11種植物精油對茶橙癭螨的觸殺和驅(qū)避作用研究

李紅莉 崔宏春 黃海濤

摘要 分別采用噴霧法和半葉法測定了11種植物精油對茶橙癭螨的觸殺和驅(qū)避活性。結(jié)果表明，濃度為1%、0.5%、0.25%、0.125%（V/V）的11種植物精油對茶橙癭螨都表現(xiàn)出了不同程度的觸殺活性。隨著作用時間的延長和精油濃度的增加，其校正死亡率均有不同程度的升高。總體來看，肉桂精油觸殺效果最好，在不同試驗濃度和處理時間條件下校正死亡率均高于其他精油。所試精油對茶橙癭螨都有一定的驅(qū)避作用，其中百里香等8種精油的驅(qū)避率達80%以上。以上結(jié)果將為篩選對茶橙癭螨具有較好防效的新型低毒高效植物源農(nóng)藥提供重要依據(jù)。

關(guān)鍵詞 植物精油; 茶橙癭螨; 殺螨活性

中圖分類號： S 482.5 ?文獻標(biāo)識碼： A ?DOI： 10.16688/j.zwbh.2018391

Abstract Contact and repellent activities of 11 kinds of plant essential oils against Acaphylla theae were investigated using spray method and half-leaf method， respectively. The results showed that the 11 candidates showed various degrees of contact activity at all the experimental concentrations， including 1%， 0.5%， 0.25%， and 0.125% （V/V）. Particularly， the corrected mortality of each treatment gradually increased accompanying with the prolongation of treatment duration and the increase of essential oil concentration. Overall， cinnamon essential oil had the best contact-killing effect， and the corrective mortality at each concentration and time point was also higher than that of other essential oils. Moreover， all the selected plant essential oils showed certain levels of repellency activity to A.theae. Particularly， 8 kinds of essential oils including thyme essential oil have repellency activity with the efficacy of over 80%. All the results provide valuable evidences for the screening of new green pesticides with high effect and low toxicity in tea production in future.

Key words plant essential oil; Acaphylla theae; acaricidal toxicity

茶橙癭螨Acaphylla theae （Watt）又名斯氏尖葉癭螨，以成螨和若螨刺吸茶樹葉片汁液，使葉片失綠無光澤。該螨發(fā)生嚴(yán)重時茶樹葉葉背出現(xiàn)褐色銹斑，芽葉萎縮、干枯，狀如火燒，葉片大量脫落，茶葉產(chǎn)量、品質(zhì)和樹勢均受到嚴(yán)重影響。茶橙癭螨在浙江省一年發(fā)生25代左右，世代重疊，蟲態(tài)混雜，為害時間長，特別是隨著近年來采摘和管理方式的變化，使其成為當(dāng)前茶園為害較重的害蟲之一[1]。長期以來，化學(xué)防治一直是茶橙癭螨防治中最為迅速有效的方法。但由于螨類個體小、繁殖快、適應(yīng)性強，再加上農(nóng)藥的長期過量使用，使其對化學(xué)殺螨劑很快產(chǎn)生了抗藥性。并且化學(xué)殺螨劑殺傷了天敵，破壞了生態(tài)平衡，造成害螨的再猖獗。一些防效好的殺螨劑如三氯殺螨醇、炔螨特等因危害到環(huán)境和人體健康已經(jīng)禁用。當(dāng)前在茶樹上登記的殺螨劑非常有限。鑒于此，生物源殺螨劑，特別是植物源和微生物源殺螨劑的研發(fā)成為當(dāng)前農(nóng)藥研究領(lǐng)域的一個熱點。

植物精油（essential oil）是一類分子量較小的植物源次生代謝物質(zhì)，其對害蟲的作用方式主要有驅(qū)避[2]、拒食[3]、引誘、觸殺、熏蒸、抑制害蟲生長發(fā)育、干擾蟲體水分代謝并導(dǎo)致不育等[4]。以色列、美國等國家均有植物精油類農(nóng)藥投入市場，主要用于溫室作物、苗圃和園林花卉的病蟲害防治[5]。從已有報道可知，一些植物精油對螨類具有良好的觸殺和熏蒸活性。Tunc等研究發(fā)現(xiàn)用超低濃度的牛至精油、茴香精油和孜然芹精油處理二斑葉螨T.urticae Koch 96 h后，其死亡率達100%[6]。馬新耀等研究了艾蒿精油對朱砂葉螨Tetranychus cinnabarinus（Boisduval）的生物活性及幾種保護酶活性的影響，發(fā)現(xiàn)經(jīng)2%（V/V）的艾蒿精油處理后，雌成螨72 h的死亡率為77.78%，其對卵的熏蒸作用較對雌成螨更強[7]。陳曉娟研究發(fā)現(xiàn)橘皮揮發(fā)油對朱砂葉螨有良好的觸殺活性[8]。目前關(guān)于植物精油對茶橙癭螨的驅(qū)避、觸殺等生物活性研究尚未見報道。基于此，本試驗測定了11種常見植物精油對茶橙癭螨的觸殺和驅(qū)避作用，以期篩選出具有較高觸殺和驅(qū)避活性的植物精油，為植物源殺螨劑的研制提供參考。

