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    白蚁生物防治方法概述

    2020-12-12 09:00:17

    白蚁防治
      尽管白蚁是枯木和其它纤维素源的出色分解者,但它们侵入住宅和农作物已成为一个非常严重的问题。所以,有效的防治白蚁的方法已被发现。到目前为之,不同的防治方法(图1)已被运用,其中重要的防治方法将在以下讨论。


    图1 白蚁防治不同的方法图示

    1.1 物理方法
      物理屏障是防止土栖白蚁危害木质构件的常用的方法。物理屏障有两种类型:有毒的和无毒的。有毒的物理屏障包括在建筑物周围的土壤中使用化学杀白蚁剂。溴虫腈屏障方法是一种有效的防治方法,由于溴虫腈无驱避且具有潜伏的毒性。在澳大利亚,为了阻止土栖白蚁从地下进入建筑物,传统方法就是在建筑物周围和地下形成一个有毒杀能力的土壤区域 。无毒的物理屏障是采用物理材料(例如:沙粒或砂砾层聚合物、金属网丝或金属板等),作为物理的(机械的)屏障,来防止白蚁从地下穿入并危害建筑物的方法,其类型有混凝土板、不同的颗粒物(沙粒、碎石、花岗岩、玄武岩、玻璃)、坚固的防护材料挡板(高强度的不锈钢、海洋铝材、特定的塑料)以及不绣钢编制网(高强度的不锈钢)。“城市昆虫项目”研究人员的研究结果证明,当50%的砂子颗粒大小1.4~2.8 mm之间,其它混合物(不能超过25%)的Z 大直径小于1.4 mm时,这种砂子是一种非常有效的物理屏障。不同类型的砂石和不锈钢筛网法是有前途的防治白蚁的土壤处理方法。砂粒小可阻止白蚁通过,砂石大可防治白蚁用上颚搬运土壤,修筑蚁路,所以砂粒大小既不能太大也不能太小。因此不同种的白蚁用不同大小的砂粒进行防治。不锈钢筛网法与颗粒屏障法原理相同,筛孔的大小要合适,筛孔较小使白蚁不能穿过,筛孔较大使白蚁不能撕咬。施工时,将其铺在整个建筑物裸露在外的土壤底部,任何白蚁可能进入的地方。不锈钢筛法也被称作“Termi-Mesh”,在夏威夷和澳大利亚作为白蚁防治屏障方法被使用。
      其它的物理方法有高温、冷冻、电击、微波。热处理是除化学熏蒸外防治整座建筑物受干木白蚁危害的另一种可供选择的方法。Woodrow和Grace通过对麻头堆砂白蚁的防治实验,得到木芯的Z 高平均温度是55.1℃,周边温度是68.1℃。建筑物的热处理步骤首先是用尼龙布罩住整座建筑物,移开建筑物内不耐热的东西;用水流保护塑料自来水管;用可变形的软管连接丙烷加热装置并开启装置,热空气吹入尼龙罩,加热建筑物的内外墙体;加热的允许范围为45℃(120华氏度)35分钟至50℃(130华氏度)1小时;关闭热源,移开尼龙罩。    Scheffrahn等通过研究干木白蚁危害结构的耐热能力,Doi等通过研究黑翅土白蚁和黄胸散白蚁取食热处理过的木材的行为。通过他们的研究可得出,相对于干热处理法,白蚁更倾向于取食蒸汽处理的木材,因为蒸汽处理的木材产生了取食引诱剂。
      冷冻处理对大范围处理不适用,因为会损坏玻璃。处理对象如门廊等较大范围时先用防水布罩住;将液化氮用泵注入危害部位,使温度下降到-20华氏度冻死白蚁;排出气体后,再移开防水罩。
    电击处理适用于发现大量白蚁滋生危害的木构件。电子枪对着蚁害木材的一侧,地线连到另一侧;用低电流(0.5安培)、高电压(90千伏)、高频率(6万周波)电击;在蚁道里的白蚁被杀死。Lewis和Haverty通过观察电击处理后的西部干木白蚁——小楹白蚁在自然和人为条件下危害木板的的致死效果,结果为在蚁道里的白蚁被杀死。
      微波处理是微波发生器的一极靠墙,另一极接地;微调发生器开关;微波产生的热量杀死白蚁;把电极移到需要处理的下一个部位。
    1.2 化学方法
      化学方法是一种用来减少白蚁危害Z重要的和Z常用的方法。在目前世界范围内,几种不同的商标品牌中取得白蚁防治注册登记的白蚁防治药剂的活性成分有以下几种:联苯菊酯(Makhteshim-Agan-Seizure 100 EC)、溴虫腈(BASF-Phantom)、氯氰菊酯(喷雾杀虫剂)、氟虫腈(巴斯夫特密得)、吡虫啉(Bayer–Gaucho)、氯菊脂(巴斯夫百灭宁杀虫剂)。以下几种:多杀菌素(美国陶氏益农公司-Tracer)、八硼酸二钠(简称DOT)(Nissus-Tim-Bor)、砷酸钙(赫莲娜砷酸钙)、毒死蜱(Efekto-No Ant)这几种化学药剂也被使用。Smith和Rust在1990年的一篇研究报告中指出,用浓度不小于50ppm杀白蚁剂、联苯菊酯、氯氰菊酯、氯菊酯处理土壤中的白蚁活性Z强;用氯丹杀虫剂、氯菊酯(<50ppm)、毒死蜱配方的药剂杀白蚁活性次之;用氰戊菊酯(巴拉圭-Agrovate公司)(<100ppm)和乙基异柳磷配方的药剂活性Z低。Kuriachan和Gold等学者通过研究得出在较高浓度下的氯氰菊酯(100ppm)、氰戊菊酯(500 ppm)、吡虫啉(1000 ppm)杀土栖白蚁的效果较好。Ahmed等分别用吡虫啉、杀虫单、毒死蜱处理甘蔗地里的土栖白蚁时,毒死蜱效果Z好。
