王 琳,潘志萍
(1.广东省植物保护总站,广州 510250;2.广东省昆虫研究所,广州 501260)
实蝇科昆虫,广泛分布于全世界。据报道,目前世界上发现有471属和4257种 (Thompson,1998)。除了高纬北极区和南极之外,实蝇遍布全世界的热带、亚热带和温带地区,绝大多数的种类为水果和蔬菜作物害虫 (Thompson,1998)。由于植物果实受幼虫的为害,造成落果或使果实不能食用而失去经济价值,不仅使作物遭受破坏,同时也严重影响果蔬的对外贸易,造成巨大的经济损失。
引诱剂是实蝇类害虫监测、调查和防治中重要的手段之一,被广泛采用。国际上普遍认可的实蝇诱剂主要包括蛋白质诱剂 (PA)、甲基丁香酚(ME)、诱蝇酮 (CUE)、乙酸铵诱剂 (AA)、乙酸铵盐诱剂 (AS)、TML诱剂、己酸丁酯诱剂(BuH)、吡嗪诱剂 (MVP)等,我国也研发了大量植物型和食物型诱剂 (王艳平等,2009)。本文就国际上普遍认可和采用以及我国研发和使用的实蝇引诱剂的种类及诱捕范围进行了总结,并对引诱剂在实蝇防治中的监测与防治作用进行简单的综述。
主要是指用强碱处理的蛋白质或含有蛋白质物质如酪蛋白、明胶、糖泥 面包酵母、鸡蛋白、麦麸等。经NaOH处理后,对分布于热带亚洲的寡毛实蝇属及地中海实蝇等具有引诱力。该类物质诱捕范围广,雌雄两性实蝇均有作用,并对其它诱捕一些专性引诱剂不能引诱到的实蝇也有作用。缺点是持续时间短,易被雨水冲刷 (张均,1991)。
是一类专门对雄性实蝇成虫具强烈引诱活性的引诱剂,是目前国内应用最广泛的一种引诱剂。其作用机理的与一般昆虫性外激素不同,并非真正通过昆虫性外激素的鉴定和合成而得,属于Paraphermomes herien。大致可分为以下3类。
1.2.1 地中海实蝇诱剂类
包括 Siglure、Medlure、Trimedlure、Capilure。常用的为Trimedlure、Capilure。主要诱捕地中海实蝇,对其它实蝇无诱捕作用。
1.2.2 引诱酮类
包括引诱酮 (Cuelure)4-对-乙酰基氧基苯基-2-丁酮;甲氧苯丁酮 (Anisylacetone)4(对甲氧基苯基)-2-丁酮及威尔逊诱剂 (Willson's lure)4- (对羟基苯基-2-丁酮)。上述3种引诱剂分子结构相似,均属酮酯类。具有高效、广谱性,已知能诱捕寡毛实蝇属的88种实蝇(Drew,1974;1981),其中包括瓜实蝇Bactrocera cucurbitae、昆士兰实蝇Bactrocera tryoni、番石榴实蝇Bactrocera correcta等重要实蝇。该类物质是实蝇引诱剂中药效保持最久地吸附在纤维板上,可保持较长的药效,受日光、雨水的影响小。有效诱捕范围在0.8 km2以内。
1.2.3 甲基丁香酚类
包括甲基丁香酚 Methyl eugenol 2-二甲氧基-4(2-丙烯基)苯与异丁香酚Isoeugenol。甲基丁香酚具有高效、广谱性,能诱捕桔小实蝇Bactrocera dorsalis、桃实蝇 Bactrocera zonata等 40种寡毛实蝇属重要害虫 (Drew,1974;1981),但对狭义的寡鬃实蝇类基本无效。此外,还能诱捕小条实蝇属中的二鬃小条实蝇亚属的某些害虫。异丁香酚仅能诱捕桔小实蝇与异颜实蝇Bactrocera diversa。有效诱捕范围在0.8 km2以内。
