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一种橡胶小蠹虫自制粘捕装置的研制及其田间诱捕参数筛选

2020-01-04干威周祥郭技星张明霞李志东白春秀

热带作物学报 2020年11期

干威 周祥 郭技星 张明霞 李志东 白春秀

摘  要:橡膠小蠹虫为害重,防治困难。为了探索更加高效的田间防治方法,本研究通过将“牛皮纸+粘虫胶+诱集剂”组配,研究集成了一种橡胶小蠹虫粘捕装置,对其诱捕参数(粘捕装置材质、诱集剂药袋悬挂数量、药液暴露面积以及粘捕装置的间距、悬挂高度)进行了筛选,并与常规诱捕器在重量、成本和诱捕效果方面进行比较。结果表明,在月桂烯、2-甲基-3-丁烯-2-醇、S-(-)-柠檬烯、莰烯、顺式-马鞭草烯醇5种诱集剂的诱集下,自制粘捕带对橡胶小蠹虫的粘捕总数分别为:554、445、341、381、367头;普通粘虫带对橡胶小蠹虫的粘捕总数分别为:260、230、179、202、199头。其中月桂烯、2-甲基-3-丁烯-2-醇、S-(-)-柠檬烯,自制粘捕带的粘捕数量均显著高于普通粘虫带,表现出较好的粘捕效果。采用挂袋法的最佳药袋数为2袋,诱集剂的最佳药液暴露面积为6.6 mm2,粘捕装置的最佳相互间距为50 m,最佳悬挂高度建议在2.5 m。自制粘捕装置在重量、成本以及诱集数量上均要优于常规诱捕器。,对橡胶小蠹虫防控具有高效成本低、环保可降解、简单易操作等特点。

关键词:橡胶小蠹虫;粘捕装置;田间诱捕参数

中图分类号:S763.7      文献标识码:A

Development of a Homemade Sticky-capture Device for Rubber Bark Beetles and Screening of Field Trapping Parameters

GANan Wei, ZHOUhou Xiang*, GUOuo Jixing, ZHANGhang Mingxia, LIi Zhidong, BAIai Chunxiu

College of Plant Protection, Hainan University, Haikou, Hainan 570228, China

Abstract: Rubber bark beetles are serious and difficult to control. In order to explore more effective field prevention and control methods, this study used a combination of “kraft paper + sticky insect glue + attractant” to design a sticky-capture device of rubber bark beetles. The trapping parameters including material of sticky-capture device, number of attractant pouch hanging, exposed areas of liquid medicine, and mutual spacing and suspension height of sticky-capture device were optimazed. Under the trapping of myrcene, 2-methyl-3-buten-2-ol, S-(-)-limonene, camphene and (S)-cis-verbenol, the total number of sticky-captures of the homemade sticky-capture tape against the rubber bark beetles was 554, 445, 341, 381 and 367. The total number of sticky-captures of the common sticky insect tape against rubber barks beetles was 260, 230, 179, 202 and 199. For myrcene, 2-methyl-3-buten-2-ol, and S-(-)-limonene, the total number of sticky-captures of the homemade sticky-capture tape was significantly higher than that of common sticky insect tape, showing better sticky-capture effect. The optimal number of bags when using the hanging bag method was two. The best exposure areas of liquid medicine was 6.6 mm2, the best mutual spacing of the sticky-capture device was 50 m, and the best suspension hight was 2.5 m. The homemade sticky-capture device is superior to conventional trap device in weight, cost, and the number that can be trapped. For the prevention and control of rubber bark beetles, it has the characteristics of high efficiency, low cost, environmentally friendly and degradable, simple and easy to operate.

Keywords: rubber bark beetle; sticky-capture device; field trapping parameters

DOI: 10.3969/j.issn.1000-2561.2020.11.020

橡胶树是我国重要的经济作物,天然橡胶具有很强的弹性和良好的绝缘性,可塑性,隔水、隔气性,抗拉和耐磨等特点,被广泛地应用于工业、国防、交通、医药卫生领域和日常生活等[1]。国家植胶区主要分布于海南、广东、广西、福建、云南等省(区),其中海南为主要植胶区。

