第26卷第3期
ActaParasitol.Med.Entomol.Sin.
寄生虫与医学昆虫学报
Vol.26,No.3Sep.,2019
doi:10.3969/j.issn.1005-0507.2019.03.007
德国小蠊和美洲大蠊饵剂的研制及其诱杀效果∗
田厚军1,2 赵建伟1,2 陈 勇1,2 陈艺欣1,2
∗
林 硕1,2 魏 辉1,2∗
(1.福建省农业科学院植物保护研究所,福建省作物有害生物监测与治理重点实验室,
福州350003;2.农业部福州作物有害生物科学观测试验站,福州350013)
摘要 通过研制环保、低毒、高效的蟑螂诱杀产品,加速蟑螂诱饵产品的应用和推广,为寻找依靠化学药剂为主防治蟑螂的替代产品提供了一定的科学依据。本研究以植物源物质、聚集信息素结合食饵对蟑螂开展了诱杀试验,通过德国小蠊和美洲大蠊对3种不同配方的饵剂:配方1(PPF-A)、配方2(PPF-B)、配方3(PPF-C)的行为反应和死亡率来综合评价饵剂的防治效果。结果表明,德国小蠊和美洲大蠊对饵剂PPF-A、PPF-B、PPF-C的趋向反应率均显著高于对照,但组间无统计学差异;美洲大蠊对3种配方饵剂(PPF-A、PPF-B、PPF-C)的趋向反应率均低于德国小蠊。在选择取食3种饵剂(PPF-A、PPF-B、PPF-C)的情况下,德国小蠊在7d内全部死亡;其中取食饵剂PPF-C的德国小蠊在第6d就全部死亡,而对照组均无虫死亡。仅取食饵剂PPF-C的美洲大蠊在7d内全部死亡。三种配方饵剂对德国小蠊的诱杀效果要高于美洲大蠊,饵剂PPF-C对美洲大蠊和德国小蠊的防治效果最好。关键词 德国小蠊;美洲大蠊;饵剂;诱杀效果
蟑螂分布范围广,适应性强,大多数种蟑螂栖居野外,少数种栖息室内。世界已知5000余种,我国记载250余种。我国室内常见的蟑螂种有德国小蠊、美洲大蠊、黑胸大蠊、澳洲大蠊、日本大蠊、褐斑大蠊、中华地鳖及东方蜚蠊,其中德国小蠊和美洲大蠊最为常见。蟑螂喜温暖潮湿,具群聚性、夜行性及驱触性,为杂食性昆虫,食料范围广泛,如牛奶、巧克力、乳酪、面食制品、谷物、鱼肉等,尤其喜食富含淀粉及糖类的食品,有时还咬食书、皮革、毛发、壁纸、其他昆虫或动物尸体、新鲜或干燥之血液、粪便。目前对蟑螂的防治还是以化学防治为主,具有较好的防治效果(陈焕瑜等,2008),但是化学药剂的不合理使用可造成环境的污染,使有益昆虫数量减少,破坏生态平衡。长期使用杀虫剂,还会使蜚蠊对许多化学药剂产生了抗药性(何上虹等,1986;梁铁麟,2005);在室内喷洒杀虫剂,尤其是气雾剂时,易对人体健康造成影响。
目前蟑螂产品的引诱剂主要为食物引诱剂,主要成分通常由含糖、油脂、蛋白质丰富的物质按一定配比组成的。从试验结果来看,食物引诱剂主要对蜚蠊若虫引诱效果好,但对蜚蠊成虫引诱效果不理想,但是与信息素结构相似的植物挥发物大根香叶烯-D,对美洲大蠊和日本大蠊的雄成虫具有较好的引诱效果,为了提高蟑螂诱饵的诱杀效果,国内外学者也开展了蟑螂引诱剂的研究(郝蕙玲,2001;Keisukeetal.,2001;姜志宽等,2008)。蒋敏丽等对植物源物质在德国小蠊的研究上进行了综述,一些植物源物质如烟碱、鱼藤酮、(s)-(+)-香芹酮、1,8-桉油脑、对-聚伞花素等对德国小蠊具有较好的触杀和引诱活性(徐小玲,2004;Yeometal.2012;蒋敏丽等,2013)。Sakuma等(1990)研究表明,德国小蠊聚集信息素包括引诱剂和滞留剂两部分,引诱剂是一种混合气体,由烷胺和具有高度挥发性的1-二甲氨基-2-甲基-2-丙醇组成。杨惠(2004)和王柏海(2007)从美洲大蠊和德国小
