Chinese Yellow Citrus Ant for Biological Control
A. In 1476, the farmers of Berne in Switzerland decided, according to this story, there was only one way to rid their fields of the cutworms attacking their crops. They took the pests to court. The worms were tried, found guilty and excommunicated by the archbishop. In China, farmers had a more practical approach to pest control. Rather than rely on divine intervention, they put their faith in frogs, ducks and ants. Frogs and ducks were encouraged to map up the pests in the paddies and the occasional plague of locusts. But the notion of biological control began with an ant. More specifically, the story says, it started with the predatory yellow citrus ant is a type of weaver ant, which has been polishing off pests in the orange groves of southern China for at least 1700 years. The yellow citrus ant $O is a type of weaver ant, which binds leaves and twigs with silk to form a neat, tent-like nest. In the beginning, farmers made do with the odd ants' nest here and there. But it wasn't long before growing demand led to the development of a thriving trade in nests and a new type of agriculture—ant farming.
Vào năm 1476, theo câu chuyện này, nông dân ở Berne, Thụy Sĩ, quyết định chỉ có một cách để loại bỏ sâu keo (cutworms) đang tấn công mùa màng của họ. Họ đưa sâu bệnh ra tòa. Lũ sâu bị xét xử, kết tội và bị tổng giám mục rút phép thông công. Ở Trung Quốc, nông dân có cách tiếp cận thực tế hơn để kiểm soát dịch hại. Thay vì dựa vào sự can thiệp của thần thánh, họ đặt niềm tin vào ếch, vịt và kiến. Ếch và vịt được khuyến khích để dọn sạch sâu bệnh trên các cánh đồng lúa và các trận dịch châu chấu không thường xuyên. Nhưng khái niệm kiểm soát sinh học bắt đầu từ một con kiến. Cụ thể hơn, câu chuyện kể rằng, nó bắt đầu với loài kiến cam vàng săn mồi, một loại kiến thợ dệt, đã tiêu diệt sâu bệnh trong các vườn cam ở miền nam Trung Quốc ít nhất 1700 năm. Kiến cam vàng Oecophylla smaragdina là một loại kiến thợ dệt, chúng kết dính lá và cành nhỏ bằng tơ để tạo thành một cái tổ gọn gàng, giống như cái lều. Ban đầu, nông dân chỉ dùng tạm vài cái tổ kiến đây đó. Nhưng không lâu sau, nhu cầu ngày càng tăng đã dẫn đến sự phát triển của một ngành buôn bán tổ kiến phát đạt và một loại hình nông nghiệp mới—nuôi kiến.
B. For an insect that bites, the yellow citrus ant is remarkably popular. Even by ant standards, Oecophylla smaragdina is a fearsome predator. It's big, runs fast and has a powerful nip – painful to humans but lethal to many of the insects that plague the orange groves of Guangdong and Guangxi in southern China. And for at least 17 centuries. Chinese orange growers have harnessed these six-legged killing machines to keep their fruit groves healthy and productive. The story explains that citrus – a fruits evolved in the Far East and the Chinese discovered the delights of their flesh early on. As the ancestral home of oranges, lemons and pomelos, China also has the greatest diversity of citrus pests. And the trees that produce the sweetest fruits, the mandarins—or kan-attract a host of plant-eating insects, from black ants and sap sucking mealy bugs to leaf-devouring caterpillars. With so many enemies, fruit growers clearly had to have some way of protecting their orchards.
Đối với một loài côn trùng hay cắn, kiến cam vàng lại đặc biệt được ưa chuộng. Ngay cả theo tiêu chuẩn của loài kiến, Oecophylla smaragdina cũng là một kẻ săn mồi đáng sợ. Nó to lớn, chạy nhanh và có cú cắn mạnh mẽ - gây đau đớn cho con người nhưng lại chí mạng đối với nhiều loài côn trùng gây hại cho các vườn cam ở Quảng Đông và Quảng Tây, miền nam Trung Quốc. Và trong ít nhất 17 thế kỷ, những người trồng cam Trung Quốc đã khai thác những cỗ máy giết chóc sáu chân này để giữ cho vườn cây ăn quả của họ khỏe mạnh và năng suất. Câu chuyện giải thích rằng các loại cây có múi – một loại trái cây – đã tiến hóa ở vùng Viễn Đông và người Trung Quốc đã sớm khám phá ra sự thú vị của phần thịt quả. Là quê hương tổ tiên của cam, chanh và bưởi, Trung Quốc cũng có sự đa dạng nhất về các loài sâu bệnh hại cây có múi. Và những cây cho quả ngọt nhất, như quýt—hay kan—thu hút hàng loạt côn trùng ăn thực vật, từ kiến đen, rệp sáp hút nhựa cho đến sâu bướm ăn lá. Với quá nhiều kẻ thù, người trồng cây ăn quả rõ ràng phải có cách nào đó để bảo vệ vườn cây của mình.