小蠹虫是橡胶树重要害虫,主要生活于树皮或材心内,为害隐蔽,繁殖力强,一经侵入树身,即大量繁殖后代,且终身潜伏于树体内部,为害时间长,造成橡胶树树势衰弱,树干易受风折,严重的导致植株死亡,防治难度较大[2-6]。海南橡胶林目前最主要的小蠹虫种类为橡胶材小蠹(Xyleborus affinis Eichh)[7]、茶材小蠹(Xyleborus fornicatus Eichhoff)[8]、中对长小蠹(Euplatypus parallelus)[9-11]和四粒方胸小蠹(Euwallacea denticulus)[11],对海南橡胶产业造成了一定的危害。近年来小蠹虫聚集信息素的研究在国内外取得了大量成果[12-20],利用聚集信息素可以短时间内诱捕大量的小蠹虫成虫,减少虫口基数,是目前防治橡胶小蠹虫最有效的方法。本文通过将“牛皮纸+粘虫胶+诱集剂”组配,研究集成出一种新型的橡胶小蠹虫粘捕装置,并对其诱捕效果进行比较研究,以有效防控橡胶小蠹虫的危害,降低成本,高效且符合当今绿色环保理念。

1  材料与方法

1.1  材料

1.1.1  橡胶小蠹虫粘捕装置制作材料  牛皮纸卷(黄褐色,主要成分:非漂白硫酸盐针叶木浆,单卷长度150 m,宽度12 cm),粘虫胶(无色无味,主要成分:树脂,净含量1 kg,购于佳多科工贸有限责任公司),剪刀,细铁丝,铁丝钳,刷子,滚轴,0号昆虫针(长40 mm,直径0.29 mm),具有封口的药袋(长度8 cm,宽度7 cm,容积50 mL),测量尺,收虫瓶,镊子。

十字型漏斗诱捕器(对照,由海南大学热带农林生物灾害绿色防控教育部重点实验室提供)由上圆盘顶盖(高约2.5 cm带4个正对方位卡口槽)、下底盘漏斗状盖(高约10 cm,带收集瓶接口及4个正对方位卡口槽)、2个十字交叉型白色透明塑料板(长 30 cm,宽20 cm,厚 0.4 mm,带4个卡扣)和1个矿泉水瓶(350 mL)组成。普通粘虫胶带(黄色,主要成分:聚氯乙烯,单卷长度50 m,宽度12 cm)购自河南爱树科技发展有限公司。

1.1.2  诱集剂及其他药品  试验选用5种诱集剂药品:2-甲基-3-丁烯-2-醇、月桂烯、S-(-)-柠檬烯、莰烯、顺式-马鞭草烯醇,以及无水乙醇。具体参数见表1。

诱集剂配制:将5种聚集信息素分别溶于无水乙醇中配制成0.05 mg/mL的溶液。

1.1.3  试验时间与地点  试验于2018年12月—2019年6月在海南省儋州市海南大学(儋州校区)植物保护学院农科基地沙田队的橡胶林进行,橡胶品种为‘PR107,树龄24 a,曾受2014年“威马逊”台风的伤害,受害后树势较弱,小蠹虫危害严重。

1.2  方法

1.2.1  橡胶小蠹虫粘捕装置的制作  自制粘捕帶:剪取牛皮纸长约110 cm(可绕树干1周),用刷子和滚轴在牛皮纸的一面均匀涂抹上粘虫胶,在牛皮纸头尾两端剪口处需多涂抹便于粘贴绑紧,然后将涂抹好的牛皮纸以无胶面紧贴树干缠绕1周绑好,在两端剪口处使其头尾对接并粘牢,即制成自制粘捕带。

诱捕剂药袋:将5种小蠹虫聚集信息素标准品[月桂烯、2-甲基-3-丁烯-2-醇、S-(-)-柠檬烯、莰烯、顺式-马鞭草烯醇]配制成0.05 mg/mL的溶液,溶剂为无水乙醇。取已配制的诱捕剂10 mL注入药袋中。

自制粘捕装置:用细铁丝贴着树干穿过牛皮纸上下端用于悬挂诱捕剂药袋,将诱捕剂药袋上方用昆虫针取一定大小的暴露面积,然后悬挂在粘捕带有胶一面中央部分固定粘连,即制成自制粘捕装置。