收稿日期:2019-04-26
∗基金项目:福建省农业科学院科技创新团队(STIT2017-3-2,STIT2017-1-8);福建省农业科技重大专项子专题(2017NZ0003-1-4)∗∗通信作者:E-mail:weihui@faas.cn
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田厚军等:德国小蠊和美洲大蠊饵剂的研制及其诱杀效果
蠊的粪便以及体表中提取的聚集信息素多为二十九个碳衍生的烷烃类化合物,对雄成虫的诱集活性较弱,对若虫和雌成虫的诱集活性较强,而且与食饵混合均能增加饵剂对蟑螂的诱杀效果,董桂蕃等(1991)就美洲大蠊对一些化合物的嗅觉行为研究,发现在所试的醇、酸和酯类物质中,对某些醇类反应较强,其中丙三醇等对成虫有较强的引诱作用。为寻找其他环保型高效引诱剂,加强对蜚蠊成虫的引诱活性,本研究以相关箱底放食物和水。养殖密度约为400头/m2左右,相对温度25℃±1℃,相对湿度60%±10%。每日投放饲料和饮水,及时清理剩余食物,保持饲养缸卫生,定期观察记录。待养出成虫开始产卵后,美洲大蠊每日收集卵荚1次,将卵荚取出,而德国小蠊卵夹携带在母体尾部,直到孵化;分别放入锥形瓶中,用纱布封口,每瓶1个,标明产卵日期。每天观察记录卵荚变化及孵化情况。孵化出的第2代虫体继续进行上述饲文献报道的植物源物质为成虫聚集信息素的增效引诱组分,辅以食饵的诱集,通过植物源物质、聚集素与食饵不同比例配方筛选,开展对蟑螂成虫的诱杀试验,研究结果有助于蟑螂诱饵产品的应用和推广,有望替代以化学药剂防治为主的蟑螂防治现状。
1 材料与方法
1.1 试验用虫
德国小蠊和美洲大蠊均为室外采集,在福建省农业科学院植物保护研究所养虫室饲养,室内饲养1代,本试验待测蟑螂均为5龄若虫。
1.2 蜚蠊诱杀剂组分
23986-74-5)、大根香叶烯-D(浓98%,为99%,CASCAS号1-7005-47-2)、二甲氨基-2-度号470-82-6)、1,甲基为丙8--2-85%,三桉醇树丙醇CAS号
脑((浓(浓度浓度度99.为
胶Fluka、5%)明胶均购、羧自甲美基国Sigma公司,低甲氧基果点纯科技有限公司公司,二十九烷纤维素(CMC)购自美国,饼干和食用油购自福建永辉(浓度≥98%)购自成都超市,无水氯化钙(含量≥96%)购自国药集团化学试剂有限公司,硼酸(含量为99%)购自商丘市亮峰卫生用品有限公司,水为蒸馏水。其中大根香叶烯-D,1-二甲氨基-2-甲基-2-丙醇和二十九烷为蜚蠊的引诱成分,1,8-桉树脑和丙三醇对蜚蠊既有引诱活性也具有一定的触杀活性。
1.3 德国小蠊和美洲大蠊饲养方法
将孵出的龄期一致的若虫混合于饲养盆中饲养繁殖。饲养盆材质为有机玻璃,长500mm、宽300mm、高400mm,顶部用纱窗作盖,保持通风,侧面有推拉小门,可做补充食物用。饲养盆中放置蜂窝状的隔板,增加蜚蠊的栖息面积,养。喂食时置于小食盒中。饮水为蒸馏水,置培养皿中,内浸脱脂棉,以防若虫饮水时溺毙。
1.4 德国小蠊和美洲大蠊饵剂配方成分本研究所选信息素诱剂(1-二甲氨基-2-甲基-2-丙醇和二十九烷)、植物源诱剂(大根香叶烯-D,1,8-桉树脑和丙三醇)和食物诱剂(低甲氧基果胶、明胶、羧甲基纤维素、饼干、食用油(杨、惠无水,2004;氯化钙徐、小硼玲酸,)2004;组分依王柏据海相,关2007;
文献Yeom道(专利号etal.,:2012;2017106811.蒋敏丽等9),,2013)并结合前期课和专利报题组预实验结果对各组分比例进行优化配制。所有配方组分按照重量份计,具体参见表1。1.5 德国小蠊和美洲大蠊对饵剂选择的行为测定
