大豆鳞翅目害虫的监测与行为控制:食物基引诱剂、诱捕器性能及对非靶标生物的选择性评价

《Neotropical Entomology》:Monitoring and Behavioral Control of Lepidopteran Pests in Soybean: Evaluation of Food-Based Attractants, Trap Performance, and Selectivity on Non-Target Organisms

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年09月12日 来源:Neotropical Entomology 1.8

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  化学介导的行为调控策略,包括信息化学物质(semiochemicals)和食物基引诱剂(food-based attractants),因其在有害生物综合治理(Integrated Pest Management, IPM)中具有选择性和环境友好型害虫控制的潜

  
化学介导的行为调控策略,包括信息化学物质(semiochemicals)和食物基引诱剂(food-based attractants),因其在有害生物综合治理(Integrated Pest Management, IPM)中具有选择性和环境友好型害虫控制的潜力而受到重视。本研究的目的是评估食物基引诱剂及两种诱捕器模型(delta-ajar和funnel-ball)在大豆田间监测鳞翅目成虫害虫中的应用。此外,还评估了引诱-杀死(attract-and-kill,引诱剂+杀虫剂)策略的田间性能与选择性。田间试验在巴西圣保罗州雅博蒂卡巴尔(Jaboticabal, S?o Paulo state, Brazil)的商业大豆种植区进行。结果表明,漏斗球形诱捕器捕获的目标蛾类数量(36.8±4.3 蛾/诱捕器/月)显著高于三角形开口诱捕器(17.4±2.9 蛾/诱捕器/月)。然而,两种诱捕器模型的物种丰富度相似。蛾类丰度的时间格局随作物生育期而变化,棉铃虫(Helicoverpa armigera)和大豆夜蛾(Chrysodeixis includens)的种群在大豆生殖生长阶段达到高峰。相反,草地贪夜蛾(Spodoptera frugiperda)和甘蔗钻心螟(Elasmopalpus lignosellus)在营养生长早期更为丰富,特别是在出苗后最初20天内。引诱-杀死处理与未处理对照相比,蛾类死亡率显著更高,尤其是对于大豆夜蛾(C. includens)和甘蔗钻心螟(E. lignosellus),死亡率在诱捕器安装后40天达到峰值。重要的是,非靶标生物的死亡率相对较低(<总死亡率的2%),且主要限于少数科,如长足虻科(Dolichopodidae)和寄蝇科(Tachinidae)(双翅目Diptera)。这些发现强调了适应性、物候感知的有害生物管理策略的相关性,该策略结合了信息化学物质工具,并对生态干扰最小。
该论文发表于《Neotropical Entomology》,针对大豆种植系统中鳞翅目害虫的监测与行为控制问题,系统评估了食物基引诱剂结合不同诱捕器模型的应用效果,并考察了“引诱-杀死(attract-and-kill)”策略的田间性能、对靶标害虫的致死效率以及对非靶标生物的选择性。研究为大豆-甘蔗间作等复杂性农业生态系统中的有害生物综合治理(IPM)提供了基于物候和生态学证据的优化方案。

在传统IPM框架中,性信息素虽广泛用于害虫监测和干扰交配,但仅吸引雄性、部分害虫缺乏商品化信息素等局限性限制了其应用。食物基引诱剂因能同时吸引雌雄两性,且可与杀虫剂联合使用,成为极具潜力的替代或补充工具。然而,其田间效果受诱捕器结构、作物物候及非靶标生物暴露风险等因素影响。目前,食物基引诱剂在大豆多种鳞翅目害虫复合体中的系统比较研究仍不充分,尤其是在连续种植、寄主重叠的农业景观中。为此,研究人员在巴西圣保罗州Jaboticabal的商业大豆田开展田间试验,该田采用甘蔗-大豆间作的MEIOSI(Simultaneously Occurring Interrotational Method)系统。研究目标包括:(1)比较delta-ajar和funnel-ball两种诱捕器监测大豆鳞翅目害虫的效率;(2)明确食物引诱剂与杀虫剂甲氨酰(methomyl)局部施用对靶标害虫的死亡率及其时间动态;(3)评估该策略对非靶标节肢动物的生态选择性。

研究人员主要采用了以下技术方法:在2021/2022生长季,于三个地块中各划分四个1公顷小区,其中两个对角小区安装诱捕器用于监测,另外两个小区作为施药区。两种诱捕器(delta-ajar和funnel-ball,均来自ISCA Technologies?)以食物基引诱剂Chamariz?(AgBiTech)为诱饵,该引诱剂含苯乙醛、α-蒎烯、桉叶素、柠檬烯、水杨酸丁酯、茴香醇和蔗糖。诱捕器于大豆播种后20天安装,每周采样两次,共18次。当诱捕器平均蛾量达10头/诱捕器且持续两次采样时,对施药区单独一行大豆(约100米)喷洒引诱剂+2%灭多威混合液,总施药量为1 L ha?1,采用手动背包喷雾器无喷嘴定向喷射,于傍晚进行,全季共施药4次。施药后12小时,利用铺设在行旁的白色织物收集死亡节肢动物。数据分析采用负二项广义线性混合模型(GLMM)、广义线性潜变量模型(GLLVM)及Pearson相关分析。

