CN111903676A - 一种传粉昆虫的引诱剂及其提高植物结实率的方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及传粉昆虫的引诱剂制备技术领域,特别是涉及一种传粉昆虫的引诱剂及其提高植物结实率的方法和应用,所述的引诱剂是将二甲基三硫醚或二甲基二硫醚与辅料混合制备而成,所述引诱剂中二甲基三硫醚的含量为0.001mg/kg~10g/kg;二甲基二硫醚的含量为0.1mg/kg~10g/kg。本发明通过将二甲基三硫醚和二甲基二硫醚融入到固体石蜡中来吸引传粉昆虫,有效改善了锁阳花期传粉昆虫不足的现状,显著提高锁阳结实率,本发明制得的引诱剂挥发度低,使用后引诱剂呈稳定的、可持续的挥发状态,引诱剂的使用时间更长,补充频率更低对植物的生殖器官无损伤作用;为锁阳野生抚育、人工栽培和产业的发展提供了理论和物质基础。

Description

一种传粉昆虫的引诱剂及其提高植物结实率的方法和应用
技术领域
本发明涉及传粉昆虫的引诱剂制备技术领域,特别是涉及一种传粉昆虫的引诱剂及其提高植物结实率的方法和应用。
背景技术
锁阳(Cynomorium songaricum Rupr.)为锁阳科(Cynomoriaceae)锁阳属植物,是一种多年生寄生草本植物,主要寄生在蒺藜科植物白刺的根部,其肉质茎可入药,具补肾阳、益精血、润肠通便的功效,号称“不老药”,在蒙医及其他少数民族医学药用历史悠久,是重要的中药和蒙药资源。目前,市面所售的锁阳绝大部分来自野生种群。人们受经济利益的驱使,在草原上滥垦滥挖,使锁阳野生资源锐减。锁阳已被内蒙古、新疆、青海于2009年以前列入各省(自治区)的《重点保护野生植物名录》。在2013年9月2日发布的《中国生物多样性红色名录(高等植物卷)》中将其评为易危植物。由于药用的需求不断增长,人们开始重视锁阳的人工栽培,但是实现锁阳人工栽培的可持续性,一方面需要优质的种质资源,另一方面也需要通过种植技术提高其产量。
锁阳是异株异花传粉的被子植物,主要依赖双翅目昆虫传粉,锁阳生长在风沙频繁的荒漠,且花期无臭味,不能吸引充足的昆虫传粉,花粉限制常导致锁阳的结实率低,在自然状态下锁阳的结实率常常低于56%。人为增加传粉者是显著提高水果和作物坐果结实的有效方法。在拟腐植物传粉过程中,二甲基三硫醚和二甲基二硫醚在吸引腐肉型蝇丽蝇和麻蝇等传粉者发挥重要作用①②。专利“200710029157.7”公开了一种桔小实蝇食物诱剂中二甲基三硫醚和二甲基二硫醚作为桔小实蝇食物诱剂中的添加物来防治桔小实蝇。专利“201510711687.4”公开了利用传粉昆虫生产花魔芋杂交实生种子的方法,所述方法直接将液体二甲基寡硫醚添加到花序中吸引传粉者,所吸引的有效传粉者为麻蝇、蠼螋、甲虫、隐翅虫。发明人在研究中发现,锁阳传粉的双翅目昆虫中,花蝇科占34.24-37.38%、蝇科占16.99-26.26%、丽蝇科占2.86-7.93%、麻蝇科占6.48-18.01%、广口蝇科占0.16-14.51%、寄蝇科占1.05-3.30%。
发明人发现,引诱剂二甲基三硫醚和二甲基二硫醚常温下为液体有机物,直接应用或者通过有机溶剂分散后应用于植物的生殖器官会导致应用部位脱水死亡;且适宜锁阳生长的荒漠环境中超高的地表温度极大地降低了二甲基三硫醚和二甲基二硫醚功效持续时长,直接使用二甲基三硫醚和二甲基二硫醚,锁阳种子产量的提升效果也不明显。上述原因导致了在使用的过程中需要频繁补充引诱剂,一方面费财费力,另一方面对于花期较长的植物损伤更甚。因此,如何降低二甲基三硫醚和二甲基二硫醚对植物本身的伤害以及降低二甲基三硫醚和二甲基二硫醚挥发速率,并将其应用于荒漠植物是本领域技术人员想解决但长期未解决的技术问题。
参考文献:
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本发明所述的荒漠:可以分为岩漠、砾漠(又称戈壁)、沙漠、泥漠和盐漠。
发明内容
针对上述技术问题,本发明公开了一种传粉昆虫的引诱剂,所述的引诱剂能够在不改变传粉昆虫种类的条件下,增加丽蝇和麻蝇的数量,促进异花的花粉落置,从而提高锁阳结实率。
