天然橡胶是我国重要的战略物资,在国防和国民经济建设中具有不可替代的作用。我国是世界上第一大天然橡胶消费国和进口国,对外依存度已超过80%,天然橡胶安全问题的严峻性十分突出[1,2]。小蠹虫是鞘翅目（Coleoptera）、小蠹科（Scolytidae）昆虫的总称,是国内外公认的严重危害橡胶树的重要钻蛀性害虫[3,4,5,6,7,8]。由于其种类多、分布广、个体小、生活隐蔽、繁殖迅速、可以迁飞传播,药剂防治难度很大,如何有效监控小蠹虫的发生与危害已成为目前我国天然橡胶产业可持续发展中亟待解决的重大难题。
大量实验证明,利用聚集信息素的诱捕作用可以有效减少小蠹虫对林木的侵入危害,其中经济上危害严重、聚集信息素研究较为全面的种类主要集中在齿小蠹属（Ips）、大小蠹属（Dendroctonus）和小蠹属（Scolytus）[9,10,11,12,13]。挪威于1979—1980年应用聚集信息素Id、cV和232-MB成功防治云杉八齿小蠹（I. typographus）的大面积爆发,每年的诱捕量均以十亿计,1980年之后,蠹虫危害便开始降低[12,13]。高长启等[14]利用聚集信息素成功防治落叶松八齿小蠹（I. subelongatus）发生与危害;左天兴等[15]利用小蠹虫聚集信息素防治云南切梢小蠹（Tomicus yunnanensis）也收到了良好的效果,平均有虫株率由诱捕前的65.25%降低到26.88%。但迄今为止,应用聚集信息素诱捕器诱捕橡胶小蠹虫相关研究报道甚少。杨松灵等[16]初步开展了橡胶小蠹虫聚集信息素田间诱集试验,公开了一种诱捕天然橡胶林小蠹虫的药物配方,但尚未见示范应用报道。卢辉等[17,18,19]针对鞘翅目害虫药剂防治难、劳动强度大、劳动力及药剂成本高、药剂难以靶标防效差、生态环境安全问题突出等现实问题,目前已申请并获授权发明专利“一种鞘翅目害虫成虫田间诱捕方法（ZL201210556721.1）”[17]及实用新型专利“一种鞘翅目害虫成虫田间诱捕器（ZL201220707838.0）”[18]和“一种热带地区防控小蠹虫的诱捕器（ZL201620452040.4）”[19],但这些诱捕器和诱捕方法仍缺乏配套的高效聚集信息素诱芯,难以示范与推广应用。
1 材料与方法
1.1 试验时间与地点
试验于2017年8—9月台风过后小蠹虫发生危害严重的海南省儋州市宝岛新村树龄15 a、品种为RRIM600的橡胶林进行。
1.2 材料
1.2.1 聚集信息素 (S)-(-)-小蠹烯醇为日本WAKO公司化学分析纯产品。
1.2.2 诱芯 试验共设置5种诱芯,其规格及制作方法简述如下:（1）自制海绵诱芯:载体为密度32 kg/m3、直径2 cm、厚度12 mm的海绵,将0.012 mg/mL (S)-(-)-小蠹烯醇（溶剂为无水乙醇）25 mL滴加在海绵上;（2）自制无纺布型诱芯:载体为4 cm×2 cm×0.5 cm的脱脂棉,外面用蓝色无纺布包裹,诱芯一端加上绳子,将0.012 mg/mL (S)-(-)-小蠹烯醇（溶剂为无水乙醇）25 mL滴加在脱脂棉上;（3）自制储藏瓶型诱芯:诱芯为装有0.012 mg/mL (S)-(-)-小蠹烯醇（溶剂为无水乙醇）25 mL的安瓿瓶,瓶口用泡沫塑料塞、凡士林胶和太阳胶三层封口;（4）自制淀粉颗粒状缓释型诱芯:诱芯用药用淀粉作为缓释载体,是由(S)-(-)-小蠹烯醇、缓释载体、稀释剂（硅藻土）、辅助剂（微晶纤维素）和润湿剂（乙醇）按照一定比例配制而成的颗粒状缓释诱芯。每个诱芯含有0.012 mg/ mL (S)-(-)-小蠹烯醇0.3 mg;（5）自制环糊精糊状缓释型诱芯:诱芯用β-环糊精作为高分子缓释载体,是由(S)-(-)-小蠹烯醇、β-环糊精、PEG4000、微晶纤维素、乙醇制作的糊状缓释型诱芯。每个诱芯含有0.012 mg/mL (S)-(-)-小蠹烯醇0.3 mg。上述5种制备好的诱芯密封于玻璃瓶中置于-20 ℃冰箱保存备用。
1.2.3 诱捕器 所用诱捕器为漏斗型诱捕器,漳州英格尔公司产品。
1.3 方法
田间诱捕器间距35 m,悬挂高度2.5 m[23],每个诱捕器随机分布,每隔10 d调查记录各诱捕器中所诱虫数,调查时间为90 d。每个诱捕器重复10次。所有重复均采用统一的常规技术进行橡胶栽培与肥水管理等。
1.4 数据处理
采用SPSS17.0软件进行单因素方差分析,多重比较采用Duncan’s新复极差法。
2 结果与分析
2.1 不同(S)-(-)-小蠹烯醇诱芯对橡胶小蠹虫的诱捕效果
