食物及揮發(fā)物對米象、玉米象及鋸谷盜誘集效果的研究

汪中明 章 妺 董 震 江亞杰 崔 淼 曹 陽

(國家糧食局科學研究院1，北京 100037)(河南工業(yè)大學糧油食品學院2，鄭州 450001)

食物及揮發(fā)物對米象、玉米象及鋸谷盜誘集效果的研究

汪中明1章 妺1董 震1江亞杰2崔 淼1曹 陽1

(國家糧食局科學研究院1，北京 100037)(河南工業(yè)大學糧油食品學院2，鄭州 450001)

針對為減少糧食損失、減少熏蒸劑的用量，而運用食物引誘劑對倉蟲監(jiān)控和防治這一重要課題，本研究在實驗室條件下測試2種食物和4種食物中對害蟲有引誘作用的有效化學成分單一或組合時對3種害蟲的誘集效果，從而篩選出對每種實驗昆蟲誘集效果最佳的誘集物配比方案。試驗表明，對米象誘集效果最好的組合為香草醛(0.012 g)+二氯甲烷(0.5 mL)+亞油酸(2.5 mL)+二十烷(0.02 g)，誘集率最高可以達到65.2%；對玉米象誘集效果最好的為單一米糠，誘集率可達74%；對鋸谷盜誘集效果最好的是單一的誘集物香草醛，誘集率最高可以達到64%以上。

儲糧害蟲 米糠 碎麥 化學成分 誘集

世界范圍內(nèi)，糧食在儲藏期間因昆蟲、螨類及霉菌的危害造成的損失為5%～15%。我國儲糧損失調(diào)查顯示，國家糧庫的損失為0.2%，農(nóng)戶的儲糧損失為6%～9%，其中引起損失的主要因素是儲糧害蟲的危害。及時監(jiān)測和預(yù)報可以及時發(fā)現(xiàn)害蟲的發(fā)生和采取合理的防治措施。因此，誘集技術(shù)既可以作為一種監(jiān)測手段，也可以作為一種綠色的防治方法受到很多學者的關(guān)注。由于植物氣味物質(zhì)在植食性昆蟲寄主選擇定向中的重要作用，目前利用食物引誘劑誘捕倉儲害蟲已成為儲糧防治工作者的一個研究熱點[1]。食物引誘劑是指利用某種食物或食物中的某種化學成分來引誘害蟲[2]，它能使害蟲直接移向取食的合適場地。

Phillips等[3]研究發(fā)現(xiàn)新鮮谷物揮發(fā)物—戊醛、麥芽酚和香草醛對米象有引誘作用，對赤擬谷盜無作用；燕麥油和麥芽油吸引米象，稻米油、大豆油、燕麥油、麥芽油和玉米油對赤擬谷盜都有吸引作用；由大豆油和麥芽油組成的一種商業(yè)產(chǎn)品對赤擬谷盜有很強的吸引作用，對米象無作用；研究表明，適宜濃度信息素與食物誘餌結(jié)合，其誘蟲性優(yōu)于單一的信息素或食物誘餌[4-7]。Kickens等[8]、Dickens等[9]報導食物引誘劑或食物中的有效化學成分能加強信息素對害蟲的誘捕作用。

因此進一步研究谷物中易揮發(fā)的化學組分對害蟲的引誘增效機制，對于推廣食物引誘劑具有重要的意義。食物引誘劑具有的優(yōu)點為能同時誘捕多種害蟲；使信息素對靶子害蟲的誘效增強；可引誘幼蟲；食物源廣，取材容易，成本低；對環(huán)境無污染公害，儲藏谷物沒有毒性殘留；害蟲不產(chǎn)生抗藥性[10]。雖然已有商業(yè)化的食物引誘劑開發(fā)并投入應(yīng)用，但目前研究和應(yīng)用的食物引誘劑單獨使用的效果尚不夠理想，難以達到監(jiān)測和防治的目的。因此還需要不斷探索和優(yōu)化誘捕條件，尋求更高效的食物引誘劑。

許多研究表明盡管多種植物油有明顯的誘蟲活性，但隨著油的陳化，其誘性逐步減弱，如直接采用食物引誘劑中的有效成分對害蟲進行引誘，可避免這一缺點。目前，此類有效成分組合誘集儲糧害蟲技術(shù)應(yīng)用較少，本研究在實驗室條件下測試4種有效化學成分以及碎麥、米糠單一或組合時對3種害蟲的誘集效果，以期篩選出對每種昆蟲誘集效果最佳的誘集物配比方案。

1 材料與方法

1.1 材料

蟲源：米象Sitophilusoryzae，玉米象Sitophiluszeamais，鋸谷盜OryzaephilussurinamensisLinne；羽化后1～2周的成蟲，為國家糧食局科學研究院糧油儲藏技術(shù)研究組飼養(yǎng)。

試劑：香草醛、亞油酸，分析純：天津市光復(fù)精細化工研究所；二十烷、二氯甲烷，分析純：北京化工廠；米糠；碎麥。

1.2 試驗方法

1.2.1 試蟲飼養(yǎng)

