孫梅梅,諶江華,姚紅燕,柴偉綱,陳若霞*(寧波市農業科學研究院,浙江寧波315040)
七種非寄主植物對甘藍主要害蟲的田間驅避作用
孫梅梅,諶江華,姚紅燕,柴偉綱,陳若霞*
(寧波市農業科學研究院,浙江寧波315040)
在田間測定了大蒜、薄荷、紫嬌花等7種非寄主植物對蚜蟲、小菜蛾和菜青蟲3種甘藍主要害蟲的有效驅避距離及其消長動態的影響。結果表明,在甘藍大棚入口處種植大蒜、薄荷后,甘藍上蚜蟲發生量分別減少了58.35%和56.17%,小菜蛾發生量分別減少了52.04%和40.52%;種植大蒜和紫嬌花后,菜青蟲發生量分別減少了55.36%和41.52%。大蒜對菜青蟲的有效驅避距離為3.0 m,對甘藍上蚜蟲為1.0 m,對小菜蛾為0.5 m;薄荷對甘藍上蚜蟲的有效驅避距離為3.0 m,對菜青蟲為1.0 m,對小菜蛾驅避效果不顯著;其他處理對3種害蟲的有效驅避距離均在0.5 m以下。總體驅避效果為:大蒜>薄荷>狹葉薰衣草、迷迭香、碰碰香、鼠尾草、紫嬌花。
驅避作用;蚜蟲;小菜蛾;菜青蟲;非寄主植物
在植物與昆蟲的長期進化過程中,昆蟲表現出特化的取食習性,往往在分類上近緣的植物種類上取食,甚至專門取食植物特定部位。沒有一種植物能避免昆蟲為害,也沒有一種植物能被所有昆蟲所為害[1]。因此,對一種植食性昆蟲而言,絕大多數植物為非寄主植物,深入發掘非寄主植物控制害蟲的作用具有更加廣闊的空間[2]。植物自身釋放的次生物質能對植食性昆蟲個體產生引誘或排斥作用[3]。植物揮發物作為次生代謝產物中重要的一部分,主要指從葉表和植物表面散發的揮發性物質,包括烴類、醇類、醛類、酮類、有機酸、內酯、含氮化合物以及有機硫等化合物[4],其組分易受植物種類、品種、生育期、不同部位、環境條件以及其他生物取食等因子的影響,從而引起昆蟲行為反應的變化[5]。本文選擇了具有芳香或刺激氣味的植物直接種植在作物附近,以考察其對主要害蟲的驅避效果,旨在為植物次生物質的利用技術提供理論支持。
1.1 供試植物
試驗所用的薄荷、狹葉薰衣草、迷迭香、碰碰香、鼠尾草、紫嬌花秧苗均購自寧波市花鳥市場,并在試驗基地大棚內培育30 d后供移栽;大蒜種購自超市,并經播種培育40 d后供移栽,具體見表1。
試驗所用甘藍(Brassica oleracea L.)品種為京豐1號。2014年5月15日播種,6月5日移栽,8月15日采收。

表1 供試植物名錄Table 1 List of tested plants
1.2 試驗方法
1.2.1 試驗設計
試驗在寧波市農業科學研究院位于鄞州橫溪鎮的半山區試驗基地進行,試驗區域周邊山地均為竹林,區域內全面禁用化學農藥、不種植其他含揮發性物質的植物。試驗采用4個8 m×36 m鋼管大棚全覆膜栽培,兩端安裝可關閉的門,7種供試植物的種植帶分別位于每個大棚內靠近門處,帶寬同棚內甘藍的種植寬度,帶長1 m,每個大棚兩端各種植1種供試植物,以不種植的甘藍為對照,共8個處理,每個處理的面積為8 m× 17 m。甘藍種植的行株距為50 cm×45 cm,大蒜為20 cm×20 cm,其余參試植物為50 cm×30 cm。種苗處理、移栽或播種同常規,試驗期間田間不使用化學農藥,其他栽培和肥水管理同一般大田栽培。
1.2.2 觀察記載
不同種植距離的害蟲發生量調查:自甘藍移栽后(6月5日)開始調查至采收前(8月14日),每7 d調查1次,每次分別調查距供試植物0.5、1.0、3.0、5.0、10.0 m處甘藍上蚜蟲、小菜蛾和菜青蟲幼蟲的數量,對照區調查距門口第一排甘藍0.5、1.0、3.0、5.0、10.0 m處甘藍上蚜蟲、小菜蛾和菜青蟲的數量。每點定點調查5株甘藍,計算防控效果。

