日本利用信息素防治果樹害蟲技術(shù)的研究與開發(fā)

(接上期60頁)

1.4交尾干擾防治技術(shù)(迷向法)

害蟲的交尾過程是雌蟲通過排出性信息素發(fā)出特定的氣味，通知異性自己所在的位置，異性得到情報(bào)后便可準(zhǔn)確的找到配偶對(duì)象進(jìn)行交尾。通過干擾害蟲異性之間傳達(dá)正確情報(bào)，阻止害蟲找到異性進(jìn)行交尾，從而降低產(chǎn)卵密度的方法稱為干擾交尾防治法。在用性誘劑大量捕殺害蟲的時(shí)候發(fā)現(xiàn)，當(dāng)性誘劑放置密度增加到一定數(shù)量后，捕殺害蟲的數(shù)量卻急劇減少。其原因是因?yàn)樾哉T劑的有效范圍互相重疊，害蟲感受到強(qiáng)烈的性信息素后不能對(duì)性誘源準(zhǔn)確定位，使之迷失方向，找不到交尾對(duì)象。干擾交尾就是利用這一原理，把防治對(duì)象的性誘劑放入特殊裝置，按一定數(shù)量在果園中放置，使果園全域都漂散著性信息素，導(dǎo)致雄性害蟲找不到分泌同樣性信息素的雌性害蟲，其結(jié)果是交尾率下降，達(dá)到降低次生世代蟲口密度的目的。因此這種方法也叫迷向法。

迷向法與誘殺法不同，誘殺法要求誘來蟲子越多越好，與此相反，迷向法的前提是不能引來害蟲。如果能夠引來害蟲，當(dāng)然就有雌蟲引來雄蟲的可能，也就無法阻止它們交尾。迷向劑的成分在性誘劑的基礎(chǔ)上有所調(diào)整，如茶小卷葉蛾，用其信息素的兩個(gè)大量成分分別進(jìn)行刺激其交尾行動(dòng)，結(jié)果不僅都無反應(yīng)，而且無論先用其中哪一個(gè)進(jìn)行刺激，然后再施以正確比例全成分的性信息素，也不會(huì)引起茶小卷葉蛾的反應(yīng)，所以茶小卷葉蛾的迷向劑只用迷向作用最大的成分Z11-TDA。許多研究證明，化學(xué)結(jié)構(gòu)近似性信息素的許多化合物可用于迷向劑，它們的迷向效果甚至更好。關(guān)于迷向劑的作用機(jī)理尚未徹底了解清楚。

日本在對(duì)危害果樹最嚴(yán)重的梨小食心蟲和桃小食心蟲的迷向防治試驗(yàn)中，防治效果達(dá)到了梨小被害果率為對(duì)照區(qū)的1/3，桃小被害果率為對(duì)照區(qū)的1/6，試驗(yàn)的主要樹種有蘋果、梨、桃、梅等。對(duì)蘋果透翅蛾、桃潛葉蛾、卷葉蛾類等害蟲的迷向試驗(yàn)也取得了良好效果。對(duì)迷向劑的釋放速度、單位面積的設(shè)置數(shù)量、設(shè)置位置以及載體的性能等也進(jìn)行了全面試驗(yàn)，建立了迷向法防治體系。在和歌山縣梅樹產(chǎn)地1989年應(yīng)用迷向法防治透翅蛾，在2.5hm²梅園中連續(xù)多年應(yīng)用，每年4月進(jìn)行處理，平均每1 000m²放置33個(gè)迷向劑，3a(年)后透翅蛾被害率在使用前40 %以上的梅園，下降到3 %。到1993年應(yīng)用面積達(dá)到2 100hm²。

1.5復(fù)合迷向技術(shù)(復(fù)合迷向法)

