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松树治“癌”有新招

 
 
发布日期:2014-04-02访问次数: 信息来源:本网讯
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——新型引诱剂成功研发

  近年来,被称为“松树癌症”的松材线虫病频频在我国江苏、安徽、浙江、广东等地爆发,对浙江乃至全国林业生态系统构成严重威胁,具有危害严重、防治困难等特点。松墨天牛又称松褐天牛,是我国松树的主要蛀干害虫,也是松材线虫病的主要媒介昆虫,对松材线虫病的传播起着“助纣为虐”的作用。如何用科学、环保的方法捕杀松墨天牛,成了专家们研究的主要方向。
  2013年3月,从浙江农林大学传出好消息,该校王义平教授及其团队成员经过5年的努力,成功将从美国和法国引进的先进引诱剂及其应用关键技术“本土化”,研发出APV牌松墨天牛成虫引诱剂。和同类产品相比,该引诱剂具有用量少(最少只需80毫升)、效果好(相同用量时引诱的个体数是同类其他引诱剂的5—8倍)、持续时间长(2—3月不需更换)等优点,对于诱杀松墨天牛、防控松材线虫病有着十分明显的效果。目前,该引诱剂正在省内外进行大面积推广应用。

  生物防治成主流
  长期以来,人们习惯使用化学农药防治病虫害。每年,全球要耗费200多万吨的农药(主要为化学农药)用于防治病虫害,耗资高达160亿美元,而化学杀虫剂的广泛使用所带来的“三R”问题(残留量Residue、抗药性Resistance、再增猖獗Resurgence)也越来越突出。随着人们环保意识的增强和对环境质量要求的提高,一种安全、低成本、与环境相容性好且害虫不易产生抗性的森林保护技术——生物防治技术越来越受到推崇。
  松墨天牛成虫羽化出孔后携带大量松材线虫,在成虫吸取营养期间,松材线虫经取食伤口侵入松树体内。受侵染的松树在树脂分泌量和蒸腾流发生明显变化之前,没有明显的外部症状和可靠的生理诊断指标。当松树泌脂量和蒸腾流受到明显影响时,治疗药物已经难以到达靶标组织,无法起作用了。因此,各国均将清除松墨天牛作为疫区治理的主要措施。在虫口密度较大的地区,虽然仍有航空喷洒化学药剂杀灭成虫的做法,但松墨天牛成虫羽化出孔的时间、位置等极不整齐,整个成虫期需多次施药,成虫主要在树冠下部吸取营养,难以受药,且松墨天牛的成虫期正值沿海和长江流域以南地区的雨季,严重影响诱杀效果,现在一般不采用此种方法杀灭成虫。各疫区较多采用的是清除病死木、熏蒸灭虫等措施。不过,由于林区交通不便,病死木残桩、枝梢均可形成新的侵染源,无法达到彻底杀灭松墨天牛的目的。
  国内外对松墨天牛成虫引诱技术都进行了较多的研究,有些引诱剂已经商品化。但这些引诱剂是根据松墨天牛成虫选择产卵寄主的化学生态学原理研制的,基本上只对产卵期成虫表现出引诱活性,诱杀的成虫都已经吸取过营养,诱杀的雌虫中有98%的个体卵巢已发育成熟。根据松墨天牛卵巢发育的特点,这些成虫羽化出孔后,至少已在林间活动两周以上。目前,日本和我国研制出的松墨天牛成虫引诱剂效果基本相同,对羽化出孔2—3周内的成虫不产生引诱效果,而这一阶段恰恰是成虫移动分散、吸取营养的盛期,也是成虫大量传播松材线虫的关键时期。应用这类引诱剂,即使成功诱杀成虫,降低松墨天牛种群数量,也不能切断松材线虫病的传播。根据松墨天牛成虫选择寄主、补充营养的化学生态学原理,针对成虫补充营养阶段研制成虫取食引诱剂(诱食剂),调控成虫补充营养的行为,最有可能切断松材线虫的侵染循环,达到通过防治松墨天牛从而阻止松材线虫为害的目的。

