食物及挥发物对米象、玉米象及锯谷盗诱集效果的研究

汪中明 章 妺 董 震 江亚杰 崔 淼 曹 阳

(国家粮食局科学研究院1，北京 100037)(河南工业大学粮油食品学院2，郑州 450001)

食物及挥发物对米象、玉米象及锯谷盗诱集效果的研究

汪中明1章 妺1董 震1江亚杰2崔 淼1曹 阳1

(国家粮食局科学研究院1，北京 100037)(河南工业大学粮油食品学院2，郑州 450001)

针对为减少粮食损失、减少熏蒸剂的用量，而运用食物引诱剂对仓虫监控和防治这一重要课题，本研究在实验室条件下测试2种食物和4种食物中对害虫有引诱作用的有效化学成分单一或组合时对3种害虫的诱集效果，从而筛选出对每种实验昆虫诱集效果最佳的诱集物配比方案。试验表明，对米象诱集效果最好的组合为香草醛(0.012 g)+二氯甲烷(0.5 mL)+亚油酸(2.5 mL)+二十烷(0.02 g)，诱集率最高可以达到65.2%；对玉米象诱集效果最好的为单一米糠，诱集率可达74%；对锯谷盗诱集效果最好的是单一的诱集物香草醛，诱集率最高可以达到64%以上。

储粮害虫 米糠 碎麦 化学成分 诱集

世界范围内，粮食在储藏期间因昆虫、螨类及霉菌的危害造成的损失为5%～15%。我国储粮损失调查显示，国家粮库的损失为0.2%，农户的储粮损失为6%～9%，其中引起损失的主要因素是储粮害虫的危害。及时监测和预报可以及时发现害虫的发生和采取合理的防治措施。因此，诱集技术既可以作为一种监测手段，也可以作为一种绿色的防治方法受到很多学者的关注。由于植物气味物质在植食性昆虫寄主选择定向中的重要作用，目前利用食物引诱剂诱捕仓储害虫已成为储粮防治工作者的一个研究热点[1]。食物引诱剂是指利用某种食物或食物中的某种化学成分来引诱害虫[2]，它能使害虫直接移向取食的合适场地。

Phillips等[3]研究发现新鲜谷物挥发物—戊醛、麦芽酚和香草醛对米象有引诱作用，对赤拟谷盗无作用；燕麦油和麦芽油吸引米象，稻米油、大豆油、燕麦油、麦芽油和玉米油对赤拟谷盗都有吸引作用；由大豆油和麦芽油组成的一种商业产品对赤拟谷盗有很强的吸引作用，对米象无作用；研究表明，适宜浓度信息素与食物诱饵结合，其诱虫性优于单一的信息素或食物诱饵[4-7]。Kickens等[8]、Dickens等[9]报导食物引诱剂或食物中的有效化学成分能加强信息素对害虫的诱捕作用。

因此进一步研究谷物中易挥发的化学组分对害虫的引诱增效机制，对于推广食物引诱剂具有重要的意义。食物引诱剂具有的优点为能同时诱捕多种害虫；使信息素对靶子害虫的诱效增强；可引诱幼虫；食物源广，取材容易，成本低；对环境无污染公害，储藏谷物没有毒性残留；害虫不产生抗药性[10]。虽然已有商业化的食物引诱剂开发并投入应用，但目前研究和应用的食物引诱剂单独使用的效果尚不够理想，难以达到监测和防治的目的。因此还需要不断探索和优化诱捕条件，寻求更高效的食物引诱剂。

许多研究表明尽管多种植物油有明显的诱虫活性，但随着油的陈化，其诱性逐步减弱，如直接采用食物引诱剂中的有效成分对害虫进行引诱，可避免这一缺点。目前，此类有效成分组合诱集储粮害虫技术应用较少，本研究在实验室条件下测试4种有效化学成分以及碎麦、米糠单一或组合时对3种害虫的诱集效果，以期筛选出对每种昆虫诱集效果最佳的诱集物配比方案。

1 材料与方法

1.1 材料

虫源：米象Sitophilusoryzae，玉米象Sitophiluszeamais，锯谷盗OryzaephilussurinamensisLinne；羽化后1～2周的成虫，为国家粮食局科学研究院粮油储藏技术研究组饲养。

