害蟲誘捕器的研究進展

害蟲誘捕器的研究進展

害蟲檢測器是利用害蟲預(yù)防、預(yù)測和報告并控制害蟲事件的重要工具。農(nóng)業(yè)科技人員利用誘捕器監(jiān)測田間害蟲種群動態(tài),分析有關(guān)因素對害蟲種群變動的影響,預(yù)測害蟲發(fā)生、發(fā)展的趨勢,研究綜合治理措施,并向生產(chǎn)者發(fā)布病蟲害趨勢預(yù)報和提供防治建議。害蟲誘捕器的研制已發(fā)展成由簡單到復(fù)雜,由單一功能到多功能,由普通水盆或黑光燈等誘捕到儀器智能化探測誘捕。目前世界各農(nóng)業(yè)技術(shù)發(fā)達的國家在這一方面也都投入了許多人力、物力和財力進行研發(fā),從科技進步的角度來說,害蟲誘捕器的研發(fā)與應(yīng)用進展情況也是反映一個國家害蟲防治技術(shù)研究水平的重要參數(shù)。我們對國內(nèi)外害蟲誘捕器的研究進行綜述,為今后害蟲誘捕器的研究和應(yīng)用提供理論基礎(chǔ)。1昆蟲對光、色彩、物理化學(xué)的趨向性昆蟲能通過其視覺器官(復(fù)眼和單眼)中的感光細胞對光波產(chǎn)生感應(yīng)而做出相應(yīng)的趨向反應(yīng);昆蟲對色彩也有象對光一樣的趨向反應(yīng),但昆蟲對色彩的趨性從本質(zhì)上講也是一種趨光性;同時昆蟲通過觸角或其他部位的一些化學(xué)物質(zhì)感受器捕獲散布在空氣中的一些特殊化學(xué)物質(zhì),如昆蟲性外激素、聚集素、報警激素、驅(qū)避劑等也會產(chǎn)生趨向性反應(yīng)。昆蟲對光、色彩、化學(xué)物質(zhì)的趨性有正負兩種趨性之分,趨向光、色彩、化學(xué)物質(zhì)的為正趨性,避開的為負趨性。據(jù)報道,昆蟲對光的感應(yīng)多偏于電磁波光譜中央附近的短光波,波長為253~700nm,即相當(dāng)于光譜中的紫外光至紅外光內(nèi)線部分的區(qū)域,也就是說它們不僅能識別色彩光,還能看到人眼不能視覺到的短波光。昆蟲對光和色彩的反應(yīng)因種類而異,在不同性別和發(fā)育階段也有差異。而同樣的化學(xué)物質(zhì)刺激會使不同的昆蟲產(chǎn)生聚集或驅(qū)散的作用。在生產(chǎn)上,可利用昆蟲對特定波長的光波、顏色、化學(xué)物質(zhì)、聲波等具有強烈趨向性的原理,研制出黑光燈、誘蟲色板、性誘劑誘捕器等用來捕殺或捕捉昆蟲的設(shè)備進行害蟲預(yù)測預(yù)報或害蟲控制。2燈光器械誘捕夜間活動害蟲技術(shù)“飛蛾撲火”實際指昆蟲的趨光性現(xiàn)象,我國古人根據(jù)昆蟲的趨性原理研究出各種燈光器械誘捕夜間活動的害蟲,同時也將其作為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上用來對害蟲進行測報和防控的一項重要措施。2.1燈海戰(zhàn)術(shù)防治害蟲方面沒有得到推廣這一階段主要是1958年前后利用普通的白熾燈誘蟲,而當(dāng)時大部分農(nóng)村地區(qū)還沒有通電,在運用燈海戰(zhàn)術(shù)防治害蟲時,連汽燈和煤油燈也被利用,這些誘捕設(shè)備簡陋,雖然也誘殺一定數(shù)量的害蟲,但效果不甚理想,沒有得到推廣。