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  《宁波农业科技》
几种非寄主植物对甘蓝 主要害虫的田间驱避作用比较
作者:孙梅梅    更新时间:2017-03-29 点击数:1205
 几种非寄主植物对甘蓝

主要害虫的田间驱避作用比较[*]

孙梅梅,谌江华,姚红燕,柴伟纲

(宁波市农业科学研究院  315040

摘要:在田间测定了大蒜、薄荷、紫娇花等7种非寄主植物对甘蓝蚜、小菜蛾和菜青虫3种甘蓝主要害虫的有效驱避距离及田间套种后对3种害虫消长动态的影响。结果表明,在甘蓝大棚内两进门口处套种大蒜、薄荷后,甘蓝蚜发生量分别减少58.35%56.17%,小菜蛾发生量分别减少52.04%40.52%;套种大蒜和紫娇花后,菜青虫发生量分别减少55.36%41.52%。还明确了7种非寄主植物对甘蓝蚜、小菜蛾和菜青虫等3种甘蓝主要害虫的有效驱避距离:大蒜对菜青虫的有效驱避距离为3m,对甘蓝蚜为1m,对小菜蛾为0.5m;薄荷对甘蓝蚜的有效驱避距离为3m,对菜青虫为1m,对小菜蛾驱避效果不显著;其他处理对3种害虫的有效驱避距离均在0.5m以下。驱避效果总体比较结果排序为:大蒜>薄荷>薰衣草、迷迭香、一抹香、鼠尾草、紫娇花。

关键词:驱避;蚜虫;小菜蛾;菜青虫;非寄主植物

在植物与昆虫的长期进化过程中,昆虫表现出特化的取食习性,往往取食在分类上近缘的植物种类,甚至专门取食植物特定部位。没有一种植物能避免昆虫为害,也没有一种植物能被所有昆虫所为害[1]。即使是多食性的昆虫,其寄主植物的种类最多几百种。因此,对一种植食性昆虫而言,绝大多数植物为非寄主植物,意味着发掘非寄主植物控制害虫的作用具有更加广阔的空间[2]。植物自身释放的次生物质能对植食性昆虫个体产生引诱或排斥作用[3]。植物挥发物作为次生代谢产物中重要的一部分,主要指从叶表和植物表面散发的挥发性物质,分子量在100~200,包括烃类、醇类、醛类、酮类、有机酸、酯、含氮化合物以及有机硫等化合物[4]。其组分易受植物种类、品种、生育期、不同部位、环境条件以及其他生物取食等因子的影响,从而引起昆虫行为反应的变化[5]。利用植物次生物质保护植物,对人畜安全,害虫不易产生抗性,具有广阔的应用前景[ 6]。然而,植物次生物质对害虫的驱避作用多数集中在室内研究,对于田间驱避效果鲜有报道。本文选择了具有芳香或刺激气味的植物直接种植在作物附近,以考察其对主要害虫的驱避效果,旨在为植物次生物质的利用技术提供理论支持。

1  材料与方法

1.1 供试植物

试验所用的薄荷、薰衣草、迷迭香、一抹香、鼠尾草、紫娇花秧苗均购自宁波市花鸟市场,并在实验基地大棚内培育30d后供移栽;大蒜种购自超市,并经播种培育40d后供移栽。具体见表1

1 供试植物名录

科名

属名

种名

唇形科 Lamiaceae

薄荷属Mentha

薄荷M. haplocalyx Briq.

唇形科 Lamiaceae

薰衣草属Lavandula Linn.

薰衣草L. angustifolia Mill.

唇形科 Lamiaceae

迷迭香属Rosmarinus

迷迭香R. officinalis

牻牛儿苗科Geraniaceae

天竺葵属Pelargonium L Herit.

一抹香P. odoratissimum

唇形科 Lamiaceae

鼠尾草属Salvia Linn.

鼠尾草S. japonicaThunb.

石蒜科Amaryllidaceae

紫娇花属Tulbaghia

紫娇花T. violacea

百合科Liliaceae

葱属Alliaceae

大蒜A. sativum L.

