0

0
0

文字

分享

0
0
0

表現多種抗蟲毒素的轉殖作物就可以萬無一失嗎?

葉綠舒
・2013/04/02 ・1089字 ・閱讀時間約 2 分鐘 ・SR值 549 ・八年級

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

棉鈴蟲(Helicoverpa zea)

人類與害蟲的戰爭永無休止,但目前看來人類要取得勝利並沒有這麼容易。

棉鈴蟲(Helicoverpa zea )是危害農作物的幾種主要害蟲之一,幼蟲期的牠胃口奇佳,可以危害玉米、棉花、蕃茄等作物。自從發現了蘇力菌(Bacillus thuringiensis)以及它的的結晶蛋白的殺蟲效果之後(1),目前人類已經成功的將結晶蛋白的基因植入植物中。

這些轉殖作物在1996年第一次正式大量栽種,但很快地,棉鈴蟲便發展出了抗藥性。

於是科學家們便發展出新的轉殖作物。這種新的轉殖作物同時帶有兩個不同的結晶蛋白;理論上,如果其中一種結晶蛋白無法殺死害蟲,另一種也會發生功效。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

但是,亞利桑納大學的昆蟲學家們卻發現:已經對單一結晶蛋白有抗藥性的棉鈴蟲,對於另一種結晶蛋白也會有不同程度的抗藥性。相較於不具抗藥性的棉鈴蟲,具有抗藥性的棉鈴蟲在帶有兩個不同結晶蛋白的轉殖玉米上的存活率要高得多(2)。

而且,當研究團隊試驗其他七種不同的害蟲時,他們也觀察到交叉抗藥性的存在。交叉抗藥性可使這些害蟲更快發展出對抗新藥的武器,也會使得我們苦心孤詣發明出來的殺蟲良方很快就失去功效。

更麻煩的是,研究團隊發現抗結晶蛋白的基因是顯性遺傳,這使得抗藥基因可以很容易透過交配在下一代就發揮功效。

大部分的基因突變都是隱性遺傳,由於隱性遺傳在交配後的第一代(F1)不具有性狀,因此突變基因要延續下去並不容易;需要有兩個突變的物種交配之後,第一代裡面會有25%的機率才會表現出突變基因具有的性狀。但是顯性遺傳會使交配後的第一代至少一半具有抗藥性。這也使得「refuge」的使用更重要。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

「refuge」是什麼呢?原來農夫在種植具有抗蟲基因的轉殖作物時,會留下一部份農地種植不帶有抗蟲基因的農作物;這些農作物可以讓不具有抗藥基因的害蟲持續存活,也可以延緩具有抗藥能力的害蟲出現的時間。

但由於過去美國環保署(EPA)對於結晶蛋白(Bt toxin)的前景太過樂觀,因此也沒有特別要求種植抗蟲轉殖作物的農民要留下一定的面積作為「refuge」。

或許這也間接造成抗藥性棉鈴蟲的大量出現?不論如何,亞利桑納州的研究團隊發現,對於抗結晶蛋白的棉鈴蟲,只留下十分之一的田地作為「refuge」是不夠的,至少要留下三成到四成的田地來作為「refuge」,才有可能延緩具有抗藥性的棉鈴蟲的全面反撲。

不過,依據本文(3)裡面的資料,目前美國種植轉殖玉米約佔全體玉米產量的90%;所以要如何達到30-40%呢?看情形棉鈴蟲的全面反撲只是早晚的事了,唉!

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

參考資料:

  1. Bacillus thuringiensis. 2013. Wikipedia.
  2. Multi-toxin biotech crops not silver bullets, scientists warn
  3. T. Brévaulta, S. Heuberger, M. Zhang, C. Ellers-Kirk, X. Ni, L. Masson, X. Li, B. E. Tabashnik, and Y. Carrière 2013. Potentialshortfall of pyramided transgenic cotton for insect resistance management. Proc. Natl. Acad. Sci. USA.
文章難易度
葉綠舒
262 篇文章 ・ 9 位粉絲
做人一定要讀書(主動學習),將來才會有出息。

0

8
2

文字

分享

0
8
2
快!還要更快!讓國家級地震警報更好用的「都會區強震預警精進計畫」
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2024/01/21 ・2584字 ・閱讀時間約 5 分鐘

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

本文由 交通部中央氣象署 委託,泛科學企劃執行。

  • 文/陳儀珈

從地震儀感應到地震的震動,到我們的手機響起國家級警報,大約需要多少時間?

