徐世才，王 莉，李 婧，陳 鑫，張 曼

(延安大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院，陜西 延安 716000)

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沙芥間作套種非嗜食植物對(duì)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(xué) 生命科學(xué)學(xué)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(wú)間作沙芥田為對(duì)照。結(jié)果表明，室內(nèi)試驗(yàn)4種植物對(duì)小菜蛾有不同程度的產(chǎn)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(dá)80%以上。田間試驗(yàn)表明，在間作間隔為2.5、5.0、10.0 m的試驗(yàn)下，趨避效果差異并不顯著，說(shuō)明每隔10 m間作1行番茄就能起到很好的趨避效果，這對(duì)今后沙芥無(wú)公害種植提供理論依據(jù)。

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(lè)孫樂(lè)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(zhǎng)在北方沙漠地區(qū)，由于具有良好的藥用價(jià)值和食用價(jià)值，而把它作為新型綠色蔬菜來(lái)開(kāi)發(fā)。沙芥長(zhǎng)期處于野生狀態(tài)，幾乎不受病蟲(chóng)危害。但是隨著沙芥大面積人工種植，它的病蟲(chóng)害日益嚴(yán)重。通過(guò)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，沙芥害蟲(chóng)的優(yōu)勢(shì)種為小菜蛾、菜青蟲(chóng)、蚜蟲(chóng)、美洲潛葉蠅，特別是小菜蛾最為嚴(yán)重[3]。

小菜蛾(PlutellaxylostellaL.)別名小青蟲(chóng)、兩頭尖，世界性遷飛害蟲(chóng)，屬于昆蟲(chóng)綱鱗翅目菜蛾科，北方一年生4～5代，無(wú)滯育現(xiàn)象，世代重疊，是一種寡食性昆蟲(chóng)，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(guó)南部地區(qū)，近年來(lái)已成為蔬菜生產(chǎn)上的毀滅性害蟲(chóng)之一?；瘜W(xué)殺蟲(chóng)劑的長(zhǎng)期大量使用,小菜蛾不僅對(duì)多種傳統(tǒng)使用的化學(xué)殺蟲(chóng)劑產(chǎn)生了不同程度的抗性,而且對(duì)蘇云金桿菌(Bt)也產(chǎn)生了抗性[4],現(xiàn)已成為化學(xué)防治最困難的害蟲(chóng)之一。因此，尋找一種有效而又無(wú)污染于蔬菜的方法來(lái)防治小菜蛾已成為必然。筆者基于小菜蛾對(duì)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(duì)小菜蛾產(chǎn)卵的趨避性，目的在于為無(wú)公害綠色沙芥的生產(chǎn)奠定基礎(chǔ)。

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(lè)縣柯瑞生物總公司)；辣椒(C.annuum)：農(nóng)城椒五號(hào)(楊凌農(nóng)城種業(yè)科技有限公司)；花椒(Z.bungeanm)：金陽(yáng)青花椒(四川金陽(yáng)縣花椒種子種苗有限公司)；芫荽(C.sativum)：澳洲萬(wàn)香(香港峰華國(guó)際種苗集團(tuán)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(shí)驗(yàn)室內(nèi)經(jīng)過(guò)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(chóng)網(wǎng)室中，待各苗長(zhǎng)到具2片小真葉時(shí)，移栽于口徑為11 cm規(guī)格的瓷盆缽中，部分沙芥苗移栽于口徑為21 cm規(guī)格的瓷盆缽中(小盆缽中的菜苗用于試驗(yàn)，大盆缽中的菜苗用于供試?yán)ハx(chóng)的繼代飼養(yǎng))，按相同方法對(duì)5種作物定期澆水施肥，待幼苗生長(zhǎng)了42 d時(shí)，供試驗(yàn)用。