在晚上蜚蠊活动高峰20:00-22:00进行生物测定30cm×30,cm每的塑料箱30头1组,,距塑料箱口重复3次。10用cm45内壁cm×涂上一条约5cm的凡士林带,并在箱底铺一张新白纸。在黑暗环境将5龄试虫放入栖息盒,使其适应10min后,两边分别放入10g待测饵剂和10g对照(市售小鼠饲料),将栖息盒两端的小口打开,让其自由选择,1h后进行记录两边的虫数。在待测样品直径5cm范围内记为有选择,其余记为无选择。每组测试前密闭测试两℃端,并更换纸张,避免试验误差。试验温度25=±1.1.6 (饵剂引诱的虫数0℃,相对湿度取食饵剂后德国小蠊和美洲大蠊的死亡率
/总虫数(60±5)%。×100)。
选择率(%)45根据Ishii等(1976)落处放置直径cm×30cm×30的实验方法原理,用5cmcm塑料板的塑料箱,塑料板上放有待测,在塑料箱靠近角饵剂15g,供蜚蠊取食。在晚上9:00左右,蜚10蠊活动高峰cm口径的储虫瓶中,将饥饿48,h将其倒扣在塑料箱中
的30头5龄蜚蠊置于
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寄生虫与医学昆虫学报
表1 德国小蠊和美洲大蠊饵剂配方
Tab.1 BaitsrecipesofAmericancockroackandGermancockroach
第26卷第3期
饵剂配方各组分重量(份)Baitsagentweightofeachingredient(weight)
组分Ingredients
大根香叶烯-DGermacrene-D
1-二甲氨基-2-甲基-2-丙醇
2-(Dimethylamino)-2-methyl-1-propanol1,8-桉树脑1,8-Cineole二十九烷Nonacosane
植物-信息素-食物APlant-pheromone-foodA
(PPF-A)
0.070.050.040.050.0510.0010.002.003.001.001.0010.00180.00
植物-信息素-食物BPlant-pheromone-foodB
(PPF-B)
0.070.050.040.050.0410.0010.002.003.001.001.0012.00180.00
植物-信息素-食物CPlant-pheromone-foodC
(PPF-C)
0.060.060.050.060.0410.0010.002.003.001.001.5014.00180.00
丙三醇Propane-1,2,3-triol低甲氧基果胶Low-methoxypectins明胶Gelatin
羧甲基纤维素Carboxymethylcellulose饼干Biscuits食用油Edibleoil
无水氯化钙Calciumchlorideanhydrous硼酸Boricacid蒸馏水Distilledwater
间,10min后待虫趋于平静,缓缓移走储虫瓶,分别于1、2、3、4、5、6、7d后观察蜚蠊死亡虫数。每处理重复3次,试验过程均在黑暗环境中操作。试验温度25℃±1.0℃,相对湿度(60±5)%。对照组为15g蒸馏水。死亡率(%)=1.7 数据分析
(取食饵剂死亡虫数/总虫数×100)。