试剂：香草醛、亚油酸，分析纯：天津市光复精细化工研究所；二十烷、二氯甲烷，分析纯：北京化工厂；米糠；碎麦。

1.2 试验方法

1.2.1 试虫饲养

玉米象、米象以颗粒饱满、无虫孔、无霉变的消毒小麦颗粒为饲料;锯谷盗以燕麦∶全麦粉∶酵母=6∶3∶1为饲料，在温度(28±1) ℃、相对湿度(70±5)%条件下培养，放入培养箱中备用。

1.2.2 诱集溶液配制

以二氯甲烷(0.5 mL)为溶液，香草醛(0.2、 0.1、0.012 g)、亚油酸(0.2、2.5 mL)、二十烷(0.1、0.05、0.02 g)、碎麦(0.2 g)、米糠(0.2 g)分别为溶质或组合溶质。

1.2.3 不同诱集物配比对4种储粮害虫的诱集作用

1.2.3.1 单一化学物对试虫活动分布的影响

在白色托盘中，均匀分成4个区域，按顺序依次分别编号1～4，选取其中一个区域放入含有单一化学诱集物的培养皿。挑选50头试虫(玉米象、米象、锯谷盗)，放入6 cm小培养皿中，倒扣于内壁涂有聚四氟乙烯的白色托盘(47 cm×33 cm)中间，待其适应30 min后，取出培养皿，让其自由活动，6 h后观测记录各区域的试虫数量。

以无诱源条件下试虫活动分布规律作为对照。每种处理重复3次。

1.2.3.2 混合化学物组份对试虫活动分布的影响

以混合化学物组份替代单一组份。混合组份如表1所示。

表1 混合化学物组分组成

1.3 数据处理

结果用诱集率计算公式表示：

式中：A为在添加诱集物的条件下，添加诱集物位置的引诱试虫平均数；AC为在添加诱集物的条件下，未添加添加诱集物位置的引诱试虫平均数；B为在不添加诱集物的条件下，添加诱集物位置的引诱试虫平均数；BC为在不添加诱集物的条件下，不添加诱集物位置的的引诱试虫平均数。

试验数据用SPSS统计软件进行单因素方差分析，并采用Duncan′s新复极差法对诱集数量进行差异显著性分析。

2 结果与分析

2.1 单种成分对3种害虫的诱集效果

如表2所示，用单一食物或食物挥发成份作为诱集物时，米糠对玉米象的诱集效果最好，诱集率最高可以达到74%；香草醛对锯谷盗诱集效果最好，诱集率可达64%以上；碎麦对米象的诱集效果好于米糠。米糠对米象和玉米象的诱集率表现出了显著性差异，而其他5种单一成分对3种试虫的诱集率之间无显著性差异。同时对3种害虫总体的诱集效果，亚油酸>米糠>香草醛>二氯甲烷>碎麦>二十烷。

表2 单种成分对3种害虫的诱集效果

注：表中的数据为平均数±标准误， 标注的不同字母表示在同一列中差异显著 (P<0.05)，相同字母表示差异不显著 (P>0.05)，余同。

2.2混合化学物组份及不同配比对3种害虫的诱集效果

多种混合组分及不同配比对3种害虫的诱集效果总体上并没有出现明显的增效作用，如表3所示。G组合对米象的诱集效果最明显，最高诱集率可以达到65.2%；G组合与F组合的成分差异在于G没有碎麦，亚油酸的量有所增加，G诱集效果优于F组合，表明诱集组合中亚油酸的含量是比较重要的因素，这与2.1中单一组分的试验结果中，亚油酸的总体诱集效果最好的结果一致。

E组合对玉米象的诱集效果也较为明显，但同时加入同样对玉米象有很强的诱集效果的米糠时，诱集效果并没有更加明显，有研究报道米糠中存在某种有利吸引玉米象取食产卵的引诱物质[12]，本研究中能够吸引玉米象的挥发性物质与米糠不能起到相互促进的作用。同样从对锯谷盗的诱集效果来看，A、B、C、D 4种组合均不及单一的香草醛和亚油酸。因此，不同化合成分组合时，可能存在一些物质之间的反应或中和，这正是不同物质配方试验过程中需要注意和验证的问题。

B组合和A组合的成份是由香草醛分别加二十烷和二氯甲烷混合而成。从2.1的结果来看，二十烷的单一成分诱集效果明显低于二氯甲烷，但它们分别与香草醛组合时，B组合的诱集效果明显好于A组合，表明物质组合之后，不同化学成分之间所产生的反应和起到的诱集效果不是单一的叠加，为了寻找更高效的诱芯，需要尝试不同的物质的配比。

