不同性信息素配方、诱捕器类型与不同来源诱芯对印度谷螟诱捕效果的影响
2019-01-15俞卓尔邓建宇汪中明傅伟杰周国鑫林海红曹跃军郑雄友唐建伟
俞卓尔 邓建宇 汪中明 傅伟杰 周国鑫林海红 曹跃军 郑雄友 唐建伟
(浙江农林大学农业与食品科学学院1,杭州 311300)(国家粮食局科学研究院2,北京 100037)(浙江方舟粮食仓储有限公司3,舟山 316043)
目前对印度谷螟的防治主要包括卫生清洁、低温储藏[4-5]、气调储藏[6-7]等物理手段和使用磷化氢(PH3)为代表的化学药剂熏蒸的化学手段。而其他的防治手段,如天敌昆虫[8-9]、苏云金芽孢杆菌制剂[10]、植物提取物[11-13]、诱虫灯[14-15]以及性信息素技术[16-18]等手段并未得到大面积推广与应用。性信息素诱捕技术作为一种新型的生物防治技术,具有专一性高、绿色无毒、高效等优点,是绿色储粮技术的重要组成部分。
从印度谷螟雌蛾提取的第一种性信息素成分是顺9,反12-十四碳二烯醇醋酸酯(Z9,E12-14∶OAc)[19-20],该成分对于粉斑螟Cadracautella也有较好的引诱效果[21]。得益于对活体昆虫释放的极小量信息素进行采集、分离、鉴定等多种技术的发展,目前已有研究表明印度谷螟性信息素的有效组分包括四种物质:顺9,反12-十四碳二烯醇醋酸酯(Z9,E12-14∶OAc)(ZETA)、顺9,反12-十四碳二烯-1-醇(Z9,E12-14∶OH)、顺9,反12-十四碳二烯-1-醛(Z9,E12-14∶Ald)和顺9-十四碳烯醇醋酸酯(Z9-14∶OAc)[22-23]。因此本研究对主要组分Z9,E12-14∶OAc设计了不同剂量进行诱捕效果测定;采用Z9,E12-14∶OAc与Z9,E12-14∶OH二元组分不同的比例配方进行了诱捕效果的测定;并对三角形诱捕器、米面蛾诱捕器、干式诱捕器、水盆诱捕器、小船型诱捕器、螟蛾诱捕器6种目前常见的鳞翅目昆虫诱捕器的诱捕效果进行了比较;最后比较了不同来源的诱芯对印度谷螟的诱捕效果。本研究为应用性信息素监测与防治印度谷螟的技术提供了支持。
1 材料与方法
1.1 供试基地
实验地位于浙江省舟山市舟山储备中转粮库,地处舟山市临港工业区,南面紧靠舟山市老塘山港区,北接舟山跨海大桥。库区占地面积300亩,总仓容21万t,包括10万t立筒库、3万t平房仓、8万t浅圆仓。
1.2 供试材料
顺9,反12-十四碳二烯醇醋酸酯(Z9,E12-14∶OAc)、顺9,反12-十四碳二烯-1-醇(Z9,E12-14∶OH):日本Shin-Etsu公司;正己烷,分析纯:国药集团化学试剂有限公司。
性信息素诱芯:自制诱芯(Z9,E12-14∶OAc/Z9,E12-14∶OH=7/3,0.5 mg)(北京中捷四方生物科技有限公司的黑色橡胶诱芯),其他诱芯分别购自厦门英格尔农业科技有限公司、常州宁录生物科技有限公司、北京中科白云绿色生物技术有限公司、漳州泽火信息科技有限公司、北京中捷四方生物科技有限公司。市售诱芯性信息素成分为Z9,E12-14∶OAc,剂量1~2 mg。
诱捕器:三角形诱捕器、米面蛾诱捕器、干式诱捕器、水盆诱捕器、小船型诱捕器、螟蛾诱捕器。