1.2.2  橡胶小蠹虫自制粘捕装置的诱捕效果参数筛选  (1)橡胶小蠹虫粘捕装置材质的筛选。将2种材料(自制粘捕带和市售普通粘虫带),分别悬挂在高2.5 m,两两间距50 m处,每个粘捕带悬挂1袋诱捕剂药袋。在诱集剂药袋上离药液高2 cm处作6.6 mm2的暴露面积。每个处理5个重复,田间处理随机排列,以无水乙醇以及无药剂作为对照,共处理70株橡胶树。每2 d收集1次诱捕到的小蠹虫成虫,直至小蠹虫聚集信息素挥发完全为止,并记录当天天气情况。试验重复3次。

(2)诱捕剂药液最佳暴露面积的筛选。诱集剂药液暴露面积分别设置1.3 mm2、3.3 mm2、6.6 mm2、9.9 mm2,粘捕装置悬挂高度为2.5 m,两两间距50 m,每个粘捕带悬挂1袋月桂烯诱捕剂药袋(上述试验中月桂烯的诱集效果最优)。4个处理,每个处理5个重复,共20株橡胶树,田间处理随机排列。每2 d收集1次诱捕到的橡胶小蠹虫成虫,直至信息素挥发完全为止,记录当天天气情况。试验重复3次。

(3)诱捕剂最佳数量的筛选。设诱集剂药袋分别为1、2袋(摆放方位为相反方向),药液暴露面积为6.6 mm2(由筛选试验获得诱捕剂药液最佳暴露面积),粘捕装置悬挂高度为2.5 m,两两间距50 m。2个处理,每个处理5个重复,共10株橡胶树,田间处理随机排列。每2 d收集1次诱捕到的橡胶小蠹虫成虫,直至信息素挥发完全为止,记录当天天气情况。试验重复3次。

(4)粘捕装置两两间距的筛选。设两两粘捕装置间距分别为20、30、50、100 m 4个距离进行粘捕,粘捕装置悬挂高度为2.5 m,每个粘捕带悬挂2袋诱捕剂药袋。4个处理,每个处理5个重复,共20株橡胶树,田间处理随机排列。每2 d收集1次诱捕到的橡胶小蠹虫成虫,直至信息素挥发完全为止,记录当天天气情况。试验重复3次。

(5)粘捕装置悬挂高度的筛选。高度分别设置为1.0、1.5、2.0、2.5、3.0 m处悬挂进行粘捕试验,两两间距为50 m(由以上筛选试验获得粘捕装置最适间距),每个粘捕带悬挂2袋诱捕剂药袋。5个处理,每个处理5个重复,共25株橡胶树,田间处理随机排列,探测粘捕装置最适合悬挂在橡胶树上的高度。每2 d收集1次诱捕到的橡胶小蠹虫成虫,直至信息素挥发完全为止,记录当天天气情况。试验重复3次。

1.2.3  与常规诱捕器诱捕效果比较  将2种橡胶小蠹虫诱捕装置(十字漏斗形常规诱捕器和自制粘捕装置)分别挂在高2.5 m,两两间距50 m,诱捕剂同样采用挂袋法(1袋药),所挂诱集剂药袋上离药液高2 cm处作6.6 mm2的暴露面积,药剂为0.05 mg/mL顺式-马鞭草烯醇(溶剂为无水乙醇)。每个处理5个重复,田间处理随机排列,以无水乙醇作为空白对照。共处理20株橡胶树。每2 d收集1次诱捕到的小蠹虫成虫,直至小蠹虫聚集信息素挥发完全为止,并记录当天天气情况。试验重复3次。

1.3  数据处理

采用SPSS 22.0软件进行单因素方差分析,采用Duncans新复极差法进行多重比较,采用Student t-test进行两组间比较分析,差异显著性水平为P < 0.05。数据均以平均值±标准误(mean±SE)的方式表现,采用Origin 8.5软件进行作图。

