ARROW ROCK, Mo. – Det tok bare to dager for larvene å ødelegge Duane Brunes 10 mål med alfalfa.
Brune, som driver Pin Oak Farms i New Haven, sa at han får fire eller fem pedaler hver gang han setter ned foten.
“Det var bokstavelig talt en hær av ormer som krøp over bakken,” sa han.
Egentlig. Larvene er larvene til fallarmyworm-møll, en planetarisk inntrenger av avlinger. Det årlige beløpet for angrepene deres er på minst 300 millioner dollar til bønder i USA og milliarder av dollar over hele verden.
Men nå er forskere ved University of Missouri på randen av en ny grense innen skadedyrbekjempelse: De overøser åkrene med et kjemikalie – ikke et plantevernmiddel – som kopierer møllens feromoner, overvelder sansene og hindrer den i å pare seg. insekter egen biologi mot det. Systemet kan reformere skadedyrbekjempelsen i USA og være enda mer nyttig i land der selvforsynende jordbruk er vanlig og tilgang til genmodifiserte avlinger ikke er det.
Og forskningen kommer på et kritisk tidspunkt. Det er mulig at klimaendringer kan føre til et angrep av armyworms, frykter forskerne, som gjør dem i stand til å forårsake mer utbredt skade ettersom insektene tilpasser seg vanlige våpen i en bondes arsenal, for eksempel genmodifiserte avlinger og plantevernmidler.
“Det er et helt nytt spillefelt nå,” sa Kevin Rice, en entomolog fra Mizzou Extension som leder en utprøving av det nye systemet.
Slik fungerer det: Forskere hamrer garn av pinner i kornåker. Pinnene bærer strimler av fabrikklaget feromon, som sakte slippes ut i luften over maisen. Og når møllene lander i håp om å parre seg, blir de overveldet av lokken. Strategien, kalt «parringsavbrudd», kan hindre møll i å produsere avlingsetende larver, insektets larvestadium.
Å avbryte paringen er ikke et nytt verktøy – den romantiske risikoen for møll er en voksende virksomhet.
Oklahoma-baserte Trécé Inc. lager paringsavbruddsprodukter som fungerer for andre møll. Antallet nye bønder som kjøper systemene vokser 30-40 prosent hvert år, sa Danielle Kirkpatrick, selskapets tekniske støttekoordinator.
Provivi, et Los Angeles-selskap som lager lignende dispensere, lanserte et fallormsystem i Mexico i 2020. Selskapet sier at produktet ble brukt av 1000 dyrkere det første året.
Men Mizzou-forskerne, som bruker Trécés stenger, er blant de første som tester oppsettet for fallormer i USA.
Det er fortsatt noen hindringer å fjerne i Missouri-rettssaken. Bønder vil kanskje ikke plante hundrevis av pinner slik forskerne gjorde, sa Rice. Og de vil ikke kjøpe dispenserne hvis de er for dyre.
Målet, sa han, er imidlertid å lage proof of concept for Trécés system og deretter gjøre det kostnadseffektivt for bøndene.
“Vi gjorde det til det maksimale, og vi vet at ingen produsent noen gang ville gjøre det,” sa Rice. “Men hvis det ikke fungerer på det nivået, så er det på tide å gå videre.”
Hvis det fungerer, kan det skade angrepene som ødelegger bøndenes åkre og fortjeneste.
Hæren samles i sør
Høsthærormer, i motsetning til ekte hærormer, er kaldblodige, så de tilbringer vinteren i det varme sørlige Texas og tuppen av Florida og krysser vindstrømmer nordover til bøndenes felt som starter om våren. De faller fra himmelen “som fallskjermjegere” på avlinger for å produsere avkom, sa Rice.
Larvene blir opptil 1,5 tommer lange, grønne og brune soldater som dukker opp under dekke av mørket for å mate. De spiser mer enn 80 typer planter.
Når armyworms har fortært et felt, marsjerer de i massevis til neste tilgjengelige mål, og gir dem deres karakteristiske navn.
Andy McCorkill, en husdyrfeltspesialist fra University of Missouri Extension og en bonde i Dade County, anslo at han hadde en tropp med armyworms 300 fot bred og en kvart mil lang i et av beitemarkene hans av Johnsongrass, en type gress. angrep i fjor.
“De hadde spist opp hvert blad ned til bakken,” sa han.
Larver kan strippe åkre fullstendig, eller skade avlinger nok til å redusere avlingene og gjøre planter mer sårbare for andre sykdomsangrep. Og de kan være spesielt vanskelige å drepe fordi de større larvene er mer tolerante for insektmidler.
Til slutt graver de seg under jorden for å bli en møll. De voksne kommer ut av jorden og starter hele prosessen igjen, og hopper froskene nordover til høyere breddegrader.
Marsjen er sesongbasert: den stopper når vinteren senker seg for å fryse hæren.
Men i fjor red armyworms vindstrømmene lenger nord og spiste avlingene mye lenger enn vanlig. De utnyttet optimale værforhold til å sette i gang et angrep som entomologer sier var det verste siden 1970-tallet.
