沙芥間作套種非嗜食植物對小菜蛾防治作用的初步研究

徐世才，王 莉，李 婧，陳 鑫，張 曼

(延安大學 生命科學學院，陜西 延安 716000)

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沙芥間作套種非嗜食植物對小菜蛾防治作用的初步研究

徐世才，王 莉，李 婧，陳 鑫，張 曼

(延安大學 生命科學學院，陜西 延安 716000)

為探究間作套種沙芥防治小菜蛾的效果及田間布局最適方案，以間作套種4種小菜蛾非嗜食植物(花椒、辣椒、芫荽、番茄)為處理，以無間作沙芥田為對照。結果表明，室內試驗4種植物對小菜蛾有不同程度的產卵趨避效果，番茄的趨避作用顯著高于其他3種，趨避率高達80%以上。田間試驗表明，在間作間隔為2.5、5.0、10.0 m的試驗下，趨避效果差異并不顯著，說明每隔10 m間作1行番茄就能起到很好的趨避效果，這對今后沙芥無公害種植提供理論依據。

非嗜食植物；沙芥；小菜蛾；趨避效果

沙芥(PugioniumcornutumL.)別名沙蓋、山羊沙芥、山蘿卜，蒙名為“額樂孫樂幫”，屬十字花科沙芥屬，1～2年生草本植物[1-2]。沙芥原本是一種山野菜、家畜飼料，生長在北方沙漠地區，由于具有良好的藥用價值和食用價值，而把它作為新型綠色蔬菜來開發。沙芥長期處于野生狀態，幾乎不受病蟲危害。但是隨著沙芥大面積人工種植，它的病蟲害日益嚴重。通過調查發現，沙芥害蟲的優勢種為小菜蛾、菜青蟲、蚜蟲、美洲潛葉蠅，特別是小菜蛾最為嚴重[3]。

小菜蛾(PlutellaxylostellaL.)別名小青蟲、兩頭尖，世界性遷飛害蟲，屬于昆蟲綱鱗翅目菜蛾科，北方一年生4～5代，無滯育現象，世代重疊，是一種寡食性昆蟲，以十字花科植物為寄主。主要分布在熱帶和亞熱帶的南亞、東南亞及中國南部地區，近年來已成為蔬菜生產上的毀滅性害蟲之一。化學殺蟲劑的長期大量使用,小菜蛾不僅對多種傳統使用的化學殺蟲劑產生了不同程度的抗性,而且對蘇云金桿菌(Bt)也產生了抗性[4],現已成為化學防治最困難的害蟲之一。因此，尋找一種有效而又無污染于蔬菜的方法來防治小菜蛾已成為必然。筆者基于小菜蛾對十字花科植物的嗜食單一性，研究了非嗜食植物間作套種對小菜蛾產卵的趨避性，目的在于為無公害綠色沙芥的生產奠定基礎。

1　材料與方法

1.1供試材料

1.1.1供試植物沙芥(PugioniumcornutumL.)：沙芥種子(寧夏陶樂縣柯瑞生物總公司)；辣椒(C.annuum)：農城椒五號(楊凌農城種業科技有限公司)；花椒(Z.bungeanm)：金陽青花椒(四川金陽縣花椒種子種苗有限公司)；芫荽(C.sativum)：澳洲萬香(香港峰華國際種苗集團公司)；番茄(L.esculentum)：春秀番茄(西安三星種苗有限公司)。

沙芥、辣椒、花椒、芫荽和番茄種子在實驗室內經過浸泡催芽處理后，分期分批播于地力、肥力均勻一致的室外防蟲網室中，待各苗長到具2片小真葉時，移栽于口徑為11 cm規格的瓷盆缽中，部分沙芥苗移栽于口徑為21 cm規格的瓷盆缽中(小盆缽中的菜苗用于試驗，大盆缽中的菜苗用于供試昆蟲的繼代飼養)，按相同方法對5種作物定期澆水施肥，待幼苗生長了42 d時，供試驗用。

1.1.2供試蟲源從延安市河莊坪蔬菜基地的菜田(未施任何化學藥劑)采集小菜蛾大齡幼蟲進行繼代飼養、繁殖建立實驗種群。溫度(25±1) ℃、相對濕度60%～80%,光周期:12 L/12 D。小菜蛾蛹及時收集于指形管內。羽化后將其移入養蟲籠中(55 cm×55 cm×55 cm),籠內放有生長期為42 d的沙芥菜苗,供其產卵繁殖,并用10%蜂蜜水為成蟲補充營養，用棉布芯浸入裝有10%蜂蜜水的棕色瓶(60 mL)中制作成小菜蛾持續補充蜜源的裝置。試驗時,收集同一時間化蛹的小菜蛾蟲繭,待成蟲羽化交配后供試。經過短期飼養后，取同一天羽化的小菜蛾成蟲備用。