照。美洲大蠊对饵剂配方PPF-A的平均选择反应率最高(68.),其次为饵剂配方PPF-B(.44),最后为饵剂配方PPF-C(62.22)。由图1和图2结果可知,美洲大蠊分别对3种配方饵剂(PPF-A、PPF-B、PPF-C)的趋向反应率均低于德国小蠊;德国小蠊与美洲大蠊对PPF-2.2 取食饵剂后德国小蠊和美洲大蠊的死亡率A、PPF-B、PPF-C)的情况下,德国小蠊7d内全部死亡,而对照组无虫死亡。德国小蠊取食饵剂PPF-C的德国小蠊在第6d就全部死亡。德国小蠊取食饵剂后第1d(F2,6=2.401,P=0.171)3种饵剂PPF-A、PPF-B、PPF-C间均无显著差异。取食饵剂后第3d,其死亡率在饵剂PPF-A与PPF-C间存在显著差异(P=0.024)。德国小蠊取食饵剂后第4、5及第6d,其死亡率在饵剂PPF-A与PPF-B(P<0.05)间以及PPF-A与PPF-C(P<0.05)间存在显著差异。德国小蠊取食第2d后,3种饵剂中PPF-C对其防效最好。
图4为美洲大蠊取食饵剂后的死亡率曲线,结果表明,在选择取食饵剂PPF-A、PPF-B、PPF-C的情况下,仅取食饵剂PPF-C的美洲大蠊在7d内全部死亡,而对照组则无虫死亡。美洲大蠊取食饵剂后第1、3及第7d,其死亡率仅在饵剂PPF-A与PPF-C(P<0.05)间存在显著及第2d(F2,6=3.567,P=0.095),其死亡率在
如图3所示,在选择取食3种饵剂(PPF-A、PPF-B、PPF-C选择性无差异性。
SPSS17.0统计软件对数据进行统计和方差分法(SSR,P<0.05)。对选择饵剂与对照的蟑螂行为反应间的差异做χ2检验。
数据采用平均值±标准误(SE)表示,采用
析,显著差异性采用Duncan’s新复极差测验方
2 结果
2.1 德国小蠊和美洲大蠊对饵剂的行为反应德国小蠊对本试验饵剂和对照的行为反应如图1所示,三种饵剂配方PPF-A(χ2=67.388,P=0.000)、PPF-B(χ2=38.782,P=0.000)、PPF-C(χ2=28.926,P=0.000)的趋向反应率与对照间均呈极显著差异。德国小蠊对饵剂配方PPF-A的平均选择反应率最高(81.11),其次为饵剂配方PPF-B(74.44),最后为饵剂配方PPF-C(71.11)。图2中的美洲大蠊对本试验饵剂和对照的行为反应结果显示,美洲大蠊对3种饵剂配方PPF-A(χ2=30.329,P=0.000)、PPF-B(χ2=19.237,P=0.000)、PPF-C(χ2=7.238,P=0.007)的趋向反应率均显著高于对·184·
田厚军等:德国小蠊和美洲大蠊饵剂的研制及其诱杀效果
Fig.1 TheallureratesoftheGermancockroacktobait
图1 德国小蠊对饵剂的选择率
Fig.2 TheallureratesoftheAmericancockroacktobait
图2 美洲大蠊对饵剂的选择率
注:实验组为饵剂,对照组为小鼠饲料。∗表示实验组与对照组间差异显著性(P<0.05,χ2检验),∗∗表示差异极显著(P<0.01,22χ检验),ns表示差异不显著(P>0.05,χ检验)。
Note:Theexperimentalgroupwasthebait,Thecontrolgroupwasmousefodder.∗indicatessignificantdifferencebetweenexperimentalgroupandcontrolgroup(P<0.05,χ2-Test);∗∗indicatessignificantdifferencebetweenexperimentalgroupandcontrolgroup(P<0.01,χ2-Test);nsindicatesnosignificantdifferencebetweenexperimentalgroupandcontrolgroup(P>0.05,χ2-Test).
