植物揮發(fā)物對調節(jié)植物、害蟲、天敵間的關系,以及害蟲種群消長都起著重要作用。人們很早就開始利用這些化學信息進行害蟲防治,迄今已發(fā)展形成了誘集植物、誘集枝把、食誘劑(也稱“植物源引誘劑”)、“推-拉”防治技術等一系列的害蟲防控技術。其中,害蟲食誘劑高效、操作簡單,避免了誘集植物、誘集枝把所需的大量人工操作,是在害蟲防治中應用最廣、發(fā)揮作用最大的一類利用植物揮發(fā)物的防控技術。
目前,國內外茶樹植??蒲泄ぷ髡咭厌槍Σ栊【G葉蟬、茶尺蠖、茶麗紋象甲、茶天牛、茶小卷葉蛾、茶卷葉蛾等害蟲開展了食誘劑研究,并在茶天牛、茶小卷葉蛾、茶卷葉蛾食誘劑研究中取得了成功。在傳統(tǒng)食誘劑方面,上世紀80年代,日本利用清酒酒粕誘捕茶小卷葉蛾、茶卷葉蛾獲得成功。誘捕到的茶小卷葉蛾、茶卷葉蛾中,雌蛾均占60%以上且95%已完成交配。我國利用糖醋酒液、蜂蜜水、白糖水等研制出茶天牛食誘劑,成蟲蟲口高峰期誘蟲量可達90頭/周,且雌蟲數量是雄蟲的2倍。糖醋酒液、蜂蜜水對茶天牛的誘捕效果相仿,白糖水略差。茶天牛食誘劑技術已在浙江紹興推廣應用300 hm2,誘殺天牛55萬頭,極大緩解了當地茶天牛的為害。
注:不同字母表示添加不同農藥和空白對照下誘捕器中茶天牛的誘捕量上存在顯著性差異 (P<0.05) 。
研究人員在新型食誘劑方面開展了大量研究,初步提出了茶尺蠖、茶麗紋象甲、茶小綠葉蟬、茶小卷葉蛾等害蟲的食誘劑配方,但還未達到實際應用的需求。其中,茶小綠葉蟬食誘劑開展的研究工作最多,先后共提出7個配方(表1)。
它們的提出主要通過2種途徑,即模擬天然植物揮發(fā)物和篩選、組配引誘物質。研究顯示茶樹嫩梢、桃樹嫩梢、葡萄藤新梢的揮發(fā)物吸引茶小綠葉蟬,且桃樹、葡萄的引誘活性強于茶樹,這為研制高效葉蟬食誘劑提供了便利。
經一系列葉蟬嗅覺行為反應測定,提出了基于桃樹、葡萄揮發(fā)物的茶小綠葉蟬食誘劑配方。這兩個配方的組成與茶梢揮發(fā)物相似,但均存在特異性組分,分別為苯甲醛、苯甲酸乙酯。室內無論在Y型嗅覺儀還是風洞中,這2個配方均對茶小綠葉蟬展現出強烈的引誘活性,且強于茶梢揮發(fā)物。多次田間驗證試驗顯示,配方-3對茶小綠葉蟬具有良好的引誘效果,可使粘蟲色板誘蟲量提高80%。
未來茶樹害蟲食誘劑的研發(fā)策略
Future Tactics
首先,要重視茶園背景氣味對食誘劑造成的干擾。
(1)在復雜背景氣味中進行食誘劑的配方組配。通常室內潔凈氣味中得到的“最優(yōu)配方”往往丟失了某些看似不重要的物質,但是它們有可能在抵抗田間背景氣味干擾中發(fā)揮著重要作用。
(2)對田間背景氣味的分析。由于田間背景氣味來源復雜,主栽作物揮發(fā)物并不能代表田間背景氣味。茶小綠葉蟬食誘劑配方-4的關鍵組分苯甲醛,僅能被茶樹少量釋放,但茶園背景氣味中卻檢測出了高濃度的苯甲醛。
(3)利用多種植物揮發(fā)物研發(fā)食誘劑。研發(fā)中一個巨大的挑戰(zhàn)就是食誘劑對目標害蟲的引誘活性要強于主栽作物,為此我們可利用多種植物揮發(fā)物進行研發(fā),使最終得到的配方含有不同植物的揮發(fā)物。這方面最典型的例子就是棉鈴蟲食誘劑。
其次,要深入研究害蟲寄主定位行為和揮發(fā)物緩釋特征。
害蟲的寄主定位行為常分為寄主定向(遠距離)、降落(近距離)和接觸3個階段。這一過程中,除嗅覺外,昆蟲還依靠視覺、觸覺和味覺等感覺器官不斷收集來自植物的各種信息,然后對正、負作用因素進行綜合評價,最后作出對植物的取舍決定。目前為了快速篩查出具有引誘活性的揮發(fā)性物質,大多數研究只進行了昆蟲短距離的嗅覺反應測試,僅得到了昆蟲對某種氣味的反應結果。這樣的研究方法過于簡單,不能詳細解析昆蟲寄主定位過程中所依賴的各種信息和昆蟲嗅覺反應的行為特征。為此,將來的研究應加強風洞、半田間、田間等較大范圍內的行為測定,同時結合視頻追蹤、雷達、無線電遙測等技術記錄、分析害蟲定位過程的行為路徑。已有研究顯示誘殺裝置的形狀、顏色、高度、大小等都可極大影響食誘劑對目標害蟲的吸引,最為典型的就是涂有丁酸己酯的紅色誘蠅球。
同時,要充分了解害蟲、植物的生物信息和生態(tài)學信息。
充分掌握害蟲、植物的生物信息和生態(tài)學信息,對食誘劑研發(fā)有很大幫助。這些信息包括:目標植物對靶標害蟲的田間引誘效果、靶標害蟲的活躍周期、目標植物的物候學信息等。同時,要選用可代表田間實際情況的植物、害蟲材料進行試驗。采用田間收集的蟲子進行室內行為測定,可使試蟲在種內多樣性、表型可塑性、田間環(huán)境適應性等方面更接近田間。同樣,植物揮發(fā)物釋放受各種生物、非生物脅迫影響,室內供試植物的揮發(fā)物釋放往往與田間生長的植物不一致。為此,要明確兩者間的差異。
本文節(jié)選自《中國茶葉》2022年第4期,P8-16,《茶樹揮發(fā)物的生態(tài)功能與茶樹害蟲實誘劑研發(fā)策略》,作者:蔡曉明。
來源:中國茶葉
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