C. The West did not discover the Chinese orange growers' secret weapon until the early 20th century. At the time, Florida was suffering an epidemic of citrus canker and in 1915 Walter Swingle, a plant physiologist working for the US Department of Agriculture, was, the story says, sent to China in search of varieties of orange that were resistant to the disease. Swingle spent some time studying the citrus orchards around Guangzhou, and there he came across the story of the cultivated ant. These ants, he was told, were "grown" by the people of a small village nearby who sold them to the orange growers by the nestful.
Phương Tây đã không phát hiện ra vũ khí bí mật của những người trồng cam Trung Quốc cho đến đầu thế kỷ 20. Vào thời điểm đó, Florida đang phải hứng chịu một trận dịch bệnh loét cam quýt và vào năm 1915, Walter Swingle, một nhà sinh lý học thực vật làm việc cho Bộ Nông nghiệp Hoa Kỳ, theo câu chuyện, đã được cử đến Trung Quốc để tìm kiếm các giống cam kháng bệnh. Swingle đã dành thời gian nghiên cứu các vườn cây có múi quanh Quảng Châu, và ở đó ông tình cờ biết được câu chuyện về loài kiến được nuôi trồng. Ông được kể rằng, những con kiến này được "nuôi" bởi người dân ở một ngôi làng nhỏ gần đó, họ bán chúng cho những người trồng cam theo từng tổ.
D. The earliest report of citrus ants at work among the orange trees appears in a book on tropical and subtropical botany written by His Han in AD 304. "The people of Chiao-Chih sell in their markets ants in bags of rush matting. The nests are like silk. The bags are all attached to twigs and leaves which, with the ants inside the nests, are for sale. The ants are reddish-yellow in colour, bigger than ordinary ants. In the south if the kan trees do not have this kind of ant, the fruits will all be damaged by many harmful insects, and not a single fruit will be perfect."
Báo cáo sớm nhất về việc kiến cam hoạt động trong các cây cam xuất hiện trong một cuốn sách về thực vật học nhiệt đới và cận nhiệt đới được viết bởi His Han vào năm 304 sau Công nguyên. "Người dân Giao Chỉ bán kiến trong các túi đan bằng cói ở chợ. Tổ kiến giống như lụa. Các túi này đều được gắn vào cành và lá, cùng với kiến bên trong tổ, để bán. Loài kiến này có màu vàng đỏ, to hơn kiến thường. Ở phía nam, nếu cây kan không có loại kiến này, trái cây sẽ bị nhiều côn trùng có hại phá hoại, và không một quả nào còn nguyên vẹn."
E. Initially, farmers relied on nests which they collected from the wild or bought in the market — where trade in nests was brisk. 'It is said that in the south orange trees which are free of ants will have wormy fruits. Therefore the people race to buy nests for their orange trees,' wrote Liu Hsun in Strange Things Noted in the South, written about AD 890. The business quickly became more sophisticate. From the 10th century, country people began to trap ants in artificial nests baited with fat. "Fruit growing families buy these ants from vendors who make a business of collecting and selling such creatures," wrote Chuang Chi-Yu in 1130. "They trap them by filling hogs' or sheep's bladders with fat and placing them with the cavities open next to the ants' nests. They wait until the ants have migrated into the bladders and take them away. This is known as 'rearing orange ants'." Farmers attached the bladders to their trees, and in time the ants spread to other trees and built new nests. By the 17th century, growers were building bamboo walkways between their trees to speed the colonization of their orchards. The ants ran along these narrow bridges from one tree to another and established nests "by the hundreds of thousands".