表3 多种混合成分及不同配比对3种害虫的诱集效果

3 讨论与结论

本研究得出了分别对米象、玉米象、锯谷盗具有较高诱集效果的诱集物质或诱集组合。其中，对米象诱集效果最好的组合为G，诱集效率最高可以达到65.2%；对玉米象诱集效果最好的为单一米糠，可达74%；对锯谷盗诱集效果最好的单一的诱集物香草醛，诱集效率最高可以达到64%以上。

研究过程中发现，单独使用米糠、香草醛分别对玉米象、锯谷盗的诱集效果最为明显，但加入其他物质后，并没有明显增强其诱集作用。也就是两种物质分别单一作用时对昆虫有较强的吸引作用，但组合之后未必可增强其吸引作用。这可能是因为单一组分本身对昆虫有一定的引诱作用，一旦再加入某种其他物质(即使引诱物质如米糠、碎麦)，使昆虫变得不适应或者可能是因为碎麦、米糠此类谷物提取物与化学物混合时可能导致对害虫起引诱作用的有效化学成分发生了改变，由于化学成分的变化使得有效化学成分的含量降低或是由于化学成分的之间的抑制作用使其没有充分挥发，从而没有产生协同增效的作用。很多研究表明，植物释放的挥发性成分较多，常以不同的浓度比例协同对昆虫起感觉刺激作用，但真正对昆虫寄主起定向作用的仅为一种或几种特异性的信息化合物[11]。

在组合E中加入碎麦后大大增加了对米象的诱集效果。李兴奎等[12]也认为诱集玉米象等害虫时在昆虫信息素中加入谷物有协同增效的作用。

有的诱集组合虽然成分相同，但不同的浓度比例也会对昆虫产生不同的诱集效果，有的甚至还会产生驱避作用。如本试验中的组合E：改变香草醛、亚油酸的剂量后大大增加了对米象的诱集作用。同时，Burkholder[13]的试验结果表明，高浓度的信息素对谷蠹成虫有排斥性，而玉米象和米象的信息素也具有类似的反应。Barak等[14]发现装有信息素的瓦楞诱捕器捕获的赤拟谷盗明显多于正己烷对照，但高浓度的信息素降低了捕获效果。合成的化合物进行试验，所以起决定作用的有效成分含量相对来说就会有所降低。故一些有引诱活性的组分在高浓度下会产生排斥作用， 所以化合物浓度是影响昆虫反应的重要因子，每种昆虫对于挥发性信息化合物的反应都有一个最佳的剂量范围。一般低于此范围时反应率随剂量的增加逐渐升高，高于该范围时反应率便随剂量的增加而下降。由此可见昆虫对引诱物质的质和量都有一定要求，有一个表现正趋性范围，一旦超过这个范围，则变为负趋性。

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Attractant Effect of Plant Volatiles toSitophilusOryzae,SitophilusZeamaisandOryzaephilusSurinamensisLinne

Wang Zhongming1Zhang Mo1Dong Zhen2Jiang Yajie2Cui Miao1Cao Yang1
(Academy of State Administration of Grain1, Beijing 100037)(School of Food Science & Technology Henan University of Technology2, Zhengzhou 450001)

In order to reduce the grain loss and reduce the amount of fumigant, it is an important task to use food attractant to monitor and control pest. The purpose of this study was to test the trapping effect of single or combination chemicals which was extracted from six kinds of foods to three kinds of insect pests under the condition of the laboratory, with aiming of selecting the best proportion of traps to the pests. The result indicated that the best combination chemicals for theSitophilusoryzaeare vanillin (0.012 g)+dichloromethane (0.5 mL)+linoleic acid (2.5 mL)+eicosane (0.02 g), with trapping percentage reaching to 65.2%. Single rice bran was the best trap for theSitophilusoryzae, with more than 74% trapping percentage, while for theOryzaephilussurinamensisLinne, the best trap isonly vanillin, with more than 64% trapping percentage.

stored grain pest, rice bran, shredded wheat, chemical composition, trap

S379.5

A

1003-0174(2017)09-0116-04

国家国际科技合作项目(2013DFA31960)，国家粮食公益专项(201513002-04-01)

2016-02-11

汪中明，男，1971年出生，博士，储粮害虫防治

曹阳，男，1958年出生，教授，粮食储藏