1 材料與方法

1.1 供試螨

茶橙癭螨采自杭州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院茶葉研究所大清谷基地茶園。

1.2 供試植物精油

11種植物精油為肉桂精油、薰衣草精油、薄荷油、艾葉油、冬青油、香茅油、百里香油、橘皮油、丁香油、八角油、蓖麻油，所用植物精油購自吉安市國光香料廠，所購植物精油均由水蒸氣蒸餾法制得。

1.3 精油對茶橙癭螨的觸殺活性測定

試驗于2018年5月進行，從茶園采集茶橙癭螨螨口數(shù)量適中的芽下第二張葉片，將其剪成邊長為1.5 cm的正方形，用體視顯微鏡觀察計數(shù)葉片上的成、若螨數(shù)量，取成螨數(shù)大于30頭的葉片用于試驗。將精油用乙醇和吐溫-80制成母液后，用蒸餾水稀釋成1%、0.5%、0.25%、0.125%（V/V）4個濃度，每處理重復(fù)5次，并設(shè)置對照。用小噴壺將處理液和對照液分別均勻噴灑到葉片上，待葉片陰涼風(fēng)干后置于皿底鋪有濾紙的培養(yǎng)皿中，每天用滴管加水使濾紙保持濕潤，并防茶橙癭螨逃逸。于處理后24、48、72、96 h在體視顯微鏡下用0號毛筆輕觸螨體，計數(shù)各處理和對照葉片的活螨數(shù)量，用以下公式進行計算：

死亡率=死亡螨數(shù)/總螨數(shù)×100%;

校正死亡率=（處理組死亡率-對照組死亡率）/（1-對照組死亡率）×100%。

1.4 精油對茶橙癭螨驅(qū)避效果的測定

從茶園采集芽下第二張未受茶橙癭螨為害的葉片，先在體視鏡下進行檢查，確定無螨后將葉片放入鋪有濕潤濾紙的培養(yǎng)皿內(nèi)，以葉片中脈為界，用棉簽分別涂上供試精油和對照，中脈不做任何處理。待葉片陰涼風(fēng)干后在每張葉片中線處接20頭成螨，每個處理重復(fù)3次。葉片邊緣用濕棉條圍住，防止茶橙癭螨逃逸。24 h后在體視顯微鏡下觀察精油處理區(qū)和對照區(qū)的螨量，驅(qū)避作用的計算公式如下：

驅(qū)避率=（對照區(qū)螨數(shù)-處理區(qū)螨數(shù)）/對照區(qū)螨數(shù)×100%。

1.5 數(shù)據(jù)分析

用SPSS 17.0軟件進行統(tǒng)計分析，采用Duncan氏新復(fù)極差法進行差異顯著性分析。使用Cluster軟件對11種植物精油在不同濃度和不同處理時間下的校正死亡率進行聚類分析，TreeView軟件進行熱圖繪制。

2 結(jié)果與分析

2.1 植物精油對茶橙癭螨的觸殺活性

用不同濃度的11種植物精油處理茶橙癭螨24 h后，都表現(xiàn)出了不同程度的觸殺活性（表1）。當(dāng)濃度為0.125%時，對茶橙癭螨的校正死亡率以肉桂精油處理最高，達97.82%，顯著高于其他處理，其次為八角、薰衣草和薄荷精油處理，其校正死亡率顯著高于其他精油。隨著精油濃度的增加，茶橙癭螨的死亡率均有升高，當(dāng)濃度為0.5%時，肉桂、丁香和八角的觸殺死亡率均可達到100%，艾蒿、冬青和蓖麻均小于65%，顯著低于其他精油處理。當(dāng)濃度升高到1%時，11種植物精油對茶橙癭螨的校正死亡率均在92%以上。

在處理48 h后，11種植物精油對茶橙癭螨的觸殺死亡率均有升高，濃度為0.25%時，肉桂、丁香和八角對茶橙癭螨的校正死亡率在98%以上，顯著高于其他精油。冬青精油效果最差，死亡率低于60%（表1）。在處理72 h和96 h后，隨著處理時間的延長，11種植物精油對茶橙癭螨的校正死亡率均有升高，濃度為0.125%的精油處理96 h后，除百里香和蓖麻油外，均高于90%。當(dāng)濃度升高到1%時，除冬青精油外校正死亡率均達100%（表1）。