不同處理區害蟲發生總量調查:自甘藍移栽后開始調查至采收,按照“五點取樣法”調查,每處理調查5個點,每點5株甘藍,每7 d調查1次,記載每株甘藍上蚜蟲、小菜蛾和菜青蟲幼蟲的數量。分別計算不同害蟲在每株甘藍上各次調查的平均數量,并進行方差分析。
2.1 不同供試植物對甘藍上蚜蟲田間發生情況的影響
2.1.1 不同供試植物對甘藍上蚜蟲的有效驅避距離
經調查,甘藍上蚜蟲種類以甘藍蚜[Brevicoryne brassicae(Linnaeus)]為主,少量菜蚜(Lipaphis erysimi)。為明確不同供試植物對2種蚜蟲的有效驅避距離,試驗調查了5種距離下甘藍上蚜蟲的發生量,并計算了防控效果,結果見表2。由表2可知,對照區田間蟲口數分布較均勻,處理區田間蟲口量與非寄主植物的種植距離顯著相關,距離越近,蟲口減少越明顯。采用薄荷、迷迭香、碰碰香、大蒜的處理區,距離為0.5 m的調查點甘藍上蚜蟲發生量顯著低于距離5.0 m以上的調查點,差異均達顯著水平;采用狹葉薰衣草、鼠尾草、紫嬌花的處理區,距離為0.5 m的調查點甘藍上蚜蟲發生量顯著低于距離3.0 m以上的調查點,差異均達顯著水平;說明不同供試植物因其次生物質釋放的數量與影響范圍不同,對害蟲的驅避范圍有顯著的差異。

表2 不同種植距離的7種供試植物對甘藍上蚜蟲單株蟲口數的影響Table 2 Effect of seven kinds of tested plants at different planting distances on number of aphids per plant on cabbage
由圖1可得知,種植薄荷的處理區對甘藍上蚜蟲的防控效果最好,3.0 m內防控效果均在40%以上;其次是大蒜,對1.0 m內甘藍蚜的防效在40%以上;其他處理防效達到40%的距離均為0.5 m。說明薄荷對甘藍上蚜蟲的有效驅避距離在3.0 m左右,大蒜為1.0 m左右,其他處理為0.5 m左右。
2.1.2 不同供試植物對甘藍上蚜蟲種群消長規律的影響
在試驗區蚜蟲發生期,系統調查不同供試植物對各處理區甘藍上蚜蟲發生量的影響。由圖2可知,處理區和對照區田間蚜蟲的蟲口消長規律基本一致,均在7月10日出現蟲口高峰,但處理區的單株蟲口量明顯低于對照區。如7月10日蟲口高峰期,對照區單株蟲口量為41.2頭,而薄荷、大蒜處理區僅為19.3頭和19.6頭。從整個調查期間的累計單株蟲口量看,對照區累計單株蟲口數達230頭,而大蒜、薄荷處理區僅分別為95.8和100.8頭,分別減少了58.35%和56.17%,蟲口減少效應明顯。
2.2 不同供試植物對甘藍小菜蛾田間發生情況的影響
2.2.1 不同供試植物對小菜蛾的有效驅避距離
由表3可知,各調查點甘藍小菜蛾的發生量與其距離供試植物的遠近相關,距離越近,蟲口越少。其中,采用大蒜處理的處理區,距離5.0 m的調查點單株小菜蛾發生量為2.78頭,較距離0.5~3.0 m調查點的1.42~1.68頭顯著增長,差異均達顯著水平;采用狹葉薰衣草、迷迭香、紫嬌花處理的小區蟲口數明顯增長點出現在3.0 m處;采用薄荷、碰碰香、鼠尾草的處理區,蟲口數沒有明顯的增長點,但也隨著距離的增加而增加。
7種供試植物對小菜蛾的防控效果比對甘藍蚜和菜青蟲的差,除了距大蒜0.5 m處防控效果達44.53%外,其余處理防控效果均在40%以下(圖3)。說明大蒜對小菜蛾的有效驅避距離在0.5 m左右,而其他供試植物則驅避效果不明顯。2.2.2 不同供試植物對小菜蛾種群數量消長的影響

