松针类树木对台湾乳白蚁的引诱力研究

时间:2022-10-03 09:20:46

松针类树木对台湾乳白蚁的引诱力研究

摘要 就松针树木不同部位对台湾白蚁引诱力进行了研究,研究结果表明:对台湾乳白蚁引诱力最强的4种材料是湿地松树干上部木质部、马尾松根部、细叶云南松树干中部木质部和细叶云南松树干中部树皮,其中细叶云南松树干中部木质部和细叶云南松树干中部树皮2种材料对台湾乳白蚁的引诱力差异不显著。在本试验所有材料中,对台湾乳白蚁引诱力最强的是湿地松树干上部木质部,其次是马尾松根部,再次是细叶云南松树干中部木质部和细叶云南松树干中部树皮。

关键词 松针类树木;饵剂;台湾乳白蚁;嗅觉反应行为;取食率;引诱力

中图分类号 S763.3 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2015)15-0167-04

白蚁是世界性五大害虫之一。其中鼻白蚁科乳白蚁属(Coptotermes Wasman)的台湾乳白蚁(Coptotermes formosanus Shiraki)危害对象最广泛,造成损失最严重,是城市建筑物之大敌,也是农林作物、仓储物资、航运铁路、邮政设施、通讯电缆、文物古迹的主要害虫。台湾乳白蚁广泛分布于中国长江以南各省,包括台湾、香港、澳门和海南的西沙群岛。其对农、林作物、房屋、家具、水库、江河堤坝等均可造成不同程度的危害[1]。白蚁已知种数达2 500种,遍布全世界,为害面积约占全球总面积的50%[2]。我国23个省市有白蚁分布,危害面积接近全国的40%,其中以台湾乳白蚁危害最为严重。该种白蚁扩散能力强,破坏迅速,在短期内就能造成巨大损失,每年造成的损失达20亿~25亿元[3]。美国每年因白蚁及蛀木害虫危害的损失为50亿元。国内常用的白蚁防治药剂多为砒剂、灭蚁灵、米乐尔颗粒剂、氟虫胺等[4]。这些药物虽然具有效果好、持久性强的特点,但毒性大,污染严重。美国已经禁止使用灭蚁灵、砷素剂等药物。白蚁进行社会性生活,其群体包括蚁后、蚁王、兵蚁、工蚁等品级,具有相互交哺的特点[5],根据其行为特点易于采用诱杀技术防治。采用药饵防治,具有成本低、针对性强、可以杀灭整巢白蚁、污染少的优点,已成为近年防治白蚁的一种新方式,它以极少量的作用慢的药物为有效成分,在巢内个体意识到有同伴死亡前,白蚁工蚁通过交哺已将药物扩散到了整个巢群。白蚁对饵剂取食快慢和取食量多少是杀灭速度的关键[6]。因此,研制出一种对白蚁引诱力强、取食量大的饵剂就能大大加快灭蚁群的进程,是符合人们心愿的也是时展要求的。目前,世界上已有些人对白蚁饵剂筛选过,但是大都选材范围小,饵剂单一,现在使用的饵剂对白蚁的引诱效果不是很好。这次将从更广范围选材、更细地区分材料,首先选出最具有引诱力的几种材料,通过分析成分并进行复配,找出最具有引诱力的复合型的饵剂,另外配以高效低毒的药剂,最终达到研制出高效复合型白蚁诱杀剂的目的。本试验大量选材,通过“Y”型嗅觉仪和取食量的测定,分析成分,筛选出4种防治白蚁的最佳饵剂。最终研制出台湾乳白蚁的最佳饵剂配方。解决世界上一直没有筛选出防治白蚁最佳饵剂配方的难题。本课题选用马尾松(Pinus massoniana Lamb)、细叶云南松(Pinus yunnanensis var.)和湿地松(pinus elliottii)等松针类树木的树叶,树枝,树根,树干基部、中部、顶部的韧皮部和木质部以及松花、松果等常被台湾乳白蚁危害的材料进行试验,分别取其木质部、韧皮部、木质部韧皮部混合物进行台湾乳白蚁的嗅觉反应试验和取食率测定试验。

