博尔象鼻虫战争，或农民和科学家如何在南方拯救棉花

编者按:这是一位客人帖子Dominic Reisig他是北卡罗来纳州立大学昆虫学副教授。在我们正在进行研究很重要系列，北卡罗来纳州立大学的研究人员强调科学、技术、工程和数学的价值。

棉铃象鼻虫(Anthonomus茅)没什么好看的——只有一只灰色的小甲虫，长着令人印象深刻的长鼻子。但这种特别的甲虫，以及它对棉花的渴望，强大到足以在农民、立法者和科学家之间建立一种前所未有的伙伴关系。这种伙伴关系表明，当科学家和农民一起工作时，可以取得多大的成就。

即使棉铃象甲在大小上缺乏，它们也用幼虫捕食和破坏棉花的能力来弥补。棉铃象鼻虫于19世纪末从墨西哥进入美国，当时它们第一次在德克萨斯州被发现。到20世纪20年代，它们已经遍及全国所有主要的棉花产区。破坏的范围是惊人的，对这种昆虫的控制也是如此:曾经有一段时间，美国使用的杀虫剂有三分之一是用来对付棉铃象甲的。

1903年，美国农业部酋长（USDA）在国会之前作证，昆虫的爆发是一种“邪恶的浪潮”，墨西哥的受累地区完全放弃了棉花生产。事实上，许多学者一致认为，在农村南方的棉花依赖经济中，这是“巨大迁移”的原因之一，这是非洲裔美国人所搬家的en masse.在20世纪早期移居到美国北部

尽管客人抵达博尔维尔维尔，但棉花生产起初实际上在美国仍然增加，因为棉花的价格增加，因为棉铃虫威尔·罗维尔队运行了一些棉花种植者。棉花生产在象鼻虫前进，在无象剂的地区造成棉花种植繁殖。但随着棉花蔓延，棉铃围所以，棉花种植者的棉花种植者在收入中耗费了数十亿。

向象鼻虫宣战

后来，在1958年，发生了一件新奇的事情。美国全国棉花委员会有史以来第一次一致通过了一项农业立法。除其他事项外，该立法还要求扩大棉花研究，消除棉铃象鼻虫。

出于许多原因，这是一个不同寻常的步骤。首先，以前已经努力根除家畜中的昆虫，但没有人尝试过用它来消灭农作物害虫;这是开创性的。其次，这将花费大量资金，这将需要联邦政府的支持。第三，还没有人想出消灭这种昆虫的方法。最后，一旦根除开始，根除过程将成为共同的资源池。因此，合作将是至关重要的，因为个人或整个地区会受到诱惑，依靠他们的邻居对根除工作的贡献来搭便车。所以农民的参与是必须的。一个接一个地，每一个挑战都得到了解决，每一步都需要密切合作。

消灭昆虫并不是一个全新的概念。美国农业部农业研究服务处(USDA- ars)的科学家爱德华·尼普林(Edward Knipling)提出了一种名为“昆虫不育技术”的想法。这项技术在20世纪50年代首次用于消灭螺旋蝇，一种牛的寄生害虫。这种不育昆虫的技术依赖于大量不育雄虫充斥环境。然后这些雄性与雌性交配，但不会产生任何后代。尼普林认识到棉铃象鼻虫的盔甲上有两条裂缝，于是设想消灭它。首先，它是一种外来物种，这意味着它可以在没有寄生虫和捕食者的情况下生存，而这些寄生虫和捕食者削弱了墨西哥本土的种群数量。其次，它依赖于单一的寄主植物——棉花，而棉花也不是美国本土的

不幸的是，这种无菌昆虫技术失败了。一百万只雄性不育棉铃象甲在试验中被放生。但不育的雄鼠无法与有雄力的野生雄鼠竞争，试验失败。

如果要根除疟疾，科学家必须开发一种新方法。为了达到这个目的，联邦政府、州政府以及各种棉花基金会和协会拨出了数百万美元来支持开发必要的根除工具所需的研究。

例如，国会资助了美国农业部在许多州的实验室，包括在密西西比州立大学校园的一个实验室，该实验室对创造根除疟疾所需的许多工具至关重要。这种支持通过根除努力继续下去，确保这种昆虫可以从弗吉尼亚州和北卡罗来纳州东北部开始被消灭，并稳步向南移动。

但是根除研究人员面临着前面的重大挑战。他们知道，因为根除成功，必须是控制铃维尔斯的非常有效的方法 - 一个成功率接近100％。这将需要在可用的控制技术上进行重大飞跃。

在20世纪50年代，控制棉铃象鼻虫的侵扰需要多次使用非常恶劣和有毒的杀虫剂(如艾氏剂、甲磷甲基、六氯化苯、氯丹、狄氏剂、毒死芬、马拉硫磷、甲基对硫磷和对硫磷)。但另一项科学进步即将到来。

