杨帆 陈海 邓建宇 王义平
摘要 [目的]研究不同剂量聚集激素和挥发速率寄主植物源诱芯对松褐天牛引诱效果的影响。[方法]在杭州余杭地区和湖州长兴县2个地区,通过设置不同剂量(20、100、200、600、1 000、2 000 mg)的聚集激素和不同开孔数(0、1、2、3和5孔瓶)的寄主植物源引诱剂,对比松褐天牛的引诱效果。[结果]1孔瓶的引诱效果最好;在相同寄主植物源等其他条件下,2 000 mg引诱效果最好,且随引诱剂剂量的增加诱捕数量增多。[结论]1孔的引诱效果最好,2 000 mg聚集激素引诱效果最好。
关键词 松褐天牛;引诱剂;诱捕效果;剂量;聚集激素
中图分类号 S433.5文献标识码 A文章编号 0517-6611(2018)31-0154-03
Abstract [Objective] To study effect on different dosages of aggregation pheromone and volatilization rate on the attraction effect of host plant sources on Monochamus alternatus.[Method]In Yuhang, Hangzhou and Changxing, Huzhou, the attractant performance Monochamus alternatus were studied with different doses of aggregation pheromone(the dose of 20, 100, 200 mg, 600 and 1 000 mg.) and different number of hole( nonhole bottle, onehole bottle, twohole bottle, threehole bottle and fivehole bottle )in slowrelease bottles baited with host plant volatiles. [Result]The trapping amount of the onehole bottle was maximum. Meanwhile,under the same circumstance, the trapping effect would be the best when the dose of aggregation pheromone was 2 000 mg compared with the dose of 20, 100, 200, 600 and 1 000 mg. Moreover, there was a trend of increasing amount while the aggregation pheromones dose increases.[Conclusion]The trap with onehole bottle traps the greatest amount of Monochamus alternatus, while 2 000 mg pheromone could also do the same best work.
Key words Monochamus alternates;Attractant;Trapping effect;Dose;Aggregation pheromone
松墨天牛(Monochamus alternatus Hope)是传播松材线虫病(Bursaphelenchus xylophilus)的主要媒介,幼虫危害长势较弱的松树,如马尾松(Pinus massoniana)、黑松(P.thunbergii)和落叶松(Larix gmelinii)等,切断树木输导组织,影响营养和水分的运输而造成树体死亡。然而,因其隐蔽性强,用于防治的药剂及其天敌难以接触到虫体,因此危害重、防治難度大。引诱剂诱捕松墨天牛成虫是有效抑制其种群增长的无公害生态防控技术,并已在生产上得到较广泛的应用[1-3]。近年来,国内外学者利用寄主植物源挥发性物质研制成多种引诱剂,为监测、防治松墨天牛和抑制松材线虫传播以及阻断循环途径发挥了独特作用[4-9]。目前,松墨天牛的4种引诱剂已推广应用,分别为广东省林业科学研究院的PA、PE系列引诱剂、上海植物生理与生态所的Mat-1系列引诱剂、浙江省森防站的M-99系列引诱剂和福建省林业科学研究院的FJ-Ma系列引诱剂等。不同引诱剂在其产地对松墨天牛的引诱效果较好,但由于自然环境、寄主植物、诱捕技术[10]、地理差异以及松墨天牛地理隔离等因素的影响,不同引诱剂对同一害虫的引诱效果可能存在较大差异。
