長期選擇。可持續控制需要經濟實惠的方法，同時保護土壤健康。

“正在進行的工作主要集中在堆肥上，我們似乎得到了相同的結果，”塞茲說。

美國國際開發署對該項目的資助已於 2025 年初結束，但塞內加爾的農民受到結果的鼓舞，繼續自行施肥。

圖埃說：“農民們一致認為，他們在清理土地後不再焚燒農作物殘茬，而是通過施肥來給田地施肥，這有助於減少蚱蜢的侵擾。” “由於該項目，這項技術已經完全完善。”

研究小組目前正在尋求額外資金，將工作範圍擴大到受蝗蟲嚴重影響的其他地區。

為什麼蝗蟲研究對美國很重要

目前美國沒有本土蝗蟲物種。那麼為什麼要研究它呢？暫停說這可能會改變。它正在密切監測中美洲的蝗蟲，其範圍距美國邊境約200英里。

“我們可以相當肯定地說，德克薩斯州在大約 10 到 15 年內將非常適合蝗蟲，”Sez 說。 “他們是否會造成問題尚未確定，但我們絕對應該意識到這一點。”

即使沒有蝗蟲，蝗蟲也已經在全國范圍內構成了重大挑戰。有 12 種主要類型，統稱為 Dirty Dozen。

據美國農業部稱，這 12 種蚱蜢（加上一隻蟋蟀）是美國西部最嚴重的害蟲威脅之一。當它們聚集在一起時，它們會剝奪牧場並與牲畜爭奪食物，給牧場主帶來嚴重的問題。

雖然化學殺蟲劑仍然是主要的控制工具，但全球蝗蟲倡議正在努力尋找對人類和環境更安全的替代品。

科學家從國外蝗災中學到的經驗可能對美國國內至關重要，有助於美國更有效地管理遷徙性害蟲，並為有一天蝗蟲可能跨越邊境的可能性做好準備。