玉米象、米象以顆粒飽滿、無蟲孔、無霉變的消毒小麥顆粒為飼料;鋸谷盜以燕麥∶全麥粉∶酵母=6∶3∶1為飼料，在溫度(28±1) ℃、相對濕度(70±5)%條件下培養(yǎng)，放入培養(yǎng)箱中備用。

1.2.2 誘集溶液配制

以二氯甲烷(0.5 mL)為溶液，香草醛(0.2、 0.1、0.012 g)、亞油酸(0.2、2.5 mL)、二十烷(0.1、0.05、0.02 g)、碎麥(0.2 g)、米糠(0.2 g)分別為溶質(zhì)或組合溶質(zhì)。

1.2.3 不同誘集物配比對4種儲糧害蟲的誘集作用

1.2.3.1 單一化學物對試蟲活動分布的影響

在白色托盤中，均勻分成4個區(qū)域，按順序依次分別編號1～4，選取其中一個區(qū)域放入含有單一化學誘集物的培養(yǎng)皿。挑選50頭試蟲(玉米象、米象、鋸谷盜)，放入6 cm小培養(yǎng)皿中，倒扣于內(nèi)壁涂有聚四氟乙烯的白色托盤(47 cm×33 cm)中間，待其適應(yīng)30 min后，取出培養(yǎng)皿，讓其自由活動，6 h后觀測記錄各區(qū)域的試蟲數(shù)量。

以無誘源條件下試蟲活動分布規(guī)律作為對照。每種處理重復(fù)3次。

1.2.3.2 混合化學物組份對試蟲活動分布的影響

以混合化學物組份替代單一組份?；旌辖M份如表1所示。

表1 混合化學物組分組成

1.3 數(shù)據(jù)處理

結(jié)果用誘集率計算公式表示：

式中：A為在添加誘集物的條件下，添加誘集物位置的引誘試蟲平均數(shù)；AC為在添加誘集物的條件下，未添加添加誘集物位置的引誘試蟲平均數(shù)；B為在不添加誘集物的條件下，添加誘集物位置的引誘試蟲平均數(shù)；BC為在不添加誘集物的條件下，不添加誘集物位置的的引誘試蟲平均數(shù)。

試驗數(shù)據(jù)用SPSS統(tǒng)計軟件進行單因素方差分析，并采用Duncan′s新復(fù)極差法對誘集數(shù)量進行差異顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 單種成分對3種害蟲的誘集效果

如表2所示，用單一食物或食物揮發(fā)成份作為誘集物時，米糠對玉米象的誘集效果最好，誘集率最高可以達到74%；香草醛對鋸谷盜誘集效果最好，誘集率可達64%以上；碎麥對米象的誘集效果好于米糠。米糠對米象和玉米象的誘集率表現(xiàn)出了顯著性差異，而其他5種單一成分對3種試蟲的誘集率之間無顯著性差異。同時對3種害蟲總體的誘集效果，亞油酸>米糠>香草醛>二氯甲烷>碎麥>二十烷。

表2 單種成分對3種害蟲的誘集效果

注：表中的數(shù)據(jù)為平均數(shù)±標準誤， 標注的不同字母表示在同一列中差異顯著 (P<0.05)，相同字母表示差異不顯著 (P>0.05)，余同。

2.2混合化學物組份及不同配比對3種害蟲的誘集效果

多種混合組分及不同配比對3種害蟲的誘集效果總體上并沒有出現(xiàn)明顯的增效作用，如表3所示。G組合對米象的誘集效果最明顯，最高誘集率可以達到65.2%；G組合與F組合的成分差異在于G沒有碎麥，亞油酸的量有所增加，G誘集效果優(yōu)于F組合，表明誘集組合中亞油酸的含量是比較重要的因素，這與2.1中單一組分的試驗結(jié)果中，亞油酸的總體誘集效果最好的結(jié)果一致。

E組合對玉米象的誘集效果也較為明顯，但同時加入同樣對玉米象有很強的誘集效果的米糠時，誘集效果并沒有更加明顯，有研究報道米糠中存在某種有利吸引玉米象取食產(chǎn)卵的引誘物質(zhì)[12]，本研究中能夠吸引玉米象的揮發(fā)性物質(zhì)與米糠不能起到相互促進的作用。同樣從對鋸谷盜的誘集效果來看，A、B、C、D 4種組合均不及單一的香草醛和亞油酸。因此，不同化合成分組合時，可能存在一些物質(zhì)之間的反應(yīng)或中和，這正是不同物質(zhì)配方試驗過程中需要注意和驗證的問題。

B組合和A組合的成份是由香草醛分別加二十烷和二氯甲烷混合而成。從2.1的結(jié)果來看，二十烷的單一成分誘集效果明顯低于二氯甲烷，但它們分別與香草醛組合時，B組合的誘集效果明顯好于A組合，表明物質(zhì)組合之后，不同化學成分之間所產(chǎn)生的反應(yīng)和起到的誘集效果不是單一的疊加，為了尋找更高效的誘芯，需要嘗試不同的物質(zhì)的配比。