由于性信息素具有特異性，一種害蟲的迷向劑對(duì)其他害蟲沒有效果。如果同時(shí)防治幾種害蟲時(shí)，在果園中就需要放置幾種害蟲的迷向劑，需要大量勞力和資金，意味著加大了防治成本。所以同時(shí)能夠防治多種害蟲的復(fù)合迷向劑受到研究者的極大關(guān)注。佐藤在1986年針對(duì)蘋果園試驗(yàn)了蘋果金紋細(xì)蛾和桃小食心蟲的復(fù)合迷向法，1987年針對(duì)桃園試驗(yàn)了桃小食心蟲、桃潛葉蛾、蘋果透翅蛾的復(fù)合迷向法。試驗(yàn)證明，前者對(duì)蘋果金紋細(xì)蛾和桃小食心蟲的防治效果與其單獨(dú)迷向劑一致，而且對(duì)防治對(duì)象以外的蘋果卷葉蛾也有迷向效果。后者對(duì)桃小食心蟲、蘋果透翅蛾的防治效果與他們的單獨(dú)迷向劑一致，而對(duì)桃潛葉蛾的防治效果不好。在此基礎(chǔ)上，1991年在蘋果園對(duì)金紋細(xì)蛾、梨小食心蟲、桃小食心蟲、蘋果卷葉蛾4種害蟲和1992年在桃園對(duì)桃潛葉蛾、梨小食心蟲、桃小食心蟲、蘋果卷葉蛾4種害蟲進(jìn)行的復(fù)合迷向試驗(yàn)中，除對(duì)桃潛葉蛾的防治效果不好外，對(duì)其他幾種害蟲的防治效果都得到了肯定的證實(shí)。1995年全國展開聯(lián)合試驗(yàn)(23個(gè)地方)，在蘋果園對(duì)金紋細(xì)蛾、梨小食心蟲、桃小食心蟲、蘋小卷葉蛾、角紋卷葉蛾、梨黃卷葉蛾6種害蟲，以及在桃園對(duì)桃潛葉蛾、梨小食心蟲、桃小食心蟲、蘋小卷葉蛾、角紋斑卷葉蛾、梨黃卷葉蛾6種害蟲的復(fù)合迷向法防治進(jìn)行田間試驗(yàn)，進(jìn)一步肯定了對(duì)各種害蟲的防治效果。為此，前者AOTP劑以蘋果害蟲為防治對(duì)象，1996年正式通過了農(nóng)藥注冊(cè)；后者AOPP劑以桃樹、梨等果樹害蟲為防治對(duì)象，1998年正式通過了農(nóng)藥注冊(cè)。以后又用4a(年)的時(shí)間把復(fù)合迷向法作為果樹害蟲綜合防治的重要技術(shù)體系進(jìn)行實(shí)用性開發(fā)，使之逐步完善。

在日本得到推廣應(yīng)用的還有防治茶小卷葉蛾、蘋果透翅蛾、蘋果卷葉蛾類的單向迷向劑，以及防治桃小食心蟲、梨小食心蟲、蘋果卷葉蛾類、金紋細(xì)蛾和防治桃小食心蟲、梨小食心蟲、桃潛葉蛾、卷葉蛾類等的復(fù)合迷向劑。防治對(duì)象樹種主要有蘋果、梨、桃、梅、茶等果樹。目前每年使用面積大約在10 000hm²以上。

從幾年來的實(shí)際應(yīng)用效果來看，迷向法防蟲技術(shù)不可能把害蟲控制到零，如果根據(jù)綜合情況及時(shí)用農(nóng)藥補(bǔ)充防治，可以把害蟲危害程度控制到允許發(fā)生的范圍內(nèi)。在傾斜地上部邊沿地帶是迷向劑薄弱區(qū)域，需要20 %的補(bǔ)充防治(農(nóng)藥)。迷向劑防治害蟲針對(duì)性強(qiáng)，仍然需要注意其他害蟲的發(fā)生，必要時(shí)進(jìn)行農(nóng)藥補(bǔ)充防治。連年使用迷向劑后，紅蜘蛛的天敵增加，減少了對(duì)紅蜘蛛的防治次數(shù)。

1.6影響迷向法效果的因子

除了迷向劑本身的迷向能力外，影響效果的另一個(gè)關(guān)鍵要素是載體裝置。迷向劑需要用載體放置在果園中，必須使迷向劑定量緩慢地釋放，有效時(shí)間要與害蟲成蟲發(fā)生期一致。因此，需要通過載體裝置控制其釋放過程，保持其持續(xù)有效。在很大程度上載體決定迷向劑的防蟲效果。在試驗(yàn)初期使用的載體裝置是橡膠帽狀物、油紙等，近年來使用中空織物、分層塑料、樹脂管狀物、微型膠囊狀物等載體裝置。通過對(duì)載體的不斷改進(jìn)，緩放性效果得到改善。現(xiàn)在使用的大多數(shù)載體裝置是塑料管狀物和中空織物，他們比其他裝置的揮發(fā)量穩(wěn)定，有效期長，在一定程度上可以滿足緩放性和長效性的要求。

影響迷向劑效果的還有風(fēng)、光、溫度等因子。風(fēng)影響迷向劑在果園中的均勻飄散。光對(duì)載體材料老化有影響，要選用耐光的材料。溫度影響迷向劑的揮發(fā)速度，持續(xù)高溫時(shí)，蒸發(fā)量增加，有效性會(huì)早期衰退。考慮到這些問題，有的研究人員試驗(yàn)自動(dòng)定量噴霧裝置，也有人試驗(yàn)用半固體狀附著在樹干上，或者制成涂料狀涂在樹干上，試圖更有效地控制迷向劑的持續(xù)揮發(fā)。

地勢(shì)也是影響因子之一，迷向劑揮發(fā)后比空氣比重大，所以，在平坦地勢(shì)條件下擴(kuò)散均勻，在斜坡地勢(shì)條件下擴(kuò)散不均勻。鄰近果園是否采取了防治措施也是影響因子之一，因?yàn)橐呀?jīng)交尾的雌蟲可能飛來。使用面積越大防治效果越好。