是一类来源于植物或植物次生性代谢物质,一般对雄虫和雌虫均有引诱作用,同时也对其它实蝇类害虫有较好的引诱作用。用天然植物汁液作引诱剂,可直接引诱实蝇,如巴西用25%的鸡蛋果汁液,直接监测按实蝇属实蝇及地中海实蝇Ceratitis capitata效果良好 (张均,1991)。
利用引诱剂对可能传入的害虫进行监测,是当今植检工作的重要内容和手段之一。在重点防范地区,如口岸、机场附近,或与害虫发生地、易感区相邻的地带,设点悬挂含各类引诱剂的诱捕器,来监测可能入侵的危险性或其它重要实蝇害虫的动态,以便一旦发现重大疫情时,迅速而果断地采取相应的紧急治理策,以扑灭入侵害虫于定居或爆发之前。
目前,引诱剂作为监测和防治实蝇的手段被广泛应用于实蝇发生危害区。在实蝇发生动态监测和综合防治中,国内外大都采用性引诱剂引诱杀灭实蝇雄成虫。由于性诱剂只能诱捕雄虫,但未被诱捕的雄虫可与雌虫多次交配,不能从根本上防治实蝇,因此目前性诱剂主要用于虫害的监测预报工作。
为了及时掌握实蝇的种群动态,应根据实蝇的生物学与生态学特性,通过设立成虫诱测点、田间调查、采集虫果等方法在水果和蔬菜生产基地对其进行监测。刘年喜等 (2009)报道地中海实蝇 (T)、桔小实蝇 (Me)、瓜实蝇 (Cue)和蛋白诱剂 (Mcphail)4种性诱剂监测结果表明,桔小实蝇 (Me)诱剂对桔小实蝇的监测最有效,且明显比蛋白诱剂 (Mcphail)要好,而地中海实蝇(T)和瓜实蝇 (Cue)诱剂对桔小实蝇基本上没有监测诱集作用。Shelly(2004)对Me和Cue两种诱剂对桔小实蝇和瓜实蝇诱集作用的促进和抑制进行了研究,发现有时候两种诱剂同时使用时,有时会明显地降低诱集效果。由于在桔小实蝇现有的监测方法中,诱集的雄成虫数量往往因瓶中性引诱剂的浓度变化而变化。因此,陆永跃等(2006)对该方法进行改进,试验结果表明,利用性引诱剂监测桔小实蝇雄成虫动态,采用多次添加性引诱剂的方式,通过集虫数的平均化,降低了因监测区域内所有诱瓶同一时间添加性引诱剂,而造成的浓度突变所引起的成虫出现高峰的几率,获得了更准确的虫情监测结果。
影响性引诱剂效果的因素很多,如用量、诱捕器类型、监测时间、监测点的设置以及水果品种、生育期、天气情况等。将性诱剂滴在棉芯上,放入诱瓶中,就能诱捕实蝇。使用整瓶扎针孔诱芯的引诱力、持效期都明显优于棉花球浸吸诱芯,诱捕范围可在15 m以内 (陈群航等,2005)。林进添等 (2005)研究了番石榴园桔小实蝇性引诱剂诱捕器悬挂高度和监测点的位置对诱集效果的影响,结果表明,诱捕器位置明显影响桔小实蝇的诱集结果,悬挂高度应根据果树植株高度进行适当调整,一般在l m以上。Verghese(2006)还分析了风速以及温度对实蝇诱集效果的影响,同时还给出了预测模型公式来预测桔小实蝇的诱集情况。
根据持续控制,安全有效的防治思路,对于包括桔小实蝇在内的实蝇类害虫的防治,很多研究者都将引诱剂和生物防治作为切入点。防治研究的另一个重点是诱剂技术的研究。目前在实蝇综合防治应用中,主要还是利用引诱剂进行诱杀防治。
由于实蝇产卵于瓜、果内,主要以幼虫在瓜、果内为害,药剂防治常常无法达到理想效果,并带来农药残留、污染环境和害虫抗药性等诸多问题。利用性诱剂诱杀成虫是目前生产上防治实蝇的重要途径。目前应用较广的是Methyl eugenol、Cuelure引诱剂,前者可诱杀桔小实蝇及其相关的实蝇种类约82种,后者可诱杀瓜实蝇及其相关的实蝇种类约195种。引诱剂置于steiner实蝇诱捕器中并放置在果园,可大量诱杀实蝇雄性成虫。在自然情况下,野外实蝇的雌雄成虫通常是以接近1∶1的状态存在,一旦果园中的雄性成虫减少,两性比例失调导致生态的不平衡,而且由于使雄性成虫数量减少,从而减少与雌成虫交配机率,大幅度降低下一代虫口数量。
