摘要:二化螟是水稻的重要害蟲,應(yīng)用性信息素防治二化螟具有高效、低毒、無(wú)污染、不傷益蟲等優(yōu)點(diǎn),順應(yīng)和諧植保理念,對(duì)推動(dòng)綠色水稻生產(chǎn)及保證食品質(zhì)量安全具有重要意義。本文對(duì)近年來(lái)二化螟性信息素組分的化學(xué)合成、誘芯研發(fā)、田間應(yīng)用技術(shù)、植物揮發(fā)物與性信息素協(xié)同作用、性信息素與赤眼蜂等防治技術(shù)相容性以及溫度和Cd2+脅迫對(duì)二化螟性信息素通訊系統(tǒng)的影響等方面進(jìn)行了總結(jié)和展望,旨在為性信息素應(yīng)用于二化螟預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)和防治二化螟提供借鑒。
關(guān)鍵詞:二化螟;性信息素;誘芯;田間應(yīng)用;通訊行為
中圖分類號(hào):TQ453.4;S482.38
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
文章編號(hào): 1000-4440( 2019) 03-0736-07
二化螟[ Chilo suppressalis( Walker)]作為水稻生產(chǎn)中的主要害蟲之一,廣泛分布在中國(guó)多個(gè)稻區(qū),嚴(yán)重影響水稻的產(chǎn)量和品質(zhì)[1]。長(zhǎng)期以來(lái)二化螟的防治主要依賴于化學(xué)防治,但一方面二化螟的抗藥性導(dǎo)致防治效果明顯下降,同時(shí)化學(xué)農(nóng)藥應(yīng)用中會(huì)造成影響天敵生存、破壞生態(tài)環(huán)境以及食品質(zhì)量安全等一系列問(wèn)題,因此開展二化螟的綠色防治迫在眉睫。應(yīng)用昆蟲性信息素防治害蟲具有高效、低毒、無(wú)污染、不傷益蟲等優(yōu)點(diǎn),在害蟲的生物綜合治理( Integrated pest management,IPM)中發(fā)揮越來(lái)越重要的作用,具有很好的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和生態(tài)效益[2]。
焦曉國(guó)等[1]從二化螟的交配習(xí)性與性信息素釋放節(jié)律、二化螟性信息素的分離鑒定、二化螟性信息素在蟲情測(cè)報(bào)和防治中的應(yīng)用(蟲情監(jiān)測(cè)、大量誘捕、干擾交配)、二化螟性信息素防治效果的主要影響因子(發(fā)生世代、種群密度、誘捕器設(shè)置、氣候因子、性信息素誘芯特性及其他影響因子)、性信息素防治二化螟效果的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)等方面對(duì)水稻二化螟性信息素的研究進(jìn)展進(jìn)行了歸納總結(jié)。近年來(lái),隨著“和諧植?!崩砟畹牟粩嗌钊?,以及食品質(zhì)量安全問(wèn)題逐步提上日程,利用性信息素防治水稻二化螟的研究及應(yīng)用呈現(xiàn)防治范圍廣、田間應(yīng)用技術(shù)趨于進(jìn)一步完善規(guī)范、理論研究支撐應(yīng)用研究等特點(diǎn)。本文對(duì)國(guó)內(nèi)近年來(lái)二化螟性信息素組分的化學(xué)合成、誘芯研發(fā)、田間應(yīng)用技術(shù)、迷向防治、植物揮發(fā)物與性信息素協(xié)同作用、性信息素與赤眼蜂等生物防治技術(shù)相容性以及溫度和Cd2+脅迫對(duì)二化螟性信息素通訊系統(tǒng)的影響等方面進(jìn)行總結(jié)和展望,旨在為應(yīng)用性信息素防治二化螟的綠色防控提供借鑒。