2.2燈光誘殺水稻害蟲技術(shù)黑光燈是一種特制的氣體放電燈,燈管的結(jié)構(gòu)和電特性與一般照明熒光燈相同,只是管壁內(nèi)涂的熒光粉不同,能放射出一種人眼看不見的紫外線。我國20世紀(jì)60年代開始應(yīng)用黑光燈誘殺大豆、高粱、谷子等作物中的害蟲,隨后逐步在其他作物上大面積應(yīng)用。黑光燈對害蟲的誘殺能力比白熾燈光誘殺能力提高了幾十倍,作為測報的一種手段,其可以較準(zhǔn)確地測出害蟲的消長動態(tài),逐步取代糖、酒、醋誘劑進行測報的辦法,直到現(xiàn)在仍在使用。雙波燈能同時發(fā)出長短兩列光波,加大了供昆蟲選擇的波長范圍,是在最初的黑白雙光燈基礎(chǔ)上進行的改進。其中長光波引誘昆蟲飛至近燈區(qū),短光波導(dǎo)致昆蟲眩目撲燈,增強了誘捕器的誘集能力。劉立春等研究表明,高效節(jié)能雙波誘蟲燈的誘蟲效果要優(yōu)于直管雙波燈、更優(yōu)于黑光燈。但黑光燈和雙波燈也存在一些缺點:由于對天敵的殺傷力較強,誘集到的昆蟲種類多,部分落入毒瓶中的害蟲不能馬上死亡,很容易把其中鱗翅目昆蟲的鱗片撞掉,加大害蟲識別的難度。同時,由于害蟲收集器是利用農(nóng)藥制成的毒瓶,測報人員在將誘到的帶有大量農(nóng)藥氣味的害蟲進行分類時,會對身體健康產(chǎn)生不利影響。2.3誘捕范圍及標(biāo)準(zhǔn)20世紀(jì)70年代以后,高壓汞燈的研制與應(yīng)用也逐步展開,其光透性好、波長能量強,對棉鈴蟲(HeliothisarmigeraHubner)的誘捕范圍達300m。20世紀(jì)80年代,在我國東北玉米主產(chǎn)區(qū)有利用高壓汞燈誘殺越冬代玉米螟(OstriniafurnaccalisGuenee)成蟲的成功報道,研究結(jié)果表明,高壓汞燈對棉鈴蟲、玉米螟誘殺效果好于黑光燈和雙波燈,燈的使用壽命也較長。但高壓汞燈對天敵的殺傷作用明顯高于黑光燈和雙波燈,且由于其電壓較高,在使用過程中必須注意安全,在燈的周圍要配制安全保護措施,對安燈地點要求比較苛刻,一般只能安在地勢平坦的開闊地。2.4利用頻振不同東北部植物防治害蟲技術(shù)目前應(yīng)用最多的燈式誘捕器是頻振式殺蟲燈,其利用害蟲的趨光、趨波、趨色特性,將光的波長、波段、波頻設(shè)定在特定范圍,近距離用光、遠距離用波,燈外配以頻振式高壓電網(wǎng)觸殺,使害蟲落入燈下的接蟲袋內(nèi),達到降低田間落卵量、壓低蟲口基數(shù)、防治害蟲的目的。頻振式殺蟲燈的誘蟲種類多、誘捕能力強,對近1270余種害蟲有誘殺作用,比黑光燈誘蟲量高4.5倍。對天敵的殺傷作用較白熾燈、高壓汞燈和黑光燈輕,使用較安全、壽命長,利用光控裝置控制黑夜和白天的自動開關(guān)燈,是目前物理防治害蟲中較先進的誘殺工具。新疆棉區(qū)利用頻振殺蟲燈大面積誘殺棉鈴蟲,基本控制了棉鈴蟲的危害。