1.1.2供試蟲(chóng)源從延安市河莊坪蔬菜基地的菜田(未施任何化學(xué)藥劑)采集小菜蛾大齡幼蟲(chóng)進(jìn)行繼代飼養(yǎng)、繁殖建立實(shí)驗(yàn)種群。溫度(25±1) ℃、相對(duì)濕度60%～80%,光周期:12 L/12 D。小菜蛾蛹及時(shí)收集于指形管內(nèi)。羽化后將其移入養(yǎng)蟲(chóng)籠中(55 cm×55 cm×55 cm),籠內(nèi)放有生長(zhǎng)期為42 d的沙芥菜苗,供其產(chǎn)卵繁殖,并用10%蜂蜜水為成蟲(chóng)補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)，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(xù)補(bǔ)充蜜源的裝置。試驗(yàn)時(shí),收集同一時(shí)間化蛹的小菜蛾蟲(chóng)繭,待成蟲(chóng)羽化交配后供試。經(jīng)過(guò)短期飼養(yǎng)后，取同一天羽化的小菜蛾成蟲(chóng)備用。

1.2試驗(yàn)方法

室內(nèi)試驗(yàn)在延安大學(xué)動(dòng)物生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行。使用智能人工氣候箱(CIMO新苗?，QHX-80085-Ⅱ,上海新苗醫(yī)療器械制造有限公司)控溫(25±1) ℃、控光(光照強(qiáng)度>1000 lx)、控濕(相對(duì)濕度60%～80%)繼代飼養(yǎng)小菜蛾，小菜蛾產(chǎn)卵試驗(yàn)不供光。

1.2.1小菜蛾對(duì)供試植物的產(chǎn)卵選擇性在110 cm×110 cm×55 cm養(yǎng)蟲(chóng)籠內(nèi)對(duì)角線位置上隨機(jī)放置生長(zhǎng)期同為42 d的沙芥、辣椒、花椒、芫荽和番茄各1盆,接入6對(duì)當(dāng)天羽化的小菜蛾雌雄蟲(chóng),讓其自然交配和產(chǎn)卵,籠內(nèi)放置裝有10%蜂蜜水的蜜源裝置，用以補(bǔ)充小菜蛾成蟲(chóng)的營(yíng)養(yǎng)。48 h后記錄不同植株上的產(chǎn)卵量。每處理重復(fù)5次。

1.2.2對(duì)小菜蛾成蟲(chóng)產(chǎn)卵驅(qū)避作用的測(cè)定選擇生長(zhǎng)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(yǎng)蟲(chóng)籠(440 cm×220 cm×55 cm)中,對(duì)照菜苗(沙芥苗)單列排列放置，籠內(nèi)接入40對(duì)當(dāng)天羽化的小菜蛾雌雄蟲(chóng)并用含有10%蜂蜜水的蜜源裝置作營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充,48 h后檢查每組沙芥葉片上的落卵量。按下式計(jì)算驅(qū)避率，5次重復(fù)。產(chǎn)卵驅(qū)避率的計(jì)算公式如下：

產(chǎn)卵驅(qū)避率=[(對(duì)照卵量-處理卵量)/對(duì)照卵量]×100%

1.2.3番茄套種沙芥對(duì)小菜蛾種群數(shù)量的影響在對(duì)小菜蛾成蟲(chóng)產(chǎn)卵趨避作用的測(cè)定試驗(yàn)(即1.2.2試驗(yàn))基礎(chǔ)上，選擇趨避作用較好的植物——番茄，進(jìn)一步測(cè)定其在田間試驗(yàn)時(shí)對(duì)小菜蛾成蟲(chóng)產(chǎn)卵趨避效果。

試驗(yàn)在靖邊縣東坑沙芥種植基地進(jìn)行，試驗(yàn)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(diǎn)取樣調(diào)查方法，調(diào)查并記錄植株上小菜蛾的產(chǎn)卵數(shù)，每點(diǎn)共查20株。沙芥種子、番茄種子在實(shí)驗(yàn)室經(jīng)過(guò)浸泡催芽生長(zhǎng)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(jī)化完全區(qū)組設(shè)計(jì),設(shè)置2個(gè)重復(fù),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(duì)照，設(shè)置2個(gè)重復(fù)。處理田和對(duì)照田采用相同的管理措施。調(diào)查時(shí)間為7月初～9月底，每8～10 d調(diào)查1次。

1.2.4數(shù)據(jù)處理試驗(yàn)數(shù)據(jù)用Microsoft Excel 2003和Duncan’s新復(fù)極差測(cè)驗(yàn)方法進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2　結(jié)果與分析

