云杉八齿小蠹是重要的森林蛀干害虫,爆发成灾时会对欧亚大陆云杉林生态系统造成巨大破坏。中国林科院森环森保所与中国人民大学化学系有关课题组合作研发云杉八齿小蠹信息素智能缓释材料用于小蠹生物防控。
开发昆虫信息素智能缓释材料一直是国内外研究的热点课题。基于云杉八齿小蠹喜光喜温、白天活动的生物学特性,研发一种基于光热转换智能缓释材料,以期对小蠹进行长时效防控。具体而言,我们制备了一种多孔疏水聚氨酯,表面熏蒸处理一层聚吡咯光热转换材料,α-蒎烯和马鞭草烯醇信息素热溶解在石蜡中,然后填充在光热转化材料孔隙。阳光照射时,光热材料产生的热量溶解石蜡,释放信息素用于诱捕小蠹。阴雨天时,云杉八齿小蠹不活动,低温造成石蜡难以溶解,信息素封存在缓释材料中不释放,从而不发挥生物活性(图1)。
智能缓释材料野外表现出与云杉八齿小蠹生物节律同步的性质,仅在小蠹活动期释放,达到“敌进我进,敌退我退”之目的。野外连续应用21天,缓释材料依然表现出良好的缓释性能(图2)。该智能缓释材料制作成本低廉,可批量生产,为林业害虫长时效防控提供新思路。
中国人民大学化学系潘乾灏硕士和中国林科院森环森保所方加兴博士为论文共同一作。研究成果发表于国际著名期刊Chemical Engineering Journal。本项目得到了国家自然科学基金杰青项目和中国林科院院所基本科研业务费项目的共同资助。(孔祥波/森环森保所)
孔祥波 中国林科院森环森保所 2022-04-19