近年來,隨著電子技術(shù)、太陽能技術(shù)等新技術(shù)的應(yīng)用和研究的不斷深入,頻振式殺蟲燈的功能也得到很大的完善,類型更加豐富,誘蟲功能呈多元化發(fā)展,出現(xiàn)如LED誘蟲燈、太陽能誘蟲燈等新型節(jié)能高效的誘蟲燈,還可以將不同時間誘到的害蟲自動分開。2.5燈光誘殺害蟲的技術(shù)措施地球上的害蟲有8萬余種,真正造成危害的僅3000余種,在一個地區(qū)嚴(yán)重危害的只有幾十種。利用昆蟲趨光性制成的誘捕器(誘蟲燈)對絕大部分昆蟲具有很高的誘殺效果,但在利用誘蟲燈對害蟲進行捕殺的同時,也會殺傷部分害蟲天敵和大量無害昆蟲,故在使用燈光式誘捕器時要慎重。為提高燈光誘殺的效果、降低對生物多樣性的破性具有一定破壞,一般來說,在植被條件復(fù)雜的園林、果園中,天敵和無害昆蟲的比例較大,被殺傷的種類和數(shù)量也大,對防治某個特定害蟲的誘蟲燈波長應(yīng)進行重新選擇,并加強特定害蟲雌蛾的不同卵巢級別與趨光反應(yīng)的關(guān)系研究,研制出專一新型誘蟲燈,來提高誘殺特定害蟲的效率。如棉鈴蟲對紫外光波的選擇性較強,可在生產(chǎn)誘蟲燈時選用對紫外光通透率較高的專用燈管;而由于新型光源LED能直接發(fā)出紅、橙、黃、綠、青、藍、紫、白色的光,具有光色純的特點,可針對不同的昆蟲使用不同的光譜研制成新型誘蟲燈,可以準(zhǔn)確地鎖定目標(biāo)害蟲進行測報或誘殺,最大限度地殺滅害蟲、保護益蟲。利用電腦控制殺蟲燈的自動開關(guān)時間來控制害蟲,可有效控制害蟲、保護天敵、節(jié)約電能。3利用黃板白色粘蟲色板誘捕其他蔬菜害蟲害蟲趨色性的應(yīng)用主要是用粘蟲色板誘集、有色材料驅(qū)蟲及與其他技術(shù)復(fù)合誘集。粘蟲色板的制作比較簡單,主要采用粘蟲劑或粘蟲膠涂布于特定顏色的塑料薄板上,制好后再懸掛于田間誘殺害蟲,根據(jù)粘膠的粘性、雨水沖刷程度、誘蟲情況等,隔一段時間要更換1次粘蟲色板或清除蟲子后重涂1次粘蟲劑。根據(jù)美洲斑潛蠅(LiriomyzasativaeBlanchard)、桃蚜(MyzuspersicaeSulzer)、溫室白粉虱(TrialeurodesvaporariorumWestwood)、煙粉虱(BemisiatabaciGennadius)等多種害蟲對黃色趨性強的特點,有一些地方利用黃板(黃色粘蟲色板)在菜地中均勻擺放,對多種蔬菜害蟲進行誘殺,取得了較好的防治效果。黃板懸掛高度和懸掛方向?qū)Ψ駡@的螺旋粉虱成蟲誘捕效果不同,懸掛方向以垂直懸掛在樹冠中層外緣的南面誘捕效果最佳,北向的黃板誘捕效果最差,僅為前者誘蟲量的75.54%;懸掛高度以中心距地面0.8m的下層黃板為最佳,以中心距地面2.0m的上層黃板誘捕效果最差。利用多數(shù)薊馬對藍色光波的嗜好制成藍色粘蟲板,使用綠色粘蟲板誘捕小菜蛾成蟲。近年來溫州市農(nóng)科院生態(tài)環(huán)境研究所研制的新一代粘蟲色板,粘性強、誘集性好、耐高溫、耐老化,據(jù)試驗,棚、室內(nèi)一般可保持粘性60d以上。根據(jù)蚜蟲對銀灰等色彩的負趨向性,在田間設(shè)置銀灰色塑料薄膜、鋁箔、黑色塑料薄膜或向棉地噴灑大白粉乳液等避蚜,以減少蚜蟲危害作物。