性信息素(sexpheromone)是指由昆虫某一性别个体分泌于体外,能被同种异性个体所接受,并引起异性个体产生一定的行为和生理反应(如觅偶、定向求偶、交配等)的微量化学物质。它能够保证昆虫在种内雌雄个体间性的联系及种的有序繁衍。性诱剂是生物体两性之间起化学通讯作用的化合物的统称,是昆虫交流的化学分子语言。两者的区别在于前者为昆虫体内分泌的,而后者是人工合成的具有性引诱活性、但不一定是昆虫体内含有的化学物质。
不同昆虫性外激素的释放与性别有关,大多数昆虫只有雌性具有性外激素,有的两性皆可分泌,性外激素腺的位置,各类昆虫也有不同。雌蛾往往位于腹末数节,接受性激素的感受器,大都位于触角上。
一般昆虫在性成熟时期就可分泌性激素。
昆虫性信息素的应用:使用信息素防治害虫具有经济有效、不污染环境、保护天敌、使用方便安全等优点,对害虫不产生抗性的特点,有利于维护森林生态平衡,保护人类的生存环境,能满足农林业可持续发展的要求,是符合有害生物综合管理要求的新技术和新方法。国外对其在害虫监测与防治应用非常广泛。性信息素在害虫防治中的应用主要集中在以下几个方面:虫情监测、大量诱捕、干扰交配及与其他农药的结合使用等。
昆虫信息素自20世纪30年代末开始研究以来,其中不少森林昆虫信息素已成功地应用到种群监测及直接防治上,如国外的北欧云杉八齿小蠹、舞毒蛾及我国的白杨透翅蛾等,尤其是应用信息素监测森林害虫的发生量、发生期及种群动态等,其方法具备简便实用、经济效益显著等特点,而优于传统的监测手段。目前,我国已在美国白蛾、华北落叶松鞘蛾等成虫发生期及种群动态的监测上,进行了成功的应用。
(1)昆虫信息素在害虫测报上的应用
利用信息素测报,一般通常将含有信息素粗提物或人工合成信息素并能以恒定速率释放的诱芯装在水盆或内壁涂以黏胶的纸质诱捕器中,根据害虫的分布特点,选择具有代表性的各种类型的林地,设置数个诱捕器,每天记录诱虫数,准确地测知害虫发生的时间、地点、为害范围和消长情况,就能及时为防治害虫提供可靠的依据,为按虫情轻重采取一定的防治措施提供理论依据。这种测报方法操作简便、灵敏度高、费用低,因而很受欢迎。近年来我国一些地区用梨小食心虫、桃小食心虫、苹果蠹蛾、枣粘虫、小菜蛾、槐小卷蛾等多种性诱剂监测虫情指导防治,收到了良好效果,发挥了重要作用。
信息素应用于害虫预测预报主要分为害虫发生期预测、发生量预测、林木受害水平预测和害虫分布区域的预测等。
(2)昆虫信息素在害虫防治上的应用
昆虫性信息素应用于直接防治,主要有大量诱捕法和交配干扰法以及与其他农药联合使用等三个方面。
大量诱捕法
顾名思义,是用性信息素直接防治害虫的一种方法,简称诱捕法或诱杀法。在林间大量设置性信息素诱捕器大量诱杀雄虫,导致雌雄比例严重失调,使雌虫失去交配的机会,降低雌虫的受精率,降低下代的孵化率,从而大幅度降低子代种群密度。大量研究表明,雌雄(尤其是雄虫)均是单次交配且虫口密度较低的害虫,是大量诱捕法的最佳防治对象。而虫口密度过高或雌雄可多次交配的害虫则难以达到快速降低害虫虫口密度的目的。
交配干扰法
俗称“迷向法”,交配干扰法的基本原理是在充满信息素的环境中,雄虫丧失对雌虫的定向能力,或者由于雄虫的触角长时间接触高浓度的性信息素而处于麻痹状态(被抑制),失去对雌虫散发的性信息素的反应能力,雌虫得不到交配进而导致雌雄交配几率的降低,这种交配几率的降低导致产卵率和下一代孵化率降低,从而使下一代种群密度降低。该法对非迁飞性而寄主范围较狭窄而且虫口密度不是很高的昆虫有效。用于交配干扰的性信息素可以是目标昆虫性信息素、目标昆虫性信息素类似物、目标昆虫性信息素抑制剂。该方法一般是在林地里普遍设置性信息素散发器或用喷雾装置直接将性信息素物质喷施到需保护的林地,使一定区域内空气中到处都有性信息素的气味,这样雄虫无法定向找到雌虫进行交配,后代种群数量就会大大降低。
性信息素与其他生物农药联用技术
是将信息素与化学不育剂、病毒、细菌等配合使用,利用性信息素诱捕器引诱雄蛾,使被引诱雄蛾沾染病毒、原生动物、细菌或化学不育剂后仍返回林间,与其他正常雌虫交尾,导致整个种群产生流行病死亡或子代不育,进而降低害虫种群密度。如大袋蛾信息素加病毒诱芯防治大袋蛾技术。此外,也有用昆虫的性引诱剂与农药结合防治害虫的成功例子,该法是将诱捕器与农药触杀剂连用,将害虫引诱后直接杀死。
(3)应用技术
信息素的应用技术研究包括诱芯材料的选择、诱捕器的选择、诱剂释放速率的控制等。我国在虫情测报和诱杀防治中常用的有天然橡胶帽诱芯、聚乙烯塑料管诱芯、硅橡胶诱芯等,迷向法防治的有开口纤维防治剂型、塑料膜片、夹层塑囊剂型和微胶囊剂型。诱捕器有水盆式、圆筒形、飞机形、船形、三角形、诱盖漏斗形等多种诱捕器,往往根据不同的昆虫接近信息素源时的近距离飞翔行为来选择合适的诱捕器种类。
(4)诱捕器的林间设置
林间放置的数量、位置和高度对能否诱到昆虫以及诱到的数量都起着很重要的作用。
①诱捕器放置的数量:诱捕器数量并非越多越好,应考虑到各方面的经济因素,一般要根据诱捕器的有效诱捕半径来确定诱捕器的数量。有效半径的测定常采用在不同距离释放定量的标记雄蛾,根据标记雄蛾的回收率来估算。一般在实际操作中常采用在林间迎风线形设置3个诱捕器,当第一、三个诱捕器诱到的数量较多,而第二个稍低时的诱捕器间的距离即可作为有效诱捕半径,参考这个距离可确定诱捕器的数量,这样可最大限度的发挥每个诱捕器的效用而又能覆盖整个林地。②位置:对某一林地而言,在上风处设置的诱捕器要比林地中央的诱捕数量多。通常,诱捕器的位置主要根据植物的种类和种植地的环境来决定。如带状林地可在上风口的林内外设置;成片林地如果园,应在树上和林间空地上设置。③高度:诱捕器的高度要根据所要诱捕的对象飞行和交配习性以及植物的生长状态而定。如一种榛小卷叶蛾(Melissopus latiferrean)的诱捕器悬挂于离地4~4.8米处诱到的蛾数量最多;果树、林木一般在2/3树高处。
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