臺灣從 1991 年開始大量增建地震測站;1999 年臺灣爆發了 921 大地震,當時的地震速報系統約在震後 102 秒完成地震定位;2014 年正式對公眾推播強震即時警報;到了 2020 年 4 月,隨著技術不斷革新,當時交通部中央氣象局地震測報中心(以下簡稱為地震中心)僅需 10 秒,就可以發出地震預警訊息!

然而,地震中心並未因此而自滿,而是持續擴建地震觀測網,開發新技術。近年來,地震中心執行前瞻基礎建設 2.0「都會區強震預警精進計畫」,預計讓臺灣的地震預警系統邁入下一個新紀元!

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

連上網路吧!用建設與技術,換取獲得地震資料的時間

「都會區強震預警精進計畫」起源於「民生公共物聯網數據應用及產業開展計畫」,該計畫致力於跨部會、跨單位合作,由 11 個執行單位共同策畫,致力於優化我國環境與防災治理,並建置資料開放平台。

看到這裡,或許你還沒反應過來地震預警系統跟物聯網(Internet of Things,IoT)有什麼關係,嘿嘿,那可大有關係啦!

當我們將各種實體物品透過網路連結起來,建立彼此與裝置的通訊後,成為了所謂的物聯網。在我國的地震預警系統中,即是透過將地震儀的資料即時傳輸到聯網系統,並進行運算,實現了對地震活動的即時監測和預警。

地震中心在臺灣架設了 700 多個強震監測站,但能夠和地震中心即時連線的,只有其中 500 個,藉由這項計畫,地震中心將致力增加可連線的強震監測站數量,並優化原有強震監測站的聯網品質。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

在地震中心的評估中,可以連線的強震監測站大約可在 113 年時,從原有的 500 個增加至 600 個,並且更新現有監測站的軟體與硬體設備,藉此提升地震預警系統的效能。

由此可知,倘若地震儀沒有了聯網的功能,我們也形同完全失去了地震預警系統的一切。

把地震儀放到井下後,有什麼好處?

除了加強地震儀的聯網功能外,把地震儀「放到地下」,也是提升地震預警系統效能的關鍵做法。

為什麼要把地震儀放到地底下?用日常生活來比喻的話,就像是買屋子時,要選擇鬧中取靜的社區,才不會讓吵雜的環境影響自己在房間聆聽優美的音樂;看星星時,要選擇光害比較不嚴重的山區,才能看清楚一閃又一閃的美麗星空。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

地表有太多、太多的環境雜訊了,因此當地震儀被安裝在地表時,想要從混亂的「噪音」之中找出關鍵的地震波,就像是在搖滾演唱會裡聽電話一樣困難,無論是電腦或研究人員,都需要花費比較多的時間,才能判讀來自地震的波形。

這些環境雜訊都是從哪裡來的?基本上,只要是你想得到的人為震動,對地震儀來說,都有可能是「噪音」!

當地震儀靠近工地或馬路時,一輛輛大卡車框啷、框啷地經過測站,是噪音;大稻埕夏日節放起絢麗的煙火,隨著煙花在天空上一個一個的炸開,也是噪音;台北捷運行經軌道的摩擦與震動,那也是噪音;有好奇的路人經過測站,推了推踢了下測站時,那也是不可忽視的噪音。

因此,井下地震儀(Borehole seismometer)的主要目的,就是盡量讓地震儀「遠離塵囂」,記錄到更清楚、雜訊更少的地震波!​無論是微震、強震,還是來自遠方的地震,井下地震儀都能提供遠比地表地震儀更高品質的訊號。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

地震中心於 2008 年展開建置井下地震儀觀測站的行動,根據不同測站底下的地質條件,​將井下地震儀放置在深達 30~500 公尺的乾井深處。​除了地震儀外,站房內也會備有資料收錄器、網路傳輸設備、不斷電設備與電池,讓測站可以儲存、傳送資料。

既然井下地震儀這麼強大,為什麼無法大規模建造測站呢?簡單來說,這一切可以歸咎於技術和成本問題。

安裝井下地震儀需要鑽井,然而鑽井的深度、難度均會提高時間、技術與金錢成本,因此,即使井下地震儀的訊號再好,若非有國家建設計畫的支援,也難以大量建置。

人口聚集,震災好嚴重?建立「客製化」的地震預警系統!