2  结果与分析

2.1  橡胶小蠹虫自制粘捕装置的诱捕效果参数筛选

2.1.1  橡胶小蠹虫粘捕装置材质筛选  从图1可以看出,对于月桂烯、2-甲基-3-丁烯-2-醇、S-(-)-柠檬烯和乙醇,自制粘捕带对橡胶小蠹虫的粘捕总数均显著高于普通粘虫带。对于莰烯和顺式-马鞭草烯醇,自制粘捕带对橡胶小蠹虫的粘捕总数与普通粘虫带无显著差异。用月桂烯、2-甲基-3-丁烯-2-醇、S-(-)-柠檬烯、莰烯、顺式-马鞭草烯醇配合2种粘捕材料对橡胶小蠹虫进行粘捕,自制粘捕带对橡胶小蠹虫的粘捕总数分别为:554、445、341、381、367头,普通粘虫的粘捕总数分别为:260、230、179、202、199头。对比2种材料,自制粘捕带对橡胶小蠹虫的粘捕数量均高于普通粘虫带,因此,推荐使用自制粘捕带作为制备橡胶小蠹虫粘捕装置的材质。月桂烯的粘捕数量最多,较适合与自制粘捕带配套使用,可以进一步探索自制粘捕带中月桂烯的最适浓度。同时与药剂处理组对比,可以看出2种材料粘捕带本身对橡胶小蠹虫无引诱作用。

2.1.2  诱捕剂药液最佳暴露面积筛选  采用自制粘捕带,以月桂烯为诱集剂制作药袋组合成粘捕装置进行田间诱捕。从表2可以看出,药液的暴露面积不同,对不同的橡胶小蠹虫的粘捕效果有差异。对于中对长小蠹、橡胶材小蠹、茶材小蠹、四粒方胸小蠹以及小蠹虫粘捕总数,药液暴露面积为6.6 mm2的粘捕效果显著高于暴露面积为1.3、3.3、9.9 mm2。对于其他小蠹虫种类,4种药液暴露面积间的粘捕效果无显著性差异。通过控制药液暴露面积来控制诱捕剂的挥发速率,可以将诱捕劑效果发挥到最大程度,达到最佳粘捕效果。因此,选用最适药液暴露面积为6.6 mm2。

2.1.3  诱捕剂最佳使用数量筛选  采用自制粘捕带,以月桂烯为诱集剂制作药袋组合成粘捕装置。从图2可以看出,对于中对长小蠹和橡胶材小蠹,2个药袋的粘捕效果均显著高于1个药袋。对于四粒方胸小蠹、茶材小蠹和其他小蠹虫,不同药袋数的粘捕效果无显著性差异。2个药袋时,中对长小蠹、橡胶材小蠹、茶材小蠹、四粒方胸小蠹和其他小蠹虫的粘捕数量分别为227、186、154、122、84头;1个药袋时的粘捕数量分别为125、118、107、90、61头,2个药袋的粘捕数量均高于1个药袋的粘捕数量。因此,为了对橡胶小蠹虫进行大量诱捕,以2个药袋置于相反方向为宜。

2.1.4  粘捕装置两两间距筛选结果  采用自制粘捕带,以月桂烯为诱集剂制作药袋组合成粘捕装置,每个粘捕带悬挂2个诱捕剂药袋。从表3可以看出,对于中对长小蠹,粘捕装置间距为20 m和50 m的粘捕效果均显著高于30 m和100 m。

对于橡胶材小蠹,粘捕装置间距50 m的粘捕效果,与20、30 m均无显著差异,但显著高于100 m的粘捕效果。对于茶材小蠹、四粒方胸小蠹和其他小蠹虫种类,粘捕装置不同间距的粘捕效果均无显著性差异。对于粘捕总数,粘捕装置间距50 m的粘捕效果显著高于30 m与100 m。

严重为害橡胶树的橡胶小蠹虫主要有中对长小蠹和橡胶材小蠹,由于小蠹虫的飞行距离一般是30~50 m,试验得出,粘捕装置间距为50 m的粘捕效果明显优于30 m和100 m。在同一片橡胶林中防治橡胶小蠹虫,间距为20 m所需粘捕装置数量大约是50 m的2.5倍。因此,考虑到成本,在实际生产中,粘捕装置间距以50 m为宜。

2.1.5  粘捕装置悬挂高度筛选试验  采用自制粘捕带,以月桂烯为诱集剂制作药袋组合成粘捕装置,每个粘捕带悬挂2个诱捕剂药袋。从表4可以看出,对于中对长小蠹,粘捕装置悬挂高度为1.5 m和2.5 m的粘捕效果均显著高于1.0 m和3.0 m。对于橡胶材小蠹,粘捕装置悬挂高度为1.5 m和2.5 m的粘捕效果均显著高于3.0 m。对