采用甲基丁香酚与其它农药结合起来防治桔小实蝇的研究很早就有报道。Steiner等 (1952)就是采用带毒的引诱剂来研究引诱作用。我国台湾省早在20世纪50年代就已经开始采用带毒的引诱剂来防治桔小实蝇 (张禹安等,1994)。欧善生等 (2008)比较了仲恺农学院桔小实蝇课题组研制的果实蝇性引诱剂配合蜜糖、酒和米醋等不同配比对桔小实蝇的引诱效果,认为果实蝇性引诱剂添加蜜糖后形成的混配剂对果实蝇成虫的诱杀效果最好,是一种既经济又增效的复配型引诱剂;在果实蝇性引诱剂中添加酒、醋后也能提高诱杀效果;而在没有果实蝇性引诱剂的作用下,糖醋酒3种混合液对果实蝇诱杀效果极低,可视为一种无效的引诱剂。陈景辉 (2004)认为,从控制田间种群数量的效果看,采用以实蝇成虫为防治目标的措施,效果明显高于以幼虫和蛹为靶标的措施。食物诱剂诱杀成虫,一般可减少30%~40%的虫量,性诱剂诱杀成虫,一般可减少50%以上的虫量。
另外,我国在实蝇诱剂改进与创新方面,也有一些报道。据刘玉章等 (2000)报道,甲基丁香酚对桔小实蝇雄虫的引诱数量在不断减少,而且甲基丁香酚只对雄虫有效,因此需对引诱剂进行改良,或研制出一种对桔小实蝇雌虫有效的引诱剂。在性诱剂 (诱蝇酮)的基础上添加丁酸乙酯能显著提高诱集瓜实蝇的效果 (吴华等,2006)。吴华等 (2004)研究的桔小实蝇引诱剂,得出香茅油∶甜橙香精油甲基丁香酚=2.5∶47.5∶50的配比,对桔小实蝇诱杀总数与甲基丁香酚无显著差异,但对桔小实蝇雌虫有一定的引诱作用,引诱率达5.36%。
实蝇的繁殖,需要摄取大量的蛋白质作为营养补充,因而含蛋白质的食物,对实蝇具有较强的吸引力。不少学者对实蝇引诱物先后作了大量的研究工作。Bishopp在1916年首次报道了利用水解蛋白来引诱实蝇类害虫。1997年Shorey和John报道利用水解蛋白引诱桔小实蝇 (Shorey,1997)。而我国在20世纪50年代也已采用水解蛋白类物质来防治桔小实蝇。此后越来越多关于此方面的研究报道。Stenier(1952)曾报道发现糖和蛋白水解物、酵母酶解物、黄豆水解产物对桔小实蝇都有强烈的引诱作用,且对雌虫的引诱能力强于雄虫。此外研究报道表明水解蛋白在pH值酸性条件下引诱效果最佳,而高蛋白质和玉米蛋白则在pH值为10、且二者1∶4配比时引诱效果最佳,同时已明确水解蛋白中起主要作用的是苯乙醛、醋酸、糠醛、2-乙酰基呋喃、苯甲醚、2-乙酰基吡咯 (Stenier,1952;Buttey et al.,1983;Flath et al.,1989)。根据刘玉章研究和报道了改良桔小实蝇蛋白质类引诱剂,指出蛋白质类PIB-7及Nulure经调整pH值为10时引诱效果最好,对雌虫的的引诱率为未调配前的2倍以上 (刘玉章和陈文华,1992)。
蛋白诱剂能同时引诱瓜实蝇雌虫和雄虫,比性诱剂效果更好 (Sabine,1992)。Chinajariyawong等 (2003)用两种蛋白诱剂在丝瓜和苦瓜上防治瓜实蝇,发现产量分别提高81.57%和67.22%。将马拉松和蛋白水解物或糖蜜配成毒饵进行喷雾,广泛用于根除实蝇的项目中 (Steiner,1952)。Gupta等 (1982)报道,0.025%杀螟松和0.25%蛋白水解物混合施用能使瓜实蝇的危害率降低到8.7%,而对照的危害率则为43.3%。林岳生等采用诱杀成虫用酵素蛋白0.5 kg+25%马拉硫磷可湿性粉剂1 kg,加水30~40 kg,配成诱剂诱杀成虫于产卵前,也取得一定的效果。
