聚集素和植物源引誘劑不同配比對(duì)松墨天牛誘捕效果的分析

阿力木·艾克木，郭瑞，鄧建宇，王義平

（1.浙江農(nóng)林大學(xué) 林業(yè)與生物技術(shù)學(xué)院，浙江 杭州 311300；2.浙江清涼峰國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)管理局，浙江 杭州 311300；3.浙江農(nóng)林大學(xué) 農(nóng)業(yè)與食品科學(xué)學(xué)院，浙江 杭州 311300）

松墨天牛Monochamus alternatus是松樹蛀干害蟲，也是松樹毀滅性病害——松材線蟲病的主要媒介昆蟲[1-2]。在松材線蟲Bursaphelenchus x ylophilus的傳播擴(kuò)散過程中，松墨天牛發(fā)揮了攜帶、傳播和協(xié)助病原侵入寄主的作用[3-4]，因此，有效控制松墨天牛的發(fā)生是切斷松材線蟲病傳播擴(kuò)散的關(guān)鍵。在現(xiàn)代森林害蟲防控中，引誘劑因其具有使用方便和效果明顯等特點(diǎn)，已成為害蟲監(jiān)測(cè)與防治的重要方法之一[5-6]。而針對(duì)于松墨天牛的防控，引誘劑誘捕是一種有效抑制其種群增長(zhǎng)的無公害生態(tài)防控技術(shù)，并已得到較廣泛的應(yīng)用[7-10]。Pajares 等鑒定出樟子松墨天牛M.galloprovincialis雄蟲產(chǎn)生的聚集性信息素2-undecyloxy-1-ethanol，該性信息素可以誘捕到松墨天牛的雌雄兩性成蟲，且與植物源信息素協(xié)同使用有增效作用[11]。近年來，樊建庭等進(jìn)一步研究了植物源引誘劑和聚集素協(xié)同作用，開發(fā)出了以蟲源和植物源化合物為主效成分的松墨天牛復(fù)合型引誘劑[12]，實(shí)踐應(yīng)用結(jié)果顯示松墨天牛復(fù)合型引誘劑與植物源引誘劑相比，具有誘捕效率高、使用劑量低等優(yōu)點(diǎn)，目前已經(jīng)在松墨天牛的防治中廣泛應(yīng)用[13]。

本研究通過比較植物源引誘劑和聚集素對(duì)松墨天牛的誘捕效果，并使用不同劑量的聚集素配套相同劑量的植物源引誘劑，比較不同處理對(duì)松墨天牛引誘效果的影響，期望篩選出對(duì)松墨天牛誘捕效果最佳的聚集素劑量，旨在為松墨天牛的監(jiān)測(cè)和生態(tài)防控提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地點(diǎn)設(shè)在浙江省杭州市臨安區(qū)龍崗鎮(zhèn)（119°08′～120°04′ E，29°59′～30°09′ N），屬中亞熱帶季風(fēng)氣候，溫暖濕潤(rùn)，雨量充沛，夏季平均氣溫為26.5℃，年均降水量為1 613.9 mm。試驗(yàn)樣地為以馬尾松Pinus massoniana和火炬松P.taeda為主的混交林，樣地管理措施為粗放管理，樣地面積為5 hm2，樹齡在15～25 a，平均樹高為7 m，胸徑為15～35 cm，郁閉度在0.7 左右。樣地受松墨天牛嚴(yán)重危害，蟲口密度較大。