本发明的目的是提供一种专用于提高荒漠植物结实率的传粉昆虫引诱剂,所述的引诱剂是将引诱成分与辅料混合制备而成,所述的辅料为石蜡、活性炭、硅胶或氧化铝的一种或几种。
优选地,所述的辅料为石蜡。
优选地,所述的荒漠植物为锁阳。
优选地,所述的引诱剂是将二甲基三硫醚与辅料混合制备而成,所述的引诱剂中二甲基三硫醚的含量为0.001mg/kg~10g/kg。
优选地,所述的辅料为石蜡。
优选的,所述的引诱剂中二甲基三硫醚的含量为10mg/kg~10g/kg。
优选的,所述的引诱剂中二甲基三硫醚的含量为100mg/kg~10g/kg。
优选地,所述的引诱剂是将二甲基二硫醚与辅料混合制备而成,所述的引诱剂中二甲基二硫醚的含量为0.1mg/kg~10g/kg。
优选地,所述的辅料为石蜡。
优选的,所述的引诱剂中二甲基二硫醚的含量为10mg/kg~10g/kg。
优选的,所述的二甲基二硫醚的含量为100mg/kg~10g/kg。
所述的引诱剂的制备方法,所述的方法包括以下步骤:
(1)称取二甲基三硫醚或二甲基二硫醚,分别溶于融化后的辅料中;
(2)取上述溶液,再次溶于融化后的辅料中;
(3)将步骤(2)所得辅料溶液倒入预冷的模具中,凉水浴冷却后即得二甲基三硫醚或二甲基二硫醚固体引诱剂。
所述的引诱剂在促进荒漠植物结实中的应用。
所述的引诱剂在促进锁阳结实中的应用。
本发明所述的引诱剂在吸引传粉昆虫以促进锁阳传粉结实的方法,包括如下步骤:
(1)选择开始开花的锁阳居群,每个居群不低于5株锁阳;
(2)将专用的传粉者引诱剂2块埋到步骤(1)中每株锁阳花序正下方的地表处,距离茎0.5cm的位置,覆沙0.5-1cm,每3日更新一次引诱剂;
(3)在6月中旬花期结束收回步骤(2)的引诱剂,在每个花序上套70目纱网袋防虫害和落实;
(4)在7月中旬采收步骤(3)中的锁阳花序,光照充足且通风的条件下晾晒干燥,测定结实率:
(5)在盛花期和种熟后,分别在花序上部、中部和下部用打孔器采集各花序单位面积的小花和种子,每个部位在3个方向各取1次,然后进行各个花序的单位面积的雌花数和结实数计数,结实率=单位面积平均结实数/单位面积平均雌花数×100%。
本发明的有益效果是:①本发明将二甲基三硫醚和二甲基二硫醚作为锁阳引诱剂,有效改善锁阳花期传粉昆虫不足的现状,从而摆脱锁阳雌花柱头花粉限制导致的不实的情况,显著提高锁阳结实率,最高可达43.07%。②本发明人在实验过程中发现,锁阳所生长的荒漠地表温度高,且二甲基三硫醚和二甲基二硫醚易挥发,要想达到引诱传粉昆虫以提高结实率的目的,需要频繁补充引诱剂,一方面费财费力,另一方面对于花期较长的植物损伤更甚,针对上述技术问题,发明人将二甲基三硫醚和二甲基二硫醚融入到固体石蜡中,使引诱剂呈稳定的、可持续的挥发状态,引诱剂使用时间延长,补充频率降低,减少损伤;③同时,在制备二甲基二硫醚固体引诱剂时,先将二甲基二硫醚融于少量融化态的石蜡中,提高了溶液的沸点,减少了挥发;④发明人将制备得到的引诱剂埋到开始开花的每株锁阳花序正下方的地表处,距离茎0.5cm的位置,覆沙0.5-1cm,每3日更新一次引诱剂,达到引诱昆虫目的的同时解决了二甲基三硫醚和二甲基二硫醚对植物的生殖器官的损伤作用;⑤本发明所提供的引诱剂所吸引的昆虫为双翅目昆虫,并没有改变锁阳的传粉昆虫类别。为锁阳野生抚育、人工栽培和产业的发展提供了理论和物质基础。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本发明的发明内容进行详细的阐述,但是本发明的保护范围并不限于以下实施例。
以下实施例中如无特殊说明,均为常规方法,所用材料、试剂若无特殊说明,均可从常规商业渠道获得。
名词结实:
1.不实:不结果实。
2.结实率:结实率=单位面积平均结实数/单位面积平均雌花数×100%
实施例一、引诱剂的制备
1.二甲基三硫醚固体引诱剂
称取10.0mg二甲基三硫醚溶于10ml液体石蜡,取1μl、10μl、100μl、1ml溶液,分别溶于30g液体石蜡中,
