蘋果園間作不同植物對黑絨鰓金龜寄主選擇行為的影響

胡增麗，張未仲，李慶亮，趙龍龍，李 捷，周旭凌，劉朝紅，韓 鳳

（山西省農業科學院果樹研究所，山西 晉中 030800）

0 引言

黑絨鰓金龜(Serica orientalisMotschulsky)，屬鞘翅目鰓金龜科，是一種多寄主害蟲，取食多種果樹如蘋果、梨、櫻桃、核桃等，主要以成蟲取食果樹嫩葉、幼芽及花，對幼樹、幼苗危害最為嚴重[1-2]；幼蟲以腐殖質及嫩根為食，對苗木根系亦造成一定傷害[3]。該蟲在中國大部分地區均有分布，特別是水果產區，如甘肅、寧夏、山西、山東、河北、河南等地。在新開墾的區域、山區丘陵地區發生尤為嚴重[4-5]。國內外的許多學者對黑絨鰓金龜的研究主要集中在生物學和生態學兩大領域。內容包括生活史、生活習性、種群動態、預測預報、化學防治、生物防治等[6]。對黑絨鰓金龜的防治研究主要集中在地面噴霧及燈光和糖醋液誘殺等方面。但是隨著有機磷和有機氯等化學農藥的禁用，土壤拌土、土壤噴霧等防治手段已達不到理想效果。尋找新的防治途徑，制定合理防治策略是果園金龜子防治的當務之急。

隨著現代生物技術、昆蟲行為學、昆蟲信息素以及其他生物防治技術等相關領域的不斷研究和發展，利用驅避植物在果園間作，進行農業害蟲綜合治理有了更加廣闊的前景。20世紀80年代后期，嚴毓驊等[7-8]發現果園紫花苜蓿與夏至草、泥胡菜結合種植，能夠增加天敵小花蝽的種群數量。2000年后有研究表明，在蘋果園間作豆科類植株后，相對于清耕園天敵數量明顯增加，害蟲數量減少[9]。栗園[10]、柑橘園[11]和梨園[12]也有類似的現象，在果園生草后，可以增加生物多樣性，保護天敵，調節害蟲與天敵相互關系[13]。然而目前對黑絨金龜針對性的間作措施研究較少。

利用驅避植物防治黑絨鰓金龜，可以大大降低主栽作物和果樹上化學殺蟲劑的使用量，不僅對環境及天敵安全，使害蟲的生物控制作用得到充分的發揮，而且提高了農田、果園等小生態系統中的物種多樣性。因此本試驗選擇了8 種植物進行研究，室內比較了黑絨鰓金龜對葉片的選擇差異，篩選出4 種驅避植物在果園行間間作，通過觀測果樹上蟲口數及果樹葉片的為害率評價不同植物對黑絨鰓金龜的驅避作用，以期為生產中利用農業措施降低黑絨鰓金龜為害，實現綠色防控提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地點

試驗于2017—2018年5—7月在山西省農業科學院果樹研究所完成。

1.2 供試植物

根據有關文獻資料及相關預備性試驗，有目的地初選了8 種植物，分別為小麥、大麥、辣椒、薄荷、紫葉蘇、薰衣草、蒜、蔥。蘋果、小麥、辣椒苗均采自山西省農業科學院果樹研究所試驗基地，大麥、薄荷、紫葉蘇、薰衣草采自室內的盆栽植物，蒜和蔥為菜市場購買。采集這8種植物的莖葉，供試驗所用。

1.3 供試昆蟲

黑絨鰓金龜采自山西省農業科學院果樹研究所試驗基地的梨樹上，試蟲用新鮮的山楂樹葉進行飼養，放置于養蟲盒中，在養蟲室中飼養。飼養條件：溫度25℃，相對濕度為65%～70%，自然光照。

1.4 試驗儀器

自行設計H型嗅覺選擇器，利用塑料桶、塑料板做成（圖1）。

圖1 H型嗅覺器

1.5 黑絨鰓金龜對不同植物葉片的室內選擇試驗

使用H 型嗅覺器，在H 型嗅覺器的一臂內分別放入采集的應試植物和蘋果葉片，另一臂只放入采集的蘋果葉片。從橫臂中央的接蟲孔放入30 只黑絨鰓金龜，觀測動態趨勢。具體調查及計算方法參照李慶亮等的試驗[14]。

1.6 間作不同植物對黑絨鰓金龜驅避試驗

2018年在山西省農業科學院果樹研究所試驗基地選取4塊新定植蘋果園，分別在樹行間間作小麥、大麥、紫葉蘇、薰衣草，空白作為對照。在間作物兩側蘋果樹行間5點取樣，每點選取2株樹，分別調查黑絨鰓金龜的蟲口數量，計算并比較不同植物間的驅避率。計算如公式(1)所示。