1 二化螟性信息素的化學(xué)合成及誘芯的研發(fā)
1.1 二化螟性信息素的化學(xué)合成
二化螟性信息素為順-11-十六碳烯醛(211-16:Ald)、順-13-十八碳烯醛(213-18:Ald)及順-9-十六碳烯醛( 29-16:Ald)組成的混合物。對(duì)于雙鍵體系構(gòu)建,傳統(tǒng)的Wittig方法存在反應(yīng)條件苛刻、收率低且生成的為Z/E異構(gòu)體混合物等問(wèn)題,從而限制其大規(guī)模生產(chǎn),并對(duì)合成化合物的生物活性具有較大影響。周舒揚(yáng)等[3]以廉價(jià)易得的1,8-辛二醇為原料,經(jīng)單邊溴代、羥基保護(hù)制成格氏試劑后,與順-3一辛烯-1-醇的對(duì)甲苯磺酸酯經(jīng)Li2 CuCl4格氏偶聯(lián),再經(jīng)脫保護(hù)、氧化后得水稻二化螟性信息素主要組分211-16:Ald,反應(yīng)總收率62.80%,合成路線見圖1。該合成路線通過(guò)利用含有固定順式構(gòu)型的順-3-辛烯-1-醇,反應(yīng)過(guò)程中保持立體結(jié)構(gòu),產(chǎn)物立體結(jié)構(gòu)單一,為達(dá)到較好的應(yīng)用效果提供了化合物保證。
1.2 性信息素誘芯的研發(fā)
1.2.1 誘芯劑量及配比李為爭(zhēng)等[4]比較了Z1I-16:Ald、29-16:Ald、213-18:Ald不同配比混合制成的二化螟誘芯的引誘活性,結(jié)果表明劑量及配比對(duì)誘芯引誘效果影響極大。連續(xù)2個(gè)世代的誘集結(jié)果表明,211-16:Ald與29-16:Ald二者比例分別為9:1和8:2(質(zhì)量比)時(shí)對(duì)越冬代成蟲的引誘效果最佳,而二者比例為7:3-1:9(質(zhì)量比)的誘芯則對(duì)越冬代成蟲無(wú)引誘作用。如果保持誘芯中211-16:Ald和29-16:Ald質(zhì)量比控制在2:1,則二化螟誘捕量隨誘芯中所含213-18:Ald劑量的增加而下降。所有配比的誘芯對(duì)第一代二化螟成蟲引誘效果均顯著低于對(duì)越冬代成蟲的誘集效果,但211-16:Ald、29-16:Ald、十六碳醛(16:Ald)和213-18:Ald的質(zhì)量比為2.00:1.00:0.70:0.37時(shí)其誘芯的誘捕量顯著優(yōu)于其他質(zhì)量比。
1.2.2 誘芯載體 目前商業(yè)二化螟性信息素誘芯的載體主要有橡皮塞和毛細(xì)管2種,左文等[5]通過(guò)比較橡皮塞誘芯+水盤誘捕器、橡皮塞誘芯+筒型誘捕器、毛細(xì)管誘芯+筒型誘捕器、毛細(xì)管誘芯+水盤誘捕器對(duì)二化螟成蟲的誘捕效果,結(jié)果表明誘芯類型對(duì)誘捕效果沒有顯著影響。
1.2.3 誘芯存貯溫度及存貯時(shí)間 盛承發(fā)等[6]比較了二化螟誘芯在-18℃條件下分別存貯2-6個(gè)月和33-37個(gè)月對(duì)二化螟成蟲的引誘效果,結(jié)果表明供試誘芯存貯期對(duì)田間雄蛾誘捕量有顯著影響,在5月19日到9月20日的調(diào)查期內(nèi),存貯2-6個(gè)月誘芯的平均誘蛾量為每盆35.8頭,存貯33 -37個(gè)月誘芯的平均誘蛾量顯著下降,僅為每盆5.5頭。2種貯存期處理的最大誘蛾量分別為每天每盆223頭和20頭,但不同處理所反映的田間蛾期發(fā)生規(guī)律卻基本一致。