1.2 試驗(yàn)材料

采用自行研發(fā)的植物源引誘劑（α-蒎烯、β-蒎烯、乙醇和乙醛以一定比例配置）及配套的緩釋瓶裝置，聚集素引誘劑[以1-（undlosy）ethanol 為溶劑配制成溶液滴入到基質(zhì)中制成誘芯，劑量為0.1 mL]，撞板式誘捕器（由掛鉤、圓形頂蓋、十字擋板、圓形漏斗和集蟲瓶構(gòu)成，十字擋板表面和漏斗內(nèi)側(cè)有增效涂層），顯微鏡（Nikon ECLIPSE 50i，Nikon），移液槍（200 μL），培養(yǎng)皿，無菌水。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 植物源引誘劑與聚集素誘捕效果比較試驗(yàn) 在試驗(yàn)基地選取林間較空曠且通風(fēng)良好的地方，量取相同的間距點(diǎn)做標(biāo)記，作為誘捕器的懸掛點(diǎn)。每個(gè)誘捕器懸掛在距離地面1.5～2.0 m 處，且每2 個(gè)誘捕器之間的距離不小于50 m。試驗(yàn)共設(shè)3 個(gè)處理，分別為本試驗(yàn)組研發(fā)的植物源引誘劑（180 mL），計(jì)為X 處理；聚集素誘芯（2 袋，每袋為0.1 mL），計(jì)為Y 處理；植物源引誘劑（180 mL）和聚集素誘芯（2 袋，每袋為0.1 mL）配套使用，計(jì)為Z 處理。每個(gè)處理設(shè)置5 個(gè)重復(fù)，共計(jì)15 個(gè)誘捕器。將含3 種不同處理誘芯的誘捕器交叉放置于試驗(yàn)地中。試驗(yàn)于2018 年6 月15 日開始到7 月27 日結(jié)束，每隔10 d 進(jìn)行一次野外收集，并對(duì)收集到的松墨天牛的數(shù)量、雌雄比、雌蟲孕卵量及松墨天牛攜帶線蟲量進(jìn)行鏡檢統(tǒng)計(jì)。

1.3.2 不同時(shí)期誘捕到的松墨天牛攜帶松材線蟲數(shù)量比較試驗(yàn) 本試驗(yàn)誘捕器的懸掛方法同1.3.1。共懸掛5 套誘捕器，每個(gè)誘捕器中均掛植物源引誘劑（180 mL）和聚集素（2×0.1 mL），用以統(tǒng)計(jì)不同時(shí)期誘捕到的松墨天牛攜帶松材線蟲的情況。試驗(yàn)于2018 年6 月15 日至8 月30 日進(jìn)行，每隔10 d 進(jìn)行一次野外收集，共收集7次；每隔15 d 更換一次誘芯。松材線蟲攜帶量的統(tǒng)計(jì)：取一頭松墨天牛置于直徑為10 cm 的培養(yǎng)皿中，將10 mL的無菌水倒入培養(yǎng)皿中浸泡松墨天牛，并將松墨天牛的肢體充分剪碎，保證松墨天牛攜帶的線蟲游離在溶液中。靜置1 h 后，使用移液槍從培養(yǎng)皿中吸取10 μL 的線蟲溶液，滴到載玻片上，放在顯微鏡下進(jìn)行計(jì)數(shù)，每個(gè)載玻片重復(fù)計(jì)數(shù)3 次，取平均值，每頭松墨天牛設(shè)置3 個(gè)生物學(xué)重復(fù)。根據(jù)計(jì)數(shù)結(jié)果計(jì)算松墨天牛攜帶松材線蟲量：攜帶松材線蟲量=10 μL 線蟲溶液平均線蟲數(shù)量×1 000；計(jì)算松墨天牛攜帶松材線蟲比例：松墨天牛攜帶松材線蟲比例=（攜帶松材線蟲的松墨天牛數(shù)量/誘捕到的松墨天牛總數(shù)）×100%。

