应用性信息素法治理害虫

应用性信息素法治理害虫
摘要: 昆虫性信息素的主要种类、影响因子以及优缺点等方面,综述了昆虫性信息素法在害虫治理中的应用,其中包括害虫的预测预报、害虫的防治及害虫检疫鉴定,并对昆虫性信息素未来的发展进行了展望。
关键词: 垃圾热解气化昆虫性信息素  防治应用
随着人们生活水平的提高,人们对自身的生存环境越来越重视,而食品作为人们日常生活中最必不可少的组成要素,更加受到人们的关注。由于“三鹿奶粉事件”的曝光,使食品安全问题受到前所未有的重视。而目前,我国在农林业害虫的治理中仍以使用化学农药防治为主,由于大量使用化学农药易造成“三R”问题,即害虫产生抗药性(Resistance),害虫再猖獗(Resurgence),及农药残毒(Residue)。瓜果蔬菜上的农药残留仍十分严重,因此绿食品的生产倍受人们的关注。
利用昆虫性信息素制成的性引诱剂是一种无公害的杀虫剂,它具有灵敏度高、特异性强、防治效果好、不污染环境、不杀伤天敌、使用方便等特点。现在某些种类已成为商品在生产实
践中得到广泛应用,它不仅对我国绿食品生产起到促进作用,而且还在害虫预测预报、检疫等方面起到重要作用。
1性信息素的概述
昆虫性信息素是指由昆虫某一性别个体分泌于体外,能被同种异性个体所接受,并引起异性个体产生一定的行为和生理反应(如觅偶、定向求偶、交配等)的微量化学物质。它能够保证昆虫在种内雌雄个体间性的联系及种的有序繁衍[1]
昆虫性信息素的研究始于1932太阳活动预报中心年KorlsonLnseher将其定名为性信息激素。1959年西德化学家Butenandt成功地从50万头家蚕(Bombyxmori)雌蛾中提取出性信息素,鉴定出其化学结构为蚕蛾醇[2]。随后不断有新的昆虫性信息素被发现,近二十多年来,昆虫性信息素的结构鉴定和化学合成获得了快速发展。目前全世界已鉴定和合成的昆虫性信息素及其类似物达2000余种,美国、英国和德国已登记18种昆虫性信息素产品[3]。昆虫性信息素已在多个领域应用于农业害虫的综合治理。
2性信息素的主要种类
多数昆虫性信息素由2种以上组分组成。仅用单一组分作为其性信息素的昆虫很少。鳞翅目雌蛾性信息素主要是C12C14C16C18等碳链化合物。终端为乙酸酯、醛、醇和烃类化合物,少数为酮类,一般链上带有1个~2个双键。但有些蛾类性信息素组分非常特殊[4]。如棉潜蛾的信息素为Z9—十四碳硝酸酯和Z8—十三碳硝酸酯。毒蛾科采用长链环氧化物和酮类作为其性信息素,雄蛾性信息素几乎全是简单的醛、醇、羧酸和萜类,分子量小,挥发性高。鞘翅目丽金龟科昆虫如铜绿丽金龟、樱桃绿阴金龟、扁绿丽金龟等性信息素组分多数含有烯烃取代基。双翅目昆虫性信息素化学结构研究多集中于几种常见的蝇类,它们均以不饱和烷烃化合物作为性信息素。同翅目蚧虫类昆虫性信息素为710碳烯醇醋酸酯或丙酸酯[5]
3性信息素的影响因子
由于鳞翅目昆虫性信息素的研究较早,经过长期较深入的探索研究,现已日趋成熟,因此现以影响鳞翅目昆虫性信息素的因子为例,介绍影响性信息素的因子。
3.1 龄期
雌蛾性信息素的释放量与蛾日龄关系密切,蛹期一般无性信息素存在,羽化当日即可释放少量性信息素,羽化2-3日性信息素可达到高峰,随后,其释放量将逐日递减。
3.2 滞育
依据任应党等人对越冬代烟夜蛾性信息素研究,表明滞育能增大雌蛾性信息素的分泌量[6]。另有研究表明,经滞育处理雌虫,其性信息素分泌能力可维持14天,并一直延迟至18天,而正常的雌虫一般只能保持7天左右,同时还发现经滞育处理后的雄虫,对性信息素呈现特别的高度敏感。