注:a三角形诱捕器:单面平板长50 cm,三角形边长20 cm。b米面蛾诱捕器:三角形,单面平板长20 cm,三角形边长8 cm。c干式诱捕器:圆筒形,筒高25 cm,直径15 cm。d水盆诱捕器:直径30 cm,高8 cm的塑料盆。e小船型诱捕器:上层塑料板与下层粘板长40 cm,宽20 cm。f螟蛾诱捕器:圆筒形,筒高25 cm,直径20 cm。(除水盆诱捕器自制外,其余诱捕器均购自北京中捷四方生物科技股份有限公司)。图1 实验诱捕器图片
诱捕器设置:a三角形诱捕器:在塑料板中间一面将配套的黏板放置好,在黏板中心放置一枚诱芯(凹面朝上),将塑料板按折痕折成三角形后用细铁丝穿过孔洞进行固定。
城市发展用地与河道行洪通道之间的矛盾越来越突出。比如城市发展受用地条件限制,改变河道流向,对原河道进行改道或盖箱涵,有的与涉河项目管理的法规制度相冲突,协调难度大,需要各部门充分论证、相互协调,在满足法律法规的前提下,找出最优的实施方案。
b米面蛾诱捕器:将诱捕器内面的保护纸撕去后取下配套诱芯,将自制诱芯凹面朝上放置于粘板中心,按折痕将诱捕器折成三角形并固定卡扣。
c干式诱捕器:将诱捕器顶盖上的插销旋开取下,用细铁丝将诱芯固定在插销孔洞上,再将插销置回诱捕器中旋紧,在诱捕器底部开口处旋上500 mL矿泉水瓶。
d水盆诱捕器:在盆口箍两根沿直径方向且互相垂直的细铁丝,铁丝交叉处穿有制成后的硅胶诱芯,在水盆内注入适量肥皂水,至距盆口约3 cm,水面距离悬挂的诱芯1 cm左右。
e小船型诱捕器:将诱芯用细铁丝固定在诱捕器中心插销上,将配套黏板扣在诱捕器两边的塑料条上固定,使下方黏板距离上方塑料板约有10 cm,距离诱芯约5 cm。
f螟蛾诱捕器:将诱芯用细铁丝固定在诱捕器底部横条上(凹面向下)。
1.3 方法
1.3.1 不同剂量的主组分Z9,E12-14∶OAc诱捕效果测定
将印度谷螟性信息素主要组分Z9,E12-14∶OAc分为0.2、2、5、10、30 mg 5组,以溶剂正己烷为空白对照组,设置5个重复,放置于小船型诱捕器内,将同一重复内包含所有处理的诱捕器悬挂于立筒仓底部机械输送带上方同一区域内,距离地面约1.5 m,间隔10 m,共放置5 d(诱捕实验时间由虫口密度与处理数来确定,下同),每天循环更换同一区域内各不同剂量诱捕器位置。最后一天观察记录虫量。
1.3.2 两组分(Z9,E12-14∶OAc/Z9、E12-14∶OH)不同比例的性信息素诱芯诱捕效果测定
将印度谷螟性信息素组分Z9,E12-14∶OAc和Z9,E12-14∶OH分别按不同比例1∶9、2∶8、3∶7、4∶6、5∶5、6∶4、7∶3、8∶2、9∶1分为9组配制成诱芯,剂量为2 mg,以只加水的水盆诱捕器为空白对照,设置5个重复,配合水盆诱捕器使用。将同一重复内包含所有比例的诱捕器放置于立筒仓底部机械输送带同一区域的铁盖上,距离地面约1.5 m,间隔10 m,共放置9 d,每天观察记录虫量,并将前一天诱捕到的虫子从水中捞出,且每天循环更换同一区域内各比例诱捕器位置。
1.3.3 不同类型诱捕器诱捕效果对比
在6种不同种类的诱捕器中放置自制诱芯,每个处理4个重复,将同一重复内包含所有处理的诱捕器悬挂于立筒仓底部机械输送带上方同一区域内,距离地面约1.5 m,间隔10 m,共放置14 d,每天循环更换同一区域内各处理位置并记录各处理诱捕量。