宣維健等[7]研究也發(fā)現(xiàn)誘芯存貯溫度及存貯時(shí)間對(duì)誘蛾量影響較大,-18℃和-4℃條件下存貯1年的誘芯其平均誘蛾總量比對(duì)照誘芯(-4℃條件下存貯3個(gè)月)分別下降27.1%和38.8%,處理I(室溫下存貯1年)和處理II(-18℃條件下存貯1年,隨后又在室溫條件下存貯1年)2種誘芯的平均誘蛾總量比對(duì)照誘芯分別下降53.7%和62.8%。但是,不同處理每盆每天最大誘蛾量與總誘蛾量的變化趨勢(shì)一致,不同處理所反映的田間發(fā)蛾高峰期相近。因此在田間將二化螟誘芯用于大量誘捕和預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)時(shí),應(yīng)重視誘芯的科學(xué)存貯和合理使用。
1.2.4 誘芯緩釋技術(shù)二化螟性信息素化合物為單不飽和長(zhǎng)鏈烯烴醛的混合物,其穩(wěn)定性較差,在野外高溫、高濕、紫外線和空氣中極容易發(fā)生氧化和降解,如何保證性信息素化合物的穩(wěn)定性,提高其田間持效期,一直以來(lái)是性信息素田間應(yīng)用亟待解決的重要問(wèn)題。目前寧波紐康生物技術(shù)有限公司生產(chǎn)的二化螟PVC毛細(xì)管誘芯具有灌液結(jié)構(gòu),持效期長(zhǎng)達(dá)42-56 d,且實(shí)際應(yīng)用中性信息素化合物釋放均勻,可滿足測(cè)報(bào)的需求[8]。另一方面,提高性誘劑應(yīng)用效果的關(guān)鍵技術(shù)之一是確定性信息素成分的最佳釋放速率。Vacas等[9]開展了新型介孔材質(zhì)誘芯的釋放速率及田間應(yīng)用效果研究,并比較了誘捕器中分別設(shè)置1個(gè)、2個(gè)、3個(gè)介孔材質(zhì)誘芯和標(biāo)準(zhǔn)誘捕器的田間誘捕效果,結(jié)果表明釋放速率與誘捕效果并非呈正相關(guān),當(dāng)誘芯釋放速率為34 μg/d時(shí),誘捕效果最佳。
2 二化螟性信息素的田間應(yīng)用
2.1 誘捕器的田間應(yīng)用技術(shù)
2.1.1 誘捕器類型
2.1.1.1 誘捕器類型及應(yīng)用效果誘捕器是誘芯在田間發(fā)揮作用的重要載體,如何根據(jù)目標(biāo)昆蟲的行為學(xué)特征,綜合考慮維護(hù)和應(yīng)用成本,研發(fā)適宜的誘捕器類型,提高引誘效果和預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)準(zhǔn)確度,是性誘劑田間應(yīng)用技術(shù)的重要研究方向。近年來(lái)有關(guān)二化螟的誘捕器主要有水盆式、黏膠式、干式[8]和筒型[5]誘捕器等,其中傳統(tǒng)的誘捕器主要有水盆式和黏膠式2種,對(duì)于水盆式誘捕器在使用中需要加水(尤其在高溫天氣需要每天加水),對(duì)于黏膠式誘捕器因有效期較短,需要定期更換黏板,這些都限制了性誘劑防治的大面積推廣和應(yīng)用。杜永均等[8]通過(guò)視頻記錄和分析成蟲交配行為中的定向飛行軌跡,研發(fā)了新型干式誘捕器(圖2)。該誘捕器在使用中操作簡(jiǎn)便,田間應(yīng)用不需加水,且省工、省力、維護(hù)成本低,極大提高了應(yīng)用性信息素大面積誘殺二化螟的可行性。
