[发明专利]用于驱避咖啡果小蠹的组合物和方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2014年11月11日提交的美国临时申请号62/078,080的权益，所述申请的教义明确地以引用的方式并入。

关于联邦资助的研究/开发的声明

不适用

背景

1.发明领域

本发明涉及用于控制咖啡果小蠹(Hypothenemus hampei)(咖啡果小蠹(coffee berry borer)，CBB)在世界范围内对咖啡来说经济上最重要的害虫)的产品、系统和方法。更具体地说，本发明涉及出于种群控制和作物保护两者的目的，通过使用具有强效和不同行为影响的挥发性化学信息素驱避CBB的方法和系统。所述化学信息素制剂可以广泛方式使用，包括有待在受控制区域中部署的整体驱避剂和浸渍驱避剂的橡胶，以及可适于喷洒施加的液体制剂。

2.发明背景

被称为化学信息素的存在于传播某种形式的信息的环境中的化学品被节肢动物广泛用于相互交流并且可用于病虫害治理策略中。

使用化学信息素用于驱避方法的直接害虫治理可提供对农业和林业中的关键鞘翅目害虫的优异抑制。大规模实施项目已经产生了杀虫剂使用的显著减少，同时维持可接受的低作物损害水平。

咖啡果小蠹(CBB)(Hypothenemus hampei)是世界范围内咖啡的经济上最重要的害虫，每年造成估计5亿美元的损失。

甲虫是安哥拉本土的，然而在20世纪早期它将其范围扩展至整个非洲并且自那以后一直如此。据信大多数侵袭是由于引进受污染的种子(俗称豆类)而发生。无论侵袭模式如何，CBB已将其范围有效地扩展至世界上的每个主要咖啡生产国，在2010年登陆美国夏威夷洲。

咖啡工业每年的估计全球经济价值介于700亿美元与900亿美元之间。咖啡的每磅零售价格可取决于各种产品参数和消费者市场而显著变化，例如，取决于产品，美国市场的每磅咖啡价格在2美元-30美元的范围内。由于这些定价变化，CBB损失对一些品种的经济影响显著大于其他品种。当CBB的密度达到非常高的水平时，它们可在收获期在100％的浆果受侵扰的情况下导致35％以上的产量损失，如果收获延迟则可出现更大的损失。除了直接损失，CBB损害可使咖啡价格降低30％-40％。

CBB是咖啡工业中的如此破坏力，因为整个幼虫期和大部分成虫期均在咖啡果中度过。雄性从不从浆果中显露出来，因此雄性CBB从发育至交配的整个生命周期仅限于其孵化的同一咖啡果。另一方面，雌性CBB保持在咖啡果中直到交配。一旦交配，雌性CBB侵袭不成熟的和成熟的咖啡果。侵袭雌性在咖啡果中钻孔，并且以2至3个卵/天的速率在种子中产卵持续20天时间段。幼虫依靠种子生存直到它们成熟并交配，从而重复所述周期。存在10:1的有利于雌性的性别比例；从而允许在整个咖啡种植园中快速增殖。此外，由于大部分生命周期发生在浆果内部，所以防治策略(化学和非化学两者)受到很大限制。

因为雌性CBB能够飞行并且其寿命允许长时间活动(在正确环境条件下接近六个月)，所以对发育中浆果的损害可在全年发生。已经报道了由于CBB所致的三种类型的损害：1)嫩浆果的过早掉落，2)受侵扰的成熟浆果对继发侵染的脆弱性增加，以及3)咖啡的产量和质量两者的降低，从而降低作物的利润率。

历史上，咖啡农依赖于硫丹来控制CBB，但截至2011年4月，它已在全球逐步淘汰。硫丹是通过像内分泌干扰物一样起作用来对人类健康构成重大风险的高毒性化学物质。它还具有较高的生物体内积累潜力，这可能对咖啡种植园周围的整个生态系统产生负面影响。此外，CBB的生命周期使得大多数防治措施几乎无法接近。咖啡农一直处于非常困难的境地，他们必须用杀虫剂对抗CBB，而杀虫剂尚未针对对CBB的有效性进行评估或被标示用于咖啡。迄今为止使用的大多数杀虫剂已被证明对于CBB的防治无效。

含有真菌白僵菌(Beauveria bassiana)的孢子的真菌杀虫剂(Mycoinsecticide)防治产品，如EPA注册的 ES(BioWorks,Victor,NY,US)已经证明了降低雌性产卵率和幼虫产量并增加CBB死亡率的能力。然而，所述产品需要直接至浆果和周围地面覆盖的两次单独施加(一次中期和一次晚期)，从而增加规划和后勤需求。此外，所述产品每次施加花费60美元-90美元/英亩，从而使整体保护成本昂贵。

或者，咖啡农可采用各种栽培防治或卫生方法来减少种植园内的CBB种群：在果实发育(包括收获)之前和期间除去浆果并捕获，和收获后种植园环境卫生。