近年来,国内外森保工作者利用这些活性物质配制成多种引诱剂,为监测松褐天牛成虫的种群数量、降低虫口密度、以及遏制松材线虫病的自然扩散蔓延起到积极的作用[11-13]。但在实际应用中,诱芯中引诱剂的挥发速度未得到有效控制,引诱活性周期较短,需不断地添加引诱剂,给实际操作带来极大的不便。为进一步优化松褐天牛引诱剂的诱捕效果,探讨不同剂量及扩散浓度与诱捕量之间的关系,笔者分别设置不同剂量聚集激素和不同释放速率的寄主植物源引诱剂,对比各个处理下松褐天牛的引诱效果,旨在为松褐天牛的监测和防控提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验地概况
试验地位于浙江省湖州市长兴县120°03′~120°05′11″ E、30°42′~30°44′ N和浙江省杭州市余杭区119°35′~119°50′E、30°45′~30°50′N余杭街道办事处后山,试验时间为2016年7月1—31日和2017年7月1—31日。湖州长兴树种主要为马尾松(P. massoniana)和火炬松(P.taeda),松林面积约190 hm 平均树高8 m,松林被害率为20%~30%,平均树龄25年,平均密度500株/hm2。余杭区树种主要为马尾松,其被害率为18%~25%。马尾松林面积150 hm2。平均树龄20年,林间平均树高6 m。
1.2 试验材料
1.2.1 引诱剂。
引诱剂为聚集激素引诱剂、寄主植物源引诱剂(α-蒎烯、β-蒎烯、乙醇和乙醛以一定的比例进行配比制成寄主植物源引诱剂)。
1.2.2 试剂。
同等规格150 mL塑料试剂瓶,在瓶口分别打0、1、2、3、5孔,孔直径均为1 mm。
1.2.3 诱捕器。
诱捕器为安徽宣州生产[11]。外围的圆柱为铁皮制成,上部由底直径40 cm的伞形铁皮制,下部为长40 cm、宽15 cm的2块交叉成十字架的挡虫板组成,挡虫扳的下部衔接一个直径10 cm、高16 cm的圆柱形空挡用于存放引诱剂的诱芯。在挡板的下部接一个用于收集天牛的圆柱形塑料漏斗(上口直径41 cm、下口直径9 cm、漏斗长10 cm),用来收集诱捕到的松褐天牛,在底部和四周壁打孔防止雨水浸泡天牛导致其腐烂。
1.3 试验方法
在浙江省湖州市长兴县,选取松林间有树阴遮蔽的林道或岔道,量取相同的间距点做标记,作为诱捕器的悬挂点。每个诱捕器距离地面1.5~2.0 m且每个诱捕器间的间距不小于50 m。试验共设置7个处理,分别为0、20、100、200、600、1 000、2 000 mg,每个处理组设置4个重复,其中0 mg作为对照,共计28个诱捕器。将含不同剂量引诱剂的诱捕器交叉放置于试验地中,保证同一片小试验地块均包含6种剂量的引诱剂,诱捕器悬挂于木棍和铁丝做成的支架上,将聚集激素装于缓释袋中悬挂在诱捕器上,每隔7 d收集一次,同时记录每个诱捕器内松褐天牛的数量。每次检查后按照顺序更换诱捕器的位置做好相应的标签,标好不同的地块。整个诱捕周期为30 d。最后将数据通过软件统计分析得出对松褐天牛诱捕效果最佳的试验组剂量。
在浙江省杭州市余杭区,共设计5个处理,分别为0、1、2、3和5孔瓶,每个处理设置4个重复,并设置4个清水对照,共计24个诱捕器。将不同孔径数目的寄主植物源诱捕器交叉放置在试验地中,保证同一片试验区包括所有孔径数的寄主植物源。在悬挂诱捕器时,将瓶容量150 mL的引诱剂整瓶诱芯悬挂在诱捕器的中间固定,换上不同孔径的瓶盖,每隔7 d更换一次诱芯。每日同一时间,用电子秤逐个称量全部寄主植物源引诱剂的重量,直到挥发完毕重量不再发生改变,然后补充新的寄主植物源引诱剂,做好记录。每隔7 d收集诱捕器诱捕到的松褐天牛,并做好相应的标签,标好不同的地块,通过软件统计分析得出对天牛引诱效果最佳的寄主植物源释放速率。
1.4 数据处理
采用Microsoft Office Excel 2014对试验数据进行初步分析,采用SPSS 20.0软件进行不同处理的方差分析,采用LSD检验做不同处理平均数的差异性(P<0.05)。
2 结果与分析
2.1 不同剂量引诱剂的诱捕效果
选取2017年7月1—31日,对不同剂量引诱剂所诱捕到的松褐天牛数量进行统计,共诱捕到成虫187头,其中雌虫92头,雄虫95头,其性比(♂∶♀)为1.00∶1.03,诱捕到的松褐天牛雌虫与雄虫成虫量基本相同。6种不同剂量引诱剂诱捕松褐天牛的数量见表1。
