白蚁生物防治发展现状分析
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【白蚁防治】
【作者简介】徐冬(1980-),男,河南漯河市人,工程师,主要从事白蚁防治研究工作。
白蚁生物防治发展现状分析
徐冬,宋晓钢,阮冠华
(全国白蚁防治中心,浙江杭州310011)
【摘要】目前白蚁防治仍然是以化学防治技术为主,化学药剂在阻止白蚁危害的同时,也给环境和人类健
康带来了另一种威胁。生物防治技术是一种更加安全的白蚁防治。本文综述了白蚁生物防治的研究进展现状,并分析了各种室内试验效果较好的生物制剂无法投入到实际应用中的原因,是由于实验室环境和野外环
境的差异较大、
生物制剂的本身特质和白蚁的防御行为机制造成的。指出研究应从分子生物学入手,并设计更加符合白蚁生物生态学特点的试验方法和防治方案,才是今后生物防治的发展方向。【关键词】白蚁;生物防治;现状分析
中图分类号:R184.39文献标识码:B 文章编号:1671-
2781(2013)03-0244-03Current research progress in bio -control against termites
XU Dong ,SONG Xiao-gang ,RUAN Guan-hua
(National Termite Control Centre of China ,Hangzhou 310011,China )
【Abstract 】The mainstream termite control techniques are based on chemical procedures.However ,the chemicals
brings potential threaten to environment and human health ,when they protect human property from damage caused by termites.Biological control are safer termite control procedures.We reviewed the current research progress in bio-con-trol against termites.The reasons that the bio-control agents with highly positive effect in lab are impractical in the
field ,may caused by great environmental divergence between lab and field circumstance ,the biological characteristcs of the agents and the defence behavior of termites such as self cleaning.The further study need to be carried out with
micro-scale and molecular level aspects ,
and with the research designs and control plans attending more on the biolog-ical and ecological traits of termites ,which will bring the bio-control a more promising future.
【Key words 】termites ;biocontrol ;current progress analyse
全世界有白蚁3000多种[1]
,许多国家都受到不同程度的白蚁危害,如美国每年因白蚁等各种蛀
木害虫造成的损失约50亿美元[2]
。现在的白蚁防治主要采取化学防治技术,虽然效果较好,但对环境和人体却有不同程度的危害。我国已经淘汰了污染严重的氯丹和灭蚁灵的使用,但是在使用的主流白蚁防治药物仍有潜在的污染危险。美国环境保护署(U.S.Environmental Protection Agency )在2008年9月发布的《致癌物危险性评价指导建议原则》中列了171个潜在致癌物,目前我国正在使用的氯氰菊酯、联苯菊酯、氟虫腈、溴虫腈等几种药物都属于其
中的C 类可能的致癌物[3]
。物理防治技术受环境、成本等因素的限制,目前仅在加拿大、美国和澳大利
亚等国家使用[4]
,而生物防治技术应是白蚁防治技术中适合广泛应用的环保型技术。
1白蚁的生物防治现状
由于化学防治对环境友好性较差,为此出于对环境保护的考虑,其生物防治技术的研究引起了国内
外白蚁防治工作者的高度重视,
研究力度不断加大。1.1天敌白蚁有许多捕食性天敌,有随机性捕食者,也有目标性捕食者。已报道随机捕食白蚁的昆虫和其他节肢动物主要有螨目(Acar )、蜘蛛目(Ara-neida )、唇足纲(Chilopoda )等19类[6]。捕食者中白蚁最重要的天敌是蚂蚁。在世界各地的大部分蚂蚁种类,都会随机捕食白蚁。这应该是由于从种群规模、居住环境、社会行为和组织方式各方面比较,二者都较为相似,觅食过程中相遇的几率较高。有个别种类的蚂蚁还会成为目标性捕食者,如猛蚁亚科和切叶蚁亚科的一些种类会以白蚁为食物来源,埃