1.2試驗方法

室內試驗在延安大學動物生物學實驗室進行。使用智能人工氣候箱(CIMO新苗?，QHX-80085-Ⅱ,上海新苗醫療器械制造有限公司)控溫(25±1) ℃、控光(光照強度>1000 lx)、控濕(相對濕度60%～80%)繼代飼養小菜蛾，小菜蛾產卵試驗不供光。

1.2.1小菜蛾對供試植物的產卵選擇性在110 cm×110 cm×55 cm養蟲籠內對角線位置上隨機放置生長期同為42 d的沙芥、辣椒、花椒、芫荽和番茄各1盆,接入6對當天羽化的小菜蛾雌雄蟲,讓其自然交配和產卵,籠內放置裝有10%蜂蜜水的蜜源裝置，用以補充小菜蛾成蟲的營養。48 h后記錄不同植株上的產卵量。每處理重復5次。

1.2.2對小菜蛾成蟲產卵驅避作用的測定選擇生長期一致的盆栽幼苗(42 d),將沙芥苗與非嗜食植物苗間隔排列并置于養蟲籠(440 cm×220 cm×55 cm)中,對照菜苗(沙芥苗)單列排列放置，籠內接入40對當天羽化的小菜蛾雌雄蟲并用含有10%蜂蜜水的蜜源裝置作營養補充,48 h后檢查每組沙芥葉片上的落卵量。按下式計算驅避率，5次重復。產卵驅避率的計算公式如下：

產卵驅避率=[(對照卵量-處理卵量)/對照卵量]×100%

1.2.3番茄套種沙芥對小菜蛾種群數量的影響在對小菜蛾成蟲產卵趨避作用的測定試驗(即1.2.2試驗)基礎上，選擇趨避作用較好的植物——番茄，進一步測定其在田間試驗時對小菜蛾成蟲產卵趨避效果。

試驗在靖邊縣東坑沙芥種植基地進行，試驗面積約2000 m2,選擇番茄間作沙芥的菜地和單作沙芥的菜地各2塊，每塊地面積大小相同，采用“Z”形5點取樣調查方法，調查并記錄植株上小菜蛾的產卵數，每點共查20株。沙芥種子、番茄種子在實驗室經過浸泡催芽生長20 d后,將幼苗移栽到大田中。以番茄間作沙芥田為處理，采用隨機化完全區組設計,設置2個重復,3種套種方式，即沙芥田中每隔2.5、5.0、10.0 m的距離就栽種1行番茄,番茄株間距約40 cm；以非間作沙芥田為對照，設置2個重復。處理田和對照田采用相同的管理措施。調查時間為7月初～9月底，每8～10 d調查1次。

1.2.4數據處理試驗數據用Microsoft Excel 2003和Duncan’s新復極差測驗方法進行統計分析。

2　結果與分析

2.1小菜蛾對供試植物的產卵選擇性

由表1可以看出，在供試的5種植物中，小菜蛾在沙芥上的產卵量顯著多余其他4種非嗜食植物。從產卵數量上來看，沙芥平均著卵數為(144.80±15.87)粒/株，而番茄上僅為(2.80±0.84)粒/株，沙芥上的著卵量是番茄上的51.71倍，其選擇順序為：沙芥>芫荽>辣椒>花椒>番茄，表明小菜蛾成蟲偏愛在沙芥上產卵，對非嗜食性植物產卵選擇性小，存在顯著差異。

表1　生長期為42 d的不同品種菜苗中小菜蛾卵數量 粒/株

注：同列不同小字母表示在0.05水平上的差異顯著性。

2.2對小菜蛾成蟲產卵驅避作用的測定

非嗜食植物間作下小菜蛾的著卵量見圖1，供試的4種非嗜食植物間作后對小菜蛾成蟲產卵行為均有不同程度的影響。間作芫荽的沙芥著卵量為52粒/株，間作辣椒的沙芥著卵量為23粒/株，間作花椒的沙芥著卵量為22粒/株，間作番茄的沙芥著卵量最少，為15粒/株。而與非間作沙芥的著卵量，為145粒/株相比，是間作芫荽的2.79倍、間作番茄的9.67倍。由此可以看出，在非嗜食植物間作作用下，小菜蛾在沙芥上的著卵量依次為：芫荽>辣椒>花椒>番茄。