试验所用甘蓝(Brassica oleracea L.品种为京丰1号。2014515日播种,65日移栽,815日采收。

1.2  试验方法

1.2.1 试验设计

试验在宁波市农科院位于鄞州横溪镇的半山区试验基地进行,试验区域周边山地均为竹林,区域内全面禁用化学农药、不种植其它含挥发性物质的植物。试验采用48m×36m钢管大棚全覆膜栽培,两端安装可关闭的门,7种供试植物的种植带分别位于每个大棚内靠近门处,带宽同棚内甘蓝的种植宽度,带长1m,每个大棚两端各种植1种供试植物,以不种植的甘蓝为对照,共8个处理,每个处理的面积为8m×17m。甘蓝种植的行株距为50cm×45cm,大蒜为20cm×20cm,其余参试植物为50cm×30cm。种苗处理、移栽或播种同常规,试验期间田间不使用化学农药,其他栽培和肥水管理同一般大田栽培。

1.2.2 观察记载

不同种植距离的害虫发生量调查:自甘蓝移栽后(65日)开始调查至采收前(814日),每7d调查1次,每次分别调查距供试植物0.513510m处甘蓝上蚜虫、小菜蛾和菜青虫幼虫的数量,对照区调查距门口第一排甘蓝0.513510m处甘蓝上蚜虫、小菜蛾和菜青虫的数量。每点定点调查5株甘蓝。计算防控效果。

不同处理区害虫发生总量调查:自甘蓝移栽后开始调查至采收,按照“五点取样法”调查,每处理调查5个点,每点5株甘蓝,7d调查1次,记载每株甘蓝上蚜虫、小菜蛾和菜青虫幼虫的数量。

结果与分析

2.1 不同供试植物对甘蓝蚜田间发生情况的影响

2.1.1不同供试植物对甘蓝蚜的有效驱避距离

为明确不同供试植物对甘蓝蚜的有效驱避距离,试验调查了5种距离下甘蓝蚜虫的发生量,并计算了防控效果,结果见表2。由表2可知,对照区田间虫口数分布较均匀,处理区田间虫口量与非寄主植物的种植距离显著相关,距离越近,虫口减少越明显。采用薄荷、迷迭香、一抹香、大蒜的处理区,距离为0.5m的调查点甘蓝蚜发生量显著低于距离5m以上的调查点,差异均达显著水平;采用薰衣草、鼠尾草、紫娇花的处理区,距离为0.5m的调查点甘蓝蚜发生量显著低于距离3m以上的调查点,差异均达显著水平;说明不同供试植物因其次生物质释放的数量与影响范围不同,对害虫的驱避范围有显著的差异。

从表2还可得出,种植薄荷的处理区对甘蓝蚜的防控效果最好,3m内防控效果均在40%以上;其次是大蒜,对1m内甘蓝蚜的防效在40%以上;其他处理防效达到40%的距离均为0.5m。说明薄荷对甘蓝蚜的有效驱避距离在3m左右,大蒜为1m左右,其他处理为0.5m左右。

 


2 不同种植距离的7种供试植物对甘蓝蚜的防控效果

调查距离(m

薄荷

薰衣草

迷迭香

一抹香

鼠尾草

紫娇花

大蒜

空白对照

虫口数

(头/株)

防效(%

虫口数

(头/株)

防效(%

虫口数

(头/株)

防效(%

虫口数

(头/株)

防效(%

虫口数

(头/株)

防效(%

虫口数

(头/株)

防效(%

虫口数

(头/株)

防效(%

虫口数

(头/株)