3.3 光周期
大部分雌蛾释放性信息素存在昼夜节律性,这是由昆虫自身的生物学特性决定的。通常在非正常光周期条件下,这种节律性易发生改变。
3.4 温度
在环境因子中,温度对性信息素的影响最为明显。通常在一定温度范围内,昆虫释放性信
息素的量随温度的升高而增加。杨智化报道[7],亚洲玉米螟雌蛾释放性信息素的最适温度范围为21-26℃,在高温(31)和低温(16)时,性信息素均显著降低,约为21℃时的1/3
3.5 食物
  取食食物作为昆虫每日必需的行为活动,不仅可以为昆虫提供营养物质,能量物质而且有助于某些昆虫性信息素的合成(即性信息素合成的前体)。如:斑蝶属的雄蝶性信息素是一种吡咯烷化合物,其前体是取自寄主作物中的吡咯烷生物碱。
4应用性信息素的优缺点
性信息素具有使用简便、经济、环保的优点。与化学防治害虫相比较,可以减少化学农药的施用量,避免化学防治的众多弊病。环境的保护是人类发展中的一个重要课题,特别是对于人口较为集中的地区,其意义更为重要。使用昆虫的性信息素,可以保护自然界大量的有益生物,保护了天敌,维持了生态平衡以及避免了害虫产生抗药性。
但是利用性信息素进行虫情测报和防治害虫也存在困难的一面,主要是对林间的生态条件
、雄虫对性信息素的行为反应、性信息素生物型、天然全组分及各组分的行为功能等方面了解的还不清楚。在实践应用中还有如剂型及剂量、诱捕器的外形设计、诱捕器的设置数量、设置高度等还需要继续研究[8]
5应用昆虫性信息素治理害虫
5.1 在害虫预测预报中的应用
昆虫性信息素是检疫虫害监测、疫区扩散范围和防治效果调查的有效工具。由于性信息素高度的灵敏性、 专一性强、使用方便和成本低廉等优点,已用来对农业上的多种害虫进行虫情监测(害虫的发生期、发生量、发生范围),即根据性信息素诱捕的虫量在不同日期上的分布情况,与历史资料相比较后,推测该虫下代的发生时间与发生程度,从而为是否采取防治措施提供依据和防治效果检查以及森林害虫种类的鉴别等方面。目前应用昆虫性信息素进行农业害虫防治的预测预报已经非常的普及,如在苹果蠹蛾、梨小食心虫、桃小食心虫、棉褐带卷蛾、小菜蛾、粟灰螟、印度谷螟和干果斑螟等害虫上已成功应用。阎云花等用性信息素作棉铃虫发生期测报准确可靠,效果好、效益高[9]。利用美国白蛾、苹果蠹蛾
等害虫的性信息素监测害虫的侵入、疫区扩散范围和扑灭效果检查均取得良好的成效;在虫口密度较低的情况下,性信息素能够灵敏地监测松毛虫的存在;利用黄斑长翅卷蛾性信息素预测和防治黄斑长翅卷蛾的效果显著[10]
5.2 在害虫防治中的应用
5.2.1迷向法
Beroza1960频偏年首次提出利用性信息素干扰雌雄间的交配通信,其原理是在充满性信息、气味的环境中,使雄蛾丧失寻雌蛾的定向能力,致使雌雄蛾间的交配几率大为减少,从而使下一代虫口密度下降。交配干扰法(即迷向法)具有专一性强、无污染等优点,可以减轻、控制靶标害虫的危害,减少施药次数,保护天敌。同时信息素作用时会促使成虫活动增加,这也增加了其被天敌捕食的机率,对防治害虫起到增效作用[11]
此种技术方法是直接使用人工合成的性信息素使其弥散于田间矩阵干扰 ,使雄虫分不清真假,无法定向到雌虫进行交配。或者由于雄虫的触角长时间接触高浓度的性信息素而处于麻痹状态,失去对雌虫召唤的反应能力,便不能繁殖后代进行危害[12]。该项技术应用最多。另