1.3.3 不同劑量聚集素配合植物源引誘劑對(duì)松墨天牛誘捕效果試驗(yàn) 誘捕器懸掛方法同1.3.1。聚集素劑量共設(shè)置6 個(gè)處理，使用前配置誘芯，將不同劑量（0.02、0.05、0.10、0.50、1.00、2.00 mL）聚集素溶液滴入備好的誘芯上，將誘芯按各自分類裝入長(zhǎng)、寬分別為3 cm 和8 cm 的黑色緩釋袋，置于冰箱內(nèi)低溫保存?zhèn)溆?，每個(gè)處理設(shè)置5 個(gè)重復(fù)，共計(jì)30 個(gè)誘捕器。將含不同劑量聚集素的誘捕器交叉放置于試驗(yàn)地中，保證同一片小實(shí)驗(yàn)地均包含6 種劑量的聚集素，將誘捕器懸掛于木棍和鐵絲做成的支架上，并將裝有聚集素的黑色緩釋袋，用鐵絲懸掛在誘捕器交叉板的空擋位置，每個(gè)誘捕器配套懸掛等量植物源引誘劑（180 mL），每隔10 d 收集一次，同時(shí)記錄每個(gè)誘捕器內(nèi)松墨天牛的數(shù)量。試驗(yàn)于2019 年6 月24 日至7 月22 日進(jìn)行，整個(gè)誘捕周期為29 d。

1.4 數(shù)據(jù)分析

為減小不同區(qū)域松墨天牛蟲口密度差異所帶來的影響，林間誘捕松墨天牛量均轉(zhuǎn)換為相對(duì)誘捕率。相對(duì)誘捕率（%）=（某處理誘捕量/同一區(qū)域內(nèi)所有處理的誘捕量總和）×100%。

將不同處理相對(duì)誘捕率數(shù)據(jù)進(jìn)行反正弦平方根轉(zhuǎn)換后再進(jìn)行單因素方差分析。不同處理的平均數(shù)用Duncan’s 法進(jìn)行差異性分析。數(shù)據(jù)由Excel 2010 和SPSS 22.0 處理分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 植物源引誘劑與聚集素誘捕效果比較

2018 年6 月15 日至7 月27 日，對(duì)3 種不同引誘劑誘芯所誘捕到的松墨天牛數(shù)量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，結(jié)果見表1。由表1 可知，3 種引誘劑處理總共誘捕到成蟲4 568 頭，其中雌蟲為3 855 頭，雄蟲為713 頭，其雌雄比為5.4∶1，誘捕到的雌蟲明顯多于雄蟲。其中，Z 處理可顯著提高對(duì)松墨天牛的誘捕效果，其誘捕量分別為X 處理和Y處理聚集素的1.5 倍和13.7 倍；3 種引誘劑處理之間的誘捕效果均差異顯著（P＜0.05），以Z 處理的誘捕效果最好，其誘捕量占總誘捕量的57.88%，平均誘捕量為132.2±10.9 頭·誘捕器-1；X 處理的誘捕效果次于Z 處理，其平均誘捕量為86.6±9.1 頭·誘捕器-1；Y 處理的誘捕效果最差，其平均誘捕量為9.7±2.9 頭·誘捕器-1。

表1 松墨天牛引誘劑不同處理林間誘捕結(jié)果Table 1 Trapped M.alternatus by different attractant treatments

對(duì)誘捕到的松墨天牛成蟲鏡檢并統(tǒng)計(jì)后發(fā)現(xiàn)（表1），Z 處理誘捕到的松墨天牛攜帶的松材線蟲量與X 處理、Y 處理誘捕到的松墨天牛攜帶的松材線蟲量之間均存在顯著差異（P＜0.05），Z 處理誘捕到的松墨天牛攜帶的平均松材線蟲量為3 74 8 條·頭-1，高于X 處理捕到的松墨天牛攜帶的平均松材線蟲量（2 970 條·頭-1），顯著高于Y 處理誘捕到的松墨天牛攜帶的平均松材線蟲量（2 091 條·頭-1）（P＜0.05）。對(duì)誘捕到的松墨天牛的孕卵量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，捕獲的雌成蟲卵巢均有深黃色成熟卵和白色未成熟卵。由表1 還可看出，X、Y 和Z 三種處理誘捕到的松墨天牛雌成蟲的平均孕卵量分別為7.3 個(gè)·頭-1、6.0 個(gè)·頭-1和6.3 個(gè)·頭-1，三者間的差異均不顯著。