表3 多種混合成分及不同配比對3種害蟲的誘集效果

3 討論與結(jié)論

本研究得出了分別對米象、玉米象、鋸谷盜具有較高誘集效果的誘集物質(zhì)或誘集組合。其中，對米象誘集效果最好的組合為G，誘集效率最高可以達到65.2%；對玉米象誘集效果最好的為單一米糠，可達74%；對鋸谷盜誘集效果最好的單一的誘集物香草醛，誘集效率最高可以達到64%以上。

研究過程中發(fā)現(xiàn)，單獨使用米糠、香草醛分別對玉米象、鋸谷盜的誘集效果最為明顯，但加入其他物質(zhì)后，并沒有明顯增強其誘集作用。也就是兩種物質(zhì)分別單一作用時對昆蟲有較強的吸引作用，但組合之后未必可增強其吸引作用。這可能是因為單一組分本身對昆蟲有一定的引誘作用，一旦再加入某種其他物質(zhì)(即使引誘物質(zhì)如米糠、碎麥)，使昆蟲變得不適應(yīng)或者可能是因為碎麥、米糠此類谷物提取物與化學物混合時可能導致對害蟲起引誘作用的有效化學成分發(fā)生了改變，由于化學成分的變化使得有效化學成分的含量降低或是由于化學成分的之間的抑制作用使其沒有充分揮發(fā)，從而沒有產(chǎn)生協(xié)同增效的作用。很多研究表明，植物釋放的揮發(fā)性成分較多，常以不同的濃度比例協(xié)同對昆蟲起感覺刺激作用，但真正對昆蟲寄主起定向作用的僅為一種或幾種特異性的信息化合物[11]。

在組合E中加入碎麥后大大增加了對米象的誘集效果。李興奎等[12]也認為誘集玉米象等害蟲時在昆蟲信息素中加入谷物有協(xié)同增效的作用。

有的誘集組合雖然成分相同，但不同的濃度比例也會對昆蟲產(chǎn)生不同的誘集效果，有的甚至還會產(chǎn)生驅(qū)避作用。如本試驗中的組合E：改變香草醛、亞油酸的劑量后大大增加了對米象的誘集作用。同時，Burkholder[13]的試驗結(jié)果表明，高濃度的信息素對谷蠹成蟲有排斥性，而玉米象和米象的信息素也具有類似的反應(yīng)。Barak等[14]發(fā)現(xiàn)裝有信息素的瓦楞誘捕器捕獲的赤擬谷盜明顯多于正己烷對照，但高濃度的信息素降低了捕獲效果。合成的化合物進行試驗，所以起決定作用的有效成分含量相對來說就會有所降低。故一些有引誘活性的組分在高濃度下會產(chǎn)生排斥作用， 所以化合物濃度是影響昆蟲反應(yīng)的重要因子，每種昆蟲對于揮發(fā)性信息化合物的反應(yīng)都有一個最佳的劑量范圍。一般低于此范圍時反應(yīng)率隨劑量的增加逐漸升高，高于該范圍時反應(yīng)率便隨劑量的增加而下降。由此可見昆蟲對引誘物質(zhì)的質(zhì)和量都有一定要求，有一個表現(xiàn)正趨性范圍，一旦超過這個范圍，則變?yōu)樨撢呅浴?/p>

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Attractant Effect of Plant Volatiles toSitophilusOryzae,SitophilusZeamaisandOryzaephilusSurinamensisLinne

Wang Zhongming1Zhang Mo1Dong Zhen2Jiang Yajie2Cui Miao1Cao Yang1
(Academy of State Administration of Grain1, Beijing 100037)(School of Food Science & Technology Henan University of Technology2, Zhengzhou 450001)

In order to reduce the grain loss and reduce the amount of fumigant, it is an important task to use food attractant to monitor and control pest. The purpose of this study was to test the trapping effect of single or combination chemicals which was extracted from six kinds of foods to three kinds of insect pests under the condition of the laboratory, with aiming of selecting the best proportion of traps to the pests. The result indicated that the best combination chemicals for theSitophilusoryzaeare vanillin (0.012 g)+dichloromethane (0.5 mL)+linoleic acid (2.5 mL)+eicosane (0.02 g), with trapping percentage reaching to 65.2%. Single rice bran was the best trap for theSitophilusoryzae, with more than 74% trapping percentage, while for theOryzaephilussurinamensisLinne, the best trap isonly vanillin, with more than 64% trapping percentage.

stored grain pest, rice bran, shredded wheat, chemical composition, trap

S379.5

A

1003-0174(2017)09-0116-04

國家國際科技合作項目(2013DFA31960)，國家糧食公益專項(201513002-04-01)

2016-02-11

汪中明，男，1971年出生，博士，儲糧害蟲防治

曹陽，男，1958年出生，教授，糧食儲藏