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    日本利用信息素防治果树害虫技术的研究与开发(下)

    日期:2009-12-14  来源:  字体大小:      作者:

       1.4交尾干扰防治技术(迷向法)
      害虫的交尾过程是雌虫通过排出性信息素发出特定的气味,通知异性自己所在的位置,异性得到情报后便可准确的找到配偶对象进行交尾。通过干扰害虫异性之间传达正确情报,阻止害虫找到异性进行交尾,从而降低产卵密度的方法称为干扰交尾防治法。在用性诱剂大量捕杀害虫的时候发现,当性诱剂放置密度增加到一定数量后,捕杀害虫的数量却急剧减少。其原因是因为性诱剂的有效范围互相重叠,害虫感受到强烈的性信息素后不能对性诱源准确定位,使之迷失方向,找不到交尾对象。干扰交尾就是利用这一原理,把防治对象的性诱剂放入特殊装置,按一定数量在果园中放置,使果园全域都漂散着性信息素,导致雄性害虫找不到分泌同样性信息素的雌性害虫,其结果是交尾率下降,达到降低次生世代虫口密度的目的。因此这种方法也叫迷向法。
      迷向法与诱杀法不同,诱杀法要求诱来虫子越多越好,与此相反,迷向法的前提是不能引来害虫。如果能够引来害虫,当然就有雌虫引来雄虫的可能,也就无法阻止它们交尾。迷向剂的成分在性诱剂的基础上有所调整,如茶小卷叶蛾,用其信息素的两个大量成分分别进行刺激其交尾行动,结果不仅都无反应,而且无论先用其中哪一个进行刺激,然后再施以正确比例全成分的性信息素,也不会引起茶小卷叶蛾的反应,所以茶小卷叶蛾的迷向剂只用迷向作用最大的成分Z11-TDA。许多研究证明,化学结构近似性信息素的许多化合物可用于迷向剂,它们的迷向效果甚至更好。关于迷向剂的作用机理尚未彻底了解清楚。
      日本在对危害果树最严重的梨小食心虫和桃小食心虫的迷向防治试验中,防治效果达到了梨小被害果率为对照区的1/3,桃小被害果率为对照区的1/6,试验的主要树种有苹果、梨、桃、梅等。对苹果透翅蛾、桃潜叶蛾、卷叶蛾类等害虫的迷向试验也取得了良好效果。对迷向剂的释放速度、单位面积的设置数量、设置位置以及载体的性能等也进行了全面试验,建立了迷向法防治体系。在和歌山县梅树产地1989年应用迷向法防治透翅蛾,在2.5hm2梅园中连续多年应用,每年4月进行处理,平均每1 000m2放置33个迷向剂,3a(年)后透翅蛾被害率在使用前40 %以上的梅园,下降到3 %。到1993年应用面积达到2 100hm2。
      
      1.5复合迷向技术(复合迷向法)
      由于性信息素具有特异性,一种害虫的迷向剂对其他害虫没有效果。如果同时防治几种害虫时,在果园中就需要放置几种害虫的迷向剂,需要大量劳力和资金,意味着加大了防治成本。所以同时能够防治多种害虫的复合迷向剂受到研究者的极大关注。佐藤在1986年针对苹果园试验了苹果金纹细蛾和桃小食心虫的复合迷向法,1987年针对桃园试验了桃小食心虫、桃潜叶蛾、苹果透翅蛾的复合迷向法。试验证明,前者对苹果金纹细蛾和桃小食心虫的防治效果与其单独迷向剂一致,而且对防治对象以外的苹果卷叶蛾也有迷向效果。后者对桃小食心虫、苹果透翅蛾的防治效果与他们的单独迷向剂一致,而对桃潜叶蛾的防治效果不好。在此基础上,1991年在苹果园对金纹细蛾、梨小食心虫、桃小食心虫、苹果卷叶蛾4种害虫和1992年在桃园对桃潜叶蛾、梨小食心虫、桃小食心虫、苹果卷叶蛾4种害虫进行的复合迷向试验中,除对桃潜叶蛾的防治效果不好外,对其他几种害虫的防治效果都得到了肯定的证实。1995年全国展开联合试验(23个地方),在苹果园对金纹细蛾、梨小食心虫、桃小食心虫、苹小卷叶蛾、角纹卷叶蛾、梨黄卷叶蛾6种害虫,以及在桃园对桃潜叶蛾、梨小食心虫、桃小食心虫、苹小卷叶蛾、角纹斑卷叶蛾、梨黄卷叶蛾6种害虫的复合迷向法防治进行田间试验,进一步肯定了对各种害虫的防治效果。为此,前者AOTP剂以苹果害虫为防治对象,1996年正式通过了农药注册;后者AOPP剂以桃树、梨等果树害虫为防治对象,1998年正式通过了农药注册。以后又用4a(年)的时间把复合迷向法作为果树害虫综合防治的重要技术体系进行实用性开发,使之逐步完善。
      在日本得到推广应用的还有防治茶小卷叶蛾、苹果透翅蛾、苹果卷叶蛾类的单向迷向剂,以及防治桃小食心虫、梨小食心虫、苹果卷叶蛾类、金纹细蛾和防治桃小食心虫、梨小食心虫、桃潜叶蛾、卷叶蛾类等的复合迷向剂。防治对象树种主要有苹果、梨、桃、梅、茶等果树。目前每年使用面积大约在10 000hm2以上。
      从几年来的实际应用效果来看,迷向法防虫技术不可能把害虫控制到零,如果根据综合情况及时用农药补充防治,可以把害虫危害程度控制到允许发生的范围内。在倾斜地上部边沿地带是迷向剂薄弱区域,需要20 %的补充防治(农药)。迷向剂防治害虫针对性强,仍然需要注意其他害虫的发生,必要时进行农药补充防治。连年使用迷向剂后,红蜘蛛的天敌增加,减少了对红蜘蛛的防治次数。
      