司兆勝等[1O]在黑龍江方正縣對(duì)杜永均等研制的新型干式誘捕器進(jìn)行了田間測(cè)試,結(jié)果表明該誘捕器在田間操作簡(jiǎn)便,易于維護(hù)。調(diào)查期內(nèi)每誘捕器的平均誘蟲量可達(dá)344頭,性誘劑處理區(qū)、施藥區(qū)和不施藥區(qū)蟲傷株率分別為1.775、1.19%和81.90%,枯鞘率分別為1.11%、0.65%和14. 68%,白穗率分別為1. 87%、0.35%和38.83%。性誘劑防治效果95.18%,比藥劑防治效果低3.92個(gè)百分點(diǎn)。
劉龍生等[11]在湖南衡山縣開展田間試驗(yàn),比較了水盆式、干式和黏膠式3種誘捕器的引誘效果,結(jié)果表明水盆式和黏膠式誘捕器的誘捕能力優(yōu)于干式誘捕器。胡代花等[12]采用2種市售二化螟誘芯,在陜西漢中比較了水盆和黏膠式誘捕器的誘捕效果,結(jié)果表明二者的引誘活性無(wú)顯著差異。
2.1.1.2 誘捕器與誘芯的組合實(shí)用效果左文等[5]比較了水稻二化螟性信息素不同誘芯載體(橡皮塞和毛細(xì)管誘芯)和不同誘捕器(水盆和筒形誘捕器)組合的誘捕裝置的誘蛾效果,結(jié)果表明傳統(tǒng)的誘捕裝置(橡皮塞誘芯+水盆誘捕器)比新型誘捕裝置(毛細(xì)管誘芯+筒型誘捕器)誘蛾效果更佳,且二者之間差異顯著。在對(duì)一代和二代二化螟成蟲誘捕過(guò)程中,不同類型誘捕裝置的誘蛾效果仍差異顯著。
2.1.2 誘芯設(shè)置個(gè)數(shù) 為了保證防治效果和降低經(jīng)濟(jì)成本,劉興龍等[13]采用中國(guó)科學(xué)院動(dòng)物研究所研制的二化螟橡膠塞誘芯和水盆誘捕器,比較了誘芯設(shè)置個(gè)數(shù)對(duì)誘捕量和防治效果的影響,結(jié)果表明每盆1芯處理的誘蛾量低于每盆2芯處理,每盆1芯處理和每盆2芯處理的防治效果分別為73. 8%和80. 7%,二者無(wú)顯著差異,均低于施藥對(duì)照的防治效果(86.4%),且與施藥對(duì)照具有顯著性差異。
石橋德等[14]采用寧波紐康CS2011W供試二化螟毛細(xì)管誘芯和水盆誘捕器,比較了每盆2芯、每盆1芯和每盆0.5芯3個(gè)不同處理對(duì)二化螟的引誘效果,結(jié)果表明三者在供試期內(nèi)總誘蛾量無(wú)顯著差異。2.1.3誘芯擺放方式劉龍生等[11]采用干式誘捕器,研究了垂直擺放(誘芯與中間孔口垂直)和水平擺放(誘芯與中間孔口在同一水平線上)2種誘芯擺放方式對(duì)誘蛾效果的影響,結(jié)果表明誘芯的擺放位置對(duì)成蟲引誘效果有較大影響,其中垂直擺放的誘蛾量是水平擺放的5倍,顯著提高了誘蛾效果。
2.1.4 誘捕器設(shè)置密度在有害生物性誘劑推廣應(yīng)用于大量誘捕,尤其是迷向防治中,性誘劑的高成本一直以來(lái)是制約其廣泛應(yīng)用的瓶頸,因此研究誘捕器設(shè)置密度對(duì)田間防治效果的影響十分必要。
為了明確性誘劑對(duì)水稻二化螟的防治效果,劉興龍等[13]采用水盆誘捕法,進(jìn)行了水稻二化螟的田間防治試驗(yàn)。結(jié)果表明,以1 hm 45盆的密度設(shè)置性誘劑處理可有效控制二化螟的蟲傷株率和水稻枯心率。
蘇建偉等[15]應(yīng)用二化螟性信息素對(duì)早稻田的越冬代和第一代二化螟成蟲進(jìn)行了大面積誘捕,其誘捕器設(shè)置密度為1 hm 25個(gè),對(duì)照區(qū)采用化學(xué)農(nóng)藥防治。結(jié)果表明不同處理差異顯著,其中誘捕區(qū)的卵塊數(shù)和一代成蟲發(fā)生量較對(duì)照區(qū)分別下降74.39%和61.41%,誘捕區(qū)百株枯鞘率、枯心率和白穗率比對(duì)照區(qū)均有明顯下降。