新武器

在20世纪60年代，研究人员才刚刚开始了解昆虫信息素的重要性，这种化学物质由昆虫物种产生，可以改变其他物种个体的行为。美国农业部-农业研究局的科学家们发现了棉铃象鼻虫的性引诱信息素——一种能让雄性棉铃象鼻虫找到雌性棉铃象鼻虫的化学物质的组合。这些研究人员能够完善一种合成的引诱信息素混合物，创造出一种可以用来诱捕多情棉铃象鼻虫的诱饵。这一进展将被证明是成功根除象鼻虫的关键，因为可以吸引、捕获和监测象鼻虫。

另一项重大突破是发现了一种控制方法，将控制成功率从85% - 90%提高到98% - 99%。

昆虫的发育依赖于温度，而较低的温度会减缓象鼻虫的发育和繁殖。密西西比的科学家们发现，通过在秋季短时间内使用多种杀虫剂，既可以减少象鼻虫最后的繁殖后代，又可以显著限制可能越冬成虫的生存。这被称为繁殖-滞育控制方法。

信息素疏水阀和再现 - 延展控制方法的组合意味着，在宽的范围内给定合作，可能会根除棉铃象鼻虫。并且Pheromone陷阱冷也用于确认根除努力是否成功。在20世纪70年代初，在阿拉塞斯皮，密西西比州和路易斯安那州的一项试点计划中测试了这两个拳。试点计划无法证明这种方法会根除博尔维尔尔斯，但它足以减少政府，行业和研究官员选择以大规模方法进行的人口水平。下一步涉及在20世纪70年代后期推出两项伴侣试验：在密西西比州的一次试验当时使用最佳已知的棉铃虫控制方法，而另一项试验在北卡罗来纳州和弗吉尼亚州进行了再生延缓控制方法。

在北卡罗来纳州和弗吉尼亚州的审判中，合作是至关重要的。联邦政府提供了足够的资金支持50%的试验，而北卡罗莱纳州同意承担另外25%的费用。超过四分之三的北卡罗来纳州的棉花种植者同意根除棉花，同意为剩下的25%提供资金。与此同时，一种新的杀虫剂——氟虫脲——已经问世，事实证明，这种杀虫剂使消灭疟疾更加成功。

三年后，这种繁殖滞育的方法被证明是如此成功，以至于在北卡罗来纳州/弗吉尼亚州的根除区只有一只象甲被困住。此外，这种象鼻虫被认为是被遗留在一个没有得到妥善清理的受污染的陷阱里。根除后，杀虫剂的使用急剧下降，但扩大和继续实施该计划并不容易。由于根除工作中大量使用杀虫剂，消灭了通常能控制害虫的有益昆虫，导致资金、种植者对新的根除领域的支持以及其他害虫的爆发等问题，延缓了这一进程。美国所有产棉花的州都宣布消灭了棉铃象鼻虫，只有得克萨斯州是个例外，它是美国最大的棉花产地。

一个脆弱的胜利

这为我们带来了2017年。德克萨斯州墨西哥边境已经停滞不前，主要是由于非法贩毒所产生的不稳定。不稳定在墨西哥有效地进行了大型棉田，以便治疗无法进入，为博尔维斯人口创造一个热情的栖息地，以反弹。墨西哥的另一个问题是存在的非棉花植物物种，可以举办铃维岛。进一步努力限制边境的合作，包括拟议的边境墙，确保铃维尔·斯维尔的“邪恶浪潮”仍然是一种迫在眉睫的威胁。因此，有一个正在进行的战斗，以防止博尔韦维尔在德克萨斯州下拉里奥格兰德山谷中，由棉花制造国的持续年度评估资助，该公司旨在预防 - 和跟踪 - 博尔维尔的传播人口。

但这个故事也强调了这样一个事实:由于种植者、科学家和政府官员的合作，棉铃象鼻虫在美国已基本被攻克，这在很大程度上要归功于联邦研究基金。例如，在美国东南部，棉铃象鼻虫已经14年没有被信息素陷阱捕获。联邦政府在整个南方的投资，继续以新项目的形式回报，这些项目准备好应对今天的本地和入侵的昆虫，因为根除棉铃象鼻虫的投资。

例如，国家和联邦政府的那些早期投资创造了今日美国南部南部仍处于美国南部的美国农业部研究体系，包括密西西比州州的设施。该系统继续对美国农场产生差异。在仍然具有棉铃虫群体的地区的研究单位正在采用尖端技术，例如人口遗传学和空中红外成像，以跟踪物种的运动，并识别宿主植物的潜在污染。随着棉铃象鼻虫一直缓慢地消灭，国家的国家，这些研究人员和设施使研究优先事项转移到影响作物生产的其他问题和害虫。没有人想用植物有害生物对抗百年战争。