臺灣人口主要聚集於西半部,然而此區的震源深度較淺,再加上密集的人口與建築,容易造成相當重大的災害。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

許多都會區的建築老舊且密集,當屋齡超過 50 歲時,它很有可能是在沒有耐震規範的背景下建造而成的的,若是超過 25 年左右的房屋,也有可能不符合最新的耐震規範,並未具備現今標準下足夠的耐震能力。 

延伸閱讀:

在地震界有句名言「地震不會殺人,但建築物會」,因此,若建築物的結構不符合地震規範,地震發生時,在同一面積下越密集的老屋,有可能造成越多的傷亡。

因此,對於發生在都會區的直下型地震,預警時間的要求更高,需求也更迫切。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

地震中心著手於人口密集之都會區開發「客製化」的強震預警系統,目標針對都會區直下型淺層地震,可以在「震後 7 秒內」發布地震警報,將地震預警盲區縮小為 25 公里。

111 年起,地震中心已先後完成大臺北地區、桃園市客製化作業模組,並開始上線測試,當前正致力於臺南市的模組,未來的目標為高雄市與臺中市。

永不停歇的防災宣導行動、地震預警技術研發

地震預警系統僅能在地震來臨時警示民眾避難,無法主動保護民眾的生命安全,若人民沒有搭配正確的防震防災觀念,即使地震警報再快,也無法達到有效的防災效果。

因此除了不斷革新地震預警系統的技術,地震中心也積極投入於地震的宣導活動和教育管道,經營 Facebook 粉絲專頁「報地震 – 中央氣象署」、跨部會舉辦《地震島大冒險》特展、《震守家園 — 民生公共物聯網主題展》,讓民眾了解正確的避難行為與應變作為,充分發揮地震警報的效果。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

此外,雖然地震中心預計於 114 年將都會區的預警費時縮減為 7 秒,研發新技術的腳步不會停止;未來,他們將應用 AI 技術,持續強化地震預警系統的效能,降低地震對臺灣人民的威脅程度,保障你我生命財產安全。

文章難易度

討論功能關閉中。

鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
196 篇文章 ・ 300 位粉絲
充滿能量的泛科學品牌合作帳號!相關行銷合作請洽:contact@pansci.asia

0

4
0

文字

分享

0
4
0
蟲蟲危機!氣溫上升加速害蟲蠶食農作物——《圖解全球碳年鑑》
商業周刊
・2022/10/03 ・3771字 ・閱讀時間約 7 分鐘

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

目前全世界的農田,因為病蟲害而損失 10% 至 15% 的農作物。

氣候和農業害蟲

昆蟲的生理機能對溫度的改變敏感,溫度上升 10°C 會使其新陳代謝率加倍,溫度突然上升會加速昆蟲的食物消耗、成長和移動。

昆蟲的生理機能對溫度的改變敏感,溫度上升 10°C 會使其新陳代謝率加倍,溫度突然上升會加速昆蟲的食物消耗、成長和移動。圖/Pixabay

最近一份《科學雜誌》(Science)的研究,證實溫度提高 2°C 可能使大量農作物遭到昆蟲啃食,在歐洲和北美洲,小麥和高粱的蛋白質成分顯著下降,西歐則是有近 75% 的小麥作物遭到蟲害。

溫度上升會改變害蟲的整體數量,結果造成:

  • 世代更替的頻率增加。
  • 地理區域擴大。
  • 昆蟲散播的植物病。
  • 更可能捱過冬天。
  • 昆蟲和其掠食者不再同步。
  • 植物的成長和昆蟲不同步。

氣候與農業疾病

真菌影響糧食作物, 而且通常在 20-30° C 時成長旺盛,氣候變遷使全球溫度上升,沿赤道區也將會發生真菌疾病的改變。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