4昆蟲誘捕器的發(fā)現(xiàn)與利用利用昆蟲對糖、酒、醋等氣味的趨性進行誘捕害蟲是最初的趨化性應(yīng)用實例,隨著對昆蟲種內(nèi)、種間、害蟲與作物等的相互作用關(guān)系的研究,昆蟲性外激素、利他素、報警素、跟蹤信息素等信息化學(xué)物質(zhì)相繼被發(fā)現(xiàn)和利用,害蟲誘捕器的研究進入一個新的發(fā)展階段。4.1松枝,松茸利用糖、桉樹皮、米糠、醋等加農(nóng)藥制成簡單的白蟻誘捕器,可有效誘殺白蟻。張健華等研究表明,含50%蔗糖和40%酒精的白酒對臺灣乳白蟻具有較強的引誘效果。利用蒼蠅對腥臭味的喜好,在芒果園里懸掛腐臭咸魚可誘集大量蒼蠅,為芒果傳授花粉。在松墨天牛羽化期,在松林內(nèi)安置用“松枝,松木+誘殺劑”的雙環(huán)裝置,誘殺補充營養(yǎng)和產(chǎn)卵的松墨天牛,降低由松墨天牛傳播的松材線蟲病危害。某些植物釋放的特異性化合物能被一些昆蟲利用尋找寄主,如茉莉花釋放的苯乙醛對粉紋夜蛾(Trichoplusiani)有明顯的引誘作用,蘿卜葉的揮發(fā)性信息化合物4-甲硫基-3-丁烯異硫氰酸酯對桃蚜(Myzuspersicae)有較強引誘活性,很多種蠅也利用十字花科植物的特征化合物異硫氰酸酯糖苷來尋找、定位寄主植物。利用昆蟲與寄主的特殊聯(lián)系方式,可為開發(fā)研制更有效的害蟲誘捕器引誘劑提供依據(jù)和思路。4.2含滅昆蟲藥利用跟蹤信息素誘殺白蟻是白蟻防治的一個熱點,通常將跟蹤信息素作為誘導(dǎo)物質(zhì)與食物誘餌(含滅蟻藥)結(jié)合制成誘捕器誘殺白蟻,可有效減少對環(huán)境的污染。昆蟲聚集信息素是昆蟲重要的信息化學(xué)物質(zhì)之一,對昆蟲的聚集行為有重要意義,利用昆蟲聚集信息素與殺蟲劑混用作為誘捕器的誘餌,誘殺半翅目和一些鞘翅目害蟲,在露尾甲和森林害蟲小蠹已有成功應(yīng)用的報道。4.3利用性誘捕劑制成的誘捕器對害蟲的誘捕效果更強在害蟲趨化性利用方面,研究最多的是昆蟲性信息素(人工仿生合成性誘劑),由此制成的誘捕器種類也最多。根據(jù)害蟲趨化性原理制成的誘捕器對害蟲的選擇誘捕性更強,尤其是利用性誘劑作為誘捕源制成的誘捕器對害蟲誘捕的專一性極強。應(yīng)用昆蟲性信息素監(jiān)測與防治害蟲是20世紀(jì)60年代發(fā)展起來的一種新技術(shù),具有專一、高效、無毒、無污染、不傷益蟲等優(yōu)點,能較好地滿足農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的要求,歐美及日本等國學(xué)者在這方面的研究較早,我國研究起步較晚,但在人工合成性信息素(簡稱性誘劑)與應(yīng)用方面已達到國際先進水平。4.3.1誘捕器及誘殺機理針對不同害蟲和不同使用技術(shù)而設(shè)計使用的性誘劑誘捕器的類型很多,如水盆誘捕器、三角粘膠誘捕器、平板粘膠誘捕器、樹干粘膠誘捕環(huán)、漏斗誘捕器、電網(wǎng)觸殺誘捕器等。按捕蟲器使用過程是否用水可分為濕式、干式和粘膠式等。按誘殺機理可分為粘膠式、水盆式、殺蟲劑重殺式、電網(wǎng)觸殺式及陷阱式等。