梁文勇等[16]比較了每100 m懸掛二化螟誘芯1枚、2枚、3枚對(duì)成蟲誘蛾量的影響,結(jié)果表明誘芯設(shè)置量為2枚和3枚處理的30 d總誘蛾量為106只和63只,二者在0. 05水平差異顯著,而誘芯設(shè)置量為1枚的30 d總誘蛾量為78只,與誘芯設(shè)置量為2枚和3枚處理的誘蛾量均無(wú)顯著差異。
在標(biāo)準(zhǔn)迷向防治中,誘捕器設(shè)置密度為1 hm251個(gè),為了明確降低誘捕器設(shè)置密度對(duì)迷向防治效果的影響,Alfaro等[17]以誘捕量和作物損害率為評(píng)價(jià)指標(biāo),比較了3種誘捕器設(shè)置密度(1 hm 31個(gè)、25個(gè)、16個(gè))與標(biāo)準(zhǔn)對(duì)照(1 hm 51個(gè))和化學(xué)藥劑米螨對(duì)二化螟連續(xù)3年的防治效果,結(jié)果表明降低誘捕器設(shè)置密度對(duì)二化螟的迷向防治仍然具有較好的效果,提高誘芯持效期可極大提高迷向防治效果,該項(xiàng)研究結(jié)果對(duì)降低性誘劑防治二化螟的成本,提高經(jīng)濟(jì)效益具有重要意義。
Chen等[18]于2011年6月-10月,在中國(guó)東北稻區(qū)開展了水稻二化螟的大量誘捕和迷向防治試驗(yàn),其中用于大量誘捕的誘捕器設(shè)置密度分別為1hm2 20個(gè)、30個(gè)、40個(gè)、50個(gè),用于迷向防治的誘捕器設(shè)置密度分別為1 hm2 200個(gè)、300個(gè)、400個(gè)、500個(gè)。結(jié)果表明1 hm 40個(gè)、50個(gè)、500個(gè)3種密度下100檗田間卵塊數(shù)均小于2.0,同期化學(xué)農(nóng)藥防治處理的100檗田間卵塊數(shù)大于9.5。結(jié)果表明lhm240個(gè)和500個(gè)的誘捕器設(shè)置密度可推薦用于中國(guó)東北稻區(qū)二化螟防治的大量誘捕和迷向防治中。
2.1.5 誘捕器顏色及懸掛高度胡代花等[12]采用2種市售二化螟誘芯和黏膠式誘捕器,比較了誘捕器顏色及懸掛高度對(duì)二化螟誘捕效果的影響。結(jié)果表明誘捕器顏色和懸掛高度對(duì)引誘效果均有較大影響,其中白色誘捕器的引誘效果最佳,而綠色、藍(lán)色、黃色、黑色、紅色、棕色等誘捕器的引誘效果次之;黏膠式誘捕器懸掛高度為1.4 m和1.2 m時(shí)的引誘效果優(yōu)于1.0 m和0.8 m。
2.2 二化螟性信息素田間防治效果
田間應(yīng)用防治效果指標(biāo)主要有誘蟲量、蟲傷株率、枯心率、百株枯鞘率、白穗率、田間卵塊數(shù)等。近年來(lái)國(guó)內(nèi)已經(jīng)在貴州[19]、湖北(蘄春[20]、鄂州[21])、安徽(池州[22]、廬江[23])、江蘇(如東縣[24])、廣西(臨桂[25]、灌陽(yáng)[26]、全州[14])、廣東(韶關(guān)[27])、湖南(衡山[11])、黑龍江(尚志、方正縣)[28]、浙江(諸暨[29]、奉化[30]、上虞[31]、金華[32]、臨海[33])、吉林(長(zhǎng)春[34]、柳河[35])、遼寧(遼陽(yáng)[36])、河南(信陽(yáng)[37])、陜西(漢中[12,38])等水稻產(chǎn)區(qū)開展了應(yīng)用性誘劑防治二化螟的工作。
