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農業安全思維下的害蟲防治:昆蟲的死亡陷阱

103/07/10 瀏覽次數 22479
花衣魔笛手的故事

《格林童話》中有一則源自德國的故事 ─〈花衣魔笛手〉,描述一個鼠滿為患的村落請來了一位吹笛手,鼠群在其笛聲的引領下竟神奇地列隊跳入河中全部淹死。若把影響農作收穫和人類健康的有害昆蟲比喻為故事中的老鼠,理想的誘引劑便是那神奇的笛音了!理想的誘引劑應能誘引特定對象,就如同故事中的笛音只影響老鼠,在完全不影響其他生物與環境的狀態下,成功地使老鼠滅絕。

捕捉昆蟲的方式很多,可以根據昆蟲活動的習性或特別的行為製作陷阱,如掉落式陷阱、馬氏網、羽化網等,達到誘集昆蟲的目的。另一方面,可以從昆蟲感官著手,藉由昆蟲對特定物質或環境改變所產生的反應達到捕捉效果,常見的方式有利用視覺、嗅覺和聽覺3大類。

色誘蟲蟲

視覺方面包含了昆蟲對顏色、形狀、光照的偏好反應,例如許多以水果為食或把卵產在水果上的昆蟲,通常對黃色有偏好。

特別的是,由於昆蟲和人類的眼睛構造不同,接收到的視覺訊號也不一樣。像是喜歡拜訪花朵且危害花器的薊馬類可以利用藍色來誘引,雖然藍色不是花朵常見的顏色,但反射出的光波波長能吸引薊馬。因此,要精確了解昆蟲實際喜好的光波長及相對反射率,才能開發出對昆蟲有致命吸引力的「美色陷阱」。

昆蟲對顏色的喜好大量應用於田間害蟲的防治資材上,除了各種顏色的黏板外,許多誘捕器都會配合目標昆蟲喜歡的顏色設計。

另外,夜行性的昆蟲常有趨光性,大部分會逐漸飛近光源。因此在夜晚點亮特定波長的燈管,可以吸引大量昆蟲慕「光」而來!

迷蟲之音

夏日的校園裡常會聽見蟬在樹上不停地鳴叫,有時讓人覺得悅耳,有時覺得嘈雜,但這些聲音可是雄蟬用盡氣力唱出的情歌。昆蟲發出的聲音多半是為了吸引異性的注意,當然也不乏有警告不要靠近、聯繫同伴等功用。

因此,有時可藉由模仿或播放昆蟲的聲音來吸引昆蟲。如美國佛羅里達大學曾利用聲音的播放,成功誘引螻蛄雌蟲飛入裝置擴音器的陷阱內,就是利用昆蟲的趨音性。

費洛蒙引蟲入甕

世界上的昆蟲多如繁星,卻沒有一種昆蟲的身上有鼻子。那要如何利用昆蟲的嗅覺進行誘引呢?事實上,昆蟲雖然缺乏鼻腔這種構造,但其身上氣味分子接受器的數量遠遠勝過人類。大部分的昆蟲如蛾類、搖蚊等,利用觸角來「聞」,也有一些昆蟲利用前足或感覺毛來感受外界的氣味。

氣味分子可以藉由空氣傳達到較遠的地方,不像光線會被遮蔽、聲音強度會隨著距離減弱,敏感的昆蟲可以感受到低濃度的氣味,並往濃度較高的地方前進,最終到達氣味的源頭。這樣的優勢讓氣味誘引在應用上獨領風騷。

在田間的應用上,最常使用的是同種生物間用來傳遞訊息的化學分子,稱為費洛蒙。生物把這種揮發性小分子化學物質分泌至體外,同種的另一個體接受到後會展現特定的行為反應。昆蟲的費洛蒙種類很多,大致可分為性、警戒、聚集、領域、抗產卵、軌跡費洛蒙等,而以吸引異性前來交配的性費洛蒙效果最受矚目。

目前已製成商品並推廣應用的性費洛蒙誘引劑,包含甘薯蟻象、花姬捲葉蛾、斜紋夜蛾、甜菜夜蛾、小菜蛾、二化螟、黑角舞蛾等。甘薯蟻象卵由成蟲產入甘薯內,幼蟲孵化後利用口器鑽食甘薯,使甘薯產生惡臭而不能食用。花姬捲葉蛾的幼蟲孵化後隨即鑽入楊桃的果肉內蛀食,直到幼蟲老熟才離開果實,被蛀食的楊桃會變得畸形而失去市場價值。雜食性的斜紋夜蛾幼蟲會在夜間大量取食多種作物的葉片,白天則躲藏到土裡或不易被農藥噴灑到的地方。

由以上的觀察可以發現,這些害蟲的幼蟲階段使農產品大量受害,雖然農民施灑殺蟲劑來防治,奈何這些昆蟲具有躲藏的習性,減少接觸到殺蟲劑的機會。費洛蒙卻可以巧妙地「引蟲入甕」,誘捕具有飛行能力的成蟲,進而使成蟲交配的機會和對象變少,自然能減少下一代害蟲寶寶的出生。