Fig.3 ThecurveofdeathratesoftheGermancockroack
图3 德国小蠊死亡率曲线
Fig.4 ThecurveofdeathratesoftheAmericancockroack
图4 美洲大蠊死亡率曲线
注:ns表示同一时间取食饵剂PPF-A、PPF-B、PPF-C的蟑螂死亡率之间Duncan’s多重比较均无显著差异(P>0.05);AC∗表示同一时间取食饵剂PPF-A与PPF-C的蟑螂死亡率之间Duncan’s多重比较差异显著(P<0.05),AB∗表示同一时间取食饵剂PPF-A与PPF-B的蟑螂死亡率之间Duncan’s多重比较差异显著(P<0.05),BC∗表示同一时间取食饵剂PPF-C与PPF-B的蟑螂死亡率之间Duncan’s多重比较差异显著(P<0.05),∗∗表示同一时间取食饵剂PPF-A、PPF-B、PPF-C的蟑螂死亡率之间Duncan’s多重比较显著差异(P<0.05)。
Note:nsmeansnonsignificantdifferenceamongthebaitofPPF-A,PPF-B,PPF-CatthesamefeedingtimebyDuncan′smultiplerangetest(P>0.05).AC∗meanssignificantdifferencebetweenthebaitofPPF-AandPPF-CatthesamefeedingtimebyDuncan′smultiplerangetest(P<0.05).AB∗meanssignificantdifferencebetweenthebaitofPPF-AandPPF-BatthesamefeedingtimebyDuncan′smultiplerangetest(P<0.05).BC∗meanssignificantdifferencebetweenthebaitofPPF-BandPPF-CatthesamefeedingtimebyDuncan′smultiplerangetest(P<0.05).∗∗meanssignificantdifferenceamongthebaitofPPF-A,PPF-B,PPF-CatthesamefeedingtimebyDuncan′smultiplerangetest(P>0.05).
差异。美洲大蠊取食饵剂后第2及第5d,其死亡率在饵剂PPF-A与PPF-B(P<0.05)间以及美洲大蠊取食饵剂后第4d,其死亡率在饵剂PPF-A与PPF-B(P=0.019)、PPF-B与PPF-C(P=0.036)、PPF-A与PPF-C(P=0.001)间PPF-A与PPF-C(P<0.05)间存在显著差异。
均存在显著差异。美洲大蠊取食饵剂后第6d,其死亡率在饵剂PPF-B与PPF-C(P=0.004)间以及PPF-A与PPF-C(P=0.000)间存在显著差异。美洲大蠊取食第1d开始,3种饵剂中PPF-C对其防效最好。
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3 讨论
由于长期使用化学药剂对蟑螂进行防治,造成蟑螂不仅对化学药剂产生抗药性,而且对居家环境和人身健康造成影响,因此,研制新型环保型蟑螂饵剂取代化学药剂也变得尤为重要。本试验研制的3种饵剂配方PPF-A、PPF-B、PPF-C均对蟑螂起到了较好的诱杀效果,德国小蠊可在1-二甲氨基-2-甲基-2-丙醇、二十九烷、1,8-桉树脑、丙三醇这几种物质不同配比导致其作用效果发生了一定的变化,具体表现在引诱力和胃毒性上。影响引诱剂发挥功效的因素包括活性成份、剂量及引诱范围,因此要有严格的环境才能使引诱剂充分发挥作用。
本研究配制的蜚蠊诱杀剂与市面上现有蟑螂毒杀产品相比,有以下优势:其一,现有产品主有一个重要原因可能是饵剂中的大根香叶烯-D、
取食7d后全部死亡,取食3种饵剂的美洲大蠊在12d后死亡率均达到100%;取食饵剂PPF-C的美洲PPF-A、大蠊也在7d后全部死亡,说要高于美洲大蠊PPF-B、,PPF-C这可能是德国小蠊和美洲大蠊对德国小蠊的防治效果明饵剂对饵剂中植物源物质的触杀毒性程度不同所导致,配方中的1,8-桉树脑对德国小蠊的具有较好的触杀活性(蒋敏丽等,2013)。在本试验中,3种饵剂对德国小蠊和美洲大蠊的趋向反应率均显著高于对照小鼠饲料,说明植物源物质、信息素结合食饵的复合物对蟑螂均有较高的诱集活性,这也与饵剂的适口性有一定的关系,由于加了明胶、饼干、食用油、引诱剂等物质,饵剂呈果冻状,且带香味,自然对蟑螂有更大的诱惑力。因此,居家防治蟑螂采用饵剂是首选。诱杀技术可以有利促进目前蟑螂防治策略实施,也有学者提出可采取“驱—诱—杀”策略(Nalyanyaetal.,2000),在一些敏感场所如婴儿房可使用对(Thavara环境污et染al.对,2007),人畜无避免蟑螂进入该场所害的植物性驱避剂也可使用一些引诱剂如烟碱或信息素等物质对蟑;
螂进行诱杀(Eliyahuetal.,2008)。