外也可使用目标昆虫性信息素类似物,这些化合物其化学结构和天然性信息素非常相似,对雄虫也具引诱作用。该技术所用交配干扰剂结构简单,合成方便,价格便宜,适于大规模应用。使用目标昆虫性信息素抑制剂,如果将这些化合物和性信息素放在一起,性信息素即失去对雄虫的引诱作用。因此,选择有效的抑制剂干扰雌虫的交配通信是很有希望的防治技术之一。目前,此法已有成功有效地防治了多种害虫。如棉红铃虫、梨小食心虫、桃小食心虫、二化螟等害虫的幼虫在植株表面取食和活动时间短、范围小,使用化学防治和生物防治均很难奏效,而迷向法干扰昆虫交配,压低下代种数量,应用方法简便有效[13],显示出特别的优越性。
5.2.2诱杀法
昆虫性信息素可诱集异性而降低了虫口密度,减少下一代危害,从而达到保护农作物免受危害的目的。它是昆虫性信息素直接防治害虫的一种方法。此法是在田间设置大量性信息素诱捕器,杀死雄蛾,造成雌雄比例失罚,从而减少交配机率,达到防治害虫的目的[14]。例如,人工合成的烟青虫性信息素已应用于成虫的诱杀。苹果蠹蛾性信息素、越冬代水稻二化螟性信息素、地中海石蝇性信息素均能诱杀(诱捕)相应的害虫。目前该技术已经在
京津等地推广应用,对保护绿化树木健康生长,提高绿化效果和减少农药污染发挥了重要作用。
5.3 在害虫检疫及种类鉴定中的应用
昆虫性信息素作为一种灵敏有效的监测工具,还可以用于监测外界迁入的害虫,防止检疫性害虫传入或查清害虫的地域分布。性信息素还开始用于昆虫种类鉴定,帮助解决某些分类上容易混淆或近似种,并查清它们的地理分布[15]
5.4 性信息素与其他生物农药联用技术
用性信息素把害虫诱来,使其与病毒、不育剂、细菌等接触,然后飞走,去与其它昆虫接触交配。这样,对其种造成的损失要比当场杀死大得多。
应用病毒防治害虫具有不污染环境、对人畜安全、不杀伤天敌等许多优点,但由于昆虫病毒只能活体繁殖,病毒产量很小,限制了应用昆虫病毒防治害虫的大量应用,而病毒与性信息素结合,应用于发生范围广泛的害虫,表现了极大的优越性。其原理是在含信息素的诱芯中加入病毒,当雄蛾与诱芯接触后,即带上病毒,雄蛾再与雌蛾交配时,便将病毒传给雌蛾,并使卵沾染
病毒,造成低龄幼虫大量死亡,并导致一定程度的害虫病毒病的流行。我国以大袋蛾为试验昆虫,创制了成功防治的技术[16]。这一技术对于防治森林害虫意义重大。森林是一个较为稳定的生态系统(相对于农田而言感温元件),主要依靠自然因子控制许多害虫的发生,若某种害虫一旦突破生物间相互制约的链条,大量发生,则即使有非常有效的杀虫剂,林间施药也是很困难的,防护服生产线设备使用病毒自传播技术可以在保护利用生态系统原有控制力量的基础上,方便持久地控制害虫种数量,而且对于雄虫行多次交配的害虫,应用效果更好。
在性信息素诱捕器中加入不育剂,施放于田间,当雄虫与其接触时导致雄虫不育,不育雄虫与正常雌虫交配,产生不育卵,减少下代害虫的种数量。从理论上来说,对于性比为11、且雄虫为单次交配的害虫,这项技术可减少一定的雄虫比例,具有使用性信息素诱捕的效果,同时又具有传统不育技术的优点,即不育雄虫在田间还与可育雄虫产生对雌虫的竞争,但又不必繁育释放大量的不育雄虫,故最终有可能发展为对防治某些害虫的新技术。

本文发布于:2024-09-21 20:43:28,感谢您对本站的认可!

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