      1.6影响迷向法效果的因子
      除了迷向剂本身的迷向能力外,影响效果的另一个关键要素是载体装置。迷向剂需要用载体放置在果园中,必须使迷向剂定量缓慢地释放,有效时间要与害虫成虫发生期一致。因此,需要通过载体装置控制其释放过程,保持其持续有效。在很大程度上载体决定迷向剂的防虫效果。在试验初期使用的载体装置是橡胶帽状物、油纸等,近年来使用中空织物、分层塑料、树脂管状物、微型胶囊状物等载体装置。通过对载体的不断改进,缓放性效果得到改善。现在使用的大多数载体装置是塑料管状物和中空织物,他们比其他装置的挥发量稳定,有效期长,在一定程度上可以满足缓放性和长效性的要求。
      影响迷向剂效果的还有风、光、温度等因子。风影响迷向剂在果园中的均匀飘散。光对载体材料老化有影响,要选用耐光的材料。温度影响迷向剂的挥发速度,持续高温时,蒸发量增加,有效性会早期衰退。考虑到这些问题,有的研究人员试验自动定量喷雾装置,也有人试验用半固体状附着在树干上,或者制成涂料状涂在树干上,试图更有效地控制迷向剂的持续挥发。
      地势也是影响因子之一,迷向剂挥发后比空气比重大,所以,在平坦地势条件下扩散均匀,在斜坡地势条件下扩散不均匀。邻近果园是否采取了防治措施也是影响因子之一,因为已经交尾的雌虫可能飞来。使用面积越大防治效果越好。
      
      2集合信息素的研究与利用
      
      集合信息素是集团性、群居性昆虫特有的能传递集合情报的化学物质。从蛀干性害虫的蛀孔中排出的木屑及粪便能够诱来本种害虫集中危害的现象推断,天牛类害虫存在集合信息素。集合信息素是由雄虫分泌释放,不仅引诱雌虫来交配,而且引诱雄虫来聚集。目前,在一些国家利用集合信息素测报和诱杀森林蛀干性害虫。
      果树害虫椿象类虽然危害果树,但并不在果树上寄生和繁殖,所以对它们的防治比较困难。对几种椿象类害虫的研究认为,它们是由雄成虫释放集合信息素,引来雌成虫和雄成虫。1994年茶翅绿网椿象(Plautiacrossota stali Scott)的集合信息素被认定和合成,化学成分为methyl(E,E,Z)-2,4,6-decatrienoate。已在果园用于对该害虫的测报和诱杀。
      茶翅绿网椿象的天敌微生物有数种病原性丝状菌,其中致病性最高的是Beauveria bassiana E-9102病原性丝状菌。这种病原性丝状菌可以通过椿象虫体之间的接触相互感染致病。据研究报道,利用集合信息素与Beauveria bassiana E-9102设计了诱虫感染装置,在650hm2面积上进行了2a(年)试验,在感染器上捕获的茶翅绿网椿象成虫病死率分别为75 %和70 %;在试验区内非感染装置中捕获的成虫病死率分别为28 %和35 %;在未设置感染器的区域捕获的成虫病死率是0~2 %。可见,这种方法无疑是值得期待的防治法。
      
      
    3存在问题与研究趋向
      
      利用性诱剂大量诱杀有成功的例子,失败的例子也不少。性诱剂的缺点是只能诱杀雄虫,而只要有1头雌虫交尾成功就会有足够的繁殖能力。性诱剂的诱虫力受害虫发生密度的影响,如果雌性成虫发生密度大,虫体本身释放的性信息素就多,与人工性诱源产生竞争,会减低诱虫数量。有试验提出大量诱杀更适用于雄虫比雌虫发生早的害虫,在雌虫还未成熟前诱杀雄虫,但实际上这样的害虫很少。一般认为,诱杀法对活动较集中、移动性小的害虫比对移动性大、繁殖力高的害虫效果好。总之,普遍认为大量诱杀法没有获得特别的效果。为了改进诱杀法的效果,开展了不少探索性研究,比如性诱剂加杀虫剂法;诱雌性信息素;集合信息素;幼虫板上加入天敌微生物,让诱来的雄虫感染后返回,导致发病蔓延;使诱来的雄虫接触不育剂,再让不育化的雄虫返回等等研究,试图为大量诱杀开辟新的途径。我们期待着这些研究能够获得理想的效果。
      可以肯定复合迷向法的效果好于诱杀法,但是复合迷向法也存在需要改进的问题。目前主要存在的问题,一是防治效果不彻底,所以还不能完全代替农药,需要农药补充防治;二是迷向剂的价格偏高,防治成本高于农药;三是在小面积范围的防治效果不如大面积,受相邻果园影响大。这都是限制推广普及的主要因素。为此,改进迷向剂成分、改进迷向剂载体、改进设置方法等试验不断展开。期待在今后的研发中能够不断改善迷向剂的防治效果和减低其生产成本。集合信息素虽然还处于试验阶段,但它确实是值得期待的新趋向。
      利用害虫的信息素防治害虫无疑是今后发展的方向,虽然目前它们还不能完全代替农药防治,但应该作为综合防治体系的重要部分,可以减少农药使用,达到保护环境、保护害虫天敌、保护生态的目的。
     
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