愛爾蘭馬鈴薯歉收是真菌疾病造成,被稱為「立枯病」,進而傳染當地的農作物。這些疾病在遠離赤道的地區極可能再度出現,影響地區的糧食安全。

20 億人的缺糧危機

地球上有超過 20 億人受到缺糧的威脅,或是缺乏安全營養的食物,大氣中二氧化碳濃度升高使溫度升高、洪水氾濫以及陸地和土壤劣化,於是農作物產出的營養價值和品質以及家畜的生產力下降。

地球上有超過 20 億人受到缺糧的威脅,或是缺乏安全營養的食物。圖/Pixabay

策略與國際研究中心(The Center for Strategic & International Studies, CSIS)表示,溫度中數每上升攝氏 1 度,和農作物產出下降 10% 之間有關連性,熱浪可能造成農作物的全面歉收,至於土地管理不良、森林砍伐以及牲畜過度放牧而破壞草地,則加重了氣候相關的影響,也增加糧食系統的整體威脅。

溫度中數每上升攝氏 1 度,和農作物產出下降 10% 之間有關。圖/商業週刊

食物匱乏將持續惡化,導致更多饑荒和營養不良,此外農作物和家畜大規模遠離養分耗盡或無法使用的土壤也將更為常見。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

陸地和土壤劣化的問題

陸地和土壤失去支持生命的物理性、化學性或生物特質,稱為劣化。相較工業革命和大規模農耕之前的狀態,如今地球上超過 75% 的土地養分殆盡,科學家預期 2050 年以前, 可能到達 90%。

世界各地,每年有相當半個歐盟(418 萬平方公尺)的土地變得較不具生產力與耐受力,而以非洲和亞洲受創最重。

岩石和土壤崩解後,被風和雨沖刷侵蝕而使陸地劣化,這個過程是自然發生的,但極端天氣事件使它更加嚴重。

岩石和土壤崩解後,被風和雨沖刷侵蝕而使陸地劣化,這個過程是自然發生的,但極端天氣事件使它更加嚴重。圖/Pixabay

隨著海岸地區的海平面上升, 鄰近一帶的陸地被海水淹沒,剩下的陸地會因為鹽分和汙染物增加而變得不堪使用。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

土壤劣化也透過以下發生:

  • 農業活動
  • 動物吃草
  • 森林砍伐
  • 都市化程度升高

如今,32 億人經歷某種程度陸地劣化的效應,導致糧食供應減少,且往往伴隨遷徙的增加。

土壤的重要性

在我們腳下的棕色塵土,裡頭至少包含所有全球生物多樣性的四分之一,而且對提供乾淨的水是不可或缺,1 茶匙裡的土壤有數十億微生物,據估計,土壤中所含的碳,比大氣多了 3 倍。

95% 的全球食物供應仰賴土壤,來養活大部分的生物。氣候暖化達 2°C 將使土壤中超過 2,300 億公噸的二氧化碳外洩,可能使地球突然陷入不可逆的氣候變遷中。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

其他面臨的問題

每一分鐘有大約 30 座足球場的土壤,因為以下原因而侵蝕或退化:

  • 農業化學物質
  • 森林砍伐
  • 過度放牧

殺蟲劑的使用

二次世界大戰後,大型的化學公司鎖定食品業來擴充市場,在接下來的 50 年間,美國的殺蟲劑使用量增加 10 倍,但農作物的損失近乎翻倍,殺蟲劑毒死微生物,而這些微生物為世界各地數億公畝土地帶來健康土壤,例如土壤中的蚯蚓被噴灑殺蟲劑後,只生長到正常重量的一半,生殖力也遠不及未被殺蟲劑噴灑的蚯蚓。

二次世界大戰後,美國的殺蟲劑使用量增加 10 倍。圖/Pixabay

風力

陸上風力渦輪(onshore wind turbine)需要發電半年,來抵銷建設它所用掉的能源,但在此之後,在它使用年限 24 年間,生產出 100% 無碳的電力。

大規模太陽能

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

印度的巴德拉太陽能公園(Bhadla Solar Park)是全世界最大的太陽能農場(solar farm),創造出 2,245 百萬瓦(MW)的電,超過許多燒炭或核能電廠。它位在沙漠,太陽能板是由機器人清理,而這些機器人的運作不需要用到水。

主要農作物產量下降

根據聯合國農糧組織(United Nations Food and Agriculture Organization, FAO),2020 年有高達 8.11億人飽受飢餓之苦,約占全人類的 10%。