塞俄比亚的长足猛蚁(Megaponera fooetens)会有组织地袭击可可大白蚁(Macrotermes bellicosus),每年消费量可达到为141只/m2[5]。被捕食的白蚁数量约为群体年繁殖量的1/7。且长足猛蚁会以白蚁群为目标食物来源,不断地捕食直至整群白蚁灭巢。
天敌防治主要用于农业害虫防治领域,城市白蚁防治中基本无法使用。因为除蚂蚁外,其他各种天敌的捕食数量不足以达到防治效果,而蚂蚁却是城市主要的家庭卫生害虫之一。另外,大部分蚂蚁种类仅是随机性捕食者,无法保证防治效果的稳定性。1.2细菌利用病原体进行白蚁防治的研究已经开展多年,目前已被筛选出的最主要的细菌病原体有苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis)、粘质沙雷氏菌(Smarcescens)和铜绿假单孢杆菌(Pseudomonas aeruginosa),用红褐锯白蚁(Microcerotermes champio-ni,Termitidae)、印巴结构木异白蚁(Heterotermes ind-icola,Rhinotermitidae)和比森白蚁(Bifiditermes beeso-ni,Kalotermitidae)的工蚁所做的试验表明,分别在6 13d、7 13d和7 25d的时间内,白蚁的死亡率可以达到100%[5]。除了上述几种细菌外,其他在野外试验时没有达到灭治整群白蚁的效果。1.3病毒白蚁病毒防治的研究不多,病原体生物防治的特点应是在宿主死亡前完成其生命周期,并且在宿主个体之间进行传播。从理论上讲,病毒的特点似乎应该是最符合这一要求的。但是目前为止病毒防治的研究仍局限于个别病毒的室内试验,野外试验尚无开展。病毒本身的一些缺陷,如在暴露环境下易受外界温湿度的影响,病毒的生产也易受活体宿主的限制,成本较高,这些因素限制了其开发和应用。
1.4真菌真菌防治的研究较为活跃,近50年间的有关白蚁生物防治的报告中,65%是关于真菌防治的研究。目前至少发现了22种真菌是白蚁的专性外寄生物,试验了超过20种的真菌致病性,但是大多数有效的试验结果集中在球孢白僵菌(Beauver-ia bassiana)和金龟子绿僵菌(Metarhizium anisopli-ae)。我国的白蚁危害种类以土栖白蚁(soil-nesting termite)居多,根据研究报道,金龟子绿僵菌对家白蚁有很高的致病性[6],短期接触(5 35min)即造成86%以上的死亡率,接触40min以上,死亡率达100%;接触更长时间导致白蚁24h内死亡[5]。球孢白僵菌和金龟子绿僵菌的致病性没有明显差异。不过,这两种病原真菌的野外试验效果并不十分理想。1.5线虫白蚁生物防治研究的有关报道最早出现于1916年,在台湾乳白蚁(Coptotermes formosa-nus)的头部发现了线虫的存在,并对其有致病作用。线虫用于害虫防治的研究则开始于20世纪30年代[7]。斯氏线虫(Steinernema)是目前线虫防治中几种病原株系之一。尽管线虫防治在国内外的农业害虫防治中已经得到很好的应用,但是线虫制剂成效慢、使用复杂[8],对白蚁的防治效果还仅限于室内试验,对土栖白蚁和干木白蚁(drywood termite)的野外效果有限。
1.6抗生素目前我国白蚁抗生素防治的常用药物是阿维菌素(Avermectins)及其衍生物伊维菌素(Ivermectin)。阿维菌素是20世纪70年代日本首先发现的,对多种动物的寄生线虫有较好的防治效果。在室内试验中发现,20mg/kg(药物有效成份)浓度能使白蚁全部死亡,阿维菌素对台湾乳白蚁的试验中[9],白蚁用药后4 5d出现死亡高峰,死亡率均达32%以上,半致死剂量为0.0312μg/只,且对环境无污染。伊维菌素对台湾乳白蚁和黄胸散白蚁(Reticulitermes speratus)的毒效室内试验[10],表明25 mg/L浓度处理即显示出一定的毒杀效果结果,100 mg/L浓度毒沙接触处理24h,2种白蚁的死亡率均达到100%。抗生素防治的野外试验较少,在已知的阿维菌素野外试验中,只有高剂量、密封处理的试验样本才能有效地预防白蚁穿透,有效浓度(1500 mg/L)远高于理论室内试验的致死浓度[9]。
2生物防治现状的分析
尽管生物防治的研究开展较为活跃,但是同类制剂的室内试验和野外试验结果差异较大,因此白蚁生物制剂的开发仍处于实验阶段。究其原因,主要有以下几点。
2.1实验室内与野外试验环境因素的差异影响
室内试验的环境因素无法完全模拟野外环境,不同环境中的温湿度、pH值、光照都影响着试验结果。一般的生物实验室均配备了良好的空调、通风、除湿等设备,具有相对恒定的环境状态;而野外试验场地多设在树林、灌木丛中,受天气影响较大,环境因素不稳定。如室内培养的散白蚁的最适温度为24 28ħ,家白蚁为26 30ħ[11],一般室内试验过程可以保持温度恒定。但是在野外试验中,试验制剂一般暴露在自然环境下。与化学试剂不同,无论是细菌、病毒、线虫还是真菌,长时间暴露在自然环境中势必影响其致病性。
2.2室内与野外试验空间因素的差异影响室内试验的白蚁居住空间较小,现在的白蚁室内试验一般以培养皿、培养箱为主。一般室内的培养箱仅有100cmˑ50cmˑ50cm[12],即使是药剂的最低致死浓度,也很容易地感染每只目标白蚁个体。受空气、水分、光照等因素影响,生物制剂较易分解、稀释。而室内试验的过程中则可以保证制剂浓度的稳定