國外使用的Unitrap誘捕器、圓錐籠罩誘捕器等既屬于干式誘捕器,也屬于陷阱式。4.3.2水盆誘捕器的使用效果國內(nèi)從20世紀(jì)70、80年代至今用得最多的是水盆式、粘膠式或水瓶式等性誘劑誘捕器,這些誘捕器使用方便,誘捕效果較好。孟憲左認為水盆式誘捕器的盆口徑越大,誘捕效果越好。云曉鵬等對兩種不同誘捕器的誘捕效果進行比較后認為,開放型的水盆誘捕器比桶型誘捕器更利于誘芯中性信息素的傳播擴散,盆口徑大的水盆誘捕器對向日葵螟(HomoelsomanebulellaHubner)的誘捕效果明顯優(yōu)于有效誘捕面積小的桶型誘捕器;水盆式誘捕器誘捕玉米螟效果要優(yōu)于水瓶式誘捕器。我國華北棉區(qū)利用水盆式誘捕器大面積誘殺棉鈴蟲,捕殺效果明顯,并作為棉鈴蟲田間測報和防治的一個重要組成部分。用性信息素水盆誘捕器測報棉鈴蟲發(fā)生期比習(xí)慣用的黑光燈更準(zhǔn)確、方便、可靠。水盆誘捕器在國內(nèi)使用較普遍,害蟲誘捕率高,但在使用過程中要保持一定的水位,否則效果會受影響,在干旱缺水地區(qū)使用此法防蟲難于實行。國外使用的Unitrap干式誘捕器,克服了水盆誘捕器的一些缺點,但對誘到成蟲的處理不夠方便,不能更高效地誘捕成蟲。4.3.3性誘捕器懸掛高度田間影響性誘劑誘捕器誘捕效果的因素主要有誘捕器擺放的高度和位置、風(fēng)向、顏色等,但不同蟲種情況有所不同。三角式誘捕器對玉米螟的誘捕量與懸掛高度有密切聯(lián)系,懸掛在2.5m和2.0m處的誘蛾量明顯多于懸掛在1.5m和1.0m處的誘蛾量。如在果園中誘捕桔小實蠅(BactroceradorsalisHendel)的誘捕器懸掛高度應(yīng)根據(jù)果樹植株高度進行適當(dāng)調(diào)整,一般在1m以上較好,在一定高度范圍內(nèi)隨著性誘劑誘捕器懸掛高度的增加,誘集到的桔小實蠅雄性成蟲蟲量呈上升趨勢。將性誘劑誘捕器放置在與煙株等高處,誘捕煙青蟲的效果要優(yōu)于地面、煙株中部和高于煙株30cm處,誘捕器放置行間誘捕效果比行內(nèi)誘捕效果好。由于性信息素在田間的擴散主要是通過氣流(風(fēng)向)帶動,一般在上風(fēng)口誘蛾效果會顯著高于下風(fēng)口,在實際生產(chǎn)中,應(yīng)盡量綜合考慮當(dāng)?shù)氐膶嶋H情況,可在生產(chǎn)季節(jié)風(fēng)向集中的位置安置誘捕器。5昆蟲監(jiān)測與預(yù)警技術(shù)隨著經(jīng)濟市場化的發(fā)展,勞動力成本逐步提高,導(dǎo)致生產(chǎn)成本上升,害蟲誘捕器的研究也趨于節(jié)能減排、節(jié)本增效的方向。目前害蟲誘捕器的應(yīng)用主要包括直接誘殺防治和蟲情監(jiān)測兩方面。用于直接防治方面的誘捕器一般應(yīng)講究方便、實用、低成本,以低端簡易設(shè)備為主。在新的誘捕器研制上,適當(dāng)將燈光、性誘劑和顏色等,根據(jù)誘捕目標(biāo)害蟲的趨向性特點進行組合,結(jié)合害蟲的習(xí)性進行誘捕,最大限度地提高誘捕效率。用于蟲情監(jiān)測方面的誘捕器講究精準(zhǔn)、