继续称取10.0mg、100.0mg、1.0g、10.0g二甲基三硫醚,分别溶于30g液体石蜡中,将上述二甲基三硫醚液体石蜡溶液分别倒入搅拌旋转的70℃水浴熔化的1kg石蜡(熔点60℃)溶剂中完全分散,然后将溶液倒入体积为2×1×0.5cm3预冷的模具中,凉水浴冷却后即得0.001mg/kg、0.01mg/kg、0.1mg/kg、1mg/kg、10mg/kg、100mg/kg、1g/kg、10g/kg的二甲基三硫醚固体引诱剂。
2.二甲基二硫醚固体引诱剂
二甲基二硫醚固体引诱剂制备方法同上述二甲基三硫醚固体引诱剂法。
实施例二、添加固体引诱剂对锁阳结实的影响
1.实验分组
将实施例一制备获得的二甲基三硫醚固定引诱剂和二甲基二硫醚固体引诱剂分为不同的对照组,且各组按照添加成分的剂量分为不同的组。
设置对照组,对照组中的石蜡块不添加任何成分。
2.实验过程
(1)选择内蒙古阿拉善左旗巴润别立镇沙日霍德嘎查(N38°27';E105°23')(位于腾格里荒漠东南部)3个锁阳样方,样方间相距300米以上,每个样方(2×2m2)内锁阳数量不低于5株,在每个样方内每株锁阳基部埋2块(2×1×0.5cm3)石蜡块(熔点60℃),覆沙厚度0.5-1cm,每隔2日更新一次蜡块,按照石蜡块中添加的成分和剂量区别为不同的组。
(2)在开花期间要防止花序沙埋,及时清除埋沙,防止甲虫对花序啃食,可以采用人工捕捉除虫。
(3)在6月中旬居群花期结束后停止处理,在每个花序上套70目纱网袋防虫害和落实。
(4)在7月中旬采收锁阳花序,光照充足且通风的条件下晾晒干燥,测定结实率。
3.实验结果
各组的锁阳结实率和增长率如表1所示。
表1不同组别的锁阳结实率
Figure BDA0002556640520000061
Figure BDA0002556640520000071
不同字母代表P<0.05水平差异显著
通过上述实验我们可以得出,相较于对照组,二甲基三硫醚固体引诱剂组和二甲基二硫醚固体引诱剂组均能提高锁阳结实率。其中,二甲基三硫醚固体引诱剂组在剂量为0.1mg/kg-10g/kg时能显著提高锁阳的结实率;二甲基二硫醚固体引诱剂组在剂量为0.1mg/kg-10g/kg时能显著提高锁阳的结实率。本发明通过对锁阳自然种群人工添加锁阳传粉昆虫引诱剂,增加昆虫传粉,是实现锁阳野生抚育和人工栽培中种子优质高产高效的有效方法,为锁阳野生抚育、人工栽培和产业发展的提供了基础。
将本发明所公开的引诱成分二甲基三硫醚或者二甲基二硫醚替换为其他的引诱成分,与石蜡混合并将其应用在荒漠中的其他植物中,属于本发明所请求保护的范围,这在本领域技术人员可以理解的。

Claims (9)

1.一种专用于提高荒漠植物结实率的传粉昆虫引诱剂,其特征在于,所述的引诱剂是将引诱成分与辅料混合制备而成,所述的辅料为石蜡、活性炭、硅胶或氧化铝的一种或几种。
2.如权利要求1所述的引诱剂,其特征在于,所述的辅料为石蜡。
3.如权利要求2所述的引诱剂,其特征在于,所述的荒漠植物为锁阳。
4.如权利要求1所述的引诱剂,其特征在于,所述的引诱剂是将二甲基三硫醚与辅料混合制备而成,所述的引诱剂中二甲基三硫醚的含量为0.001mg/kg~10g/kg。
5.如权利要求1所述的引诱剂,其特征在于,所述的引诱剂是将二甲基二硫醚与辅料混合制备而成,所述的引诱剂中二甲基二硫醚的含量为0.1mg/kg~10g/kg。
6.如权利要求4或5所述的引诱剂的制备方法,其特征在于,所述的方法包括以下步骤:
(1)称取二甲基三硫醚或二甲基二硫醚,分别溶于融化后的辅料中;
(2)取上述溶液,再次溶于融化后的辅料中;
(3)将步骤(2)所得辅料溶液倒入预冷的模具中,凉水浴冷却后即得二甲基三硫醚或二甲基二硫醚固体引诱剂。
7.如权利要求1所述的引诱剂在促进荒漠植物结实中的应用。
8.如权利要求1所述的引诱剂在促进锁阳结实中的应用。
9.如权利要求4或5所述的引诱剂在吸引传粉昆虫以促进锁阳传粉结实的方法,其特征在于,所述的方法包括如下步骤:
(1)选择开始开花的锁阳居群,每个居群不低于5株锁阳;
(2)将所述的引诱剂2块埋到步骤(1)中每株锁阳花序正下方的地表处,距离茎0.5cm的位置,覆沙0.5-1cm,每3日更新一次引诱剂,直至花期结束。
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