0.5

73.6±16.8c

57.26

81.6±11.3b

52.61

81.2±25.8b

52.85

82.2±18.2b

52.26

76.0±18.5b

55.87

98.4±23.0b

42.86

66.6±15.0c

61.32

172.2±28.0a

1

86.6±20.1c

46.94

111.4±15.5ab

31.74

109.0±24.3ab

33.21

111.0±26.1ab

31.99

116.8±16.5ab

28.43

104.8±11.9b

35.78

91.4±21.5bc

44.00

163.2±28.1a

3

90.4±23.9c

45.34

123.6±38.2a

25.27

118.6±25.0ab

28.30

118.4±25.7ab

28.42

124.2±17.7a

24.91

151.8±25.0a

8.22

99.8±15.7bc

39.66

165.4±30.2a

5

138.4±15.8b

11.96

123.4±32.8a

21.50

130.6±30.5a

16.92

152.8±50.3a

2.80

139.2±41.2a

11.45

171.6±24.1a

-9.16

112.0±20.7b

28.75

157.2±27.4a

10

177.1±24.3a

-1.14

135.2±22.7a

22.74

138.6±29.5a

20.80

158.6±56.2a

9.37

158.6±43.8a

9.37

161.4±45.9a

7.77

197.8±40.4a

-13.03

175.0±33.4a

注:表中数据为65~814日期间调查的单株甘蓝平均累计虫口数±标准差,每列不同字母表示5%水平差异显著,下同。


2.1.2 不同供试植物对甘蓝蚜种群消长规律的影响

在试验区蚜虫发生期,系统调查不同供试植物对各处理区甘蓝蚜发生量的影响,结果见图1。由图1可知,处理区和对照区田间蚜虫的虫口消长规律基本一致,均在710日出现虫口高峰,但处理区的虫口量明显低于对照区。如710日虫口高峰期,对照区虫口量为41.2/株,而薄荷、大蒜处理区仅为19.3/株和19.6/株。从整个调查期间的累计虫口量看,对照区累计虫口数达230/株,而大蒜、薄荷处理区仅分别为95.8/株和100.8/株,分别减少58.35%56.17%,虫口减少效应明显。

2.2  不同供试植物对甘蓝小菜蛾田间发生情况的影响

2.2.1 不同供试植物对小菜蛾的有效驱避距离

5种距离下甘蓝小菜蛾的发生量见表3。由表3可知,各调查点甘蓝小菜蛾的发生量与其距离供试植物的远近相关,距离越近,虫口越少。其中,采用大蒜处理的处理区,距离5m的调查点小菜蛾发生量为27.8/株,较距离0.5~3m调查点的14.2~16.8/株显著增长,差异均达显著水平;采用薰衣草、迷迭香、紫娇花处理的小区虫口数明显增长点出现在3m处;采用薄荷、一抹香、鼠尾草处理的小区,虫口数虽没有明显的增长点,但也存在随着距离的增加而增加的趋势。

7种供试植物对小菜蛾的防控效果比对甘蓝蚜和菜青虫的差,除了距大蒜0.5m处防控效果达44.53%外,其余处理防控效果均在40%以下。说明大蒜对小菜蛾的有效驱避距离在0.5m左右,而其他供试植物则驱避效果不显著。


3 不同种植距离的7种供试植物对小菜蛾的防控效果

调查距离(m

薄荷

薰衣草

迷迭香

一抹香

鼠尾草

紫娇花

大蒜

空白对照

虫口数

(头/株)

防效(%

虫口数

(头/株)

防效(%

虫口数

(头/株)

防效(%

虫口数

(头/株)

防效(%

虫口数

(头/株)

防效(%

虫口数

(头/株)

防效(%

虫口数

(头/株)

防效(%

虫口数

(头/株)

0.5

16.2±1.9c

36.72

17.8±1.9b

30.47

15.8±3.1b

38.28

15.4±3.0c

39.84

17.4±1.7b

32.03

19.0±1.2b

25.78

14.2±1.5b

44.53

25.6±3.6a

1

18.8±2.6bc

28.79

18.6±1.9b

29.55

17.4±2.4b

34.09

18.6±4.4bc

29.55

20.0±4.8ab

24.24

19.0±3.2b

28.03

16.0±2.5b

39.39

26.4±4.5a

3

20.8±2.9b

12.61

24.6±2.6a

-3.36

24.2±2.6a

-1.68

21.4±4.5ab

10.08

22.2±4.2ab

6.72

25.0±2.7a

-5.04

16.8±2.6b

29.41

23.8±3.3a

5

24.6±2.3a

7.52

26.0±2.0a

2.26

25.6±1.8a

3.76

24.4±3.8a

8.27

23.2±1.6a

12.78

26.6±2.4a

0.00

27.8±1.5a

-4.51

26.6±3.8a

10

25.8±2.6a

-4.03

25.8±2.9a

-4.03

27.6±3.0a

-11.29

26.0±2.9a

-4.84

25.0±3.2a

-0.81

27.0±2.6a

-8.87

27.6±1.5a

-11.29

24.8±2.6a

 

 

 

 

 

 


2.2.2  不同供试植物对小菜蛾种群数量消长的影响

不同供试植物对各处理区甘蓝小菜蛾种群消长动态影响的调查结果显示(图2),处理区与对照区小菜蛾种群消长动态基本一致,均在814日出现虫口高峰,但处理区的虫口量明显低于对照区。如814日虫口高峰期,对照区虫口量达6.2/株,而薄荷、大蒜处理区的虫口量分别为4.2/株和4.3/株。从整个调查期间的累计虫口量看,对照区达26.9/株,而大蒜、薄荷处理区分别为12.9/株和16/株,减少52.04%40.52%,虫口减少效应明显。