圖1 不同種植距離的7種供試植物對甘藍上蚜蟲的防控效果Fig.1 Control effect of seven kinds of tested plants at different planting distances on aphids on cabbage

圖2 不同植物對甘藍上蚜蟲消長動態的影響Fig.2 Effect of different plants on aphids in population dynamics

表3 不同種植距離的7種供試植物對小菜蛾單株蟲口數的影響Table 3 Effect of seven kinds of tested plants at different planting distances on number of Plutella xylostella per plant on cabbage
不同供試植物對各處理區甘藍小菜蛾種群消長動態影響的調查結果顯示(圖4),處理區與對照區小菜蛾種群消長動態基本一致,均在8月14日出現蟲口高峰,但處理區的蟲口量明顯低于對照區。如8月14日蟲口高峰期,對照區單株蟲口量達6.2頭,而薄荷、大蒜處理區的單株蟲口量分別為4.2和4.3頭。從整個調查期的累計蟲口量看,對照區單株蟲口量達26.9頭,而大蒜、薄荷處理區分別為12.9和16.0頭,減少了52.04%和40.52%,蟲口減少效應明顯。
2.3 不同供試植物對菜青蟲種群數量的影響
2.3.1 不同供試植物對菜青蟲的有效驅避距離甘藍菜青蟲在5種距離下的發生量見表4。由表4可知,各調查點甘藍菜青蟲的發生量與其距離供試植物的遠近相關,距離越近,蟲口越少。其中,大蒜處理區5.0 m調查點菜青蟲的單株蟲口量為1.84頭,顯著高于0.5~3.0 m調查點的0.80~1.06頭,差異達顯著水平;薄荷、迷迭香、碰碰香、鼠尾草處理區,蟲口量的明顯增長點出現在3.0 m處;而狹葉薰衣草、紫嬌花處理區,蟲口數沒有明顯的增長點,但也隨著距離的增加而增加。

圖3 不同種植距離的7種供試植物對小菜蛾的防控效果Fig.3 Control effect of seven kinds of tested plants at different planting distances on Plutella xylostella on cabbage

圖4 不同植物對小菜蛾消長動態的影響Fig.4 Effect of different plants on Plutella Xylostella in population dynamics

表4 不同種植距離的7種供試植物對菜青蟲單株蟲口數的影響Table 4 Effect of seven kinds of tested plants at different planting distances on number of Pieris rapae per plant on cabbage

圖5 不同種植距離的7種供試植物對菜青蟲的防控效果Fig.5 Control effect of seven kinds of tested plants at different planting distances on Pieris rapae on cabbage
從圖5可知,種植大蒜的處理區對菜青蟲的防控效果最好,距大蒜3.0 m的調查點防控效果仍為48.04%;而薄荷、狹葉薰衣草、碰碰香、鼠尾草、紫嬌花5種供試植物,對1.0 m內菜青蟲的防效在40%以上;迷迭香處理的防效最差。說明大蒜對菜青蟲的有效驅避距離在3.0 m左右,薄荷、狹葉薰衣草、碰碰香、鼠尾草、紫嬌花為1.0 m左右。
2.3.2 不同供試植物對菜青蟲種群數量消長的影響
不同供試植物對各處理區甘藍菜青蟲種群消長動態影響的調查結果顯示(圖6),處理區與對照區菜青蟲種群的消長動態基本一致,均在7 月10日出現蟲口高峰。但處理區的蟲口量明顯低于對照區,如7月10日蟲口高峰期,對照區單株蟲口量達4.8頭,而大蒜、紫嬌花處理區僅為2.4和3.4頭。從累計蟲口數看,對照區累計蟲口數達22.4頭,大蒜、紫嬌花處理區僅分別為10.0和13.1頭,分別減少55.36%和41.52%,蟲口減少效應明顯。

