上海花博会为何会“默默无蚊”
现已是2022年的春天,正是各种花儿竟相开放的季节,也是恼人的蚊子即将“开战”的时节。蚊子属四害之一,是世界上最致命的动物排名NO.1,每年致死人数超过72.5万人。几乎每个人都有被蚊子叮“咬”的不愉快经历,更准确地说应该是被蚊子“刺”到。当蚊子吃饱喝足、飘然离去时,留下的就是一个痒痒的肿包(是人体免疫反应引发了叮咬部位的过敏反应)。
关于蚊子,我们不能视而不见
蚊属于双翅目蚊科,又称“蚊子”,是最重要的医学昆虫类群。蚊分布很广,种类很多,中国已发现370余种,其中按蚊、库蚊、伊蚊3个属的蚊种超过半数。
蚊子是多细胞生物,大小随种类不同,不过大部分小于15mm。体重约为2~2.5mg,一条后腿仅重约0.25mg。蚊子有22颗牙齿,只有一对翅膀,另一对退化为平衡杆。飞行速度约为每小时1.5到2.5公里,一般蚊子飞行时每秒翅膀震动594次左右;这样的振动,使我们在蚊子飞行时会听到“嗡嗡”的声音。口器为刺吸式,像一根极细的注射器针头,大部分种类雌蚊的口器都适合刺吸血液,多为夜行性动物。
蚊子的一生经过卵,幼虫(孑孓),蛹、成虫四个时期。蚊喜欢把卵产在清水中,如小河水,雨水洼、水塘、池沼、稻田及山涧流水等处;在温暖的季节里,卵大约三天就可孵化为孑孓并开始吃水里生长的极小的微生物及原生动物等。它们靠着身体尾端的两个气孔靠近水面吸取空气。孑孓经过蜕皮,最后停止吃东西、活动减少而变为蛹。大约两三天后,蛹又来到水面蜕去皮而羽化为成虫飞出来。雌雄交配大多在清晨或傍晚,先是雄蚊围绕矮树顶,屋檐、窗口或空旷处成群结队地飞,雌蚊看准机会加入队伍,在飞行中很快进行交配。雄蚊只吸草汁,花蜜过活,不吸血。雌蚊在交配后必须吸血(人或动物的血)卵才能发育成熟,所以只有雌蚊才能传播疾病。雌蚊饱吸一次血能产一次卵,一生可产卵六至八次,每次200~300粒,所以早期消灭一只蚊子,等于消灭了几百只,甚至上千只。
在我国新疆额尔齐斯河、喀拉苏河、阿拉克别克河的交汇处,生长着令村民害怕的生物——蚊子。据悉,在此地聚集的蚊子众多,每立方米的蚊子数量多达1700只。因此,这个地方又被成为中国的“蚊子之乡”,世界“蚊子王国”。众多的蚊子不仅对村民的生产生活构成威胁,也给驻守当地的边防军人带来了不小的麻烦,在经过此处巡逻时,边防军人都要为防蚊做足功课。
花花草草虽好,蚊虫烦恼却不少
花卉爱好者喜欢花花草草天经地义,然而如何不被蚊虫烦恼呢?首先,合理种植蚊虫不喜欢的花草,也能起到驱蚊防虫的作用。例如薄荷、驱蚊草、红豆杉、薰衣草、夜来香、天竺葵等。有些花友说种这些驱蚊植物驱蚊没有效果,其实还是有效果的,只是植物驱蚊的效果没有我们想像得那么强大,它们散发出的气味对蚊虫的影响范围较小,所以栽种驱蚊植物以后,大多只是它们本身不招蚊虫或者周围小面积范围内的蚊虫变少,周围其他植物还是招的。花园里合理布置栽种这些有驱蚊作用的花草,对减少蚊虫是有一定帮助。
其次,做好日常清理工作。有枯枝败叶要及时清理掉,否则腐烂以后气味不好闻,易滋生蚊虫和细菌。秋冬可用石硫合剂进行清园,既可杀病菌又可杀虫卵和越冬成虫。尤其种植月季比较多时,秋冬清园不可少。
最后,要从根本上灭蚊最重要的就是在初夏来临前检查、去除园中所有可能积水的地方,把孑孓生活的环境减少到零。
关于如何灭蚊的话题,对于花卉爱好者李女士来说,她在2021年上海崇明举办的第十届中国花卉博览会的“无蚊”游园经历,仍记忆犹新。
“入园都已经两个小时了,这么多花花草草的地方,我们俩居然没被蚊子咬到一个包,太神奇了!”第十届中国花卉博览会在上海召开,市民李女士和她爱人在崇明花博园里兴致勃勃观展,也惊喜地感慨:“花露水都白带了!”
上海进入湿热夏季后,别处的蚊虫频频出没,为何坐拥37万平方米生态水系、137万平方米绿化景观的花博园能做到鲜有蚊虫?这是怎么做到的呢?
