斜纹夜蛾诱芯的制作及其在贵阳地区的应用

2019-08-03 10:09乐俊明丁海兵宋吉轩
贵州农业科学 2019年7期
关键词:斜纹烯醇夜蛾

乐俊明, 杨 航, 丁 映, 丁海兵, 宋吉轩, 陈 鹰

(贵州省农业科学院 生物技术研究所, 贵州 贵阳 550006)

斜纹夜蛾(SpodopteralituraFabricius) 属鳞翅目夜蛾科,是一种食性杂、分布广且危害严重的世界性害虫,其寄主植物有109科389种,可取食99科283种植物,包括甘薯、马铃薯、烟草和多种十字花科蔬菜[1-2]等。斜纹夜蛾发育历期短、繁殖能力强及迁飞等特性使其常常爆发成灾,对农林业造成很大危害[3-5]。目前,生产上对斜纹夜蛾防治主要依靠化学防治,但化学防治的抗药性问题[6]使得重复用药剂量加大,成本增加,且化学防治对天敌具有灭杀作用,对生态环境及食品安全等构成严重威胁[2,7-9]。而应用性信息素诱捕防控斜纹夜蛾则可避免这些缺点,同时具有安全无毒、灵敏度高、选择性强、省时省工、不杀伤其他有益生物等优点[10],被认为是生物合理农药,也是一种较为实用的生物防治方法。

利用昆虫性信息素诱捕防控是一种高效、无毒、无污染的害虫防治方法,国内外已对多种昆虫性信息素展开研究[11-14]。目前已在蔬菜[15]、烟草[16-17]、辣椒[18]、棉花[19]、高尔夫球场和城市绿地草坪[20]等方面进行斜纹夜蛾性信息素诱捕防治研究。由于昆虫性信息素专一性和高选择性的特点,其通信信道及地理种群差异的特征,简单地从市场上采购诱芯用于本地大田防控其效果难以保证。因此,昆虫性信息素诱芯应尽可能接近当地害虫天然释放的性信息素组成及相对配比,且加载到诱芯缓释材料后,能长期稳定释放,持效期延长,使用高效便捷。鉴于此,筛选斜纹夜蛾性信息素A(顺9-反11-十四碳烯醇醋酸脂)和B(顺9-反12-十四碳烯醇醋酸脂)2个成分的最佳配比,同时搭配用自制载体(Y1)、PVC(Y2)和天然橡胶塞(Y3)进行诱芯缓释效果的筛选,在贵阳地区进行田间诱蛾试验,旨在提高斜纹夜蛾诱芯的田间使用效果。

1 材料与方法

1.1 供试材料

1.1.1 斜纹夜蛾性信息素 人工合成性信息素A(顺9-反11-十四碳烯醇醋酸脂,纯度>96.4%)和性信息素B(顺9-反12-十四碳烯醇醋酸脂,纯度>97.4%),上海优合生物科技有限公司。

1.1.2 仪器与设备 缓释载体毛细管(内径0.45 mm、外径1.2 mm)分别用自制载体(Y1)和PVC(Y2)树脂委托浙江余姚朗驰塑料有限公司加工定做,天然橡胶塞(Y3)市场采购。斜纹夜蛾性信息素诱芯,分别用Y1、Y2和Y3作诱芯缓释材料载体,自制;诱捕器(夜蛾类诱捕器高度24.5 cm,直径10.6 cm),从宁波纽康生物技术有限公司采购;HP6890/5975C GC/MS联用仪,美国安捷伦公司。

1.2 试验方法

1.2.1 斜纹夜蛾性信息素主要活性成分的GC-MS分析 从市场上购买的性信息素产品中,首先需对成分A和成分B进行样品分析,明确成分A中包含成分B的含量和成分B中包含成分A的含量,然后才能按表1的设计方案准确添加增效剂成分B。试验采用GC/MS联用仪检测其组分及含量,检测条件:色谱柱为ZB-5MSI 5% Phenyl-95% DiMethylpolysiloxane(30 m×0.25 mm×0.25 μm)弹性石英毛细管柱,柱温50℃保持2 min,以5℃/min升温至300℃保持2 min,运行54 min;汽化室温度250℃;载气为高纯He(99.999%);柱前压7.06 psi,载气流量1.0 mL/min;不分流进样;溶剂延迟时间为3 min;离子源为EI源;离子源温度为230℃;四极杆温度为150℃;电子能量70 eV;发射电流34.6 μA;倍增器电压1 482 V;接口温度280℃;质量范围29~500 amu。对总离子流图中的各峰经质谱计算机数据系统检索及核对Nist2005和Wiley275标准质谱图,确定X种挥发性化学成分,用峰面积归一化法测定了各化学成分的相对质量分数。

1.2.2 性信息素不同配比处理斜纹夜蛾的田间诱捕效果 试验在贵州省农业科学院内成片平整开阔的甘薯地进行,试验时间选择在每年斜纹夜蛾成虫较多的5—7月。根据1.2.1的检测结果,用人工合成性信息素A(顺9-反11-十四碳烯醇醋酸脂)和B(顺9-反12-十四碳烯醇醋酸脂)配制成不同配比(表1),加入6.4倍的DOP稀释剂和0.4倍的BHT抗氧化剂,分别取11.7 mg(含1.5 mg性信息素)加注到PVC毛细管中,空白对照为添加DOP和BHT的PVC毛细管。将毛细管诱芯置于夜蛾类诱捕器中的诱芯固定杆上,3次重复,随机一字排开布置在试验地中,每个诱捕器下口离地高度均为1.3 m,各处理间隔15 m,每4 d统计诱蛾数量,共统计16 d诱捕蛾量,并对诱捕雄蛾进行形态学鉴定,以剔除非斜纹夜蛾。