1.3.4 不同来源诱芯诱捕效果对比
统一使用米面蛾诱捕器,将诱捕器内面的保护纸撕去后取下配套诱芯,将不同来源的诱芯分别放置在去掉诱芯的诱捕器中,以不含诱芯的米面蛾诱捕器作为空白对照,排除诱捕器本身的影响,共7组处理,设置5个重复实验。将同一重复内包含所有比例的诱捕器放置于立筒仓底部机械输送带同一区域的铁盖上,距离地面约1.5 m,间隔10 m,共放置9 d,每天循环更换同一区域内各处理位置并记录各处理诱捕量。
1.4 数据处理
对各实验所得数据用EXCEL软件初步统计处理;采用SPSS 20.0软件,对各试验数据进行单因素方差分析;对不同配比和不同剂量诱芯实验的数据,差异显著性分析采用Duncan法,对不同类型诱捕器实验所得数据进行开根号转换,转换结果方差不具齐性,故采用Dunnett法进行差异显著性分析,对不同来源诱芯实验所得数据采用Turkey法进行差异显著性分析。
2 结果与分析
2.1 印度谷螟性信息素主组分Z9,E12-14∶OAc不同剂量诱芯诱蛾效果
不同剂量处理的印度谷螟性信息素诱芯的实验结果如表1所示,处理1~5的平均诱虫量都显著高于对照组。处理5(30 mg)的性诱芯平均诱捕量最大,为14.2头,但各处理之间皆无显著差异。
表1 印度谷螟性信息素主组分Z9,E12-14∶OAc
注:不同小写字母表示差异显著(P<0.05),余同。
2.2 印度谷螟性信息素两组分不同比例性诱芯诱蛾实验结果
由表2可见,处理C、E、F、G、H的平均诱虫量显著高于对照组J,其中处理G(7∶3)的平均诱虫量最大,为21.0头,是对照组J的9.5倍,处理A(1∶9)的平均诱虫量最小,为6.0头。
表2 印度谷螟性信息素两组分(Z9,E12-14∶OAc/Z9、E12-14∶OH)
2.3 不同诱捕器对印度谷螟诱捕效果实验结果
实验结果如表3所示,在均使用实验室自制的诱芯时,处理b(米面蛾诱捕器)的平均诱虫量最高,达到103.3头,诱捕效果显著高于处理a(三角形诱捕器)、c(干式诱捕器)、e(小船诱捕器)、f(螟蛾诱捕器),但与处理d(水盆诱捕器)没有显著差异。而处理d的诱捕效果也显著高于除了处理b外的其余处理。处理a与处理e在诱捕效果上没有显著差异,均显著高于处理c与处理f。
表3 不同诱捕器对印度谷螟的平均诱虫量
2.4 不同来源诱芯对印度谷螟诱捕效果实验结果
实验结果(表4)表明处理F(自制诱芯)的平均诱虫量最大,达到22.4头,显著高于处理B(常州宁录)的诱芯,但与除对照外其余处理没有显著差异。所有的处理平均诱虫量都显著高于对照G(没有诱芯的米面蛾诱捕器)。
表4 不同诱芯对印度谷螟的平均诱虫量
3 讨论与结论
本研究的结果显示单一组分性信息素顺9,反12-十四碳二烯醇醋酸酯(Z9,E12-14∶OAc)在剂量不同时对印度谷螟雄性成虫的引诱效果没有显著的差异,因此0.5 mg成为考虑成本后的最适剂量;顺9,反12-十四碳二烯醇醋酸酯(Z9,E12-14∶OAc)和顺9,反12-十四碳二烯-1-醇(Z9,E12-14∶OH)在7∶3比例时引诱活性较高;在统一使用自制诱芯时,北京中捷四方生物科技有限公司的米面蛾诱捕器平均诱虫量达到103.3头,效果最佳;自制诱芯的平均诱虫量在数量上大于其他市面购置的诱芯,达到22.4头,因此选择米面蛾诱捕器与自制诱芯组合作为最高效的印度谷螟诱捕装置。
