希斯领导着亚利桑那州立大学的全球蝗虫倡议，她在那里研究蝗虫的行为以及如何控制其破坏性的虫群。虽然她的研究重点是减少对农作物和社区的损害，但她对这些昆虫本身也怀有深深的敬意。
蝗群仍是全球性威胁
对许多人来说，蝗群让人联想到古代的瘟疫，但这种危险在今天非常真实。在世界各地，蝗群可以摧毁广大地区的农作物，毁灭生计，在某些地区甚至会扰乱儿童的教育和长期经济前景。一个单独的蝗群可以绵延数百平方英里——大约相当于纽约或菲尼克斯等主要城市的规模。
这就是为什么当希斯和她的国际研究团队发现一种直接、基于土壤的方法来减少蝗虫取食时，他们给予了密切关注。科学家们很早就意识到，这种方法可能会产生改变生活的后果。据他们所知，这是第一项在真实农业环境中测试该方法并证明其在实验室外有效的研穸。
在塞内加尔与农民共同测试这一理念
研究人员与塞内加尔的农民合作，这些农民经常面临塞内加尔蚱蜢的爆发。与沙漠蝗不同，该物种不会形成巨大的虫群，但其频繁的出现和较小的群体可能对当地农民造成更大的危害。这些社区此前曾与希斯合作，并推动进行更大规模的实地研究。
每位农民种植了两块小米地——一块施用氮肥，另一块不进行处理。
对比显而易见。施肥地块的蝗虫较少，作物受损减少，且收成是未施肥地块的两倍。
“这一突破代表了迁飞害虫可持续管理向前迈出的重要一步，提供了一种基于社区的工具，扩展了可用的治理方案，”希斯说道，她也是亚利桑那州立大学可持续发展学院和生命科学学院的副教授。
这项研究发表在《科学报告》期刊上。塞内加尔圣路易加斯顿·伯杰大学的马穆尔·图雷副教授担任第一作者，而希斯则是这项由美国国际开发署支持项目的首席研究员。
“这些结果对科学界和塞内加尔农民都具有重要意义，”图雷说。“这项研究让他们更好地了解了蚱蜢和蝗虫，以及在局部层面控制它们的实用方法。”
为何土壤质量塑造蝗虫行为
全球蝗虫倡议是朱莉·安·瑞格利全球未来实验室的一部分，专注于影响蝗虫爆发的众多系统。环境条件、昆虫生物学与行为、经济压力、公共政策以及土地管理都促成了破坏循环——同时也创造了阻断这些循环的机会。
经过15年多的研究，希斯发现了一致的模式。生长在贫瘠土壤中的作物往往会引发蝗虫爆发，因为这些植物含有高水平的碳水化合物和极少的蛋白质。
“这种碳水化合物偏向，或者说‘甜甜圈饮食’，对蝗虫群和群居蚱蜢的种群来说是最优的，”希斯说。就像依赖碳水化合物获取能量的耐力运动员一样，蝗虫依靠高碳水的植物来为其长距离移动提供燃料。
生长在富氮土壤中的植物则情况不同。它们含有更多的蛋白质和更少的碳水化合物，这对蝗虫来说是难以下咽的食物。它们的身体难以处理过量的蛋白质，无法获得足够的能量来生存。
富含蛋白质的植物可预防虫害
这些发现引出了一个关键问题。改变作物中蛋白质和碳水化合物的平衡能否防止蝗虫破坏？早期的实验室实验和实地观察暗示这可能行得通，但这一想法从未在运作中的农场进行过测试。对希斯来说，这一空白使得下一步行动显而易见。
此前曾与她合作过的两个塞内加尔村庄自愿参与。他们的农场经常因塞内加尔蚱蜢群而遭受严重损失。
在实验中，100名农民每人种植了两块小米地——一块施用氮肥，另一块留作不处理的对照组。
研究人员不确定蝗虫是否仍会从附近未处理的地块进入处理过的地块，或者高蛋白植物是否会吸引其他害虫。为了查明情况，团队在生长季节期间三次清点蝗虫数量并测量作物受损情况，并在收获时记录产量。
结果是决定性的。处理过的地块蝗虫较少，叶片受损较少，收获时小米产量翻了一番。团队也没有发现证据表明添加氮肥会加剧其他害虫问题。
从化肥到堆肥解决方案
虽然研究提供了氮肥，但这对于许多农业社区来说并不是一个现实的长期选择。可持续控制需要既经济实惠又能保护土壤健康的方法。
“正在进行的工作完全集中在堆肥上，我们似乎得到了相同的结果，”希斯说。
美国国际开发署对该项目的资助于2025年初结束，但在结果的鼓舞下，塞内加尔的农民已自行继续采用堆肥方法。
“农民一致表示，他们不再在清理土地后焚烧作物残留物，而是实行堆肥来为田地施肥，从而帮助减少蚱蜢侵扰。这项技术完全归功于该项目的掌握，”图雷说。
研究团队目前正在寻求额外资金，以将工作扩展到其他受蝗虫严重影响地区。
为何蝗虫研究对美国至关重要
美国目前没有本土蝗虫物种。那么为什么要研究它们呢？希斯说这种情况可能会改变。她正在密切监测中美洲蝗虫，其分布范围距离美国边境仅约200英里。
“我们可以相当确定地说，大约10到15年后，德克萨斯州将非常适合蝗虫生存，”希斯说。“它们是否会制造问题尚待确定，但这绝对是我们应该意识到的事情。”
即使没有蝗虫，蚱蜢已经在全国范围内构成了重大挑战。有12个关键物种被统称为“肮脏的一打”。
根据美国农业部的说法，这12种牧场蚱蜢（外加一种蟋蟀）是美国西部最严重的害虫威胁之一。当它们聚集时，会剥光牧场，与牲畜争夺食物，给牧场主带来严重问题。
虽然化学杀虫剂仍然是主要的控制工具，但全球蝗虫倡议正在努力寻找对人类和环境更安全的替代方案。
科学家从国外蝗虫爆发中学到的东西可能在国内证明至关重要，有助于美国更有效地管理迁飞害虫，并为蝗虫有朝一日越过边境的可能性做好准备。