    利用昆虫信息素诱杀害虫潜力大
  昆虫信息素是指由同种昆虫的一些个体所产生的,用以与同种其他个体进行联系的化合物,其中性激素被利用得最多。性激素活性高,因具有高度专一性,无毒,对人畜和非靶标生物安全,对害虫防治高效、广谱,不易使害虫产生抗性,不伤害益虫,对植物无公害,不污染环境,不需要注册登记就可使用等特点而备受瞩目,成为世界上应用最广泛、最成功的生物杀虫剂,在虫情测报、虫情防治和新型杀虫剂研制方面贡献巨大。在我国,利用昆虫信息素制成的生物农药只占化学农药的2%,而国际公认的生物农药所占比例应在50%左右,这样才能使生态环境趋于正常。由此可见,昆虫信息素在我国研究潜力巨大,并且已经在对鳞翅目类和膜翅目类食叶害虫的控制中起到了重要作用。美国和加拿大已合成了65种森林害虫的信息素用于防治虫害,现在,法国、美国、德国等许多国家利用根据昆虫信息素研制的多漏斗型小蠹虫诱捕器诱杀林间和贮木场的小蠹虫,大大降低了小蠹虫的种群数量。加拿大利用小蠹虫信息素使黑山大小蠹的为害率降低了74%。因此,以昆虫信息引诱剂技术防控松墨天牛是业内新的研究方向。
  虽然我国对松墨天牛信息引诱剂的研究和应用取得了重要进展,但国内研发的引诱剂引诱效果尚不理想,仅对产卵期成虫具有引诱效果,而对能够大量传播松材线虫的取食期成虫的引诱效果很差。另外,在分析、鉴定和生物测定等应用技术上,国内的研究也不如国外成熟,更多的是靠经验和野外试验来摸索,具有一定的局限性。

    引进国外先进技术研发本土新型引诱剂
  要想研发一种新型引诱剂,不仅要投入大量的资金,而且消耗的时间长,技术难度大,因此,引进国外先进的引诱剂及其应用关键技术是必要且划算的。美国和法国已经将部分引诱剂商业化并进行大批量生产,使用效果很好。但由于两国不公开引诱剂的活性成分、具体增效活性组分及具体的测定技术,因此,分别从美国和法国引进一系列处于传播松材线虫关键时期的松墨天牛成虫信息引诱剂及缓释、监测技术,同时引进配套的信息化合物分析、鉴定、监测和诱捕技术,对改善我国目前引诱剂存在的巨大缺陷,以及加速我国对松墨天牛新的信息引诱剂的研发具有重大意义。
  在国家林业局“948”项目的资助下,王义平教授和同事专程前往法国农科院引进相关技术。该研究院的Brigitte Frérot教授是国际著名的化学生态学专家,他带领的研究小组长期从事昆虫信息素及其应用技术研究,掌握了先进的信息素分析、测定和应用技术。王义平率领团队成员不仅从法国引进了一系列昆虫信息引诱剂,还邀请法国专家到国内就信息引诱剂相关技术进行授课,与自己的团队共同开展取食期成虫引诱剂和增效剂的研发,共同探索诱捕器在林间的设置方式对引诱效果的影响,共同研究利用松墨天牛复合引诱剂进行监测和防控松墨天牛的技术。
  项目组成员先后在富阳和长兴等地的山林间,对多种小蠹类引诱剂和松墨天牛引诱剂进行组合联用,并对比这些引诱剂对松墨天牛成虫及其他蛀干害虫的诱捕效果。从国外引进的一系列昆虫信息引诱剂活性强、稳定性高,在国内松墨天牛发生区进行试验,均取得了良好的效果。目前,专家们筛选出多种对松墨天牛有极佳引诱效果的引诱剂,并在浙江省林业有害生物防治检疫局的试验示范林内进行了试验,随后,在富阳和长兴进行了推广。
  通过林间反复试验,项目组终于研发出了“本土化”的APV牌松墨天牛成虫引诱剂。该引诱剂是将α-蒎烯、无水乙醇、乙醛等物质按一定比例配制而成,对松墨天牛成虫的引诱效果非常理想,与目前浙江生产的M-99引诱剂效果相当,但生产工艺更简单,操作更方便,用量更少,成本更低廉。此外,该松墨天牛成虫引诱剂对松墨天牛雌雄两性成虫均有明显的引诱效果,能够有效控制松墨天牛林间虫口密度,遏制松材线虫病的扩散蔓延。具体的用法是将80—200毫升的引诱剂加入到一种特制的塑料缓释瓶中,与诱捕器一起组合使用;诱捕器选用的是安徽宣城市宣州区生产的撞板式漏斗型诱捕器。
  专家们还利用引进的松墨天牛引诱剂林间应用技术,研究诱捕器在林间的最佳设置方式,并利用寄主植物源与昆虫聚集激素复合的信息引诱剂,对松墨天牛的监测和防控技术进行更深入的研究,探索更加有效、简便、经济的松墨天牛和松材线虫病监测、防治技术。利用聚集信息素与植物源引诱剂协同增效作用原理开发出的APV牌引诱剂还在不断推广应用中。随着越来越多更有效的新产品被研发出来,我国松树患“癌”的概率将会不断降低。




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