于茶材小蠹,粘捕裝置悬挂高度为1.5、2.0和2.5 m的粘捕效果均显著高于1.0 m与3.0 m。对于四粒方胸小蠹,粘捕装置悬挂高度为1.5 m的粘捕效果显著高于1.0、2.5和3.0 m。对于诱捕总数,粘捕装置悬挂高度为1.5、2.0和2.5 m的粘捕效果均显著高于1.0 m和3.0 m。由于不同橡胶小蠹虫种类在橡胶树上的空间分布不同,因此,不同高度的诱捕效果也产生差异。针对为害橡胶树的主要小蠹虫种类:中对长小蠹、橡胶材小蠹以及茶材小蠹,粘捕装置悬挂高度为1.5 m和2.5 m的粘捕数量最多,但是在实际生产过程中,在1.0~2.0 m之间悬挂粘捕装置会影响割胶,因此,粘捕装置的悬挂高度以2.5 m为宜。

2.2  橡胶小蠹虫自制粘捕装置与常规诱捕器效果比较

从表5可以看出,以顺式-马鞭草烯醇作为诱集剂进行诱集(无水乙醇为对照),自制粘捕装置的粘捕效果显著高于常规诱捕器。对比自制粘捕装置和常规诱捕器,用顺式-马鞭草烯醇、无水乙醇对橡胶小蠹虫的诱捕总数分别为367、105头,

133、46 头,自制粘捕装置的粘捕总数均高于常规诱捕器。常规诱捕器的重量为0.40 kg,自制粘捕装置的重量为0.02 kg,常规诱捕器的重量是自制粘捕装置的20倍,自制粘捕装置在田间更方便携带;常规诱捕器的成本为2.00元,自制粘捕装置的成本为0.20元,常规诱捕器的成本是自制粘捕装置的10倍,自制粘捕装置价格相对低廉。因此,在防治橡胶橡胶小蠹虫的田间应用中选择自制粘捕装置更经济、更方便。

3  讨论

本研究针对橡胶小蠹虫的活动习性,以粘捕带结合小蠹虫聚集信息素研制出自制粘捕装置,进行粘捕防控实验比较其粘捕效果。在5种聚集信息素的引诱下,自制粘捕带的粘捕效果均优于市售普通粘虫胶带。在田间试验中,采用2袋诱集剂挂袋法,而未采取2个以上药袋,其原因有二:第一,粘捕带上的空间有限,如果药袋占用面积比例太多,则可能会影响小蠹虫的粘捕效果;第二,药袋数量过多则提高了实际成本。诱集剂药液的暴露面积建议为6.6 mm2,可有效控制药剂的挥发速率,使粘捕效果达到最佳。粘捕装置的间距以50 m为宜,既可以有效地对橡胶小蠹虫进行粘捕,又不会造成成本的过高和浪费。粘捕装置的悬挂高度建议为2.5 m,这不影响割胶且粘捕效果也较好。在天气良好时,与常规十字漏斗型诱捕器相比,自制粘捕装置诱捕效果更好,一旦小蠹虫接触粘捕装置就很难逃脱,小蠹虫逃逸可能性大大降低。而且牛皮纸+粘虫胶的组配其环保性相对也更优[21-22],田间可以自行降解,减少了回收成本。自制粘捕装置也较轻便,在田间操作简单。但也存在一定的缺陷,在恶劣天气下,由于自制粘捕装置外露,比十字型漏斗诱捕器更容易受到天气的影响。

目前,利用聚集信息素防治小蠹虫是最有效的方法,且不污染环境,使用方便。本研究研制了一种橡胶小蠹虫粘捕装置,并对其田间使用参数进行了筛选,集成了一套田间粘捕防控技术,对橡胶小蠹虫的绿色防控具有重要意义。该粘捕装置成本低,绿色无污染,对橡胶小蠹虫的诱集效果好,操作简单,方便进行推广使用。为取得更好的粘捕效果,有待进一步对橡胶小蠹虫聚集信息素进行研究。

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收稿日期  2019-10-12;修回日期  2020-01-20

基金项目  国家自然科学基金项目(No. 31560530);国家天然橡胶产业技术体系害虫防控岗位项目(No. CARS-33-GW-BC2);海南大学科研启动基金项目“橡胶小蠹虫气味结合蛋白鉴定及功能分析”(No. KYQD(ZR)1879)。

作者简介  干  威(1996—),男,硕士研究生,研究方向:农业昆虫与害虫防治。*通信作者(Corresponding author):周  祥(ZHOUhou Xiang),E-mail:zhouxiangdc@aliyun.com。