用于防控粉虱类害虫的丽蚜小蜂天敌引诱剂组合物及其用途
本发明属于农作物病虫害防治,涉及一种用于绿色防控粉虱类害虫的丽蚜小蜂天敌引诱剂及其用途。
背景技术:
1、生物防治作为有害生物综合治理的重要手段之一,具有效益高、无污染、对人畜安全并且有利于环境保护的特点,随着现代农业的发展,受到广泛重视,而天敌昆虫作为一种特殊资源也越来越被人们所接受。发达国家自上世纪60年代开始发展天敌昆虫产业。目前世界上大约有150种天敌被商品化生产和销售,主要种类为赤眼蜂、草岭、捕食螨、小花蝽和瓢虫等,并取得了一定的社会和经济效益。
2、烟粉虱(bemisia tabaci gennadius),别称棉粉虱、甘薯粉虱,其寄主范围十分广泛,能危害观赏植物、蔬菜、豆类谷类以及棉花等几百种作物,是世界范围的重要农业害虫之一。烟粉虱繁殖力非常强,在适宜寄主植物上雌性烟粉虱产卵量可达几百颗。在适宜的环境条件下,烟粉虱生长周期短,存在世代重叠现象,一旦发生其种群数量便会急剧增加。烟粉虱不仅会吸食植物汁液,还会诱发煤污病、传播病毒病从而降低作物产量,给农业生产造成巨大经济损失。
3、目前,对于烟粉虱防控常运用各种防治措施。育苗时严格消毒并且及时清除田间病株杂草,能够消灭卵和成虫,降低烟粉虱种群数量。此外,还可以采用化学防治和物理防治等措施,在烟粉虱发生初期,利用化学农药能够降低烟粉虱虫口密度;在大棚墙壁上安装五十目的防虫网可以避免外界烟粉虱进入大棚中,再加上烟粉虱成虫对黄色有强烈趋性,因此采用黄板诱集烟粉虱成虫进行捕杀是我国温室大棚普遍使用的一种措施。农业生产中种植诱集作物以减轻其对目标保护作物的危害,或者与芹菜、韭菜等作物间作在一定程度上对烟粉虱有趋避作用。若虫期的烟粉虱,可利用桨角蚜小蜂、恩蚜小蜂等寄生蜂进行防治。
4、然而化学药剂防治会使得烟粉虱对农药抗药性增强,还会对天敌昆虫的种群数量造成极大的威胁。悬挂黄板来诱集烟粉虱仅适合在密闭大棚使用,在大田中使用黄板不能有效防治烟粉虱;而密集的防虫筛网会影响大棚充足的通风,对作物的生长也极为不利。因此,综上而言,生物防治具有降低使用农药带来的风险,减少物理防治等耗费的人力物力。但由于寄生蜂体型小,在植被复杂的野外环境中搜高,如何通过引诱作用,提高其搜寻寄主害虫、提高寄生率,亟需研究。
5、自然界中各物种之间存在化学信息物质介导的通讯关系,是各物种间进行信息交流的介质。植物挥发物是昆虫定位寄主植物、寻找配偶、食物和栖境的重要嗅觉线索。目前,已有很多健康植物和寄生植物挥发物对天敌寄生蜂和害虫行为调控的相关报道。早在1991年takabayashi等人就发现健康玉米叶挥发物(z)-3-己烯-1-醇(叶醇)可以引诱粘虫绒茧蜂(apanteles kariyai watanabe);2021年陈文斌在《烟粉虱对三种寄主植物的选择性及植株挥发物对其选择行为的影响》的研究中发现茼麻挥发物中的乙酸叶醇酯(顺-3-己烯基乙酸酯)和芳樟醇在1、10、100μl/ml的浓度下对害虫q型烟粉虱有显著的吸引作用,而壬醛在高浓度下却对害虫烟粉虱有明显的驱避作用。