1 材料与方法

1.1 试验材料

1.1.1 供试虫源。台湾乳白蚁是在广西大学校园内用诱集箱采集并在广西大学昆虫所室内饲养并使用,试验用虫均为成熟健壮台湾乳白蚁。

1.1.2 供试饵剂。马尾松、细叶云南松和湿地松松针类的树叶、树枝、树根,树干基部、中部、顶部的韧皮部和木质部以及松花、松果等常被台湾乳白蚁危害的材料,在恒温干燥箱(60±1)℃内进行烘干24 h,用微型粉碎机打成碎粉后备用。

1.1.3 主要仪器设备。活性碳空气净化装置、“Y”型嗅觉仪、玻璃转子流量计、大气采样仪、玻璃缸、玻璃管、无味硅胶管、烘干箱、铁架、塑料盆、6 cm×6 cm无味塑料片、50 mL小烧杯黑布、分析天平、微型粉碎机等。

1.2 试验方法

1.2.1 台湾乳白蚁对不同测试材料的嗅觉反应试验。将“Y”型嗅觉仪系统由以下几个部分按顺序用无味硅胶管依次连接:大气采样仪、“Y”型嗅觉仪、玻璃转子流量计、采集玻璃缸、活性碳空气净化装置。

测定方法:把饵剂放入大烧杯中且尽量增大饵剂材料与空气的接触面积(有利于饵剂气味的散发)。把烧杯放入采集玻璃缸内作为味源。在“Y”型管内的底部铺上1层薄且粗糙的无味纸,使白蚁容易爬行和翻身。用黑布将“Y” 型管遮盖,使试验处于黑暗条件下。从“Y” 型管的基管接入试验用蚁,10 min后待选择反应基本稳定后即检查味源管、对照管和基管内停留的白蚁数量[7]。隔10 min观察1次,每组重复3次,换另一组白蚁再重复观察3次。即每种味源做2组,每组重复3次,每组接入健壮兵蚁1头和工蚁9头,共10头健壮白蚁。每换1种味源,先抽气1 min,把上次味源的气味完全抽出并充满这次味源的气味。

按如下公式计算其反应率和选择系数:

采用SAS软件对数据进行标准差分析和Lsd显著性检验。选择系数大于0,表示试虫对味源物质有趋性,数值越大,表示趋性越强,最大值为1;选择系数若小于0,则表示试虫对味源有负趋性(即忌避性)。

测试时需注意:①各个连接要保持良好的气密性,“Y”型嗅觉仪的3个接口处塞上无味棉花团(保证台湾乳白蚁不出“Y”型嗅觉仪),活性碳空气净化装置的进出气口塞上无味棉花团(减少空气中的杂质进人实验系统同时不让活性碳进人实验系统的其他部分)。采集玻璃缸中的进气口尽量靠近缸底味源,出气口靠近顶部,对照组与味源组装置相同,只是不放味源。②每次接入试验用蚁都是饥饿24 h的健壮台湾乳白蚁且不让其受到惊吓,加入兵蚁目的也是用来稳定工蚁情绪。台湾乳白蚁长期生活在黑暗环境中怕光[8],见光会使其生命力减弱,在整个试验过程中都应让白蚁处于黑暗环境中[8]。

1.2.2 台湾乳白蚁对不同测试材料的取食率测定。将细沙烘干灭菌,铺在盆地直径为45 cm塑料盆的盆底并加入适量无菌水,使沙子湿润,盆口蒙上黑布。

测定方法:每种材料称取6份,每份1.000 0 g,把材料放在无味塑料片上,并用烧杯扣在上面,烧杯槽口朝向盆中央。把无味塑料片放在塑料盆内沙子上(每6种材料放置6盆,每盆6种材料各放1份,即6份),放置构成圆形。然后在4盆中放入健壮白蚁600头(工蚁550头,兵蚁50头)[9],剩余2盆不放白蚁作为对照,其他条件完全相同。7 d后把材料烘干,称出剩余材料重量并记录数据。采用SAS软件对数据进行标准差分析和Lsd显著性检验。

测试时需注意:①沙子要铺平,厚度1 cm。沙子要充分湿润,把黑布蒙严,为白蚁提供水源和黑暗潮湿的环境。②接入白蚁时,避免白蚁和材料直接接触。每天固定时间记录玻片上的白蚁个数、白蚁死亡数。称量剩余量时,同种材料合在一起称量。