有研究指出性信息素在完善的多组分配合使用时引诱效果能得到极大的提升[24]。雌性成虫在交配资源上的竞争会使雌虫释放的性信息素出现变化,雄性成虫在接收到求偶雌虫的性信息素后会有交配选择现象,雄虫一般会基于这种性信息素的变化做出选择,如果能使性信息素诱剂的组分更完善,配比更有效,就能在与真正雌性成虫的竞争中不处于弱势地位,能更有效地引诱雄虫[25]。Eizaguirre等[26]研究发现,在实验室条件下一点黏虫(mythimnaunipuncta)的雄虫对多组分的性信息素的反应显著强于只有单一主要组分的性信息素,但在田间实验中这一差距并不明显。前人研究都为本研究对2组分的性信息素进行配比筛选提供了理论依据,结合本研究对不同来源诱芯效果对比的结果,2组分的诱芯在0.5 mg的低剂量时诱捕效果已优于1 mg以上高剂量的单一主组分的商品诱芯,更有效证明印度谷螟性信息素在一定配比的多组分时引诱效果高于单一组分。因此,如何在平衡成本的前提下加入另外2种印度谷螟性信息素组分顺9,反12-十四碳二烯-1-醛(Z9,E12-14∶Ald)和顺9-十四碳烯醇醋酸酯(Z9-14∶OAc),进一步提高印度谷螟性诱芯的引诱效果,推进性信息素的应用,成为必要的后续研究工作。
目前对于不同种类诱捕器效果比较的研究有很多,但多只是两三个诱捕器之间进行比较,不够系统全面。例如Kehat等[27]研究发现非黏板型的诱捕器对苹果蠹蛾(Cydiapomonella)的诱捕效果普遍好于黏性诱捕器。国内沈兆鹏等[28]对菲洛康1C诱捕器、菲洛康Ⅱ诱捕器、三角形诱捕器对印度谷螟诱捕效果进行了比较,发现菲洛康1C型诱捕器诱虫量略高于三角形诱捕器。本研究对更多种类的诱捕器诱捕效果进行对比,发现北京中捷四方生物科技股份有限公司的米面蛾诱捕器效果在参与实验的所有诱捕器中最好,为紧接的不同诱芯效果的实验提供了一个高效的诱捕平台。赵志国等[29]研究发现边长最小的(10 cm)的三角形诱捕器对梨小食心虫的诱捕效果最好,由此推测米面蛾诱捕器诱捕效果显著高于同样为三角形的三角形诱捕器的原因可能在于诱捕器的体积大小不同导致印度谷螟有可能未接触到粘板而飞出体积更大的三角形诱捕器。
有关于诱捕器设置方面的研究多局限于单一诱捕器的某一特性,例如放置高度、间距、诱捕器长度等。Hoover等[30]通过改变诱捕器长度,即改变多漏斗形诱捕器的漏斗数量,发现黑条小木蠹(Trypodendronlineatum)性信息素的诱捕效果随着诱捕器长度的上升而明显提高,直到将诱捕器增长至16个漏斗,诱捕量才不再增长。Bacca等[31]研究发现间距小于10 m时,咖啡潜叶蛾(Leucopteracoffeella)诱捕器之间会产生干扰,影响诱捕效果。而印度谷螟的性信息素诱捕器的放置方式仍有待进一步设计实验进行研究,高效的诱捕器配合合理的放置方式能够有效减少诱捕器的使用数量,压缩防治成本,使性信息素防治更具优势。
本研究确定了印度谷螟性信息素诱芯的最适配方,并筛选出最高效的诱捕器,提高了印度谷螟性诱剂防治的效果并降低了防治成本,有利于储粮害虫的绿色防治技术发展,并为进一步提高印度谷螟性诱剂效果的研究提供参考。