Ban đầu, nông dân dựa vào các tổ kiến mà họ thu thập từ tự nhiên hoặc mua ở chợ - nơi việc buôn bán tổ kiến diễn ra sôi động. 'Người ta nói rằng ở phía nam, những cây cam không có kiến sẽ có quả bị sâu. Do đó, mọi người đổ xô đi mua tổ kiến cho cây cam của mình,' Liu Hsun viết trong "Những điều kỳ lạ ghi nhận ở phương Nam", được viết vào khoảng năm 890 sau Công nguyên. Công việc kinh doanh nhanh chóng trở nên tinh vi hơn. Từ thế kỷ thứ 10, người dân ở nông thôn bắt đầu bẫy kiến trong các tổ nhân tạo có mồi nhử bằng mỡ. "Các gia đình trồng cây ăn quả mua những con kiến này từ những người bán hàng rong chuyên thu thập và bán các sinh vật như vậy," Chuang Chi-Yu viết vào năm 1130. "Họ bẫy chúng bằng cách nhồi mỡ vào bàng quang lợn hoặc cừu và đặt chúng với các lỗ hở bên cạnh tổ kiến. Họ đợi cho đến khi kiến di cư vào bàng quang và mang chúng đi. Đây được gọi là 'nuôi kiến cam'." Nông dân gắn các bàng quang này vào cây của họ, và theo thời gian, kiến lan sang các cây khác và xây tổ mới. Đến thế kỷ 17, người trồng cây đã xây dựng các lối đi bằng tre giữa các cây để tăng tốc độ xâm chiếm của kiến trong vườn cây của họ. Đàn kiến chạy dọc theo những cây cầu hẹp này từ cây này sang cây khác và thiết lập hàng trăm ngàn tổ.
F. Did it work? The orange growers clearly thought so. One authority, Chi Ta— Chun, writing in 1700, stressed how important it was to keep the fruit trees free of insect pests, especially caterpillars. "It is essential to eliminate them so that the trees are not injured. But hand labour is not nearly as efficient as ant power…" Swingle was just as impressed. Yet despite this reports, many Western biologists were skeptical. In the West, the idea of using one insect to destroy another was new and highly controversial. The first breakthrough had come in 1888, when the infant a orange industry in California had been saved from extinction by the Australian vedalia beetle. This beetle was the only thing that had made any inroad into the explosion of cottony cushion scale that was threatening to destroy the state's citrus crops. But, as Swingle now knew, California's "first" was nothing of the sort. The Chinese had been expert in biocontrol for many centuries.
Liệu nó có hiệu quả? Những người trồng cam rõ ràng nghĩ vậy. Một nhà chức trách, Chi Ta— Chun, viết vào năm 1700, nhấn mạnh tầm quan trọng của việc giữ cho cây ăn quả không bị sâu bệnh, đặc biệt là sâu bướm. "Việc loại bỏ chúng là điều cần thiết để cây không bị tổn thương. Nhưng lao động chân tay không hiệu quả bằng sức mạnh của kiến…" Swingle cũng ấn tượng không kém. Tuy nhiên, bất chấp báo cáo này, nhiều nhà sinh vật học phương Tây vẫn hoài nghi. Ở phương Tây, ý tưởng sử dụng một loài côn trùng để tiêu diệt một loài côn trùng khác là mới mẻ và gây nhiều tranh cãi. Bước đột phá đầu tiên đến vào năm 1888, khi ngành công nghiệp cam non trẻ ở California được cứu khỏi sự tuyệt chủng nhờ bọ rùa vedalia của Úc. Loài bọ cánh cứng này là thứ duy nhất tạo ra bất kỳ sự đột phá nào trong việc chống lại sự bùng nổ của rệp sáp đệm bông đang đe dọa phá hủy mùa màng cam quýt của bang. Nhưng, như Swingle bây giờ đã biết, "lần đầu tiên" của California không phải là đầu tiên. Người Trung Quốc đã là chuyên gia về kiểm soát sinh học trong nhiều thế kỷ.