分析还发现,化合物的浓度不同,对烟粉虱的影响也不相同,表明化合物的浓度会影响烟粉虱的选择性。芳樟醇、乙酸叶醇酯与壬醛这三种对烟粉虱具有趋向调控功能的挥发物组分可以作为潜在的引诱剂或趋避剂组分,为发挥烟粉虱的“推拉(push-pμll)”防控策略提供重要依据,以减少其对农作物的危害。2008年曹凤勤等人研究发现烟粉虱对番茄、甘蓝和辣椒挥发物中桉叶油醇、柠檬烯、月桂烯和芳樟醇等化合物表现出与浓度相关的正趋向性,而对丁香酚、α-蒎烯等表现出负趋向性;2019年狄贵秋等人的研究发现,松叶挥发物中的β-蒎烯对天敌卷蛾革腹茧蜂和害虫松瘿小卷蛾雄蛾均表现出引诱活性。总之,非寄主健康植物挥发物对远距离天敌搜寻定位具有一定的作用。
6、虫害诱导植物挥发物具有独特的性质,如可辨别性、特异性、节律性、系统性和群体性,对吸引寄生蜂有着最显著的作用。如1990年dicke等在研究二斑叶螨(t.urticae)诱导的菜豆互益素时,发现在4种有效组分中有3种是萜类化合物,另一种是水杨酸甲酯。2010年高媛媛等报道,水杨酸甲酯、茉莉酸甲酯和芳樟醇是水稻田重要的虫害诱导挥发物,对天敌赤眼蜂-亚洲玉米螟赤眼蜂具有显著的引诱活性。2015年takemoto等人研究发现,被蚜虫为害的蚕豆产生的水芹烯、正辛醛可以引诱寄生性天敌阿尔蚜茧蜂(aphidius ervi);2021年ayelo等人研究表明烟盲蝽(nesidiocoris tenuis)可以被番茄潜叶蛾和温室白粉虱为害后诱导产生的植物挥发物α-蒎烯、3-蒈烯、水芹烯、3-异丙基-6-亚甲基-1-环己烯、罗勒烯、β-石竹烯等吸引;2021年ayelo等人和2021年chan-shan c等人的研究中粉虱为害番茄植株后诱导产生的月桂烯、3-蒈烯、β-石竹烯、罗勒烯、水芹烯可以吸引丽蚜小蜂。
7、蜜源植物挥发物对访花昆虫也具有一定的引诱作用,趋向取食后对寄生蜂的寄生能力也有不同的促进和提高。尚利娜等在《长白山地区访花昆虫与蜜源植物的协同适应》中研究发现,蜜源植物对访花昆虫尤其是膜翅目类昆虫(含丽蚜小蜂)具有显著的引诱作用,初步鉴定蜜源植物挥发性化合物有二羟基丙酮(多羟基酮糖,是最简单的酮糖)、乙酸、甲酸、顺式-9,12-十八碳二烯酸和苯酚等。
8、害虫信息素、及其寄主的粪便和分泌物(也叫蜜露,具有一定的粘性)挥发物等可作为利他素,对寄生蜂天敌具有引诱作用,并且还会对害虫行为具有调控作用。boo,ks和yang,jp(2000)发现,螟黄赤眼蜂会利用棉铃虫的性信息素(z)-11乙酸十六酯和(e)-12乙酸十四酯搜寻棉铃虫的卵;2022年ayelo等报道丽蚜小蜂会被温室白粉虱的蜜露吸引。