樹木を食害する害虫が忌避する木伝播振動の解析

摘要

世界各地のマツに壊滅的な打撃を与えているマツ枯れ病は，病原体（マツノザイセンチュウ）を，マツノマダラカミキリが媒介することで伝染する．これまでのマツ枯れ病対策は，化学農薬の散布によるマツノマダラカミキリの駆除が主であった．環境に配慮した害虫防除は世界的な潮流であり，農薬使用量を軽減し，環境保全型の防除への転換が求められており，農薬を使わない有効な防除技術として，固体や空気を伝播する振動を利用して害虫の行動を制御する方法がある．固体を伝播する振動は，ほとんどの昆虫において捕食者の接近を意味し，忌避をひきおこす．そのため，カミキリムシ類を含めた広範な害虫種において，振動による行動制御が期待できる．振動を用いた防除の試みは害虫種を問わず皆無であるが，マツノマダラカミキリが脚部にある弦音器官で振動を感知することや，振動に対して忌避するなど敏感な行動を示すことが明らかになっている．これらから，適切な振動を与えることによってマツノマダラカミキリの行動を制御し，防除に応用できる可能性が見出された．本研究では，マツを伝わる振動を用いたマツノマダラカミキリの行動制御法を開発するために必要な，マツの振動特性の解明を目的とし，加振方法の違いによる振動伝播速度への影響を検討するために，インパルス加振および正弦波加振による実測およびシミュレーションを行い，以下の知見を得た．（1）インパルス加振時は，正弦波加振時に比べ，計測による振動伝播速度のばらつきが大きく，特に樹皮の速度については，求めることができなかった．樹木の振動モードの違いにより，振動の伝播を正しくとれない可能性がある．（2）正弦波加振では安定して速度を求めることができ，加振点から遠い部位では位相速度が速くなった．また，応力波の伝播に対して，樹木全体の振動は複雑であり，実験より位相速度を求めるためには，ひずみを検出することができるPVDFフィルムを使用した方が良い．