姜照琴[37]在河南信陽(yáng)對(duì)性信息素防治水稻二化螟的試驗(yàn)結(jié)果表明,性誘區(qū)對(duì)二化螟一代、二代成蟲的誘殺效果顯著優(yōu)于群眾自防區(qū),性誘區(qū)對(duì)二化螟一代、二代成蟲的防治效果(91.68%和86.54%)亦高于群眾自防區(qū)(88.12%和78.02%),但性誘區(qū)對(duì)二化螟三代成蟲的防治效果(86.04%)與群眾自防區(qū)( 88.03%)相當(dāng)。此外,性誘區(qū)的農(nóng)藥費(fèi)用支出和水稻產(chǎn)量比群眾自防區(qū)1 hm相應(yīng)減少750元和增加1 230 kg,體現(xiàn)出較好的經(jīng)濟(jì)效益。
戈峰等[19]在貴州中部單季稻區(qū),應(yīng)用性信息素誘殺二化螟一代成蟲,平均每日每盆誘捕量為1.95 -4.19頭,最高可達(dá)每日每盆24.00頭,與對(duì)照田塊相比,性誘劑試驗(yàn)田塊二化螟幼蟲的數(shù)量減少87.7%,枯鞘數(shù)量和白穗數(shù)量分別減少76.19%和90. 92%。
2.3 性信息素指導(dǎo)化學(xué)藥劑施用
雖然近年來(lái)二化螟性信息素的發(fā)展及應(yīng)用取得了一定成績(jī),但國(guó)內(nèi)水稻二化螟的防治仍然以化學(xué)防治為主。鑒于二化螟的防治以化學(xué)防治為主,如何利用性信息素引誘結(jié)果確定化學(xué)藥劑施藥時(shí)間和施藥次數(shù),從而降低化學(xué)藥劑使用量,對(duì)發(fā)展IPM綜合防治具有重要意義。Chen等39]在2010年和2011年根據(jù)田間二化螟雄蛾誘捕量指導(dǎo)確定單次化學(xué)藥劑施藥時(shí)間,取得較好的防治效果。在2010年田間試驗(yàn)中,溴氰菊酯、樂(lè)果、毒死蜱、殺螟單、氟蟲腈、高氰戊菊酯等6種化學(xué)藥劑的防控效果均大于90%;在2011年田間試驗(yàn)中,當(dāng)溴氰菊酯和毒死蜱的使用量為0. 35 kg/hm2時(shí),防控效果大于90%,而樂(lè)果的使用量在0. 30 kg/hm2或0. 35 kg/hm2時(shí),其防治效果大于90%。
2.4 植物揮發(fā)物與性信息素協(xié)同作用
左文[40]研究了水稻等植物揮發(fā)物及其與性信息素混合物對(duì)二化螟的觸角電位( EAG)反應(yīng)。結(jié)果表明順-3-乙酸葉醇酯、正十五烷、正十六烷和芳樟醇等多數(shù)植物揮發(fā)物與性信息素的混合物能顯著增強(qiáng)雄蟲的EAG反應(yīng)。植物揮發(fā)物與性信息素混合時(shí)能顯著增強(qiáng)螟蟲EAG的恢復(fù)速率。
胡代花等[41]發(fā)明了一種成本較低、具有較高引誘活性和較強(qiáng)單一誘捕性能的引誘二化螟的性誘劑及誘芯,通過(guò)大量的田間試驗(yàn)結(jié)果證明,添加苯乙醛可大幅度提高二化螟性誘劑的誘殺效果,體現(xiàn)在誘捕量大、引誘效果穩(wěn)定,且使用簡(jiǎn)單、安全,成本較低,可應(yīng)用于二化螟的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)和防治,具有較好的社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益。
2.5 性信息素與其他生物/物理防治技術(shù)的相容性
2.5.1 生物農(nóng)藥與二化螟性信息素的協(xié)同作用翟宏偉[42]研究結(jié)果表明,二化螟性誘劑結(jié)合生物農(nóng)藥短穩(wěn)桿菌,對(duì)水稻二化螟的防治效果達(dá)90.94%,其與化學(xué)藥劑20%氯蟲苯甲酰胺的防治效果( 93. 52%)基本一致。