2.2 不同時(shí)期誘捕到的松墨天牛攜帶松材線蟲數(shù)量

誘捕到的松墨天牛攜帶的松材線蟲調(diào)查結(jié)果顯示，從6 月15 日至8 月30 日期間，松墨天牛攜帶松材線蟲量呈遞減趨勢(shì)（圖1），7 月5 日和7 月16 日松墨天牛攜帶松材線蟲數(shù)量沒有顯著性差異；從7 月27 日到8 月19 日，不同調(diào)查日期間線蟲攜帶量沒有顯著性差異；其余調(diào)查日上，線蟲攜帶量存在顯著性差異（α=0.05）。從6 月26 日至8 月30 日前后7 次收回來的松墨天牛鏡檢中發(fā)現(xiàn)，分別有77.53%、58.23%、53.28%、60.23%、43.38%、26.74%、14.06%的成蟲攜帶松材線蟲，其中在6 月份誘捕到的天牛中有67.79%體內(nèi)攜帶著松材線蟲，攜帶線蟲比例最高；其次為7 月份的，攜帶線蟲比例為56.76%；8 月份的最低，攜帶線蟲比例僅為28.06%。

圖1 不同時(shí)期誘捕到的松墨天牛攜帶松材線蟲數(shù)量Figure 1 N umber of B.xylophilus carried by M.alternatus on different days

2.3 不同劑量聚集素配合植物源引誘劑對(duì)松墨天牛誘捕效果的影響

選取2019 年6 月24 日至7 月22 日用不同聚集素劑量引誘劑配合植物源引誘劑所誘捕到的松墨天牛，對(duì)其進(jìn)行數(shù)量統(tǒng)計(jì)，結(jié)果如表2。由表2 可知，共誘捕到松墨天牛成蟲828 頭，其中雌蟲502 頭，雄蟲326 頭，其性比（♂：♀）為1∶1.5，誘捕到的雌蟲多于雄蟲。聚集素的劑量對(duì)誘捕效果影響較大，在0.02～1.00 mL 范圍內(nèi)，聚集素的劑量越高，誘捕效果越好，捕獲的松墨天牛數(shù)量越多，其中劑量為1.00 mL 誘芯的誘捕效果最好，其相對(duì)誘捕率為37.13%±7.53%，與其他處理間均差異顯著（P＜0.05）；劑量為0.10 mL 和0.50 mL 誘芯的誘捕效果次之，其相對(duì)誘捕率分別為19.00%±3.58%和18.00%±5.59%；最高誘芯劑量2.0 mL 的誘捕效果反而最差，其相對(duì)誘捕率僅為2.80%±0.88%（表2）。

表2 不同劑量聚集素配合植物源引誘劑在林間的誘捕效果Table 2 Trapping effect of different doses of aggregation pheromone attractant of on Monochamus alternatus