圖6 不同植物對菜青蟲消長動態的影響Fig.6 Effect of different plants on pieris rapae in population
王英慧[6]研究結果表明,菜青蟲在套種茴香、薄荷、荊芥和黃蒿的甘藍上累計落卵量分別為168、216、225和226粒,分別相當于甘藍單作田落卵量的 48.95%、62.97%、65.60% 和65.89%;還研究了甘藍植株田間套種8種非寄主植物后菜蚜的發生數量,其中以套種芫荽、韭菜、神香草、薄荷和艾蒿蚜蟲數量最少。李水清等[7]研究表明,番茄莖葉提取物對菜粉蝶幼蟲具有觸殺、拒食和胃毒活性。吳利民等[8]研究表明,茴香、荊芥和萵苣莖葉揮發物對菜粉蝶幼蟲有拒食作用。本試驗結果表明,棚栽甘藍在大棚內進口處間種7種非寄主植物后,甘藍蚜、小菜蛾和菜青蟲的發生量均有一定程度的下降,這與上述研究結果相似。
本試驗采用7種非寄主植物在大棚內進口處間種,研究其對甘藍蚜、小菜蛾和菜青蟲的防控效果與種群消長動態的影響。結果顯示,7種非寄主植物對3種害蟲均有一定的驅避作用,但驅避能力有較大差異。如大蒜處理區,對菜青蟲的防效最高,距離 0.5 m的防控效果可達61.54%,而對小菜蛾的防效最低,距離0.5 m的防控效果僅為44.53%。總體驅避效果為:大蒜>薄荷>狹葉薰衣草、迷迭香、碰碰香、鼠尾草、紫嬌花。通過在距供試植物0.5、1.0、3.0、5.0、10.0 m處設點連續調查,明確了7種非寄主植物對甘藍蚜蟲、小菜蛾和菜青蟲的有效驅避作用范圍:大蒜對菜青蟲的有效驅避距離為3.0 m,對甘藍蚜蟲為1.0 m,對小菜蛾為0.5 m;薄荷對甘藍蚜蟲的有效驅避距離為3.0 m,對菜青蟲為1.0 m,對小菜蛾驅避效果不明顯;其他處理對3種害蟲的有效驅避距離均在0.5 m以下。
在大棚進口處內側種植害蟲驅避植物,一方面可以利用其產生的揮發性次生代謝物作用阻止害蟲進入大棚內,起到屏障作用,部分取代化學農藥的使用;另一方面,根據不同趨避植物的有效驅避作用范圍,在目標作物行間分別間種,可以顯著減輕蟲害發生。此方法可作為一項有效的害蟲生態控制技術,應用于設施栽培十字花科蔬菜的病蟲害防治,大幅減少化學農藥的使用量。
(References):
[1] 魏輝,侯有明,楊廣,等.非嗜食植物次生物質對小菜蛾產卵驅避和拒食作用的研究[J].應用生態學報,2004,15 (3):473-476. WEI H,HOU Y M,YANG G,et al.Repellent and anti feed ant effect of secondary metabolites of non-host plants on Plutella xylostella[J].Chinese Journal of Applied Ecology,2004,15 (3):473-476.(in Chinese with English abstract)
[2] 龐雄飛,張茂新,侯有明,等.植物保護劑防治害蟲效果的評價方法[J].應用生態學報,2000,11(1):108-110. PANG X F,ZHANG M X,HOU Y M,et al.Evaluation of plant protectants against pest insects[J].Chinese Journal of Applied Ecology,2000,11(1):108-110.(in Chinese with English abstract)
[3] 王雪嬌,查友貴,肖春,等.桃蚜對不同植物揮發物的趨性選擇研究[J].云南農業大學學報(自然科學版),2012,27 (2):165-169. WANG X J,ZHA Y G,XIAO C,et al.Study on the preference selectivity of Myzus persicae to different plant odour sources[J].Journal of Yunnan Agricultural University(Natural Science Edition),2012,27(2):165-169.(in Chinese with English abstract)
[4] PARE P W,TUMLINSON J H.Induced synthesis of plant volatiles[J].Nature,1997,385(6611):390-392.
[5] 林琳.孔雀草等五種園林植物對蚊的驅避影響及揮發物的成分鑒定[D].成都:四川農業大學,2008. LIN L.Study on the Five landscape plants such as Tagetes Patula Durango against mosquitoes and identification the components of the volatile[D].Cheng Du:Sichuan Agricultural University,2008.(in Chinese with English abstract)
[6] 王英慧.鱗翅目幼蟲對呈味物質的取食反應和甘藍田套種非寄主植物的驅蟲效果[D].鄭州:河南農業大學,2010. WANG Y H.Feeding response of lepidopteral larvae to several tastants and repellence of non-hosts intercropped in Brassica oleracea field[D].Zhengzhou:Henan Agricultural University,2010.(in Chinese with English abstract)