由表1可知,600、1 000、2 000 mg聚集激素诱芯与清水对照组相比,引诱效果差异显著。20、100、200 mg聚集激素诱芯与清水对照组相比有差异,但未达显著水平。2 000 mg聚集激素诱芯的平均诱捕量最高为16.0头,引诱效果最好。20 mg引诱剂引诱效果最差,平均诱捕量仅为2.0头。随着诱芯剂量的增加,诱捕到的松褐天牛数量逐渐增加,诱捕效果越好。
2.2 不同开孔数量寄主植物源引诱剂的诱捕效果
选取2016年7月1—31日,对不同孔径数目的寄主植物源引诱剂捕获到天牛数量进行统计,共诱捕到264头,其中成虫雌虫118头,雄虫146头,其性比(♂∶♀)为1.00∶1.23,诱捕到的松褐天牛雌虫与雄虫的数量基本相同。5种不同孔径大小的寄主植物源引诱剂诱捕到的松褐天牛数量见表2。由表2可知,0、2孔与5孔瓶相比,寄主植物源引誘剂诱捕效果无显著差异;1孔瓶引诱效果最好,平均诱捕20.0头,总诱捕量为80.0头。无孔瓶诱捕效果最差,平均诱捕量为7.25头。由此可知,1孔瓶寄主植物源诱芯引诱到的松褐天牛数量最多。
3 结论与讨论
该研究结果表明,一定剂量的聚集激素诱芯区间内,捕获的虫量随着剂量的增加而增加,其中2 000 mg的诱芯诱捕量最大,显著高于20 mg,平均诱捕量和诱捕总数均最多。不同开孔数量寄主植物源诱芯,1孔瓶寄主植物源诱芯引诱的效果最好,增加或者减少均会导致松褐天牛引诱剂的引诱效果降低。
目前关于松褐天牛引诱剂的防控监测以及诱捕已有很多报道,且在实际生产中已经能够运用,有效地降低松褐天牛种群密度[14-17]。
环境对引诱剂的效果也有影响,王忠等[18]在松褐天牛引诱剂不同缓释载体释放速率的研究中发现,不同温度对松褐天牛引诱剂的释放速率影响较大,在20、30、40 ℃的条件下,40 ℃的释放速率最快,30 ℃与40 ℃释放大致相似,20 ℃最慢,在20~35 ℃时,随着温度的升高诱捕量随之增加,同时引诱剂的诱捕量也最高,成虫较活跃的时间一般为傍晚小雨或者夜间闷热时。朱明道[13]在研究诱芯缓释技术时发现,挥发的理论时间为60 d,而该研究寄主植物源引诱剂通过孔洞的挥发,30 d左右即需要补充。张永丹[19]研究发现,在常温条件下,5~7 d引诱剂释放完毕。随着引诱剂剂量的增加,释放的天数也相应增加,引诱剂剂量和释放天数具有显著相关性。且随着剂量的增加APF-I的日释放量也增大。虽然能够增大其有效期,但不能延长高效的持续期。不同诱芯、不同诱捕器和不同缓释量对松褐天牛的诱捕试验发现诱捕剂量从80 mg上升到120 mg时,引诱效果越来越显著。与该试验进行对比,很小剂量的引诱剂并不能引诱到一定数量的天牛,同时20~100 mg剂量的引诱剂引诱到的松褐天牛数量无明显增加,当诱捕剂量增加到200 mg以上时明显递增,当诱捕剂量达2 000 mg时,诱捕到松褐天牛数量最多。该试验结果表明,聚集激素的剂量越大对松褐天牛引诱的效果越好,通过对比试验发现,虽然剂量变大能够诱捕到更多的松褐天牛,但尚不能确定其根本原因。
引诱剂的释放速率对松褐天牛引诱剂的诱捕效果有很大影响。该试验结果发现,相同剂量的引诱剂,不同的释放速率导致诱捕效果差异很大,1孔瓶的释放速率为8.6 mg/d,效果最好,更大孔径的效果反而下降,综合考虑,随着时间、天气的变化,过快的释放导致仅一部分松褐天牛被引诱,无持续性的效果,从而在后面的诱捕中无任何效果。无孔缓释瓶的释放速率过慢,很小的剂量虽然也能够吸引到松褐天牛,但效果并不明显。Wang等[20]研究发现,引诱剂与寄主植物源引诱剂联用后,诱捕蛀干害虫的种类和个体数量均有所减少。张艳[21]在对小蠹虫的缓释效果研究中发现引诱剂的释放是一个极为快速的过程,通过对其进行微胶囊化后,能够达到一个匀速的释放过程,在试验区的巴新材木堆上进行的小蠹虫引诱效果试验发现,1 d内引诱效果较好,随后的4.5 d内效果较好,之后逐渐下降。复合型引诱剂是未来发展的趋势,在今后研究中需要从各个方面研究最适的复合型引诱剂。
该试验还有很多的不足,需通过补充不同年度、不同地域的试验进一步比较和验证试验结果。聚集激素的成本相对较高,在未来的研究中需要更加精确的剂量,这样才能够达到更加合理的经济效益,该试验采用统一订购缓释瓶以及统一的诱芯载体,但不同载体缓释的效果也存在明显差异,未来研究中还需探讨更适的载体。
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