2集合信息素的研究與利用

集合信息素是集團(tuán)性、群居性昆蟲特有的能傳遞集合情報(bào)的化學(xué)物質(zhì)。從蛀干性害蟲的蛀孔中排出的木屑及糞便能夠誘來本種害蟲集中危害的現(xiàn)象推斷，天牛類害蟲存在集合信息素。集合信息素是由雄蟲分泌釋放，不僅引誘雌蟲來交配，而且引誘雄蟲來聚集。目前，在一些國家利用集合信息素測(cè)報(bào)和誘殺森林蛀干性害蟲。

果樹害蟲椿象類雖然危害果樹，但并不在果樹上寄生和繁殖，所以對(duì)它們的防治比較困難。對(duì)幾種椿象類害蟲的研究認(rèn)為，它們是由雄成蟲釋放集合信息素，引來雌成蟲和雄成蟲。1994年茶翅綠網(wǎng)椿象(Plautiacrossota stali Scott)的集合信息素被認(rèn)定和合成，化學(xué)成分為methyl(E，E，Z)-2，4，6-decatrienoate。已在果園用于對(duì)該害蟲的測(cè)報(bào)和誘殺。

茶翅綠網(wǎng)椿象的天敵微生物有數(shù)種病原性絲狀菌，其中致病性最高的是Beauveria bassiana E-9102病原性絲狀菌。這種病原性絲狀菌可以通過椿象蟲體之間的接觸相互感染致病。據(jù)研究報(bào)道，利用集合信息素與Beauveria bassiana E-9102設(shè)計(jì)了誘蟲感染裝置，在650hm²面積上進(jìn)行了2a(年)試驗(yàn)，在感染器上捕獲的茶翅綠網(wǎng)椿象成蟲病死率分別為75 %和70 %；在試驗(yàn)區(qū)內(nèi)非感染裝置中捕獲的成蟲病死率分別為28 %和35 %；在未設(shè)置感染器的區(qū)域捕獲的成蟲病死率是0～2 %。可見，這種方法無疑是值得期待的防治法。

3存在問題與研究趨向

利用性誘劑大量誘殺有成功的例子，失敗的例子也不少。性誘劑的缺點(diǎn)是只能誘殺雄蟲，而只要有1頭雌蟲交尾成功就會(huì)有足夠的繁殖能力。性誘劑的誘蟲力受害蟲發(fā)生密度的影響，如果雌性成蟲發(fā)生密度大，蟲體本身釋放的性信息素就多，與人工性誘源產(chǎn)生競(jìng)爭(zhēng)，會(huì)減低誘蟲數(shù)量。有試驗(yàn)提出大量誘殺更適用于雄蟲比雌蟲發(fā)生早的害蟲，在雌蟲還未成熟前誘殺雄蟲，但實(shí)際上這樣的害蟲很少。一般認(rèn)為，誘殺法對(duì)活動(dòng)較集中、移動(dòng)性小的害蟲比對(duì)移動(dòng)性大、繁殖力高的害蟲效果好。總之，普遍認(rèn)為大量誘殺法沒有獲得特別的效果。為了改進(jìn)誘殺法的效果，開展了不少探索性研究，比如性誘劑加殺蟲劑法；誘雌性信息素；集合信息素；幼蟲板上加入天敵微生物，讓誘來的雄蟲感染后返回，導(dǎo)致發(fā)病蔓延；使誘來的雄蟲接觸不育劑，再讓不育化的雄蟲返回等等研究，試圖為大量誘殺開辟新的途徑。我們期待著這些研究能夠獲得理想的效果。

可以肯定復(fù)合迷向法的效果好于誘殺法，但是復(fù)合迷向法也存在需要改進(jìn)的問題。目前主要存在的問題，一是防治效果不徹底，所以還不能完全代替農(nóng)藥，需要農(nóng)藥補(bǔ)充防治；二是迷向劑的價(jià)格偏高，防治成本高于農(nóng)藥；三是在小面積范圍的防治效果不如大面積，受相鄰果園影響大。這都是限制推廣普及的主要因素。為此，改進(jìn)迷向劑成分、改進(jìn)迷向劑載體、改進(jìn)設(shè)置方法等試驗(yàn)不斷展開。期待在今后的研發(fā)中能夠不斷改善迷向劑的防治效果和減低其生產(chǎn)成本。集合信息素雖然還處于試驗(yàn)階段，但它確實(shí)是值得期待的新趨向。

利用害蟲的信息素防治害蟲無疑是今后發(fā)展的方向，雖然目前它們還不能完全代替農(nóng)藥防治，但應(yīng)該作為綜合防治體系的重要部分，可以減少農(nóng)藥使用，達(dá)到保護(hù)環(huán)境、保護(hù)害蟲天敵、保護(hù)生態(tài)的目的。

基金項(xiàng)目：農(nóng)業(yè)部948資助項(xiàng)目(2006-G28)。

(收稿日期：2007-07-20)