甲基丁香油味惑蟲兒

雖然性費洛蒙是最常使用的方式,但一提到誘引劑的應用,不能不提到誘引界的超級明星 ─ 甲基丁香油。雖然這種簡單的化合物並不是昆蟲產生的費洛蒙,但它的效果類似性費洛蒙誘引劑,除了可從多種植物中萃取外,也可藉由使丁香酚甲基化的方式取得,而人工合成所需成本較萃取低廉。

甲基丁香油廣泛存在於多種植物體或果實中,可以用來誘引特定的果實蠅類害蟲,最常用來誘引令人頭痛的東方果實蠅。這種害蟲除了雌蟲產卵在果實上造成大量危害外,更對農產品出口造成莫大的阻力。在不破壞誘引效果的前提下,添加殺蟲劑製成含毒甲基丁香油,被吸引的東方果實蠅碰觸或取食含毒誘引劑時,就被其中的殺蟲劑殺死,雖然只能引來雄蟲,但誘引效果極佳。

日本曾在琉球群島有計劃地全面空投含毒甲基丁香油的誘殺片,再配合其他防治方式,經過連續數年的努力,成功地使東方果實蠅從琉球群島上徹底消失。這個驚人的成果讓甲基丁香油的應用更快速地發展,至今仍是東方果實蠅重要的監測和誘殺方法。

甲基丁香油的效果雖好,但僅能吸引東方果實蠅雄蟲,會直接危害果實的雌蟲仍在田間飛舞,於是利用雌蟲需要蛋白質使卵巢發育與卵發育的特性,設計出食物誘引劑,吸引前來取食的雌蟲。蛋白質餌劑添加了殺蟲劑後,噴灑在田區四周的雜草或不採收的作物上,前來取食的東方果實蠅雌蟲會因接觸或食入添加的殺蟲劑而死亡。

配合誘捕器的致命誘惑

有些費洛蒙誘引劑不適合像甲基丁香油一樣添加農藥來使用,因而需要配合誘捕器的捕捉。誘捕器入口處通常會採用蝦籠般只進不出的設計,可以有效困住昆蟲。而把開口設計在誘捕器的下方,則是運用昆蟲會往上衝的習性阻止牠們再度離開容器,或在誘捕器下方加裝水盤使昆蟲淹死等。配合以上的設計,費洛蒙誘捕器可以達到大量捕捉、監測族群數量、干擾交尾等不同的目的,使其成為「致命的誘惑」。

大量捕捉法是農友較能接受的方式,利用費洛蒙誘引來的昆蟲大量困在誘捕器中,無論是誘引昆蟲的效果或是說服農友使用的效果都相當好。

害蟲數量的監測應用於田間,可以了解害蟲的族群波動,觀察出特定的規律後便可找出最符合效益的防治方式。應用於機場和碼頭附近,則可用來偵測特定昆蟲是否隨著貨櫃、商品進口而「偷渡」,建立起外來入侵生物的警報系統。

干擾交尾的方式較少使用,因為所需成本較前兩者高。這方法是在田間大量吊掛高濃度的性費洛蒙,如前文所述,昆蟲會持續往濃度較高的方向移動,若整個田區都籠罩在高濃度的費洛蒙中,昆蟲會迷失方向,找不到真正可以交尾的異性,降低了下一代害蟲產生的風險。

除了性費洛蒙和甲基丁香油外,仍有許多利用氣味的例子,比如利用薊馬的警戒費洛蒙,可以騙得薊馬四處逃竄而離開本來的藏身處,使牠較容易接觸到藥劑而增加防治效率。

陷阱的細節和配套

上述的眾多「死亡陷阱」在應用時有些細節常常被忽略,導致成效不彰。例如,同樣屬於果實蠅類的瓜實蠅較不會被甲基丁香油吸引,但牠們的外形很像,多數農友無法自行分辨,常誤用甲基丁香油卻達不到較佳的誘捕效果。由此可知,明確了解目標害蟲的種類是相當重要的第一步!因為這些費洛蒙或誘引劑都是具有高度專一性的訊號分子,即便是血緣關係相近的種與種之間也有很大的差異。

此外,誘引劑的吊掛方式、保存方式等也常常被忽略,沒有按照推薦的方式使用。例如,在單個誘捕器中裝置兩種氣味來源,這樣的使用並不能加乘誘捕能力,反而會落得兩頭空的下場。

另一方面,誘引劑通常會伴隨著其他防治方法一起施用,以儘量減低化學藥劑的使用量,減少對生態環境的衝擊,在兼顧作物保護的原則下維護農民的合理利益。配合使用的方法很多,如深耕並曝曬田地、引水淹田、果實套袋、網室栽培、適當修剪作物、天敵施放和保護等。這些方法中最能見效的措施簡單到令人咋舌,卻也常常被人遺忘,那就是田間衛生。維持環境的整潔,把染病的枝條、葉片,遭受蟲害掉落的果實、花瓣儘快移除,病蟲害自然不容易找上門,更遑論在田間生生不息!

適度留意這些應用的細節和配套措施,你也可以成為神奇的「花衣魔笛手」,在儘量不影響環境的情況下吹奏出美妙的笛音來誘引特定的目標,引領有害的昆蟲跳入「死亡陷阱」。
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