G. The story goes on to say that the long tradition of ants in the Chinese orchards only began to waver in the 1950s and 1960s with the introduction of powerful organic (I guess the author means chemical insecticides). Although most fruit growers switched to chemicals, a few hung onto their ants. Those who abandoned ants in favour of chemicals quickly became disillusioned. As costs soared and pests began to develop resistance to the chemicals, growers began to revive the old ant patrols. They had good reason to have faith in their insect workforce. Research in the early 1960s showed that as long as there were enough ants in the trees, they did an excellent job of dispatching some pests— mainly the larger insects—and had modest success against others. Trees with yellow ants produced almost 20 per cent more healthy leaves than those without. More recent trials have shown that these trees yield just as big a crop as those protected by expensive chemical sprays.
Câu chuyện tiếp tục nói rằng truyền thống lâu đời về kiến trong các vườn cây ăn quả của Trung Quốc chỉ bắt đầu lung lay vào những năm 1950 và 1960 với sự ra đời của các loại thuốc trừ sâu hữu cơ (tôi đoán tác giả muốn nói là hóa chất) mạnh. Mặc dù hầu hết người trồng cây ăn quả chuyển sang dùng hóa chất, một số ít vẫn bám trụ với kiến của họ. Những người từ bỏ kiến để chuyển sang hóa chất nhanh chóng bị vỡ mộng. Khi chi phí tăng vọt và sâu bệnh bắt đầu phát triển khả năng kháng hóa chất, người trồng cây bắt đầu khôi phục lại các đội tuần tra kiến cũ. Họ có lý do chính đáng để tin tưởng vào lực lượng lao động côn trùng của mình. Nghiên cứu vào đầu những năm 1960 cho thấy miễn là có đủ kiến trên cây, chúng đã làm rất tốt công việc tiêu diệt một số loài sâu bệnh—chủ yếu là các loài côn trùng lớn hơn—và đạt được thành công khiêm tốn đối với các loài khác. Cây có kiến vàng tạo ra nhiều hơn gần 20% lá khỏe mạnh so với cây không có. Các thử nghiệm gần đây hơn đã chỉ ra rằng những cây này cho năng suất thu hoạch tương đương với những cây được bảo vệ bằng các loại thuốc phun hóa học đắt tiền.
H. One apparent drawback of using ants—and one of the main reasons for the early skepticism by Western scientists was that citrus ants do nothing to control mealy bugs, waxy-coated scale insects which can do considerable damage to fruit frees. In fact, the ants protect mealy bugs in exchange for the sweet honeydew they secrete. The orange growers always denied this was a problem but Western scientists thought they knew better. Research in the 1980s suggests that the growers were right all along. Where mealy bugs proliferate under the ants' protection they are usually heavily parasitized and this limits the harm they can do. Orange growers who rely on carnivorous ants rather than poisonous chemicals maintain a better balance of species in their orchards. While the ants deal with the bigger insect pests, other predatory species keep down the numbers of smaller pests such as scale insects and aphids. In the long run, ants do a lot less damage than chemicals-and they're certainly more effective than excommunication.
Một nhược điểm rõ ràng của việc sử dụng kiến—và là một trong những lý do chính cho sự hoài nghi ban đầu của các nhà khoa học phương Tây—là kiến cam không làm gì để kiểm soát rệp sáp, loài côn trùng có vảy phủ sáp có thể gây thiệt hại đáng kể cho cây ăn quả. Trên thực tế, kiến bảo vệ rệp sáp để đổi lấy dịch ngọt (honeydew) mà chúng tiết ra. Những người trồng cam luôn phủ nhận đây là một vấn đề nhưng các nhà khoa học phương Tây nghĩ rằng họ biết rõ hơn. Nghiên cứu trong những năm 1980 cho thấy rằng những người trồng cam đã đúng ngay từ đầu. Nơi rệp sáp sinh sôi nảy nở dưới sự bảo vệ của kiến, chúng thường bị ký sinh nặng nề và điều này giới hạn tác hại mà chúng có thể gây ra. Những người trồng cam dựa vào kiến ăn thịt thay vì hóa chất độc hại duy trì sự cân bằng loài tốt hơn trong vườn cây của họ. Trong khi kiến xử lý các loài sâu bệnh côn trùng lớn hơn, các loài săn mồi khác giữ số lượng các loài sâu bệnh nhỏ hơn như rệp vảy và rệp vừng ở mức thấp. Về lâu dài, kiến gây ra ít thiệt hại hơn nhiều so với hóa chất—và chúng chắc chắn hiệu quả hơn là rút phép thông công.