本报讯 “我吃过蟋蟀、粉虫和蝗虫,吃过世界各地很多其他种类的昆虫,觉得味道很好。”荷兰瓦赫宁根大学研究员Marcel Dicke知道昆虫是人类蛋白质的极佳来源,但他没想到昆虫对作物种植也有积极影响。
在3月3日发表于《植物科学趋势》的一篇观点文章中,Dicke和同事讨论了利用昆虫作为肥料对保障粮食安全和促进可持续种植的好处。他们认为,该方法可以提高植物的生长、健康和适应力。
昆虫产生的残余物主要有两种形式:蜕皮和碎渣。Dicke说,碎渣主要包括昆虫的粪便和蛀屑。添加到土壤中后,蜕皮和碎渣能促进植物生长和健康。昆虫的粪便中富含氮,这是一种对植物生长至关重要的营养物质,但在大多数土壤中都很稀缺。
昆虫的外骨骼富含几丁质,这是一种大多数生物体都难以消化的聚合物。“然而,有一组细菌可以代谢几丁质,这些微生物能增加植物抵御疾病和害虫的能力。”Dicke说,当蜕皮被添加到土壤中后,那些有益细菌的数量就会增加。
Dicke团队将昆虫饲养的副产品应用到农作物上,认为这是一个实现浪费极少的循环食物系统的新途径。这些昆虫以农作物种植或食物生产的废料为食,然后为人类提供食物,最后再利用昆虫生产的剩余物促进作物生长。现在,这种做法需要得到人们的支持。
Dicke将昆虫称为“迷你家畜”,与传统家畜相比,昆虫的养殖效率更高。生产1公斤牛肉大约需要25公斤草。同样数量的草可以产生10倍的可食用昆虫蛋白质。这是因为昆虫的转换率较高,而且高达90%的部分是可食用的,而一头牛只有40%的部分是可食用的。
研究人员计划继续研究蜕皮在防治害虫方面的潜力。当被昆虫攻击时,植物的叶子会产生挥发物,吸引害虫的捕食者。Dicke说:“我把它称为植物的呼救。后者正在招募保镖。”
Dicke认为,类似过程也可能发生在植物根部。微生物消化昆虫粪便中的甲壳素,也可能通过分解致病真菌,使植物对害虫产生抵抗力,从而为植物提供安全保障。“研究已经表明,与根部有关的微生物有助于植物预防疾病。”Dicke说,“现在我们正在研究植物根部是否吸收了帮助其抵御害虫的微生物。”(晋楠)
相关论文信息:
https://dx.doi.org/10.1016/j.tplants.2022.01.007
《中国科学报》 (2022-03-10 第2版 国际)