      用10%的碳酸钙明胶溶液(动物皮革胶)、5%的硫酸铜明胶溶液、12%的碳酸钙与含10%的氧化锌的硅酸混合钠溶液分别涂刷在木桩上,防止土壤里白蚁的危害时间分别为2年、4年、5年,用于实验的木桩在6个月之内已被白蚁严重危害。用标准木材防腐剂Solignum涂刷木桩,可5年免除白蚁危害。用砷酸铜(简称CCA)处理时可防止台湾土栖白蚁——台湾乳白蚁危害美国南方松和智利松。
    化  学处理包含有涂刷可舐的外套、土壤注射杀白蚁药剂、毒饵以及化学熏蒸法。涂刷可舐的外套也称为诱捕-处理-释放(简称TTR),该项技术可抑制或杀死集群生活的社会性害虫,尤其适用于土栖白蚁。这项技术是由加拿大多伦多大学的Timothy G. Myles博士发明。TTR技术是在白蚁体表涂敷药剂,利用群体内白蚁互相清理异物、交哺(吮舐)行为,相互吮舐的个体取食了杀虫剂。取食后,让杀虫剂在群体内迅速传递。在实验室条件下,所实验的对象可能达到极其高的致死率,(在一个限定的培养皿里,1头处理的白蚁可以杀死超过1000头的未处理的白蚁);在野外试验条件下,每头处理的白蚁大约可杀死50-100头白蚁。
      土壤注射杀白蚁药剂适用于土栖白蚁。该方法就是在与基础墙/板接触的土壤中打一个孔,然后在孔里注射杀白蚁剂。化学熏蒸法适用于防治干木白蚁,主要用来灭杀把蚁巢筑在木质结构里,阻止土栖白蚁的干木白蚁在空中的集群。其方法是在建筑物中掺入有毒气体,所有的化学吸收剂通过熏蒸作用进入建筑物。整座建筑物用一个罩子罩住,将熏蒸剂注入建筑物内,排出气体后,将罩子移走。熏蒸剂包含有几种活性成份:二氧化碳(导致窒息)、溴化甲烷(Landkem-Metabrom)、磷化氢、硫酰氟(代谢毒性)。溴化甲烷是一种常用的熏蒸剂,常压下,它穿透性强,能迅速穿透到建筑材料里。它的毒性主要是破坏害虫的神经系统,但是,溴化甲烷在熏蒸灭杀白蚁时影响了大气中的臭氧层并且在建筑物内留有气味,熏蒸建筑物时长时间的曝气时间已经限制了它的使用。
      溴化甲烷是一种消耗臭氧层的化学品。根据《关于消耗臭氧层物质地蒙特利尔协定书》和《空气洁净法》(简称CCA)规定,美国对溴化甲烷的生产和排放要逐步减少,直至2005年1月1日淘汰(http://www.epa.gov/ozone/mbr/)。1997年9月,《蒙特利尔条约》被重新修订,有160个国家签订了该条约。发达国家一致赞同到2005年禁止使用溴化甲烷,1999年减少25%,2001年减少50%,2003年将减少70%;发展中国家有十年的宽限期,从2002年开始减少溴化甲烷的使用,到2005年减少25%。溴化甲烷可分解为溴,溴可参入破坏臭氧层一系列的化学反应。溴破坏臭氧的能力是氯的50倍,因为溴影响了氯的吸收库中的物质——破坏臭氧中游离氯原子。联合国的环境保护机构(简称UNEP)计算出溴化甲烷对臭氧层消耗潜能值为0.6,CFC-11为60%,在大气及环境中残留时间为1.7年。臭氧层的消耗可引起一系列的环境问题,导致患皮肤癌、眼睛患白内障机率的升高,以及破坏了生态系统。
      用溴化甲烷对一些食品进行熏蒸可产生污染或气味,这些气味通常能长期存在且没有办法去除。其原因可能是由于在食品加工过程中,硫或者硫的化合物已经在食品中存在或后来被加入。这种重复或过度的用溴化甲烷进行熏蒸能产生一种硫磺气味,这是由于甲硫氨酸残留物甲基化时,残留物释放硫原子形成二甲基硫化物造成的。溴化甲烷已被认定为是一种污染物质。
      尽管化学方法防治白蚁是被证明的有效的方法,但过度的使用对环境极其不利。新的白蚁防治方法一直是研究者们热衷研究的方向。植物天然的提取物、治病真菌、线虫以及细菌是一些可供选择的方法。利用植物源作杀白蚁剂在用生物方法防治白蚁文献中已被详细讨论。
    1.3 生物方法
      过度使用化学药剂严重影响环境值得关注,同时还使害虫产生抗药性。因此,迫切需要开发防治白蚁其它的方法,来减少化学品的使用。植物天然的萃取物和生物控制剂是一种不错的选择,这种防治方法早在1935年就被提出,Trikojus在1935年用香茅酸处理纤维素板防治白蚁。植物源杀虫剂具有很多令人满意的特性。如:杀虫剂活性、害虫的驱避、拒食、昆虫生长调节剂以及对农业害虫的毒杀。
    1.3.1 植物源
    1.3.1.1 植物香精油。