关于植物提取物对桔小实蝇引诱作用研究的报道较多。报道认为桔小实蝇寄主植物的香味对其成虫有引诱作用,其中番石榴Psidium guajava L.>番木瓜Chaenomeles sineusis>杨桃Carambola,变软或成熟的果实的引诱作用更强 (Cornelius et al.,2000)。研究表明,寄主植物果实成分对其有引诱作用,南瓜藤Cucurbitae moxima、番茄Lycopersicon esculentum、脐橙Citrus sineusis、咖啡Coffea arabica果实汁液对桔小实蝇产卵有引诱作用 (Vagus and Chang,1991)。国内则报道认为从芭蕉Musa acuminata、鹰爪花 Artabotrys hexapetalus、番石榴和杨桃树中分离的重要物质为乙基苯甲酸,以及山刺番荔枝Annona montana、鹰爪花Artabotrys uncinatus、阿勃勒Cassia fistula、爪哇凤果Garcinia dulcis和榄仁Terminalia catappa叶片乙醚萃取物对桔小实蝇成虫有引诱作用 (丘辉宗,1990;陈健忠和董耀仁,2000)。
施伟等 (2003)研究认为,水果气味对桔小实蝇的雌虫和雄虫都有一定的引诱作用,水果成熟度越高,挥发气味越浓烈,雌虫趋性越强。这可能与雌虫在寻找适宜寄主产卵时,首先通过水果的气味找到寄主,然后再根据水果的形状、软硬程度来选择产卵部位的生殖行为有关,成熟度高的果实挥发物气味强,易吸引雌虫。庄剑隆等(2006)研究表明,人工合成的各种水果味香精对桔小实蝇无引诱作用,可能是因为人工合成的香精仅含单成分或少数几个芳香族化学物质,而天然的香味是多种化学物质的组合;月罗香植物提取液对桔小实蝇雄虫具有较为显著的引诱效果,比化学药剂有明显的优势。
利用植物提取液混合有机磷杀虫剂引诱桔小实蝇的结果表明,植物提取液的速效性好,在喷洒24 h内对雌、雄虫诱杀快,效果好;糖蜜和红糖的效果则较为迟缓,24 h后的效果较好。但总体上,诱蝇致死数植物提取液>糖蜜>红糖。但是由于植物提取液的使用受气候条件限制,气温高于26℃的晴朗天气,上午10∶00~12∶00效果最好,因此,植物提取液作为防治实蝇的诱剂在生产上推广,其持效性方面还有待改进 (陈景辉等,2003)。
昆虫引诱剂在害虫防治上具有不污染环境、对天敌和有益生物安全等特点,已受到国内外学者的高度重视,正成为害虫综合治理措施之一,有广阔的应用和发展前景 (吴英杰等,2009)。但也存在一些问题,如害虫的监测是一项长期的系统工程,需要进行系统的数据积累,而诱虫的效果在很大程度上还受到气候、降雨、风向等生态因子的影响。此外,根据诱虫数量预报危害的程度和界定级别方面的研究还不够,使预测预报与生产实际脱节,也限制了其在害虫综合治理中的应用;且昆虫性信息素诱芯的商品化难以形成,给应用推广带来困难。目前,在评价、量化信息素监控和防治效果方面,还缺乏有效的评价数据。因此,我们要加强有关昆虫行为,昆虫种群动态等基础研究,重视开展昆虫引诱剂与其它防治法配合防治的研究,更好地发挥引诱剂在害虫防治中的作用。
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