2019年李晓维等研究发现西花蓟马在遭到天敌昆虫攻击时会释放报警信息素,对同种的其他若虫和成虫有驱避作用,并且可以降低雌虫的产卵率;2019年杨超霞等综述了蚜虫遇到天敌昆虫时释放报警信息素[反]-β-法尼烯(eβf)在蚜虫防控中的应用进展,研究发现,报警信息素eβf不仅对蚜虫具有趋避作用,同时可以吸引蚜虫捕食性天敌瓢虫、食蚜蝇、草蛉以及寄生性天敌寄生蜂等,使其定位在植株上蚜虫,从而降低蚜虫种群数量,适于“推-拉”害虫防治策略。2018年李雪等人发现从雄性华北大黑鳃金龟后肠提取物中鉴定出的顺-9-十八烯醛和乙酸顺-9-十八烯酯对雄虫和雌虫均有吸引作用。
9、害虫烟粉虱体表密被一层蜡粉,杀虫剂很难渗入其体内,其抗药性强,化学防治难以奏效,烟粉虱成虫体小且具有两翅,能借助气流长距离飞行扩散,加上其寄主植物范围宽,年发生世代多,繁殖力强。因此,当烟粉虱暴发为害时,单一使用某种防治措施不能持续有效控制,应该使用多种防控方式相互结合。目前最佳绿色防控方法就是充分发挥天敌控害,重点抓好活动性弱的若虫期的防治,压低虫源基数。人工释放的寄生蜂在自然界中搜寻寄主能力弱,因此通过研究天敌引诱机理、发展引诱技术,复壮、有效扩繁卵寄生蜂防治烟粉虱,恰能在较大程度上弥补性诱和人工放蜂技术在害虫防控上的短板。并且如果活动性非常弱的若虫期这个生活史薄弱环节入手,利用人工释放天敌和天敌引诱技术协同生物防治,会是抑制烟粉虱种群密度的较佳选择。所以保护、释放及自然引诱对烟粉虱具有较大寄生控害效应的天敌昆虫,能够大大减少害虫的羽化率,从而降低后代为害和防治压力。在我国,烟粉虱寄生蜂主要有海氏桨角蚜小蜂、丽蚜小蜂等,尤其是丽蚜小蜂已能够大范围人工养殖,利用菜园生境中的挥发性气味物质发展上述寄生蜂的引诱技术,在抑制烟粉虱种群密度、保护蔬菜丰产提质方面将能发挥积极作用。
10、专利cn111226931 b《一种紫罗兰酮寄生蜂引诱剂、制备方法及应用》,公开了一种紫罗兰酮寄生蜂引诱剂、制备方法及应用,里面筛选得到了水杨酸甲酯、β-香茅醇和紫罗兰酮(尤其是β-紫罗兰酮),对淡足测沟茧蜂(microplitis pallidipes)y型管试验具有明显的引诱活性,配制了紫罗兰酮寄生蜂引诱剂,挥发物来源主要为植物挥发物;
11、专利cn 111296474 b《一种香茅醇寄生蜂引诱剂、制备方法及应用》,所采用的是香茅醇(尤其是β-香茅醇),来源单一,主要为植物挥发物,寄生蜂为淡足测沟茧蜂;
12、专利cn111226934 b《一种水杨酸甲酯寄生蜂引诱剂、制备方法及其应用》,公布了主要包含植物挥发物-水杨酸甲酯的一种对寄生蜂具有引诱作用的引诱剂;
13、专利cn108770848 a《一种丽蚜小蜂的植物源引诱剂及其应用》,其中主要利用了寄主植物挥发物不同组份水杨酸甲酯、β-石竹烯、(e)-β-罗勒烯、β-月桂烯来配制天敌丽蚜小蜂的植物源引诱剂,挥发物组分来源较为单一,主要来源于健康植物挥发物和虫害诱导植物挥发物,报道的挥发物组分对天敌丽蚜小蜂具有明显的引诱作用,但对天敌寄生的害虫的作用没有报道,因此无法得知是同时引诱天敌和害虫,还是引诱天敌的同时可以趋避害虫?