2.1小菜蛾對(duì)供試植物的產(chǎn)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(chǎn)卵量顯著多余其他4種非嗜食植物。從產(chǎn)卵數(shù)量上來(lái)看，沙芥平均著卵數(shù)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?yàn)椋荷辰?芫荽>辣椒>花椒>番茄，表明小菜蛾成蟲(chóng)偏愛(ài)在沙芥上產(chǎn)卵，對(duì)非嗜食性植物產(chǎn)卵選擇性小，存在顯著差異。

表1　生長(zhǎng)期為42 d的不同品種菜苗中小菜蛾卵數(shù)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(duì)小菜蛾成蟲(chóng)產(chǎn)卵驅(qū)避作用的測(cè)定

非嗜食植物間作下小菜蛾的著卵量見(jiàn)圖1，供試的4種非嗜食植物間作后對(duì)小菜蛾成蟲(chóng)產(chǎn)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(qū)避率見(jiàn)表2。經(jīng)t測(cè)驗(yàn)結(jié)果表明，處理組的小菜蛾產(chǎn)卵量與對(duì)照組的小菜蛾產(chǎn)卵量相比，差異達(dá)到極顯著水平。從驅(qū)避率來(lái)看，不同植物對(duì)小菜蛾成蟲(chóng)的產(chǎn)卵驅(qū)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(chóng)產(chǎn)卵驅(qū)避率達(dá)到82.08%以上；在花椒苗、辣椒苗間作作用下，小菜蛾成蟲(chóng)的產(chǎn)卵驅(qū)避率均達(dá)74.8%以上；在芫荽菜苗間作作用下，小菜蛾成蟲(chóng)產(chǎn)卵驅(qū)避率相對(duì)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(rèn)為番茄提取物對(duì)小菜蛾的忌避拒食及抑制產(chǎn)卵作用的結(jié)論相似。

表2　非嗜食植物間隔放置作用下小菜蛾的產(chǎn)卵驅(qū)避率

注：*、**分別表示在t檢驗(yàn)0.05、0.01水平上的差異顯著性。

2.3番茄與沙芥間作對(duì)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(shù)來(lái)看，隨著播種天數(shù)的增加，小菜蛾的卵密度也隨之增高，在55 d時(shí)達(dá)到最高值，然后在65 d時(shí)有所降低，這也許與沙芥的生長(zhǎng)期有關(guān)，在沙芥生長(zhǎng)旺盛期(第45～55 d時(shí))，小菜蛾卵密度達(dá)到最大。隨著小菜蛾卵密度的增長(zhǎng)，番茄的趨避作用也越來(lái)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(shí)，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(dá)到了顯著差異，說(shuō)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(duì)蔬菜的為害。從間作間隔來(lái)看，在3 種間作方式之間,沙芥上卵密度差異并不顯著，這說(shuō)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(duì)沙芥的產(chǎn)量幾乎沒(méi)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(jié)論與討論

隨著人民生活質(zhì)量和生活水平的不斷提高，沙芥種植業(yè)作為一種新興產(chǎn)業(yè)，越來(lái)越受到人們的青睞和重視，但沙芥蟲(chóng)害是限制其發(fā)展的主要障礙。因此，大力開(kāi)展對(duì)沙芥害蟲(chóng)的研究，探索其發(fā)生規(guī)律和監(jiān)控技術(shù)，并進(jìn)行綜合治理，是確保沙芥種植業(yè)健康發(fā)展的重要舉措。在常見(jiàn)的十字花科蔬菜中，沙芥屬蔬菜8～14葉已進(jìn)入葉片旺盛生長(zhǎng)期，且此期沙芥葉片維生素C、蛋白質(zhì)、氨基酸和可溶性糖含量已達(dá)到較高的水平[6]，又由于小菜蛾對(duì)含芥子油含量高的植物有較強(qiáng)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(nèi)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(chǎn)卵的寄主，這也是小菜蛾成為沙芥主要害蟲(chóng)的原因。

目前，在對(duì)害蟲(chóng)防治技術(shù)中，以生物防治取代化學(xué)農(nóng)藥已成為大勢(shì)所趨，間作套種便是其中一種，已有很多報(bào)道證實(shí)了這一方法。本研究表明，4種非嗜食植物間作沙芥對(duì)小菜蛾成蟲(chóng)產(chǎn)卵都有一定的驅(qū)避作用，番茄的趨避效果最明顯，趨避率達(dá)到82.08%，其次是花椒和芫荽，趨避率分別達(dá)到75.79%和74.83%，最后是芫荽，趨避率達(dá)到35.34%。從田間試驗(yàn)的結(jié)果也可看出，番茄間作沙芥對(duì)小菜蛾產(chǎn)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(duì)沙芥的無(wú)公害綠色生產(chǎn)具有重要的意義。