隨著全球的平均溫度上升,乾旱和洪水發生的頻率可能降低糧食供應,而更嚴重的天然災害和活躍的病蟲害也將進一步減少農作物產出,目前有針對氣候變遷對糧食產出做出整體預測,全球最重要的農作物玉米,預估將減少高達 24% 產量,第二重要的小麥,在升溫 1.5° C 的情況下減少 14%,在升溫 2° C 的情況下減少 37%,大豆的收成量在升溫 2° C 下則可能掉落 10-12%。

目前世界可以藉由向不受影響的地區採購,來因應特定地域的乾旱或農作物歉收,美國、巴西、阿根廷和烏克蘭這 4 個最大的玉米出口國,占了出口的 87%,過去這些國家因為地理位置相距遙遠,不會同時出現農作物歉收的情形,如今這些地區的產出,會在升溫 2° C 下減少 8 至 18%,在升溫 4° C 下,下降 19 至 47%。在升溫 2° C 下,4 大農作區同時歉收的風險是 7%,溫度上升到 4° C 時,風險飆高到 86%。

我們的人是在追求「富足」而不是「永續」,

對我而言,「永續」意謂維持國家資源在得以維生的線上,

直到這些資源最終消失,或工業已經受夠而離開。

追求「富足」是確保你的孫子不需要像你那麼努力工作,

確保當我們把這園子留給他們時,他們將擁有所需的一切。

⸺喬.馬丁(Joe Martin),獨木舟雕刻大師

一個起司漢堡的碳足跡,等於 9 個鷹嘴豆餅(falafei)加上口袋餅,或是 6 份炸魚和薯條(fish and chips)。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

糧價也因此飆高

糧價由供需的改變決定,雖然需求大致穩定,但供給可能變動。旱災和水災降低農作物的生產力和農田的產出,威脅食物的供應而導致價格上升,行銷和包裝成本的改變也會。

貿易也是主要因素,英國有大約 40% 的食物(香蕉、茶、咖啡、奶油、羊肉等)要靠進口,大部分國家的食物供應也仰賴貿易,美國的食物來自加拿大、墨西哥等國家,船運的汽油和貨櫃成本也占糧食成本的一部分。

糧價高漲會因為氣候變遷而惡化,2021 年的平均糧食價格是近 50 年來最高,巴西的乾旱、洪水和霜害,使咖啡價格上漲 30%,消費者只能眼巴巴看著咖啡的價格節節高升。

糧價高漲會因為氣候變遷而惡化,2021 年的平均糧食價格是近 50 年來最高,巴西的乾旱、洪水和霜害,使咖啡價格上漲 30%。圖/Pixabay

俄羅斯、美國和加拿大⸺杜蘭小麥最大供應國⸺的乾旱,導致杜蘭小麥減產,麵包和麵條漲價已經讓消費者有感,以番茄為主的蔬果價格,也因為佛羅里達和加州氣候變遷問題而節節高升。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

世界曾經目睹幾次糧價飆高,1973 年,全球石油危機和乾旱造成糧價上漲,2008 年,石油價格上漲、澳洲乾旱以及美國決定種玉米來生產燃料而不是食用用途,因此推高動物飼料的價格而導致糧食價格膨脹,2021 年,糧價飆高的情形類似 1973 年,只是這次極端天氣扮演較顯著的角色。

糧價上漲影響各種收入的人,只是方式不同。糧價直接威脅低收入戶的糧食供應導致飢荒,至於較高收入家庭,則是較不健康的飲食和肥胖增加。

到2030 年以前,10 種主要農作物當中,9 種的生長速度將遲緩或開始放緩。至少部分來自氣候變遷,平均價格將看到顯著上升。圖/商業週刊

到 2030 年以前,10 種主要農作物當中,9 種的生長速度將遲緩或開始放緩。至少部分來自氣候變遷,平均價格將看到顯著上升。

——本文摘自《圖解全球碳年鑑:一本揭露所有關於碳的真相,並即時改變之書》,2022 年 9 月,商業周刊,未經同意請勿轉載。

商業周刊
12 篇文章 ・ 3 位粉絲

0

0
0

文字

分享

0
0
0
今年最火紅的昆蟲議題:台灣準備好阻止秋行軍蟲的奇幻旅程了嗎?
科學月刊_96
・2019/08/12 ・2739字 ・閱讀時間約 5 分鐘 ・SR值 569 ・九年級

莊汶博/臺灣大學農藝系助理教授

今 (2019) 年全臺最火紅的昆蟲議題,絕對非秋行軍蟲 (fall armyworm, FAW) 莫屬了!這個近期飄洋過海來臺灣的外來種,為何會重要到被全民「通緝」?牠的出現,又會對本土農業實務與管理帶來什麼巨大的挑戰?