      早在1972年,香精油的杀虫活性已被作出评估。一些植物的香精油不仅对害虫有驱避,而且在防治特定害虫有触杀和熏蒸作用。不同的香精油可以防治的不同的白蚁(见表2)。Zhu等研究者在2001年研究得出:从香根草、番泻叶、丁香苞、雪松、桉树、香桉、柠檬草、天竺葵中得到的香精油防治台湾土栖白蚁有驱避和毒杀作用,其中香根草油持续的活性Z长,已经被证明是一种Z效的物质。
      Zhu还研究了含香根草油、诺卡酮(一种倍半萜类酮)的物质防治台湾土栖白蚁有非常强的驱避和毒杀作用。香根草油和诺卡酮在土壤中浓度为5—100ug/g时,是防治台湾土栖白蚁和红火蚁有效的屏障,这种物质起昆虫抑制剂、驱避和拒食作用。卡诺酮防治白蚁的时间为12个月,比香根草油防治时间长。卡诺酮起拒食作用的原因是可以几乎将P. grassii(Koidzumi)杀死,而P. grassii是台湾土栖白蚁体内消耗纤维素的Z重要的鞭毛类原生动物。香根草油和卡诺酮是非常有效的常被使用的杀虫剂,该类植物可渗入到用于盆栽的基质里(土壤、木材、护根物),通过盆栽该类植物可减少台湾土栖白蚁的扩散。Nix通过研究,证明香根草根覆盖物可以减少台湾土栖白蚁筑巢活力和对木材的消耗,增加白蚁的致死率。香根草油可以用化学的方法增加半萜烯和与杀虫剂活性相关的化合物含量。
      万寿菊的叶子精油中富含顺-罗勒烯(42.2%),有很强的杀白蚁活性。在一个装有胖土白蚁的培养皿中放入6ul剂量的万寿菊叶的精油,放置24小时后,观察白蚁全部被杀死。玛咖(十字花科)地上部分的香精油对白蚁起拒食作用,它的微量组份3-甲氧基苯乙腈和硫氰酸苄酯有很好的杀台湾土栖白蚁活性。猫薄荷、假荆芥(唇形科)的香精油可作为防治土栖白蚁北美散白蚁和南方散白蚁的屏障。台湾肖楠叶片香精油和它主要的成分,倍半萜类物质T-依兰油醇,在剂量为5mg/g可使台湾乳白蚁100%死亡。Cheng等学者也报道过三种针叶树的11种精油的杀白蚁活性可处死台湾乳白蚁。台湾翠柏和日本柳杉的心材和边材的香精油,台湾花柏叶片香精油,在剂量为10 mg/g时,对台湾乳白蚁的致死率为100%,其中,台湾翠柏表现出的杀白蚁活性Z强。白千层属两个种甘榜格南和白千层的香精油被检测有杀白蚁活性。甘榜格南精油富含的化合物有较高的沸点,可以分离出榄香烯、γ-松油烯、异松油烯;白千层香精油根据1,8-桉油素含量的高、低、无,被定为三种化学型。通过研究,甘榜格南的香精油比白千层香精油效果好。Park和Shin筛选了29种有杀白蚁活性的植物,其中的19种植物有很好的杀白蚁活性。他们研究得出丁香花蕾精油和大蒜精油都有很好的杀白蚁活性。大蒜精油三种主要成份(二烯丙基三硫醚、二烯丙基二硫醚、二烯丙基一硫醚),丁香花蕾精油两种主要成份(丁香油酚和β-石竹烯),这些成份都有杀虫剂活性。二烯丙基三硫醚毒性Z强,其次是二烯丙基一硫醚、丁香油酚,Z后是β-石竹烯。
    1.3.1.2 植物提取物。