圖1　非嗜食植物間隔放置作用下小菜蛾在沙芥上的著卵量

非嗜食植物間隔放置作用下小菜蛾的驅避率見表2。經t測驗結果表明，處理組的小菜蛾產卵量與對照組的小菜蛾產卵量相比，差異達到極顯著水平。從驅避率來看，不同植物對小菜蛾成蟲的產卵驅避率有不同程度的影響，其中在番茄菜苗間作作用下，小菜蛾成蟲產卵驅避率達到82.08%以上；在花椒苗、辣椒苗間作作用下，小菜蛾成蟲的產卵驅避率均達74.8%以上；在芫荽菜苗間作作用下，小菜蛾成蟲產卵驅避率相對較低，為30%～40%。由此可以看出，在番茄菜苗間作作用下的趨避率是最高的，這與施英利等[5]認為番茄提取物對小菜蛾的忌避拒食及抑制產卵作用的結論相似。

表2　非嗜食植物間隔放置作用下小菜蛾的產卵驅避率

注：*、**分別表示在t檢驗0.05、0.01水平上的差異顯著性。

2.3番茄與沙芥間作對小菜蛾卵密度的影響

從表3可知，間作田中沙芥的卵密度，均顯著低于非間作田中沙芥的卵密度。從播種天數來看，隨著播種天數的增加，小菜蛾的卵密度也隨之增高，在55 d時達到最高值，然后在65 d時有所降低，這也許與沙芥的生長期有關，在沙芥生長旺盛期(第45～55 d時)，小菜蛾卵密度達到最大。隨著小菜蛾卵密度的增長，番茄的趨避作用也越來越明顯，非間作田的小菜蛾卵密度也急劇上升。在播種55 d時，非間作田卵密度為55.94粒/株，間作田為14.49粒/株，非間作田是間作田的3.86倍，在0.05水平上達到了顯著差異，說明番茄間作沙芥有顯著的趨避效果，可以作為一種趨避作物，與沙芥類十字花科蔬菜套種趨避防治小菜蛾對蔬菜的為害。從間作間隔來看，在3 種間作方式之間,沙芥上卵密度差異并不顯著，這說明在每隔10 m間作1 行番茄的模式下就能起到很好的趨避效果，而這種間作間隔對沙芥的產量幾乎沒有影響。

表3　間作田中沙芥上小菜蛾卵密度 粒/株

注：同行不同字線表示在0.05水平上的差異顯著性。

3　結論與討論

隨著人民生活質量和生活水平的不斷提高，沙芥種植業作為一種新興產業，越來越受到人們的青睞和重視，但沙芥蟲害是限制其發展的主要障礙。因此，大力開展對沙芥害蟲的研究，探索其發生規律和監控技術，并進行綜合治理，是確保沙芥種植業健康發展的重要舉措。在常見的十字花科蔬菜中，沙芥屬蔬菜8～14葉已進入葉片旺盛生長期，且此期沙芥葉片維生素C、蛋白質、氨基酸和可溶性糖含量已達到較高的水平[6]，又由于小菜蛾對含芥子油含量高的植物有較強的選擇性，而芥菜類芥子油含量較高，被推薦作為田間誘殺作物，并成為小菜蛾IPM(內在防治途徑,Immanent Provide Method)中的一條有效措施[7-8]，因此沙芥是小菜蛾最喜歡產卵的寄主，這也是小菜蛾成為沙芥主要害蟲的原因。

目前，在對害蟲防治技術中，以生物防治取代化學農藥已成為大勢所趨，間作套種便是其中一種，已有很多報道證實了這一方法。本研究表明，4種非嗜食植物間作沙芥對小菜蛾成蟲產卵都有一定的驅避作用，番茄的趨避效果最明顯，趨避率達到82.08%，其次是花椒和芫荽，趨避率分別達到75.79%和74.83%，最后是芫荽，趨避率達到35.34%。從田間試驗的結果也可看出，番茄間作沙芥對小菜蛾產卵趨避有顯著作用，而且在每隔10 m 套種1 行番茄的模式下就能起到很好的趨避效果，這對沙芥的無公害綠色生產具有重要的意義。