在長(zhǎng)期的協(xié)同進(jìn)化過(guò)程中，高等植物為了抵御病蟲(chóng)害的侵襲，產(chǎn)生了一些次生化合物，這些次生化合物對(duì)害蟲(chóng)具有趨避、拒食、毒殺和生長(zhǎng)發(fā)育抑制等多種干擾作用，絕大多數(shù)昆蟲(chóng)甚至遠(yuǎn)離非嗜食植物，這與植物產(chǎn)生的次生化合物有很大的關(guān)系[9]。小菜蛾最適宜寄主除取決于產(chǎn)卵選擇性外，還取決于寄主植物的營(yíng)養(yǎng)條件[10]。本試驗(yàn)在篩選的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，茄科植物番茄的葉、蕓香科植物花椒的果實(shí)對(duì)小菜蛾成蟲(chóng)具有較強(qiáng)的趨避作用。又由于十字花科蔬菜生長(zhǎng)周期短，主要食用葉,茄科植物和蕓香科植物生長(zhǎng)周期長(zhǎng)，主要食用果實(shí)。在大面積種植的十字花科蔬菜時(shí)，可以選擇用小菜蛾非嗜食的植物間作套種來(lái)起到防治小菜蛾的作用，以減少農(nóng)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(duì)于充分利用植物資源套種，為今后開(kāi)發(fā)蔬菜無(wú)公害生產(chǎn)提供了理論依據(jù)。但有關(guān)各植物的生長(zhǎng)周期與小菜蛾各齡期之間的相關(guān)性還有待于今后進(jìn)一步的研究。在種植沙芥田時(shí)，如果忽略了利用非嗜食植物間作套種對(duì)小菜蛾產(chǎn)卵防治作用效果的貢獻(xiàn)，對(duì)害蟲(chóng)控制效果的評(píng)價(jià)容易造成偏差。

[1] 楊忠仁,賈晉,張鳳蘭,等.沙芥植株?duì)I養(yǎng)器官不同時(shí)期解剖結(jié)構(gòu)特征與抗旱性關(guān)系研究[J].廣東農(nóng)業(yè)科學(xué)，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(jìn)化研究進(jìn)展[J].西北植物學(xué)報(bào),2014,34(8):1714-1720.

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

[4] 李進(jìn)步,方麗平,薛建平,等.半夏乙醇提取物對(duì)小菜蛾幼蟲(chóng)生物活性的研究[J].中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2009,25(5):223-227.

[5] 施英利,施祖華.番茄提取物對(duì)小菜蛾的忌避拒食及抑制產(chǎn)卵作用[J].華東昆蟲(chóng)報(bào),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(yíng)養(yǎng)成分含量變化規(guī)律的研究[J].內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版,2009,30(3):85-89.

[7] 徐世才,賀達(dá)漢,劉軍和,等.小菜蛾成蟲(chóng)對(duì)沙芥的產(chǎn)卵嗜好性的初步研究[J].應(yīng)用昆蟲(chóng)學(xué)報(bào),2006,43(2):184-186.

[8] 吳偉堅(jiān),趙全良.論蔬菜種植布局與小菜蛾發(fā)生為害的關(guān)系[J].華南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),1992,13(4):108-112.

[9] 彭躍峰,龐雄飛.九種植物抽提物對(duì)小菜蛾產(chǎn)卵驅(qū)避作用的研究[J].山東農(nóng)業(yè)科學(xué),2004(4):40-42.

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(責(zé)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(xué)建設(shè)專項(xiàng)資金“生態(tài)學(xué)”(2012SXTS03)；陜西省延安市科學(xué)科技惠民項(xiàng)目(2014HM-04)；國(guó)家級(jí)大創(chuàng)

徐世才(1973─)，男，副教授，碩士生導(dǎo)師，研究方向：昆蟲(chóng)生態(tài)與綜合防治。

S436.344

A

1001-8581(2016)09-0042-04

項(xiàng)目(201510719278)。