14、自然生境中寄生性天敌昆虫-丽蚜小蜂等,不仅会对健康植物挥发物、虫害诱导植物挥发物、蜜源植物挥发物产生强烈趋向性,而且对害虫相关信息物质也会有趋向性,此外对天敌昆虫之间的信息物质也存在趋向性。基于此,通过分析鉴定自然生境中多渠道、多来源的对粉虱类害虫的天敌昆虫-丽蚜小蜂具有显著引诱活性的化合物,然后筛选出具有引诱活性的化合物,再进一步配方优化,人工配制引诱剂配方,通过放置于诱芯中缓慢释放,引诱天敌昆虫,引导其快速搜寻定位寄主,提高对害虫的寄生率,实现绿色防控。然而,害虫也可以利用生境中的信息物质来完成生命活动,所以在开发天敌引诱剂也要兼顾测试对害虫的引诱和趋避效果。
技术实现思路
1、本发明要解决的问题是提供一种粉虱类害虫的天敌—丽蚜小蜂的引诱剂及其用途。
2、为了解决上述技术问题,本发明提供一种丽蚜小蜂天敌引诱剂(丽蚜小蜂天敌选择性引诱剂):引诱剂由引诱剂主成分和溶剂组成;
3、引诱剂主成分由虫害诱导植物挥发物、健康植物挥发物、蜜源花香挥发物、害虫粉虱相关挥发物组成;
4、虫害诱导植物挥发物:健康植物挥发物:蜜源花香挥发物:害虫相关挥发物=1~100:0.5~120:0.5~120:0.1~20的体积比(优选5~10:0.5~50:0.5~50:0.8~1,更选优5~10:5~50:6~50:0.8~1)。
5、作为本发明的丽蚜小蜂天敌引诱剂的改进:
6、虫害诱导植物挥发物为以下任一:水杨酸甲酯、茉莉酸甲酯、芳樟醇、芳樟醇氧化物、(z)-3-己烯-1-醇、2-庚酮、十四烷、十六烷;
7、健康植物挥发物以下任一:α-石竹烯、α-蒎烯、β-蒎烯;
8、蜜源花香挥发物以下任一:苯甲醛、苯乙醛、苯甲醇、乙酸叶醇酯、乙酸苯甲酯(乙酸苄酯)、2,6-二叔丁基苯酚、苯酚、二羟基丙酮、顺式-9,12-十八碳二烯酸;
9、害虫粉虱相关挥发物(利它素)为含粉虱体表挥发物/粉虱蜜露挥发物,具体为以下任一:为癸烷、十一烷、二十三烷、柠檬烯。
10、作为本发明的丽蚜小蜂天敌引诱剂的进一步改进:所述引诱剂中;引诱剂主成分的体积浓度为1~10%。
11、作为本发明的丽蚜小蜂天敌引诱剂的进一步改进:引诱剂主成分由体积比为10:5:6:0.8的芳樟醇:β-蒎烯:乙酸叶醇酯、癸烷组成。
12、作为本发明的丽蚜小蜂天敌引诱剂的进一步改进:
13、引诱剂由芳樟醇10μl、β-蒎烯5μl、乙酸叶醇酯6μl、癸烷0.8μl和正己烷200μl组成;
14、或者,引诱剂由芳樟醇10μl、β-蒎烯5μl:乙酸叶醇酯6μl、癸烷0.8μl和正己烷978μl组成。
15、本发明还同时提供了上述丽蚜小蜂天敌引诱剂的用途:所述引诱剂可引诱(显著引诱)丽蚜小蜂同时趋避粉虱类害虫。即,本发明的引诱剂选择性好,且具有趋避害虫的作用。
16、本发明在发明过程中发现:在本发明之前,多数报道研究都只是单一的研究某一类化合物对天敌丽蚜小蜂的引诱,没有系统地研究多组分的联合作用,而且也没有进行引诱剂对害虫是否有引诱作用还是趋避作用的验证。对于天敌丽蚜小蜂而言,在其化学生态学定位中,感应到的化学信息物质来源是多方面的,主要应该包括虫害诱导植物挥发物、健康植物挥发物、蜜源花香挥发物、害虫相关挥发物等多种来源的化合物组合。