[7] 李水清,于信洋.番茄莖葉提取物對菜粉蝶的生物活性研究[J].長江大學學報(自科版)農學卷,2007,4(2):1 -3. LI S Q,YU X Y.Study on biological activities of extracts from Lycopersicon esculentum against Pieris rapae[J].Journal of Yangtze University(Natural Science Edition)Agricultural Science Volume,2007,4(2):1-3.(in Chinese with English abstract)
[8] 吳利民,原國輝,陸寧海,等.三種植物揮發油對菜青蟲的拒食作用研究[J].安徽農學通報,2005,11(6):63-64. WU L M,YUAN G H,LU N H,et al.Anti feedant effect of volatile oils from tree kinds of plants[J].Anhui Agricultural Science Bulletin,2005,11(6):63-64.(in Chinese)
(責任編輯 張 韻)
Repellent effect of 7 non-host plants on main cabbage insect pests
SUN Mei-mei,CHEN Jiang-hua,YAO Hong-yan,CHAI Wei-gang,CHEN Ruo-xia*
(Ningbo Academy of Agricultural Sciences,Ningbo 315040,China)
The repellent ability of 7 non-host plants such as Alliaceae sativum L.,Mentha haplocalyx Briq.and Tulbaghia violacea Harv.to 3 main cabbage insect pests such as aphid,Plutella xylostella and Pieris rapae,as well as the influence of interplanted with non-host plants on the population dynamics of the 3 pests were conducted in greenhouse.The results indicated that the amount of aphid were decreased by 58.35%and 56.17%,and the amount of Plutella xylostella were decreased by 52.04%and 40.52%,respectively,when A.sativum L.and M.haplocalyx Briq.were planted at the entrance of the cabbage greenhouse.Meanwhile,the amount of Pieris rapae were decreases by 55.36%and 41.52%in cabbage interplanted with A.sativum L.and T.violacea Harv,respectively.It also indicated that the effective repellent distances of A.sativum L.on Pieris rapae,aphid and Plutella xylostella were 3.0,1.0 and 0.5 m,respectively,which of M.haplocalyx Briq.on aphid and Pieris rapae were 3.0 m and 1.0 m,but showed no significant effect on Plutella xylostella.The effective repellent distances of other plants on the 3 main cabbage pests were less than 0.5 m.The repellent ability in general showed as A.sativum L.>M.haplocalyx Briq.>L.angustifolia Mill.,R.officinalis L.,Plectranthus hadiensis var.tomentosus(Benth.ex E.Mey.)Codd,S.japonica Thunb.,T.violacea.
repellent effect;aphid;Plutella xylostella;Pieris rapae;non-host plants
S436.35
A
1004-1524(2016)08-1374-07
10.3969/j.issn.1004-1524.2016.08.15
2015-11-17
寧波市農業重大(重點)擇優委托科技攻關項目(2012C10037)
孫梅梅(1982—),女,安徽阜陽人,農藝師,碩士研究生,從事農作物病蟲害綜合防治技術研究與推廣工作。E-mail:sunmeimei321@163.com
*
,陳若霞,E-mail:crx900@163.com