从图1可以看出,在诱捕器悬挂高度为2.5 m和间距35 m时,不同(S)-(-)-小蠹烯醇诱芯对橡胶小蠹虫的诱捕效果存在显著差异。海绵诱芯和无纺布型诱芯对橡胶小蠹虫的诱捕效果最好,平均单日单个诱芯诱捕器诱捕虫数分别为69.16头和66.22头。储藏瓶型诱芯对橡胶小蠹虫也具有较好的诱捕效果,平均单日单个诱芯诱捕器诱捕虫数为24.85头。淀粉颗粒状缓释型诱芯和环糊精糊状缓释型诱芯对橡胶小蠹虫的诱捕效果差,平均单日单个诱芯诱捕器诱捕虫数均在10头以下。
2.2 不同(S)-(-)-小蠹烯醇诱芯对橡胶小蠹虫不同种的诱捕效果
从图2可以看出,在诱捕器悬挂高度为2.5 m和间距35 m时,不同(S)-(-)-小蠹烯醇诱芯对橡胶小蠹虫不同种的诱捕效果存在显著差异。对对粒材小蠹（Xyleborus perforans Wollaston）和循胸材小蠹（X.aquilus Blandford）的诱捕效果均显著高于其他小蠹虫,5种不同(S)-(-)-小蠹烯醇诱芯对对粒材小蠹和循胸材小蠹的诱捕数量占诱捕害虫总数的百分比分别为48.36%、47.89%、46.89%、46.66%、46.62%和40.48%、40.45%、40.24%、40.12%、40.12%,但对尖尾材小蠹（X.andrewsi Blandford）、锥尾长小蠹（Platypus solidus Walker）、角面长小蠹（P.secretus Sampson）、小杯长小蠹（P.calieutuscalieutus Chapuis）和其他小蠹虫种类的诱捕数量占诱捕害虫总数百分比均在5%以下（图2）。海绵诱芯和无纺布型诱芯效果最好,对对粒材小蠹和循胸材小蠹的诱捕数量分别为诱捕害虫总数的48.36%和47.89%、40.48%和40.45%（图2）,平均单日单个诱芯诱捕器诱捕虫数分别为33.44头和31.71头、27.99头和26.79头（图3）。储藏瓶型诱芯也具有良好的诱捕效果,对对粒材小蠹和循胸材小蠹的诱捕数量分别为诱捕害虫总数的46.89%和40.45%（图2）,平均单日单个诱芯诱捕器诱捕虫数分别为11.65头和10.00头（图3）。而淀粉颗粒状缓释型诱芯和环糊精糊状缓释型诱芯对所有小蠹虫种类的诱捕效果差,平均单日单个诱芯诱捕器诱捕虫数均在4头以下（图3）。
图2 不同(S)-(-)-小蠹烯醇诱芯对橡胶小蠹虫不同种的诱捕数占诱捕总虫数的百分比不同大写字母表示不同诱芯对同种小蠹虫的诱捕效果存在显著性差异（P<0.05）;不同小写字母表示同种诱芯对小蠹虫不同种的诱捕效果存在显著性差异（P<0.05）。 Fig. 2 Ratio of trapped specific bark beetles to total trapped beetles while treated with different (S)-(-)-ipsenol lures Different uppercase letters indicate significant difference in the trapping effect of different lures on the same bark beetle species (P<0.05); Different lowercase letters indicate significant difference in the trapping effect of the same lures on different bark beetle species (P<0.05). |
图3 不同(S)-(-)-小蠹烯醇诱芯对橡胶小蠹虫不同种的平均单日单个诱芯诱捕器诱捕虫数不同大写字母表示不同诱芯对同种小蠹虫的诱捕效果存在显著性差异（P<0.05）;不同小写字母表示同种诱芯对小蠹虫不同种的诱捕效果存在显著性差异（P<0.05）。 Fig. 3 Trapping effect of different (S)-(-)-bark ipsenol lures on specific rubber bark beetle species Different uppercase letters indicate significant difference in the trapping effect of different lures on the same bark beetle species (P<0.05); Different lowercase letters indicate significant difference in the trapping effect of the same lures on different bark beetles species (P<0.05). |