Katelyn Kesheimer, en forlengelsesentomolog ved Auburn University, sa at en varm vinter tillot flere av de kaldblodige dyrene å overleve og ga dem en “hoppstart” på vårtrekket. Rekord vårregn gjorde at plantene vokste raskere og grønnere, og skapte mer attraktive landingsmål for modne møll.
“Det var bare en fantastisk buffé med det de ville spise,” sa Kesheimer.
Klimaendringer forventes å gjøre den varme vinteren og den stormfulle våren 2021 mer vanlig, sa hun, noe som fører til hyppigere alvorlige utbrudd.
Noe forskning spår også at stigende temperaturer kan tillate hærormer å overvintre lenger nord ettersom tropiske temperaturer blir for varme til at de kan overleve. Og de kan produsere flere generasjoner per vekstsesong fordi varme kan fremskynde livssyklusen deres, fant forskerne.
Rice, Mizzou-forskeren, sa at det er en kombinasjon som driver ødeleggelse.
“Det er litt som investeringsbank,” sa han. “Hvis du starter med et høyere tall og har flere generasjoner per år, vil du ha en høyere befolkning i området.”
Vekstsesongen forlenges også etter hvert som temperaturen stiger, noe som betyr at larver kan være i stand til å henge lenger når de når nord.
Og det er ikke alt. Verktøyene som bøndene er avhengige av for å kontrollere fallarmyormer kan bli mindre kraftige.
Det er forskning som viser at insekter kan utvikle resistens mot insektmidler, til og med en type genmodifisert avling kalt Bt-mais. Mais er et utbredt skadedyrbekjempelsesverktøy, plantet på mer enn 80 % av alle amerikanske maisarealer, som produserer giftige proteiner som dreper insekter.
“Vi trenger bare flere verktøy i verktøykassen mot denne plagen,” sa Kesheimer. “Fordi litt for mye kommer til å bli mye bedre enn en ting som de kommer til å motstå eller til slutt bare finne en vei rundt.”
Krasj i spillet
Forskere i Missouri fremholder feromoner, et kjemikalie som kvinnelige møll produserer som et fyrtårn for å tiltrekke seg kamerater, som et nytt verktøy for å bekjempe armyworms.
Hunnmøll har kjertler som frigjør feromon, en artsspesifikk forbindelse. De pumper feromonet ut i luften om natten og hannmøllene bruker feromonreseptorene på antennene for å oppdage kjemikaliene og finne hunnen. Så parer de seg. Hunnene kan produsere opptil 2000 egg i løpet av fem dagers levetid.
Forskernes eksperiment ble designet for å stoppe romantikken til møllene: Plaststrimler med feromon festes til trestolper i bakken med en knyteklemme. Båndene sender ut skyer av feromoner så intense at menn ikke kan identifisere en ektefelle.
“De kan ikke snakke med hverandre fordi det bare er masseforvirring,” sa Rice.
Tidlig en varm morgen forrige måned møttes forskere i hjørnet av en kornåker eid av Legacy Ridge Farms nordvest for Arrow Rock, en av teststedene deres, og kom opp med en spillplan. Varmeindeksen var nesten 100 grader.
Teknikerne Justice Hennemann og Jack Tallmage beveget seg ut av syne med et landmålerhjul gjennom rader med maisfjøs for å måle lengden og bredden på hver feltseksjon.
De matet målingene tilbake til Kelsey Benthall, en doktorgradsstudent i Missouri som ledet prosjektet sammen med Rice, som beregnet målingene teamet ville bruke for stedets tre 18 mål store behandlingssteder.
“Hver gang jeg meldte meg på dette, visste jeg ikke at jeg skulle gjøre 100-graders matematikk igjen,” sa Benthall.
Hun utpekte en del av feltet, atskilt fra resten av en barriere av trær, som en kontrollplott og designet to andre tester. De plasserte 640 pinner med et enkelt nav, pluss 80 tårn – flere nav i en ring rundt en sentral stang – et nytt system forskerne tester.
Overflødig fuktighet møtte teamet hver gang de gikk inn i kornåkrene for å plante en stake. Svetten glitrer i pannen hans.
Forskerne la også til en serie klebrige feller til hver tomt, som tiltrekker fallarmyworms ved å bruke de samme feromonene som pinnene, og deretter fanger møllene inne. Hver uke vil Benthall gå tilbake til kornet for å telle antall armyworms de fanger på det lokket.
De håper de ikke finner mye i feromonfeltene. Dette betyr at mannlige møll har like store problemer med å finne attraktivitet som deres romantiske partnere.
Bønder er ikke jevnt overbevist.
Brune, Pin Oak-bonden, sa at et parringsavbruddssystem kanskje ikke er verdt det for operasjonen hans fordi han bare ser utbrudd hvert fjerde eller femte år. Kostnaden og konsentrasjonen av dispensere som trengs per acre vil spille en stor rolle i hans avgjørelse.
Men Derek Davis, eieren av Legacy Ridge, sa at han ville vurdere feromonandeler – hvis forsøkene lykkes.
Å finne måter å kontrollere insekter i organiske og ikke-GMO-felt har alltid vært en utfordring, sa han.
“Alt vi kan lære her, ikke bare for gården vår,” sa han, “vi kan hjelpe andre produsenter med disse utfordringene.”