17、对烟粉虱而言,在本发明之前,尚没有针对烟粉虱的天敌丽蚜小蜂,最接近或最基于田间自然生境环境下,从健康植物挥发物、虫害诱导植物挥发物、蜜源花香挥发物、害虫相关挥发物(利它素)等研究开发并组合成功的引诱剂配方,因此,亟需开发一种高效的适于“推-拉”害虫防治策略的防控烟粉虱的自然生境天敌引诱剂组合物,可以选择性引诱天敌,趋避害虫。
18、因此,本发明针对现有烟粉虱防治中方面存在的问题,本发明基于植物-害虫-天敌三者之间的化学通讯关系,以虫害诱导植物挥发物、健康植物挥发物、蜜源花香挥发物、害虫相关挥发物等不同来源化合物为基础,通过探究单独施用一种信息物质及多种物质的复配对丽蚜小蜂引诱效果的影响及田间试验,研究开发了一种使用方便、成本低廉、防治效果更好的绿色防控害虫烟粉虱的方法,本发明的引诱剂配方更加科学合理,选择性强,通过在田间持续不断的挥发引诱剂,更好的吸引天敌丽蚜小蜂来寄生害虫以减少害虫种群数量,同时无农药残留污染风险,可以为烟粉虱的防治提供绿色防控的有效方法,具有较大的社会效益和生态效益。
19、本发明丽蚜小蜂引诱剂具有如下技术优势:
20、1、本发明基于自然生境中植物-害虫-天敌三者互作的化学通讯关系,将害虫相关挥发物、蜜源花香挥发物与健康植物挥发物、虫害诱导植物挥发物等进行合理复配,并且根据化合物的功能,进行了复配比例的调整,起到了良好的引诱丽蚜小蜂效果,既可以克服互利素成分变化大且对天敌近距离定位害虫指导作用差的缺陷,也可以克服利它素对天敌远距离搜寻害虫作用差的缺点。复配的引诱剂无论在实验室还是田间试验均具有良好的引诱效果且一定的对害虫趋避效果,且重复性好、稳定性高。
21、即,本发明的挥发物组合物配方来源比较接近自然生境中的真实状态:有虫害诱导植物挥发物、健康植物挥发物、蜜源花香挥发物、害虫相关挥发物。
22、2、所述引诱剂可显著引诱丽蚜小蜂同时趋避粉虱类害虫。本发明不仅能选择性引诱天敌丽蚜小蜂,还能同时趋避粉虱类害虫。即,田里释放了人工饲养的天敌,但是不会把附近的害虫都吸引过来。
23、综上,本发明从嗅觉行为方面研究了挥发物对丽蚜小蜂的引诱作用,并筛选得到不同组合物配方,经室内和田间试验配方对天敌丽蚜小蜂具有良好的选择性引诱作用,可用于粉虱类害虫的生物防治。上述复配优化后的丽蚜小蜂天敌引诱剂可以对粉虱类害虫的重要天敌--丽蚜小蜂具有良好的引诱作用、且对粉虱类害虫具有趋避作用,防效高、成本低、对环境友好、人畜安全、天然环保。即,本发明筛选出了对丽蚜小蜂有显著引诱活性的化合物配方,并提高了田间自然环境下丽蚜小蜂对烟粉虱若虫的寄生率以及生物防治效果。
24、本发明的丽蚜小蜂天敌引诱剂在田间的实际使用方法为:在田间烟粉虱高发期发现若虫后,取20μl丽蚜小蜂天敌引诱剂置于橡皮头诱芯置于烟粉虱若虫附近,为一个处理;不同区域多设置十几个重复性处理,诱集丽蚜小蜂于烟粉虱若虫中产卵于烟粉虱中,从而减少孵化的害虫卵数,减少虫源基数。
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