3 結(jié)論與討論

昆蟲產(chǎn)生的聚集性信息素能引誘到昆蟲兩性成蟲，而且對(duì)植物源信息素有增效作用，相比聚集性信息素或植物源信息素單獨(dú)施用，二者聯(lián)合施用的誘捕效果可不同程度地獲得提高[11,13-14]。本研究也發(fā)現(xiàn)，植物源引誘劑與聚集素配套使用，可顯著提高對(duì)松墨天牛的誘捕效果。此外，2 種引誘劑聯(lián)用時(shí)誘捕到的松墨天牛攜帶的線蟲量明顯高于其余兩種處理，而松材線蟲主要是通過松墨天牛成蟲羽化初期在健康寄主上的營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充活動(dòng)時(shí)傳入寄主植物[15]，組合誘芯能誘捕到更多的羽化初期急需營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充的松墨天牛，針對(duì)性地引誘羽化初期攜帶線蟲量高的松墨天牛，可較大幅度地減少松材線蟲傳入健康松樹的可能性。相關(guān)研究表明，在羽化高峰期出孔的松墨天牛其成蟲攜帶的線蟲數(shù)量最多[16]，線蟲在松墨天牛出孔20 天后進(jìn)入傳遞高峰期，到約第30 天之后顯著減小[17-19]，松墨天牛雌、雄成蟲攜帶的線蟲脫離松墨天牛的高峰期分別出現(xiàn)在20～30 日齡和10～20 日齡之間[20]。浙江地區(qū)松墨天牛的羽化高峰期在6 月上旬至7 月上旬，本研究對(duì)在浙江省杭州市臨安區(qū)馬尾松和火炬松為主的混交林中誘捕到的松墨天牛進(jìn)行線蟲數(shù)量統(tǒng)計(jì)，結(jié)果呈現(xiàn)出在6 月中旬羽化高峰期時(shí)，松墨天牛攜帶線蟲數(shù)量保持在比較高的水平，然后隨著時(shí)間的增加，攜帶線蟲數(shù)量顯著減小，之后下降速度比較緩慢，調(diào)查結(jié)果與松墨天牛羽化高峰期時(shí)攜帶的松材線蟲數(shù)量多這一特征基本一致。

本研究結(jié)果表明，配套使用等量的植物源引誘劑時(shí)，聚集素使用劑量在0.02～2.0 mL 范圍內(nèi)，捕獲的松墨天牛量隨著聚集素劑量的增加呈先升高后降低的趨勢(shì)，即聚集素劑量在0.02～1.0 mL 時(shí)，松墨天牛的誘捕量隨著使用劑量的增加而增加，當(dāng)使用劑量大于1.0 mL 以后，誘捕量開始明顯下降。通常情況下，信息素釋放量的大小直接由誘芯內(nèi)放置的信息素劑量的高低決定，當(dāng)信息素使用劑量增加時(shí)，其對(duì)應(yīng)的誘捕量也相應(yīng)增加，但到某一最佳使用劑量點(diǎn)時(shí)，誘捕量就不再增加。但對(duì)于某些昆蟲，誘芯內(nèi)信息素劑量超過使用最適點(diǎn)時(shí)，誘捕量反而下降[21]。鄧建宇[22]的研究表明，在以硅橡膠塞為劑型時(shí)，隨著斜紋夜蛾Spodoptera l itura性信息素的使用劑量（100～300 μg）的增加，其誘蛾量也隨之增加，當(dāng)使用劑量增加到500 μg 時(shí)，其誘蛾量反而下降。Huang等[23]在日本對(duì)亞洲玉米螟Ostrinia furnacalis性信息素的使用劑量試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)使用劑量在1～100 μg 時(shí)，其誘蛾量隨著性信息素劑量的增加而增加，當(dāng)繼續(xù)增加劑量時(shí)，其誘蛾量反而下降。筆者認(rèn)為造成松墨天牛聚集素的劑量在誘蟲上的差異，可能是不同地理種群的松墨天牛對(duì)聚集素的感受閾值不同，但具體原因有待進(jìn)一步探索。此外，聚集素的使用劑量在1.0～2.0 mL 時(shí)，可能存在誘捕效果更好的聚集素劑量臨界點(diǎn)，需要在這區(qū)間設(shè)置不同濃度的聚集素使用劑量進(jìn)行田間測(cè)定。根據(jù)本文結(jié)果可知，在松墨天牛成蟲羽化高峰期，選用1 mL劑量的聚集素，配套使用植物源引誘劑在林間誘捕松墨天牛成蟲，可大幅度降低松墨天牛的蟲口密度，減少松材線蟲的傳播風(fēng)險(xiǎn)。