记者了解到,原来来自华东师范大学的前沿交叉学科团队为这届花博会提供了全套生态控蚊方案,为游客安心赏花设下了一道原生态的防蚊屏障,使之成为我国第一个无蚊害的广大区域,让生态岛开出了“幸福之花”。
让幼虫“维持现状”,亲疏有别不“一锅端”
据悉,花博会生态控蚊方案采用的核心产品是绿色生物农药:S-烯虫酯。传统的化学农药存在抗性增加、环境污染和破坏生态等弊端,而S-烯虫酯对人、畜及其他生物无毒,对环境友好、也无残留,多用于家蚕养殖、蘑菇栽培等有机种植、储粮保护、畜牧业生态养殖、宠物保健、家庭卫生等领域。
作为一种昆虫生长调节剂,S-烯虫酯的生化结构和机制“类天然”,可选择性地作用于害虫,通过保幼激素水平的调节,干扰虫虫的生长发育周期,实现不消灭蚊虫物种但减少种群数量的目标。
众所周知,蚊子的生长离不开水,雌蚊通常将卵产在水塘、水沟、养花水器、花盆底部等静止积水区,最快十几天就能发育为成蚊。S-烯虫酯产品就被投放于这些水体中持续生效,让幼虫维持在幼虫阶段,而无法发育为成虫,这些幼虫很容易被鱼等天敌吞食或者逐渐病弱衰亡。
市民游客不难发现,花博园内林密花艳,尽管“默默无蚊”,彩蝶却翩翩成趣,赏花体验连连升级。“不同于其他杀虫剂的‘一锅端’,我们的控虫方案做到了‘亲疏有别’。”崇明生态研究院副院长赵常青说。
投放过程中,工作人员实时监测,将水体里的S-烯虫酯浓度严格控制在5~10个PPB单位。这个浓度已经足以对蚊子起效,而对蜻蜓、蝴蝶等其他昆虫无害。“S-烯虫酯在投放时,人是几乎闻不到它的气味的,只有在高浓度状态才能闻到轻微的水果香,且可以在哺乳动物体内和环境中代谢、降解成水和二氧化碳,是一种环境友好型农药。”
生物化学绿色农药,办博前“演习”校区和小镇
2021年中央一号文件再次提到“持续推进化肥农药减量增效”,绿色生物化学农药的推广和综合生态治理刻不容缓。
S-烯虫酯作为目前全球最成功的生物化学农药之一,在美国、日本、澳大利亚、新西兰等国被广泛使用,但由于我国生物化学农药的分类原因,其在国内的批准使用还属于起步阶段。2018年,在华东师大校长、化工和农药专家钱旭红院士的论证推动下,中国农药检定所评估认定S-烯虫酯为生物化学农药。随后,在钱旭红再次论证推动下,2019年农业农村部首次明确生物化学农药属于生物农药。这为S-烯虫酯助力崇明花博会及在国内普及应用奠定了基础。
去年夏天起,华东师大分管“生态+”版块的副校长孙真荣带领科技处等各职能部门、生态与环境科学学院、崇明生态研究院、化学与分子工程学院的专家团队着手设计方案。经过8个月的反复勘测、研究、试验,在市卫健委和市疾控中心指导下,一套为花博会量身定制的生态控蚊方案终于出炉。在此期间,项目组还在华东师大两校区进行多次控蚊实践“演习”,为方案投入使用做足了准备。
2021年3月初,该方案在花博会北园和东平小镇投入实施。5月21日花博会正式开幕后,气温预计逐步升高,梅雨季节也越来越近,S-烯虫酯的投放只增不减。尽管战线长、工作量大,但有人埋头在实验室,有人坚守在花博园,整个方案团队都全力以赴,为成功主办花博奋战生态岛。
值得一提的是,上海花博会上使用的S-烯虫酯衍生产品全部由华东师大校友企业生产,这是国内唯一、全球两大量产S-烯虫酯的企业之一。这家高新生化科技公司CEO,是华东师大化学系75级校友苏衡。20年前,这位“双博士后”抱着创业理想“海归”。至2018年,其公司拿到国内首个生物化学农药资质之后,开始与母校合作转化科技成果,共同推进S-烯虫酯研发和国内推广应用。

新品生物活性更高,花博后“无蚊”可持续
“生态办博、创新办博、勤俭办博”,重在绿色、健康、永续。在华东师大花博会生态控蚊整体方案中,还有一个关键部分是生态与环境科学学院达良俊教授领衔的“花博会园区病媒生物应急治理与长效生态防控”方案,构建形成环境友好型的可持续病媒生物综合生态防控体系。
据悉,上海花博会运营期,这支团队持续监测生物化学农药使用后对园区及周边区域病媒生物与其他生物的影响,评估其生态效应,并实施综合生态化防控及监测。而“后花博”时期,团队也将通过病媒生物天敌的栖息地营造与优化、生态农田建设、农林湿一体化修复工程等,开展两栖类种群复壮、鸟类种群招引、小型无脊椎动物引入等,增加蚊虫等病媒生物的天敌种群数量,恢复多营养级的生态系统,增强下行控制的长效和常态效应。“我们的方案采用环境治理、生态调控、物理防治与生物化学农药并行的方式,充分发挥出学科交叉的优势。”团队成员张颖说。
而且,在花博项目基础上,校友企业与化学与分子工程学院、生态与环境科学学院诸位专家继续深化合作,开发出更高效的新型S-烯虫酯类似物。目前研发出的3类化合物,呈现出比商品化S-烯虫酯更高的生物活性。双方共同申报上海市2021年度“科技创新行动计划”农业科技领域项目,并共建联合实验室。
钱旭红院士表示,希望将长江流域的入海口、长三角的明珠、上海的后花园崇明,建设成为辐射反哺大陆、引领绿色发展的世界级生态岛,为碳达峰、碳减排国家目标的实现作出更大贡献。

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