      在台湾土栖白蚁的后肠里发现有三种鞭毛原生动物(莱氏旋毛蛹虫、哈门氏内阿米巴全鞭毛虫、P. grassii)。Doolittle等通过研究得知三种天然产物(印楝提取物、辣椒素、皂荚)可以减少台湾土栖白蚁后肠微生物(哈门氏内阿米巴全鞭毛虫、P. grassii和莱氏旋毛蛹虫)的数量。印楝提取物在浓度为1 ppm时,可以明显减少P.grassii和莱氏旋毛蛹虫种群数量,导致白蚁100%死亡。蒽、蒽酮、蒽醌、氧杂葱酮对白蚁有忌避作用,单萜类、生物碱和烃类有毒杀作用,植物类黄酮及其相关的化合物对白蚁有毒杀和拒食性。
      大量植物的不同部分,如叶片、花朵、果实、根部,都包含有生物活性成分,可作为防治白蚁的控制剂(见表3)。
     1.3.1.2.1 叶片。用正己烷和甲醇萃取刺柏属种的叶片,它的萃取物有杀白蚁活性。印楝素杀虫剂Margosan-O,含有0.3%印楝素和14%印楝树油,对台湾土栖白蚁有毒杀作用。用甲醇萃取大果荚髓苏木叶片的萃取物对白蚁有拒食作用。研究双萜类的四种化合物:3,13E-clerodien-15-oic acid;4(18),13E-clerodien-15-oic acid;18-oxo-3,13E- -clerodien-15-oic acid和2-oxo-3,13Eclerodien- 15-oic acid,在浓度为1%时可杀白蚁。Sharma等研究了6种植物,即白菖蒲、马樱丹、银胶菊属P. glabra、水黄皮、膏桐、万寿菊对胖土白蚁有触杀作用。白菖蒲的根茎、万寿菊的地上部分的提取物毒性Z强;用正己烷、二乙醚和乙醇提取焦油灌木(Flourensia cernua)叶片的提取物有较强的杀白蚁活性。正己烷提取物的大部分是单萜类,而乙醇提取物的挥发成分大部分是倍半萜类。Blaske和Hertel研究了植物提取物制剂的配置的方向对土栖白蚁存活的影响。大蕉的叶片发酵萃取后的物质在浓度100%时,在50天之内可防止白蚁危害。
      Fokialakis等检测了希腊和哈萨克斯坦的天然植物的220种粗提取物,发现其中蓝刺头属的4种有杀白蚁活性,8种噻吩被分离并用来检测,其结果都显示了不同程度的杀白蚁活性。三噻吩和联二噻吩这两种化合物在9天内,可使台湾土栖白蚁100%致死。用睡茄、巴豆和水蓑衣属的Hygrophila articulata的种子处理土壤可影响蛮白蚁属的胖土白蚁肠子里细菌的活性。睡茄和水蓑衣属Hygrophila articulata种子的萃取物在6天周期内毒性较高,它们浓度在100%时,可以使蚁道的面积和细菌的数量明显减少。经研究,五色梅的叶子有杀白蚁效果,在用5%氯仿提取的萃取物效果Z好。
     1.3.1.2.2 根部。用氯仿提取锡兰黑檀根部得到的奎宁对胖土白蚁有毒杀作用,其主要的杀白蚁成分确定为兰雪醌、异柿醌和microphyllone。
      1.3.1.2.3 果实和种子。用正己烷萃取黑胡椒的果实,甲醇水溶液萃取其种子,它们的萃取物对栖北散白蚁的工蚁有拒食作用,萃取物浓度为1%时拒食活性就较强。用正己烷进一步萃取,可分离出6种烷型二萜类,其中化合物(-)–Kaur – 16- en-19-oic acid表现的拒食活性Z强。Escoubas等用正己烷和甲醇提取非洲豆蔻的种子,分离出多种化合物,其中6-姜酚和 6– Shogoal表现的拒食活性Z强。