2.5.2赤眼蜂與二化螟性信息素的協(xié)同作用 翟宏偉[42]以蟲傷株率、枯梢株率等為指標(biāo)研究了性誘劑與赤眼蜂協(xié)同作用對(duì)水稻二化螟的防控效果,結(jié)果表明性誘劑與赤眼蜂寄生協(xié)同作用對(duì)水稻二化螟的防控效果較好,優(yōu)于單獨(dú)使用赤眼蜂寄生或單獨(dú)使用性誘劑的防控效果。
為了進(jìn)一步研究昆蟲性信息素在田間的應(yīng)用是否會(huì)對(duì)二化螟寄生性天敵產(chǎn)生影響,以及與卵寄生蜂協(xié)同作用的效果,白琪等[43]采用Y-型嗅覺儀測(cè)定了稻螟赤眼蜂、螟黃赤眼蜂和松毛蟲赤眼蜂3種稻田赤眼蜂對(duì)6種不同劑量(0.01μg、0.10 μg、1. 00 μg、10. 00μg、100. 00 μg和1 000. 00 μg)性信息素誘芯的嗅覺反應(yīng)。結(jié)果表明二化螟性信息素對(duì)稻螟赤眼蜂雌蜂具有顯著的吸引作用,而對(duì)螟黃赤眼蜂和松毛蟲赤眼蜂的吸引作用不明顯。表明赤眼蜂可以利用寄主的性信息素對(duì)寄主進(jìn)行定位,利用人工合成性信息素對(duì)赤眼蜂具有吸引力的特性可增加稻田的赤眼蜂密度,從而提高稻田的生物防治能力。
宋靜等[44]通過(guò)室內(nèi)試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)二化螟性信息素混合物影響稻螟赤眼蜂的寄生。當(dāng)混合物(211-16:Ald: 213-18:Ald: 29-16: Ald= 48:6:5.質(zhì)量比)質(zhì)量濃度從0. 01μg/μ1升高到10. 00μg/μl時(shí),供試米蛾卵被寄生率從50. 29%下降到1.71%,均顯著低于對(duì)照(62.14%)。當(dāng)寄生發(fā)生后,赤眼蜂子代的雌性比不受性信息素質(zhì)量濃度的影響。遠(yuǎn)離誘芯位置的卵塊的被寄生率高于距離誘芯近的卵塊,但掛放誘芯吸引了自然界中的松毛蟲赤眼蜂和玉米螟赤眼蜂。以上結(jié)果顯示二化螟性信息素影響了稻螟赤眼蜂的寄生,但不同種赤眼蜂對(duì)二化螟性誘劑的反應(yīng)不同。
2.6 溫度及重金屬Cd2+脅迫對(duì)二化螟性信息素通訊行為的影響
2.6.1 溫度對(duì)二化螟性信息素通訊行為的影響昆蟲兩性間的化學(xué)通訊和性信息素技術(shù)的田間防治效果均會(huì)受環(huán)境因素的影響。余棋等[45]將二化螟蛹期和成蟲期進(jìn)行不同溫度(15℃、20℃、25℃、30℃和35℃)處理后,分析了雌蛾性腺內(nèi)各性信息素組分的含量及比例,同時(shí)測(cè)定雄蛾對(duì)性信息素組分的EAG反應(yīng)。結(jié)果表明二化螟性信息素通訊的適宜溫度為20 - 25℃,溫度過(guò)高或過(guò)低均不利于兩性間的正?;瘜W(xué)通訊。該研究結(jié)果為二化螟性信息素防治技術(shù)的合理應(yīng)用及極端溫度條件下害蟲種群發(fā)生的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)提供了重要參考。