表1斜纹夜蛾田间引诱性信息素A与B的配比设计方案

Table 1 Designing scheme of different sex pheromone A and B ratio for trap ofS.aliturain field%

1.2.3 斜纹夜蛾性信息素适用缓释高分子载体材料筛选 试验设3个处理,即采用自制载体(Y1)、PVC(Y2)和天然橡胶塞(Y3)3种缓释材料制作斜纹夜蛾性信息素诱芯。斜纹夜蛾性信息素配比按1.2.2筛选出的最佳配比进行混合,然后加入6.4倍的DOP稀释剂和0.4倍的BHT抗氧化剂,分别取11.7 mg(含1.5 mg性信息素)加载到3种缓释载体材料中制成诱芯。将诱芯安装在通用型夜蛾诱捕器的诱芯固定杆上,3次重复。将诱芯随机一字排布在试验地中,每个诱捕器下口离地高度均为1.3 m,各处理间隔15 m,每10 d统计1次诱蛾量,共统计60 d;并对诱捕雄蛾进行形态学鉴定。

1.3 数据统计

数据采用平均值±标准误,用SPSS Statistics 23.0进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 斜纹夜蛾性信息素的组分及其含量的相互影响

通常条件下,由于人工合成的斜纹夜蛾性信息素成分A和成分B的化学结构非常相似,人工合成成分A时的副产物通常会含有成分B,而成分B作为斜纹夜蛾性信息素的增效剂,在其中的用量又很少。因此,在制作诱芯时,首先必须对成分A中成分B的含量进行检测,否则影响制作诱芯的诱蛾效果,甚至没有诱蛾效果。

2.2 斜纹夜蛾性信息素不同配比的田间诱蛾量

从图1看出,斜纹夜蛾的性信息素组分A(顺9-反11-十四碳烯醇醋酸脂)和B(顺9-反12-十四碳烯醇醋酸脂)配比不同,其应用效果也不同,随着成分B含量增加,诱蛾效果呈先升后降趋势。当A∶B从100∶1增至100∶10时,其诱蛾效果呈逐渐增加趋势;当B含量继续增加,A∶B超过100∶10后,其诱蛾效果呈逐渐下降趋势。说明性信息素组分A和B以100∶10比例混合(处理4)的诱捕效果最佳,16 d雄虫诱蛾数量为(116.7±55.9)头,效果优于其余处理。处理4的诱捕效果与处理1和处理7间差异显著,但与其余处理间差异不显著,处理3其次,为(100.3±50.1) 头,优于其余处理,但与其余处理间差异不显著。

图1 斜纹夜蛾2种性信息素不同配比的田间诱蛾量

Fig.1 Moth number trapped by lures with different sex pheromone A and B ratio in field

2.3 不同缓释材料诱芯的田间诱蛾量

斜纹夜蛾性信息素按A∶B为100∶10混合配制,然后等量分别加入3种缓释材料中制成诱芯。从图2可见,处理60 d内自制载体(Y1)诱捕的雄虫数最多,每个诱捕器平均诱捕雄蛾数为(134.7±36.7)头/10d;PVC(Y2)其次,每个诱捕器平均诱捕雄蛾数为(87.8±21.5)头/10d;天然橡胶塞(Y3)的诱蛾数最低,每个诱捕器平均诱捕雄蛾数为(28.2±11.1)头/10d。Y1的诱蛾数与Y2差异不显著,但显著优于Y3;Y2与Y3差异不显著。

图2 不同缓释材料诱芯斜纹夜蛾性信息素的诱虫量

Fig.2 Number of male moths trapped by sex pheromone lure (A ∶ B = 100 ∶ 10) ofS.liturawith three different slow-release carriers

3 结论与讨论

通常一种昆虫的性信息素被鉴定出来后,其鉴定目标昆虫地理种群的不同,可能其性信息素的配比也不同;由于配比的差异,导致其在异地生物活性的降低。不同配比斜纹夜蛾性信息素田间诱捕试验显示,在贵阳地区,当A(顺-9-反-11-十四碳烯醇醋酸脂)和B(顺9-反12-十四碳烯醇醋酸脂)2种性信息素化合物以100∶10比例混合后,能够对雄蛾产生更强的吸引作用,田间诱蛾活性也更为理想。因此,在利用昆虫性信息素防控斜纹夜蛾时,必须准确掌握当地斜纹夜蛾地理种群的昆虫性信息素配比。

通过加载等量性信息素至不同高分子缓释材料做成的诱芯对比试验发现,自制载体(Y1)的释放效果更稳定,持效期更长,而PVC(Y2)和天然橡胶塞(Y3)在调查前期诱蛾效果不错,但后期诱蛾效果衰减较快,估计是其加载的性信息素释放速率过快所致。因此,可通过设计缓释载体材料,尽可能使其接近天然同类雌蛾的性信息素释放速度和释放量,从而延长诱芯的持效期,降低使用成本和人工成本。同时,为提高诱捕效率,应根据当地的环境条件,合理选择诱捕器类型,优化诱捕器高度和诱捕器间距,从而形成适合当地防控要求的应用技术。

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