1.7 間作不同植物黑絨鰓金龜為害率差異研究

在每棵選定的蘋果樹上從下往上數20個葉片，記錄被為害的葉片數量，計算每株果樹的葉片受害率。計算如公式(2)所示。

1.8 數據分析

數據采用 Microsoft Excel 2007 和 SPSS 18.0 進行統計計算及方差分析。

2 結果與分析

2.1 黑絨鰓金龜對不同植物葉片的室內選擇差異

從圖2可知，小麥、大麥、薰衣草和紫葉蘇4種植物混合蘋果葉片后黒絨鰓金龜的選擇率分別達到31.5%、37.4%、38.6%、45.1%，而沒有混合間作植物的蘋果葉片的選擇率分別為68.2%、62.5%、61.3%、54.8%，因此4 種植物對黑絨鰓金龜有較強的驅避效果，其中小麥的驅避效果最好，其次為大麥和薰衣草，紫葉蘇效果最差。蔥、青蒜、薄荷混合蘋果葉片后選擇率分別為53.7%、50.2%、47.2%,與單獨的蘋果葉片選擇率基本相同，即對黑絨鰓金龜無驅避效果。蘋果葉片混合辣椒苗后黑絨鰓金龜選擇率達到80.7%，遠高于單獨蘋果葉片，因此，辣椒對黑絨金龜有較強的誘集效果。

圖2 黑絨鰓金龜對不同植物的選擇反應

2.2 不同植物對黑絨鰓金龜的田間驅避效果

間作不同作物后，根據果樹上蟲口數量計算驅避率，結果如圖3 所示。小麥對黒絨鰓金龜的驅避率最高，達到53.6%，明顯高于其余植物(P＜0.05)。其次依次為大麥和薰衣草，分別為39.6%、34.9%，紫葉蘇驅避率最小為20.8%。

圖3 不同植物對黒絨鰓金龜的驅避率

2.3 間作不同作物黒絨鰓金龜為害率比較

調查蘋果葉片為害率結果如圖4所示。間作4種植物后，為害率均明顯低于對照(P＜0.05)。其中間作小麥后為害率最低，只有11%；間作大麥和薰衣草為害率分別為19%、27%；間作紫葉蘇后為害率最高為36.5%。

圖4 間作不同植物黒絨鰓金龜為害率

3 結論

試驗所采用的8 種非寄主植物中，小麥、大麥、薰衣草、紫蘇對黒絨金龜有較強的驅避作用。辣椒有較強的誘集作用。蔥、青椒、薄荷對黒絨鰓金龜沒有明顯的作用。

在對黑絨金龜子有驅避作用的4種植物中，小麥對黑絨鰓龜的驅避率最高。而且在間作小麥的蘋果樹上，葉片的被害率最低。因此生產中，尤其對于果園低齡幼樹上黑絨鰓金龜的防治可優先考慮果園間種小麥。

4 討論

由于植食性昆蟲在覓食中主要依靠化學感受器鑒別寄主次生代謝物[15]，因此寄主植物的揮發物如果受到非寄主植物干擾時，會對昆蟲的覓食活動產生影響。間作非寄主植物對昆蟲會產生驅避或誘集作用，研究發現，日本女貞對菜粉蝶、茉莉花對粉紋夜蛾均有強烈的取食誘導作用[16-17]，胡蘿卜和玉米都可以誘集棉鈴蟲[18-19]；而胡椒樹阻礙家蠅取食[20]，吳茱萸對玉米象和赤擬谷盜有拒食作用[21]，薄荷對蘋果園食心蟲有一定的防效[22]。生產中充分利用驅避和誘集兩種作用方式對于害蟲防治有積極作用。

針對金龜子類害蟲而言，向日葵可以誘集白星花金龜[23]；七葉樹的葉、天竺葵的花對日本麗金龜有引誘作用；大黑鰓金龜、黑皺鰓金龜等昆蟲嗜食蓖麻葉，但其取食后不久即被麻醉，大多不能復活[24]。本試驗表明辣椒對黑絨鰓金龜也有較強的誘集效應，但是取食辣椒后黑絨鰓金龜的生理反應有待進一步研究。

陳湖等[25]發現梨園間種小麥可以防治金龜子，對幼齡樹生長有保護作用，宋備舟等[13]研究證實芳香型作物可以減少梨園金龜子蟲口數，本研究試驗也取得類似的結果。非寄主植物小麥、大麥、薰衣草及紫葉蘇4種植物能夠明顯干擾黑絨鰓金龜對其寄主的識別與選擇，而且對4 種植物的驅避效果作了比較研究。田間試驗結果表明，蘋果樹間作4種植物后，對黑絨金龜的驅避率順序為小麥＞大麥＞薰衣草＞紫葉蘇。蘋果樹上葉片為害程度與驅避率關系相吻合，即驅避率越大為害率越低。而室外與室內結果也基本一致。

本試驗初步研究了蘋果園不同間作物對黒絨鰓金龜的驅避作用，推測由于間作物的次生代謝物差異造成了驅避性的差異。目前已知植物次生物質約有3萬種以上，與昆蟲有關的主要是酚類、萜類和生物堿[26]。次生代謝物對昆蟲的取食、發育、生殖均有影響。研究植物次生物質對昆蟲的影響，探索昆蟲對次生物質的代謝機制，不僅可以明確植物與昆蟲的協同進化關系，而且可以為害蟲的綜合治理提供新途徑[27]，對于害蟲治理有重要意義。本研究為蘋果園綠色防控提供了理論依據，但是其作用機制還有待深入探索。