為更直觀區(qū)分不同精油在試驗處理下的觸殺活性差異，我們對不同濃度和不同處理時間條件下的各個精油噴霧觸殺活性進行了聚類分析（圖1）。從圖中可以看出隨著處理時間的延長，各濃度精油的觸殺作用均有不同程度的提升。而隨著精油濃度的升高，11種植物精油對茶橙癭螨的噴霧觸殺死亡率在不同處理時間均有增加。聚類結(jié)果顯示肉桂油和八角油、丁香油被聚為同一分支，該分支所包含的3種植物精油對茶橙癭螨的殺滅效果最好，一定濃度下較短時間內(nèi)即可起到較好的防治效果，特別是肉桂精油在很低濃度下仍有很好的觸殺效果。薰衣草精油、百里香精油、香茅精油、薄荷精油被聚為另一分支，該分支包含的精油在濃度低、處理時間短的情況下較上一分支觸殺效果明顯減弱。冬青精油、蓖麻精油、艾葉精油和橘子精油則被聚為第三分支。相比前兩個分支，該分支所包含精油的觸殺效果最差。

2.2 植物精油對茶橙癭螨的驅(qū)避活性

通過研究11種植物精油對茶橙癭螨的驅(qū)避活性發(fā)現(xiàn)，處理24 h后，大部分所試精油對茶橙癭螨具有較好的驅(qū)避效果，百里香、橘子油、肉桂油等8種精油的驅(qū)避率達80%以上，其中百里香精油的驅(qū)避活性最高，達96.49%。蓖麻油的驅(qū)避效果最差，為66.27%（表2）。

3 討論

許多植物提取物對害蟲表現(xiàn)出較好的觸殺、熏蒸和驅(qū)避活性，其化學(xué)成分復(fù)雜，作用機理多種多樣。Sampson等研究了23種植物精油對蘿卜蚜Lipaphis erysimi （Kaltenbach）的觸殺活性，發(fā)現(xiàn)含酚類等成分的精油在很低的濃度下就可致其死亡[9]。Masatashi等通過試驗得出迷迭香油對蔥蚜Neotoxoptera formosana （Takahashi）有很強的驅(qū)避作用，具有驅(qū)避活性的主要成分是1，8-桉葉素[10]。蕭湘黔等發(fā)現(xiàn)蓖麻油和肉桂油對截形葉螨Tetranychus truncatus Ehara成螨的毒殺作用較強，且不同精油混配對害螨具有增效作用[11]。本研究采用噴霧法測試了11種植物精油4個供試濃度下4個時間點對茶橙癭螨的觸殺活性。試驗結(jié)果表明，供試精油對茶橙癭螨都表現(xiàn)出了一定的觸殺活性。隨著作用時間的延長，各濃度精油處理的校正死亡率均有所升高，表明其作用效果具有時間依賴性。這與馬新耀等試驗得出隨著處理時間的延長，艾蒿精油對朱砂葉螨T.cinnabarinus的處理活性逐步增強的結(jié)果相類似[7]。本試驗測試的11種植物精油中有8種在處理 24 h后對茶橙癭螨的驅(qū)避率達80%以上，說明這些精油的組成成分中含有對茶橙癭螨具有驅(qū)避作用的活性成分。但各種精油起驅(qū)避作用的有效濃度及作用的持久性，起驅(qū)避作用的有效成分等還有待深入研究。

植物精油的組成成分和各組分間的相互作用十分復(fù)雜，其成分對昆蟲和螨類的作用靶標(biāo)也不同，Enan研究發(fā)現(xiàn)某些精油組分可作用于昆蟲體內(nèi)的章魚胺神經(jīng)系統(tǒng)，是章魚胺受體的拮抗劑[12]。由于哺乳動物不存在章魚胺受體，大多數(shù)植物精油對人及哺乳動物安全無毒，易降解，殘留低，有利于環(huán)境保護和食品安全，在農(nóng)業(yè)害蟲防治上具有廣闊的應(yīng)用前景。通過本次試驗得出肉桂精油對茶橙癭螨具有較好的觸殺活性。目前有關(guān)肉桂精油的研究主要集中在抑菌活性上，其對辣椒疫霉菌Phytophthora capsici Leonian、芒果膠孢炭疽菌Colletotrichum gloeosporioides Penz.、番茄灰霉病菌Botrytis cinerea Pers. ex Fr.等均有很好的抑制效果[13-16]。在害蟲防治方面，劉靜用肉桂精油處理赤擬谷盜Tribolium castaneum（Herbst）， 4 d后其觸殺和熏蒸作用的死亡率分別達73.33%和95%[17]，其對螨類的作用效果研究很少。從不同部位提取的肉桂精油的產(chǎn)量和主要成分也有很大差別，花蕾提取油含乙酸肉桂酯，果實提取油中含有菘萜、芳樟醇[18]。本試驗所用肉桂精油的主要成分為桂皮醛（85%），但該成分對茶橙癭螨的作用機理還不清楚，其他化學(xué)成分對其是否有增效或拮抗作用還有待研究。下一步擬通過活性成分分離和活性追蹤相結(jié)合的方法明確肉桂精油中起殺螨作用的活性組分，提高其對茶橙癭螨的觸殺效果，降低使用成本，為植物源殺螨劑的研發(fā)提供依據(jù)。

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（責(zé)任編輯： 楊明麗）