2.6.2 Cd2+對(duì)二化螟雄蛾性信息素定向行為的影響 隨著工業(yè)化和城市化進(jìn)程的加快,環(huán)境中Cd2+污染日趨嚴(yán)重,昆蟲在自然界動(dòng)物類群中數(shù)量最多、分布最廣,極易接觸到重金屬,還能積累、代謝重金屬并通過(guò)食物鏈轉(zhuǎn)移[46],因此研究Cd2+對(duì)二化螟生長(zhǎng)發(fā)育和生殖的影響,對(duì)二化螟種群動(dòng)態(tài)的預(yù)測(cè)具有重要意義。張宇瑤等[46]采用室內(nèi)添加含不同含量Cd2+[0 mg/kg、1 mg/kg、5 mg/kg、10 mg/kg、15mg/kg、20 mg/kg]的人工飼料飼養(yǎng)二化螟2齡幼蟲,研究重金屬Cd2+脅迫對(duì)二化螟性信息素通訊及調(diào)控行為方面的影響,結(jié)果發(fā)現(xiàn)雄蛾對(duì)性信息素的定向反應(yīng)率受Cd2+的影響較大,高含量Cd2+處理的雄蛾接近正常求偶雌蛾的百分率降低,而低含量Cd2+處理后的雄蛾接近正常雌蛾、Cd2+雌蛾的百分率與對(duì)照組無(wú)顯著差異[46]。研究結(jié)果表明,Cd2+進(jìn)入二化螟體內(nèi)會(huì)損壞二化螟成蟲的性信息素通訊系統(tǒng),使二化螟對(duì)性信息素的感應(yīng)與識(shí)別等化學(xué)通訊行為受到影響。
3 展望
中國(guó)農(nóng)產(chǎn)品自加入WTO后面臨巨大的機(jī)遇和挑戰(zhàn),技術(shù)壁壘成為中國(guó)農(nóng)產(chǎn)品出口的主要障礙,隨著人民群眾生活水平的提高和健康意識(shí)的增強(qiáng),城鄉(xiāng)居民對(duì)安全食品及綠色食品的需求迅速增加,如何更大程度保證和提高農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量和安全一直是廣大植保工作者的不懈努力方向。近年來(lái),隨著IPM、“和諧植?!钡壤砟畹牟粩嗌钊?,以及食品質(zhì)量安全問(wèn)題逐步提上日程,利用性信息素防治水稻二化螟的研究及應(yīng)用呈現(xiàn)防治范圍廣、田間應(yīng)用技術(shù)趨于進(jìn)一步完善規(guī)范、理論研究支撐應(yīng)用研究等特點(diǎn)。但在二化螟的實(shí)際防治中,化學(xué)農(nóng)藥仍占主導(dǎo)地位,筆者認(rèn)為限制二化螟性信息素應(yīng)用的主要原因包括經(jīng)濟(jì)成本高、設(shè)備應(yīng)用和維護(hù)繁瑣,具體體現(xiàn)在性信息素組分合成成本高、誘芯組分田間穩(wěn)定性效果不佳、持效期短、誘捕器使用中人工維護(hù)工序多,難以大規(guī)模推廣和應(yīng)用等多方面。鑒于此,可從優(yōu)化性信息素組分化學(xué)合成方法,有效控制誘芯性誘劑釋放速率和提高誘芯持效期,積極探索二化螟高活性擬性信息素的合成,深入植物揮發(fā)性信息化學(xué)物質(zhì)與二化螟性信息素的互作關(guān)系研究以及進(jìn)一步開展二化螟性信息素的迷向防治技術(shù)研究等。另一方面,在二化螟性誘劑的實(shí)際田間應(yīng)用中,還應(yīng)考慮二化螟種群的地理區(qū)系差異,重視誘芯類型、誘捕器類型、誘捕器設(shè)置密度和高度等以及溫度、濕度、風(fēng)向、天敵等環(huán)境因素的影響,進(jìn)而在各水稻產(chǎn)區(qū)建立適宜有效的田間應(yīng)用技術(shù),以更大程度保證二化螟預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確度,提高綜合防控的實(shí)際效果。相信在以上工作的積極開展下,可切實(shí)推進(jìn)二化螟性信息素的推廣和應(yīng)用。
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(責(zé)任編輯:陳海霞)