蟲蟲危機哪裡來?

秋行軍蟲,又名草地貪夜蛾 (Spodoptera frugiperda) ,原分布於美洲大陸,於 2016 年突然入侵非洲奈及利亞,且 2 年內在非洲造成重大的經濟危害,隨後於 2018 年入侵印度。此外,秋行軍蟲除了今年 1 月在中國雲南現身,臺灣苗栗的飛牛牧場也於今年 6 月初發現第一例入侵案件,不到一個月,經全民通報與形態確認後發現破百個案例,現今連日本鹿兒島都能發現秋行軍蟲的蹤跡。

玉米植株上的秋行軍蟲幼蟲。圖/莊汶博攝影

秋行軍蟲的名聲之所以這麼響亮,是因為其幼蟲的寄主範圍廣且主要危害玉米、水稻及十字花科等農藝園藝主要作物,且植物受損的狀況相對其他害蟲來說嚴重許多,這隻蟲幼蟲的危害程度之大,令人感到驚訝。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

以玉米為例,在玉米上看到的危害大都會發生在玉米輪生期,秋行軍蟲的幼蟲偏好輪生期的未展開葉,並可從未展開葉一路往下吃到植物頂端的分生組織,造成玉米的產量損失。也因為如此,田間通常可透過玉米危害狀及昆蟲糞便量的觀察,來判斷秋行軍蟲危害的可能性。

為何秋行軍蟲喜好這部份的葉片?首先,輪生期未展開葉的木質素尚未建構完成,因此幼蟲攝食這部份的葉片比較容易消化且可相對得到較多的營養;而輪生期未展開葉的濕度夠,幼蟲躲在這裡比較不會因為溫度太高或是太陽直射造成水分喪失;最後,幼蟲躲在輪生期的未展開葉裡,可以躲避天敵的攻擊。

什麼!原來秋行軍蟲還有分種類喔!

在美洲,秋行軍蟲大多都出現在玉米田,然而該蟲有少部分族群在水稻及小型禾本科植物被發現,進而得知秋行軍蟲有 2 個品系,分別為玉米品系 (corn strain) 及水稻品系 (rice strain) 。

令人頭痛地,這兩品系無法利用外型來區分,目前可辨別的方法,主要是針對品系間的遺傳差異,以分子鑑定來做區分。此外,這兩品系的取食行為及成蟲交尾時間也明顯不同。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

然而,現今臺灣的通報案例雖皆在玉米田區發現,但分子鑑定的結果大多為水稻品系,僅有苗栗縣飛牛牧場鑑定結果為玉米品系,相當不尋常。不過,其實品系的不同,並不代表在玉米上取食的一定是玉米品系,反之亦然,牠們只是對寄主植物的喜好程度不同而已。

尤其這一波隨著西南氣流飛往臺灣的秋行軍蟲族群,可能為非洲或是亞洲入侵的少數特殊族群,已經無法利用原本美洲族群的相關研究來判斷其行為。

現今臺灣的通報案例皆在玉米田區發現。圖/PublicDomainPictures@Pixabay

我們與秋行軍蟲的距離

根據研究,利用分子鑑定發現,在非洲危害玉米的秋行軍蟲大多為水稻品系,這表示在非洲的族群對於寄主植物的偏好性已經跟在美洲族群不太一樣。這些灘頭堡的族群可能已改變其取食行為,因此臺灣的相關研究學者需了解這些族群的特性,例如取食行為等。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

現階段,大多數的研究都支持遷飛族群主要的寄主植物為玉米,在臺灣也是發現一樣的危害狀況。然而,需要思考的是,倘若當玉米採收後,在田間無玉米植株的狀況下,秋行軍蟲雌蛾會在哪些植物上產卵、替代植物或作物可能會受到哪些危害。

