解决方案
到20世纪90年代,东非小农玉米带正双重地失去其主粮。螟虫幼虫钻蛀玉米茎秆,而独脚金(Striga hermonthica)作为一种专性根寄生植物,附着在作物根部并在数日内使其中毒——贫困农民买不起杀虫剂,而数十年的育种和喷药从未惠及他们的田地。国际昆虫生理学与生态学中心(ICIPE)与洛桑研究所提出了一个不同的问题:不是如何杀死螟蛾,而是如何让玉米田变成螟蛾不愿涉足的地方。
研究团队解读了害虫寻找寄主的密码。雌性螟虫通过挥发性混合物寻找寄主,因此Zeyaur Khan和John Pickett的团队用害虫无法误读的信号包围了作物:糖蜜草(后来是银叶山蚂蝗)作为间作作物,散发令螟蛾厌恶但吸引Cotesia黄蜂的气味,而象草边界在吸引产卵方面胜过玉米。陷阱是致命的——象草的汁液粘住幼虫,在15天内杀死超过80%。山蚂蝗地块也几乎不出现独脚金:其根系分泌物诱发寄生植物的自杀性萌发。
经济学发挥了真正的作用。每一项投入都是种子,而非一瓶药剂:山蚂蝗固氮,两种伴生植物都是高价值奶牛饲料,因此“害虫防治”能够自给自足。到2013年,采用者已超过55,000户小农,年增长率约为30%,并明确目标到2020年达到一百万户;耐旱的第二代在较干旱地区再次使产量大约翻了一番。
取得的成果
用一种植物驱避螟蛾,用另一种植物诱捕并杀死它们
为何有效
它利用螟蛾自身的寻找寄主化学机制,而非毒杀它们,因此不存在抗性循环,也没有农民必须反复购买的投入品。
诱捕作物将害虫最强的偏好变成了死刑判决:象草比玉米吸引更多产卵,然后其粘稠汁液杀死幼虫。
偶然发现的独脚金效果是在田间被注意到的,并通过化学研究加以追踪,从而用同一种植物解决了第二个问题。
伴生植物回报价值——氮、有机质、奶牛饲料——因此该技术依靠农场经济效益传播,而非补贴。
可借鉴之处
当害虫抵抗直接攻击时,从其自身的导航信号中寻找杠杆。设计好的栖息地可以胜过用户负担不起的化学药剂,而一种植物可以同时解决多个问题。
后续发展
推拉技术传播到肯尼亚、乌干达、坦桑尼亚和埃塞俄比亚,并在2016年秋粘虫入侵后进行了调整;第三代将Desmodium incanum与Brachiaria Mulato II配对以应对干旱。该机制不断被完善:伯尔尼和ICIPE于2025年在eLife上发表的一项研究发现,山蚂蝗的挥发物是拦截并杀死螟蛾,而非简单地驱避它们——田间结果依然成立,而确切的信号生物学仍在被绘制之中。
从这里,追溯依据
参考来源
- Achieving food security for one million sub-Saharan African poor through push–pull innovation by 2020 Philosophical Transactions of the Royal Society B · pubmed.ncbi.nlm.nih.gov
- Desmodium volatiles in 'push-pull' cropping systems and protection against the fall armyworm, Spodoptera frugiperda eLife · pubmed.ncbi.nlm.nih.gov
- Intercropping Increases Parasitism of Pests Nature · doi.org