2.3 不同(S)-(-)-小蠹烯醇诱芯对橡胶小蠹虫的有效诱捕时间
从图4可以看出,在诱捕器悬挂高度为2.5 m和间距35 m时,不同(S)-(-)-小蠹烯醇诱芯对橡胶小蠹虫的有效诱捕时间存在显著差异。随着放置时间的增加,海绵诱芯、无纺布型诱芯对橡胶小蠹虫的诱捕效果先逐渐增加,至30 d时达到高峰,而后又逐渐下降,至60 d后显著下降,1~60 d的平均单日单个诱芯诱捕器诱捕虫数分别为75.22~ 120.45头和70.69~112.22头。储藏瓶型诱芯对对橡胶小蠹虫的诱捕效果先逐渐增加,至10 d时达到高峰,而后又逐渐下降,至30 d后显著下降,1~30 d的平均单日单个诱芯诱捕器诱捕虫数为48.53~64.66头。1~90 d的淀粉颗粒状缓释型诱芯和环糊精糊状缓释型诱芯对橡胶小蠹虫的诱捕效果无显著性变化,平均单日单个诱芯诱捕器诱捕虫数均在10头以下,诱捕效果差。
3 讨论
田间试验证明,基于聚集信息素的诱捕害虫技术可作为害虫预测预报和防治的有效手段,并发展成为害虫绿色防控主要途径之一[9,10,11,12,13]。目前,在中国植胶区严重危害橡胶树的钻蛀性害虫主要为对粒材小蠹和循胸材小蠹,尖尾材小蠹、锥尾长小蠹、角面长小蠹、小杯长小蠹在不同年份均有轻度局部发生,其他小蠹虫偶尔轻度局部发生[5,6,7]。本研究结果表明,自制的(S)-(-)-小蠹烯醇海绵诱芯和无纺布型诱芯对橡胶小蠹虫的平均单日单个诱芯诱捕器诱捕虫数分别为69.16头和66.22头,储藏瓶型诱芯对橡胶小蠹虫平均单日单个诱芯诱捕器诱捕虫数为24.85头,而且对对粒材小蠹和循胸材小蠹的诱捕数量均占诱捕害虫总数的40%以上,对尖尾材小蠹、锥尾长小蠹、角面长小蠹、小杯长小蠹和其他小蠹虫种类的诱捕数量占诱捕害虫总数百分比均在5%以下,说明3种诱芯对橡胶小蠹虫表现出良好的诱捕效果,对严重危害橡胶树的对粒材小蠹和循胸材小蠹的诱捕效果显著,均可作为有效绿色监控橡胶小蠹虫的重要措施。
诱芯田间有效期是制约聚集信息素诱捕害虫技术推广应用的关键因素。李学琳等[24]在室内明确了昆虫信息化学物质在4种常用缓释载体上的释放模式及其诱芯在林间的释放动态特征,发现聚氯乙烯塑料膜缓释载体对小蠹烯醇的释放速率高于小蠹二烯醇,(S)-(-)-小蠹烯醇以聚氯乙烯塑料膜为缓释载体时,理论持效期可达80 d以上,但有待田间验证。李晓等[25]研究了不同种类诱芯及诱捕器对暗黑鳃金龟的田间诱捕效果,发现以药用淀粉和β-环糊精作为主要载体制备缓释型诱芯对暗黑鳃金龟性信息素均具良好的缓释作用,两种缓释型诱芯的持效期分别达19 d和30 d以上,无纺布诱芯在每天更换的条件下,在整个成虫交配期平均单日单个诱捕器诱虫数283.4头,储藏瓶型诱芯在储存120 d后诱虫效果无显著性变化。蔡波等[26]发现,不同诱芯对橘小实蝇的诱捕效果存在显著差异,纤维板诱芯诱捕效果最好,与海绵诱芯差异不显著,与椰壳块诱芯差异显著,插花泥诱捕效果最差,5种诱芯试材诱捕效果从高到低顺序依次为纤维板>海绵>椰壳块>脱脂棉>插花泥。胡琴等[27]研究表明,松墨天牛诱芯中引诱剂在野外条件下释放速率存在“先快后慢”的趋势,松墨天牛聚集信息素2-十一烷氧基-1-乙醇在第45天时挥发完,诱芯在悬挂45 d后诱捕效果开始下降,第50天后诱捕效果出现显著性差异。杨松灵[16]研究结果表明,顺-马鞭草烯醇诱捕橡胶小蠹虫成虫的有效期为10~12 d。
本研究结果表明,不同(S)-(-)-小蠹烯醇诱芯对橡胶小蠹虫的有效诱捕时间存在显著差异。随着放置时间的增加,自制(S)-(-)-小蠹烯醇海绵诱芯、无纺布型诱芯对橡胶小蠹虫的诱捕效果先逐渐增加,至30 d时达到高峰,而后又逐渐下降,至60 d后显著下降,1~60 d的平均单日单个诱芯诱捕器诱捕虫数分别为75.22~120.45头和70.69~ 112.22头。储藏瓶型诱芯对对橡胶小蠹虫的诱捕效果先逐渐增加,至10 d时达到高峰,而后又逐渐下降,至30 d后显著下降,1~30 d的平均单日单个诱芯诱捕器诱捕虫数为48.53~64.66头。1~90 d的淀粉颗粒状缓释型诱芯和环糊精糊状缓释型诱芯对橡胶小蠹虫的诱捕效果无显著性变化,平均单日单个诱芯诱捕器诱捕虫数均在10头以下,诱捕效果差。因此,应用自制的(S)-(-)-小蠹烯醇诱捕橡胶小蠹虫时,海绵诱芯、无纺布型诱芯的田间有效期为60 d,储藏瓶型诱芯的田间有效期为30 d。