由於秋行軍蟲入侵非洲的時間為 2016 年,也代表著在短短 3 年內,已從非洲入侵到亞洲甚至東北亞,變成全球化的入侵物種,速度超乎眾人想像,也使得聯合國糧農組織 (Food and Agriculture Organization, FAO) 將此蟲列為全球預警的重要農業害蟲。

接下來,秋行軍蟲是否可以在入侵地區繁衍下一代,便成了重要的議題。在臺灣,已知該蟲的遷飛族群成功在此產出下一代的卵,也知道該子代已成功利用寄主植物(玉米)成長並化蛹,更有田間證據表示該族群已成功羽化成蛾。這些新羽化的族群是否能在臺灣建立起族群,為現在學者及政府單位觀察的重點。

草地貪夜蛾成蟲,是夜蛾科夜盜蛾屬的一種蛾。圖/維基百科

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

此外,倘若秋行軍蟲能在臺灣立足,它的長距離遷徙行為是否會造成在監測管理上的困難?倘若無法立足,在中國的族群是否會如同在北美的遷飛方式(每年從南方遷飛至北方)隨著西南氣流飛抵臺灣?若真如此,臺灣政府部門可能要有相關的配套措施。

現代問題需要現代手段,秋行軍蟲也需要防治手段

殷鑑入侵臺灣的秋行軍蟲為水稻品系,而水稻為臺灣最大的種植面積作物,其是否會受到秋行軍蟲的危害,格外受到重視。

目前為止,臺灣還尚未在水稻上發現秋行軍蟲,筆者也詢問過國際水稻研究院的昆蟲專家相關問題,得到的回應是目前他們也在仔細觀察全世界的水稻是否會受影響,但目前為止並沒有發現這樣的現象。

農業界對於秋行軍蟲的危害有 2 種不同的看法。一方專家認為,秋行軍蟲跟一般廣食性害蟲一樣,可利用現今的害蟲防治管理。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

另一方專家則認為,由於秋行軍蟲的寄主植物範圍遠大於現今在臺灣危害的害蟲,再加上其為新興入侵害蟲且有報導指出,秋行軍蟲對部份農藥具有抗藥性,故對於秋行軍蟲的入侵,需有比較謹慎並積極的管理策略。

臺灣還尚未在水稻上發現秋行軍蟲。圖/Crop Science

筆者認為,秋行軍蟲是否可能在臺灣立足尚待觀察,然而對於這種新興入侵昆蟲的可能危害,需要比較謹慎地看待,理由有幾點如下:

第一,輪作制度的優點之一,便是利用種植不同類的作物使田間病蟲的危害無法延續下去;倘若秋行軍蟲能在臺灣立足且其寄主範圍仍跟美洲族群相似,那臺灣現今的輪作制度將受到挑戰。第二,雖然臺灣現今有休耕補助,然而,雜草或綠肥作物可能也會成為秋行軍蟲的寄主植物,故休耕政策可能也需要有討論的必要。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

最後,則是有機農業及學校單位食農場域的管理方式──秋行軍蟲在臺灣是否會有天敵尚未了解,但筆者相信一些寄主範圍較廣的天敵昆蟲應該有機會作為防治的方法。

不過,這些天敵及現階段的生物防治資材,如蘇力菌、黑殭菌等,是否能有效管理秋行軍蟲的危害,仍有待觀察。

未雨綢繆總是好,秋行軍蟲別再跑

以上所提出的問題不盡然皆會發生,將有待政府相關單位及大專院校相關老師去做進一步的探討及研究。根據臺灣的防檢疫能力及田間管理能力,筆者相信,秋行軍蟲的危害可能不會像非洲或其他亞洲鄰國這樣的嚴重,然而仍需針對秋行軍蟲有一套害物整合管理 (Integrated Pest Management, IPM) 策略來因應其可能造成的危害。


本文摘自《科學月刊 08 月號/2019 第 596 期:仿物種智慧》科學月刊社出版

-----廣告,請繼續往下閱讀-----
科學月刊_96
249 篇文章 ・ 3437 位粉絲
非營利性質的《科學月刊》創刊於1970年,自創刊以來始終致力於科學普及工作;我們相信,提供一份正確而完整的科學知識,就是回饋給讀者最好的品質保證。