2.3 不同供试植物对菜青虫种群数量的影响

2.3.1 不同供试植物对菜青虫的有效驱避距离

5种距离下甘蓝菜青虫的发生量见表4。由表4可知,各调查点甘蓝菜青虫的发生量与其距离供试植物的远近相关,距离越近,虫口越少。其中,大蒜处理区5m调查点菜青虫的发生量为18.4/株,显著高于0.5~3m调查点的8.0~10.6/株,差异达显著水平;薄荷、迷迭香、一抹香、鼠尾草处理区,虫口量的明显增长点出现在3m处;而薰衣草、紫娇花套种田,虫口数虽没有明显的增长点,但也存在随着距离的增加而增加的趋势。

从表2还可得出,种植大蒜的处理区对菜青虫的防控效果最好,距大蒜3m的调查点防控效果仍为48.04%;而薄荷、薰衣草、一抹香、鼠尾草、紫娇花等5种供试植物,对1m内菜青虫的防效在40%以上;迷迭香处理的防效最差。说明大蒜对菜青虫的有效驱避距离在3m左右,薄荷、薰衣草、一抹香、鼠尾草、紫娇花为1m左右。


4不同种植距离的7种供试植物对菜青虫的防控效果

调查距离(m

薄荷

薰衣草

迷迭香

一抹香

鼠尾草

紫娇花

大蒜

空白对照

虫口数

(头/株)

防效(%

虫口数

(头/株)

防效(%

虫口数

(头/株)

防效(%

虫口数

(头/株)

防效(%

虫口数

(头/株)

防效(%

虫口数

(头/株)

防效(%

虫口数

(头/株)

防效(%

虫口数

(头/株)

0.5

8.4±2.4b

59.62

7.8±1.9b

62.50

10.4±1.1c

50.00

8.8±1.9b

57.69

11.8±3.1c

43.27

9.8±3.0c

52.88

8.0±3.5b

61.54

20.8±2.6a

1

10.6±1.1b

46.46

11.2±1.9ab

43.43

12.4±2.4c

37.37

10.4±2.3b

47.47

10.0±2.9c

49.49

10.4±3.0bc

47.47

8.4±3.0b

57.58

19.8±3.3a

3

17.2±1.9a

15.69

14.0±3.4a

31.37

18.4±2.1b

9.80

19.0±2.2a

6.86

16.8±1.5b

17.65

13.6±2.7b

33.33

10.6±2.4b

48.04

20.4±3.4a

5

17.6±3.4a

2.22

14.2±3.3a

21.11

20.0±2.2b

-11.11

19.0±2.2a

-5.56

17.6±2.2ab

2.22

17.8±1.9a

1.11

18.4±2.1a

-2.22

18.0±4.5a

10

19.0±1.6a

6.86

16.0±4.0a

21.57

23.4±3.5a

-14.71

19.4±2.3a

4.90

20.2±1.9a

0.98

19.0±2.9a

6.86

19.2±3.3a

5.88

20.4±2.4a

 

 

 

 

 

 

 


2.3.2 不同供试植物对菜青虫种群数量消长的影响

不同供试植物对各处理区甘蓝菜青虫种群消长动态影响的调查结果显示(图3),处理区与对照区菜青虫种群的消长动态基本一致,均在710日出现虫口高峰。但处理区的虫口量明显低于对照区,如710日虫口高峰期,对照区虫口量达4.8/株,而大蒜、紫娇花处理区仅为2.43.4/株。从累计虫口数看,对照区累计虫口数达22.4/株,大蒜、紫娇花处理区仅分别为10/株和13.1/株,分别减少55.36%41.52%,虫口减少效应明显。