在長期的協同進化過程中，高等植物為了抵御病蟲害的侵襲，產生了一些次生化合物，這些次生化合物對害蟲具有趨避、拒食、毒殺和生長發育抑制等多種干擾作用，絕大多數昆蟲甚至遠離非嗜食植物，這與植物產生的次生化合物有很大的關系[9]。小菜蛾最適宜寄主除取決于產卵選擇性外，還取決于寄主植物的營養條件[10]。本試驗在篩選的過程中發現，茄科植物番茄的葉、蕓香科植物花椒的果實對小菜蛾成蟲具有較強的趨避作用。又由于十字花科蔬菜生長周期短，主要食用葉,茄科植物和蕓香科植物生長周期長，主要食用果實。在大面積種植的十字花科蔬菜時，可以選擇用小菜蛾非嗜食的植物間作套種來起到防治小菜蛾的作用，以減少農藥的使用。如種植十字花科蔬菜沙芥期間，套種少量的番茄或花椒可有效趨避小菜蛾的為害。這對于充分利用植物資源套種，為今后開發蔬菜無公害生產提供了理論依據。但有關各植物的生長周期與小菜蛾各齡期之間的相關性還有待于今后進一步的研究。在種植沙芥田時，如果忽略了利用非嗜食植物間作套種對小菜蛾產卵防治作用效果的貢獻，對害蟲控制效果的評價容易造成偏差。

[1] 楊忠仁,賈晉,張鳳蘭,等.沙芥植株營養器官不同時期解剖結構特征與抗旱性關系研究[J].廣東農業科學，2013,40(3):24-26.

[2] 唐志紅,王倩,何芳蘭,等.沙芥屬(十字花科)的起源、分類與進化研究進展[J].西北植物學報,2014,34(8):1714-1720.

[3] 徐世才,李靜,李丹陽,等.沙芥田節肢動物群落多樣性分析[J].植物保護,2015,41(4):39-45.

[4] 李進步,方麗平,薛建平,等.半夏乙醇提取物對小菜蛾幼蟲生物活性的研究[J].中國農學通報，2009,25(5):223-227.

[5] 施英利,施祖華.番茄提取物對小菜蛾的忌避拒食及抑制產卵作用[J].華東昆蟲報,2000,9(1):33-37.

[6] 賀勇鵬,楊忠仁.沙芥屬蔬菜不同苗齡植株葉片營養成分含量變化規律的研究[J].內蒙古農業大學學報：自然科學版,2009,30(3):85-89.

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[8] 吳偉堅,趙全良.論蔬菜種植布局與小菜蛾發生為害的關系[J].華南農業大學學報,1992,13(4):108-112.

[9] 彭躍峰,龐雄飛.九種植物抽提物對小菜蛾產卵驅避作用的研究[J].山東農業科學,2004(4):40-42.

[10] Syed T S, Abro G H, Liang G W. Effect of host plant on biology parameters ofPlutellaxylosteHa under laboratory condition[J]. Journal of South China cultural University: Natural Science Edition, 2002, 23(4): 18-22.

(責任編輯：曾小軍)

Preliminary Study on Prevention Effect of Intercropping Non-preferred Plants inPugioniumcornutumField againstPlutellaxylostella

XU Shi-cai, WANG Li, LI Jing, CHEN Xin, ZHANG Man

(School of Life Science, Yan’an University, Yan’an 716000, China)

In order to explore the prevention effect of intercropping non-preferred plants inPugioniumcornutumfield againstPlutellaxylostella, and to ascertain the optimal field layout scheme, we intercropped 4 species of plants (pepper, hot pepper, corainder, and tomato), to whichPlutellaxylostelladoes not prefer, and took the un-intercroppedPugioniumcornutumfield as the check. In laboratory test, these 4 species of non-preferred plants had different oviposition-repelling effects onPlutellaxylostella, and tomato had a significantly higher oviposition-repelling rate (over 80%) than the others. In field test, there was no significant difference in repelling effect among 4 species of plants when their intercropping interval was 2.5, 5.0 or 10.0 m, indicating that intercropping tomato 1 line every 10 m inPugioniumcornutumfield can obtain very good repelling effect.

Non-preferred plant;Pugioniumcornutum;Plutellaxylostella; Repelling effect; Intercropping

2016-03-30

陜西省高水平大學建設專項資金“生態學”(2012SXTS03)；陜西省延安市科學科技惠民項目(2014HM-04)；國家級大創

徐世才(1973─)，男，副教授，碩士生導師，研究方向：昆蟲生態與綜合防治。

S436.344

A

1001-8581(2016)09-0042-04

項目(201510719278)。