不同时间段的蟑螂死亡率在取食3种饵剂间5、存在较大的差异6d,其死亡率在饵剂,德国小蠊取食饵剂后第PPF-A与PPF-C3、(P4、0.后第05) 成分均为农药,对环境污染大,在家居环境下使用存在较大安全隐患,尤其是对儿童和宠物均会 产生严重毒性;而本研究产品主成分安全无毒,在对蜚蠊7日内防治效果上与现有蟑螂毒杀产品也相似,基本达到全部死亡。其二,在毒性上,本研究的蜚蠊诱杀剂主要是依靠硼酸起作用,使其脱水、感染巢穴大面积死亡,植物源物质仅作为辅助诱杀物质,而且本试验所选的植物源物质毒性小,仅对小型昆虫有一定的胃毒作用,对人畜基本无害,再加上植物源物质及信息素的种类繁多、结构多样,蟑螂对其不易产生抗药性。 参考文献 ChenagainstHY,ZhoucockroachZM,Liu[J].JGuangdongetal.TestofAgriculturalefficacyofSciencessixinsecticides 6:79-80,92.[陈焕瑜,周小毛,刘杰,等.6种灭蟑饵剂,2008, Dong80,对嶂螂的药效测定试验GF,92.] [J].广东农业科学,2008,6:79- americanaDonginYD,responseWuSM.toaTheseriesolfactoryofchemicalsbehavior[ofJ].periplaneta ChineseJournal46-50.[of董桂蕃Vector,Biology董言德and,武生明Control.,美洲大蠊对一些化学物1991,2(3)(Suppl.):质的嗅觉行为反应[J].中国媒介生物学及控制杂志, Eliyahu1991,componentsD,2Nojima(3)(增刊):46-50.] ofS,theMoriGermanKetcockroach,al.NewcontactBlattellasexgermanicapheromone predicted, HaoofHL.Chemicalfromtheproposedbiosyntheticpathway[J].JournalJournalOverviewEcologyofHygienicofcontrol,2008,Insecticidesofcockroach34(2):229-237. 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Thedevelopmentofenvironmentalfriendly,lowtoxicityandhighefficiencycockroachbaitsisvitalimportantinchemicalcontrolofcockroach.Inthepresentpaper,thebotanical-basedsubstances,aggregationpheromonecombinedwithediblebaitwereusedtocarryoutcockroachestrappingtrial.ThetrappingefficiencyofbaitwasevaluatedbythebehavioralresponseandmortalityofBlattellagermanicaandPeriplanetaamericanatothethreebaitsofrecipe1(PPF-A),recipe2(PPF-B)andrecipe3(PPF-C).TheresultsshowedthattheapproachresponsesofB.germanicaandP.americanetothethreebaits(PPF-A,PPF-B,PPF-C)weresignificantlyhigherthanthatofcontrol,butnostatisticaldifferenceexistedbetweenthegroups,andtheapproachresponserateofP.americanewaslowerthanofB.germanica.AllGermancockroachesdiedwithin7daysafterfeedingthethreekindsofbait,andthosefeedingagentPPF-Cdiedwithin6days,butnoonediedinthecontrolgroup.ThoseP.americanethatonlyfeedingagentPPF-Cdiedwithin7days.ThealluringeffectofthethreebaitswashighertoGermancockroachesthantoAmericancockroaches.ThebaitPPF-CshowedthebestcontrolefficiencytobothP.americanaandB.germanica. Keywords Blattellagermanica;Periplanetaamericane;Bait;Alluringeffect ∗Correspondingauthor ·187·
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