小结与讨论

3.1  7种非寄主植物对甘蓝害虫有一定的驱避作用

试验显示,棚栽甘蓝在大棚内进口处间种7种非寄主植物后,甘蓝蚜、小菜蛾和菜青虫的发生量均有一定程度的下降。其中,大蒜、薄荷处理区甘蓝蚜发生量分别减少58.35%56.17%,小菜蛾发生量分别减少52.04%40.52%;大蒜和紫娇花处理区,菜青虫发生量分别减少55.36%41.52%。这个结果与王英慧、李水清、吴利民等人的研究结果相似。王英慧[7]表明,菜青虫在套种茴香、薄荷、荆芥和黄蒿的甘蓝上累计落卵量分别为 168216225 226 粒,分别相当于甘蓝单作田落卵量的 48.95%62.97%65.60% 65.89%。王英慧还研究了田间套种8种非寄主植物后甘蓝植株上菜蚜发生数量,其中以套种芫荽、韭菜、神香草、薄荷和艾蒿蚜虫数量最少,累计单株蚜量分别为46.50头、51.19头、52.06头、54.67头和57.00头,分别比甘蓝单作田降低62.31%58.51%57.81%55.70%53.80%。李水清[8]研究表明,番茄茎叶提取物对菜粉蝶幼虫还具有触杀、拒食和胃毒活性。吴利民[9]研究表明,茴香、荆芥和莴苣茎叶挥发物对菜粉蝶幼虫也有拒食作用。

3.2 不同非寄主植物的驱避能力不同

通过连续比较7种非寄主植物在大棚内进口处间种,对甘蓝蚜、小菜蛾和菜青虫的防控效果与种群消长动态的影响显示,7种非寄主植物对3种害虫均有一定的驱避作用,但驱避能力有较大差异。如大蒜处理区,对菜青虫的防效最高,距离0.5m的防控效果可达61.54%,而对小菜蛾的防效最低,距离0.5m的防控效果仅为44.53%。总体比较结果排序为:大蒜>薄荷>薰衣草、迷迭香、一抹香、鼠尾草、紫娇花。

3.3 不同供试植物的驱避作用范围不同

通过在距供试植物0.513510m处设点连续调查,明确了7种非寄主植物对甘蓝蚜、小菜蛾和菜青虫的有效驱避作用范围:大蒜对菜青虫的有效驱避距离为3m,对甘蓝蚜为1m,对小菜蛾为0.5m;薄荷对甘蓝蚜的有效驱避距离为3m,对菜青虫为1m,对小菜蛾驱避效果不显著;其他处理对3种害虫的有效驱避距离均在0.5m以下。

3.4 应用前景分析

害虫驱避植物种植在大棚进口处内侧,一方面可以利用其产生的挥发性次生代谢物作用阻止害虫进入大棚内,起到屏障作用,部分取代化学农药的使用,另一方面,根据不同趋避植物的有效驱避作用范围,在目标作物行间分别间种,可以显著减轻虫害发生。此方法可作为一项有效的害虫生态控制技术,应用于设施栽培十字花科蔬菜的病虫害防治,大幅减少化学农药的使用量。

参考文献

[1] 魏辉,侯有明,杨广,等. 非嗜食植物次生物质对小菜蛾产卵驱避和拒食作用的研究[J]. 应用生态学报,2004, 15(3)473-476.

[2] 庞雄飞,张茂新,侯有明,等. 植物保护剂防治害虫效果的评价方法[J]. 应用生态学报, 2000, 11(1): 108-110.

[3] 王雪娇,查友贵,肖春,等. 桃蚜对不同植物挥发物的趋性选择研究[J]. 云南农业大学学报:自然科学版,2012,27(2):165-169.

[4] Pare PWTumlinson JH. Induced synthesis of Plant volatiles[J]. Nature1997385:30-31.

[5] 林琳. 孔雀草等五种园林植物对蚊的驱避影响及挥发物的成分鉴定[D].成都:四川农业大学,20081.

[6] 何衍彪,何庭玉,谷文祥,等. 苦槛蓝挥发油对小菜蛾的生物活性[J].应用昆虫学报,2014   15(1):149-152.

[7] 王英慧. 鳞翅目幼虫对呈味物质的取食反应和甘蓝田套种非寄主植物的驱虫效果[D].郑州:河南农业大学,201038-41.

[8] 李水清,于信洋. 番茄茎叶提取物对菜粉蝶的生物活性研究[J]. 长江大学学报,2007, 4(2): 1-3.

[9] 吴利民,原国辉,陆宁海,等. 种植物挥发油对菜青虫的拒食作用研究[J]. 安徽农学通报,2005, 11(6): 63-64.



[*] 宁波市农业科学研究院创新团队项目(2016T003)。

   
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