    表3从植物/木材不同部分提取的香精油防治白蚁的活性


    植物

    部分

    活性化合物

    白蚁

    活性/效果

    参考文献

    罗汉柏

    木材

    β-崖柏素和香芹酚

    -

    毒杀

    Nakashima and Shimizu, 1972

    日本花柏

    木材

    Chamaecynone 和Isochamaecynone

    台湾乳白蚁

    毒杀

    Saeki et al., 1973

    日本柳杉

    木材

    β-桉叶醇、雪松醇

    -

    毒杀

    Yatagai et al., 1991

    印楝

    种子

    柠檬苦素

    黄胸散白蚁

    拒食

    Serit et al., 1992

    日本扁柏

    木材

    单萜、倍半萜烯、倍半萜烯醇

    -

    毒杀

    Shimanouchi, 1992

    罗汉柏

    木材

    罗汉柏烯

    -

    毒杀

    Yoshida et al., 1998

    台湾杉

    木材

    雪松醇、α-杜松醇

    台湾乳白蚁

    毒杀

    Chang et al., 2001

    岩兰草

    根部

    香柏酮(倍半萜烯醇)、雪松烯

    台湾乳白蚁

    昆虫抑制剂、拒食、驱避、毒杀

    Maistrello et al., 2001b;Zhu et al., 2001b;Maistrello et al., 2003;Nix et al., 2006

    香根草、桂皮、丁香、雪松、香茅草、天竺葵

    根部、叶片、花蕾

    -

    台湾土栖白蚁

    驱避、毒杀

    Chen et al., 2002

    土肉桂

    叶片






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