2 结果与分析

台湾乳白蚁对不同测试材料的取食率结果见图1,不同测试材料的嗅觉反应结果见表1。通过嗅觉反应试验结果分析,根据反应率、选择反应率和选择系数综合分析比较可以得出,对台湾乳白蚁引诱力较强的6种材料是细叶云南松树干中部木质部、细叶云南松树干中部树皮、湿地松树干中部、马尾松根部、细叶云南松树干基部树皮和细叶云南松树干基部木质部。表1结果表明:台湾乳白蚁对细叶云南松树干中部木质部、细叶云南松树干中部树皮和湿地松树干中部3种材料趋向差异不显著,对细叶云南松树干基部树皮和细叶云南松树干基部木质部2种材料的趋性差异也不显著,对这2组材料和剩余的1种材料细叶云南松树干中部树皮趋向彼此间差异显著。在松树类的32种材料中细叶云南松树干中部木质部、细叶云南松树干中部树皮和湿地松树干中部对台湾乳白蚁的引诱力最强,其次是马尾松根部,最后是对细叶云南松树干基部树皮和细叶云南松树干基部木质部。

通过取食率试验结果分析,可以得出对台湾乳白蚁引诱力较强的6种材料为马尾松根部、细叶云南松中部木质部、湿地松上部木质部、湿地松基部木质部、细叶云南松基部树皮和马尾松基部木质部。细叶云南松上部树皮和马尾松松果取食率虽高,但由于它们的选择反应率都为0,在此不选取细叶云南松上部树皮和马尾松松果。图1结果表明:台湾乳白蚁对松针类树木的取食率中,对马尾松松根、湿地松上部木质部2种材料取食率差异不显著,对细叶云南松基部树皮和马尾松基部木质部2种材料取食率差异也不显著,对这2组材料和其余2种材料间取食率彼此差异性显著。在松树类的23种材料中湿地松上(顶)部木质部对台湾乳白蚁的引诱力最强,其次是马尾松松根和湿地松中部木质部,再次是马尾松松果,最后是细叶云南松基部树皮和马尾松基部木质部。

通过对嗅觉反应试验(表1)和取食率试验结果(图1)单独分析后,各取其对台湾乳白蚁引诱力较强的前6种材料,经过这样初步筛选,对台湾乳白蚁引诱力较强的材料有马尾松树干基部木质部(选择反应率0、取食率5.800%)、马尾松根部(选择反应率27.770%、取食率20.204%)、细叶云南松树干基部树皮(选择反应率27.440%、取食率1.820%)、细叶云南松树干基部木质部(选择反应率25.000%、取食率4.476%)、细叶云南松树干中部树皮(选择反应率38.444%、取食率7.713%)、细叶云南松树干中部木质部(选择反应率50.000%、取食率4.923%)、湿地松树干基部木质部(选择反应率13.122%、取食率4.476%)、湿地松树干中部(选择反应率35.159%、取食率2.047%,其中取食率取自木质部和韧皮部的平均数)和湿地松树干上部木质部(选择反应率15.425%、取食率33.163%)共9种材料。

因为“理想诱饵”中喜食性占主要地位,趋性的重要性次之。采用加权的方法计算分析,选择反应率权数为40%,取食率权数为60%。加权引诱力按如下公式计算公式如下:

式中,x代表选择反应率,y代表取食率。

图2结果表明:在本试验所有材料中,对台湾乳白蚁引诱力最强的4种材料是湿地松树干上部木质部、马尾松根部、细叶云南松树干中部木质部和细叶云南松树干中部树皮,其中细叶云南松树干中部木质部和细叶云南松树干中部树皮2种材料对台湾乳白蚁的引诱力差异不显著。在本试验所有材料中,对台湾乳白蚁引诱力最强的是湿地松树干上部木质部,其次是马尾松根部,再次是细叶云南松树干中部木质部和细叶云南松树干中部树皮,最后这2种材料加权引诱力差异不显著,其引诱力相同。