**蛾类捕获动态**:研究发现,funnel-ball诱捕器捕获的蛾类总数(36.8±4.3蛾/诱捕器/月)显著高于delta-ajar诱捕器(17.4±2.9蛾/诱捕器/月),但两者记录的物种丰富度相似,均能监测到棉铃虫(H. armigera)、大豆夜蛾(C. includens)、草地贪夜蛾(S. frugiperda)、甘蔗钻心螟(E. lignosellus)等8种经济重要性害虫。时间动态显示,H. armigera和C. includens种群在大豆生殖生长阶段达到高峰,而S. frugiperda和E. lignosellus则在营养生长早期(出苗后前20天)更丰富。

**不同诱捕器类型捕获蛾类与非靶标生物的相似性**:相关分析表明,两种诱捕器对鳞翅目靶标害虫、双翅目、半翅目等类群的捕获量呈显著正相关,但膜翅目、鞘翅目、脉翅目及S. cosmioides的相关性不显著,说明不同诱捕器对特定类群的选择性存在差异。

**诱捕器类型与大豆物候对蛾类物种组成的影响**:基于GLLVM的分析显示,以诱捕器类型和天数(DAI)为预测变量时,物种间残差相关性较弱,表明物种共现格局主要由这两个环境变量解释。其中,DAI对H. armigera和C. includens有显著正效应,对E. lignosellus有显著负效应,对S. frugiperda呈负趋势。delta-ajar诱捕器显著减少A. gemmatalis和C. includens捕获量,却显著增加S. frugiperda捕获量。物种在潜变量空间中的排序和k-means聚类将蛾类分为两组:一组包含S. frugiperda、C. includens、A. gemmatalis、S. albula、S. cosmioides和E. lignosellus,另一组仅包含H. armigera,反映了物种间生态位差异和种群动态的异质性。

**与杀虫剂+食物引诱剂处理相关的鳞翅目蛾类害虫死亡率**:GLMM分析显示,处理组蛾类死亡率显著高于未处理对照组,估计边际均值分别为每采样事件1.54头(95% CI:0.58–4.09)和0.009头(95% CI:0.002–0.039)。死亡率随大豆物候显著变化,在40 DAI达到峰值(0.63头/事件),显著高于24 DAI(0.08)和73 DAI(0.03)。物种间差异显著,C. includens(0.65)和E. lignosellus(0.47)死亡率最高,而H. armigera(0.032)和S. cosmioides(0.029)最低。此外,喷洒混合液的叶片出现了植物毒性症状。

**与杀虫剂+食物引诱剂处理相关的非靶标节肢动物死亡率**:非靶标节肢动物死亡总数中,属于膜翅目、脉翅目和革翅目等有益昆虫的比例低于2%。记录到19个非靶标科,处理组非靶标死亡率显著高于对照组(0.54 vs 0.0005头/事件)。死亡率在24和40 DAI较高,73 DAI下降。长足虻科(Dolichopodidae)预测死亡率最高(0.59),其次是盲蝽科(Miridae)(0.32)和寄蝇科(Tachinidae)(0.26),其余多数科低于0.05。

在讨论部分,研究人员指出,funnel-ball诱捕器的圆锥形结构和绿色可能有利于蛾类进入且不易逃逸,而白色delta-ajar诱捕器易吸引更多非靶标昆虫。大豆物候影响物种丰度与生殖器官和冠层结构相关;GLLVM识别的两个生态类群反映了物种对化学和视觉刺激的敏感性差异。食物引诱剂+灭多威的局部施药显著提升蛾类死亡率,但该试验设计无法区分引诱剂与杀虫剂的单独贡献,也未排除引诱剂增强接触杀虫剂概率的作用。非靶标影响总体较低,但长足虻科、寄蝇科和盲蝽科等天敌的死亡提示需优化施药位置或选择更高选择性的药剂。研究局限性包括单季节数据、大豆品种表达Bt蛋白可能压低虫源,以及诱饵频繁更换未评估实际替换间隔。

研究结论翻译如下:本研究表明,食物基引诱剂与不同诱捕器模型的结合是监测鳞翅目害虫的有效策略,并显示出局部控制的良好操作性能。funnel-ball诱捕器在捕获害虫物种方面表现出更高效率,尤其是夜蛾科(Noctuidae)种类,这很可能与其利于昆虫滞留的结构和视觉特征有关。观察到的引诱剂+杀虫剂施用所导致的死亡率因物种而异,并受作物物候阶段影响,在害虫种群高峰期施药效果最佳。尽管死亡率较未处理对照有所增加,但对非靶标生物的影响总体较低,表明该策略具有有利的选择性水平。这些发现表明,将食物引诱剂整合到IPM中可显著促进农业实践的可持续性,尤其是当其适应特定作物的生态特性并与靶标物种的行为特征相匹配时。因此,采用选择性诱捕器和谨慎使用杀虫剂是推进害虫控制策略的关键要素,这些策略应与农业生态系统中功能性生物多样性的保护相兼容。
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