3 结论与讨论

经过趋化反应试验和取食率试验结果综合分析得出:在本试验所有材料中对台湾乳白蚁引诱力最强的4种材料是湿地松树干上部木质部、马尾松根部、细叶云南松树干中部木质部和细叶云南松树干中部树皮,其中细叶云南松树干中部木质部和细叶云南松树干中部树皮2种材料对台湾乳白蚁的引诱力差异不显著。在本试验所有材料中,对台湾乳白蚁引诱力最强的是湿地松树干上部木质部,其次是马尾松根部,再次是细叶云南松树干中部木质部和细叶云南松树干中部树皮,最后这2种材料加权引诱力差异不显著,引诱力相同。

毒饵剂通常以木粉、纤维素等不定型物作为填料,或者以纸质纤维、木块等纤维质有形物作为载体[10]。本试验采用了经常被危害的松针类树木材料作为研究对象,加大了找出最具引诱力材料的可能性,减少了广泛选材的盲目性。

昆虫在寻找寄主的过程中,主要依靠嗅觉感知来自寄主及周围环境的挥发性气味,决定对寄主的选择行为[11]。白蚁触角上存在着大量的化学感受器,可通过嗅觉感知来自食物的气味,并表现出趋性或忌避行为。本试验利用嗅觉仪测定白蚁的嗅觉反应,不受室外自然条件的影响,简单易行,测定的准确性比较高,试验结果可为白蚁的防治提供依据。

台湾乳白蚁长期生活在黑暗环境中,绝大多数种类怕光,为排除周围环境对测试台湾乳白蚁的影响,嗅觉试验时宜用黑布遮盖仪器,以在一定程度上消除光对试验的影响。白蚁性喜黑暗潮湿[12],本试验采取在塑料盆内加入厚1 cm的细沙,并加入水使沙子保持湿润,同时在塑料盆上蒙上黑布,放在室内,尽量保持了台湾乳白蚁生活所需要的环境,以保证其正常的生活。在这个环境下测定的取食率可以作为判断材料具有引诱力强弱的依据。

一种理想的诱饵,应该是白蚁对其有较强的趋性,即对白蚁的化学感受器有着最适宜的刺激,引起白蚁对诱饵的取食行为。对白蚁来说一个理想的饵料尤如一道上等的莱肴,需要具有“色、香、味、型”四要素,它能促使食者产生“食欲”。筛选理想的饵料,必须适应于白蚁的生理特性和行为特点。昆虫的视觉和嗅觉决定昆虫的取食趋性。植食性昆虫对一定距离外的植物的定向和趋向反应是通过视觉和嗅觉为先导的。若要使饵料能被昆虫发现并能引诱向其趋靠,首先要使饵料在“色、香、型”上对其有一定的引诱作用。白蚁失去视觉功能,嗅觉是决定取食的唯一先导。以取食为其主要活动的工蚁,其复眼退化,失去视觉功能,所以主要靠嗅觉在决定取食。此时,饵料的“香”对白蚁的诱导显得尤为重要。饵料的化学成份影响着白蚁的取食。饵料由一定的化学物质和其相应的植物材料所组成。当白蚁在对植物进行咬食时,其接触化学感器与植物表面的化学成分相接触而产生味觉,从而辨识此植物是否可食及其适宜程度。此时,饵料的“味”起着重要的作用。饵料的物理性状对白蚁取食的影响决定白蚁对某一食物的取舍及其程度,除掉食物内含的化学成分外,其物理性状也是重要因素之一。因为昆虫的某种取食行为并非由某一器官单一的刺激所决定,而是从多种感觉器官获得错综复杂的感觉信息,经中枢神经系统整理后所产生的综合反应。食物的物理性状包括其表面状况、硬度、水分含量以及所处的环境等方面。据上所述,在自然界中,可以成为昆虫食物的物质,必须具备其对昆虫有较强的引诱力以及昆虫对它的喜食性,这里后者是主要的。因为只有白蚁取食,且保证一定的取食量,才能杀死整巢白蚁,达到去除蚁害的目的。这应该是以后在配制白蚁诱饵时筛选“理想饵料”的依据。但是具体取食率在嗅觉反映和取食率整体占有多大的权数,缺少文献报道,这里根据梧州岭南白蚁所过去多种药饵引诱力和杀虫效果经验,认为选取嗅觉权数为40%,取食率权数为60%比较合适。

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