小菜蛾幼虫对不同寄主的取食嗜好及阿维菌素对其取食行为的影响

2014-03-25 00:41闫喜中孙学俊邓彩萍张晓飞郝赤
关键词:十字花科小菜蛾花椰菜

闫喜中,孙学俊,邓彩萍,张晓飞,郝赤

(1.山西农业大学 农学院,山西 太谷 030801;2.山西农业大学 林学院,山西 太谷 030801)

小菜蛾(Plutellaxylostella(L.))是当今世界范围内对十字花科蔬菜为害最重的害虫,现已分布于世界各地。危害十字花科蔬菜严重发生时可减产90%,甚至绝收[1]。全世界每年用于防治小菜蛾的费用高达10亿美元以上[2]。在中国,小菜蛾20世纪70年代成为十字花科蔬菜的主要害虫[3],但以南方各省广大蔬菜产区和西部油菜产区发生较为严重[4]。随着气候变暖,十字花科作物种植区北移,小菜蛾成为我国北方地区的重要害虫[5],在河北、山东、辽宁等地区为害严重,产量损失在30%以上,甚至发生因不防治而田内的甘蓝因失去市场价值造成绝收[6~8]。

近年来,小菜蛾的综合防治作为一种有效、经济且利于保护环境的治理方法,被广泛应用。十字花科植物的合理套种可有效减轻小菜蛾的为害,是广大十字花科作物种植区较常采用的综合防治方法之一。小菜蛾幼虫取食寄主具有选择性,本试验研究了小菜蛾幼虫对不同植物寄主取食的嗜好性及寄主植物上施用非致死量的阿维菌素后对小菜蛾取食行为的影响,旨在明确小菜蛾对寄主的喜好、杀虫剂的驱避与小菜蛾取食寄主选择行为的关系,以期对防治小菜蛾为害提供理论依据和有效的方案。

1 材料与方法

1.1 供试虫源及药剂

小菜蛾在山西农业大学农学院昆虫生理实验室饲养,3龄幼虫时作为供试虫源。供试蔬菜品种有7种: 芥菜BrassicajunceaL.、菜心B.parachinensisBailey、小白菜B.chinensisL.、甘蓝B.oleraceaL.、油菜B.napus、花椰菜B.aleraceaL. var.botrytisL、萝卜RaphanussativusL.,它们的品种分别为丰美光芥、49-19菜心、北京快菜、中甘11、五月慢、麦宝55、春秋九斤王,均购自山西省农科院蔬菜研究所。

供试农药为18 g·L-1阿维菌素(Abamectin)乳油(河北天顺生物工程有限公司)。

1.2 小菜蛾幼虫取食嗜好性测定

1.2.1 室内测定

将7种蔬菜的新鲜叶分别剪成4×4 cm2的叶片,等距离排列在垫有滤纸保湿的平底托盘中,然后在托盘中心接入饥饿4 h的三龄幼虫15头,保鲜膜封口,温度25℃,相对湿度75%,光周期14L:10D。24 h后利用方格纸测定剩余叶面积,据此计算小菜蛾的平均取食叶面积,3次重复。

1.2.2 田间测定

将已盆栽好的上述植物(每种各2盆)随机等距离排列,花盆埋入地下,盆口与地面平齐,地面拍实,用养虫笼(60×60×60 cm3)罩好,每笼接入饥饿4 h的三龄幼虫15头,24 h后摘取被取食的叶片,将该叶片置于方格纸上面,在取食部位统计能看到的方格数,据此计算小菜蛾的平均取食叶面积,3次重复。

1.3 阿维菌素对小菜蛾取食行为的影响

每个试验组合的测试植物(每样品2盆)以十字形交互排列,花盆埋入地下,盆口与地面平齐,处理组中的油菜喷施稀释10 000倍的阿维菌素。养虫笼笼罩(60×60×60 cm3),每笼接入饥饿4 h的三龄幼虫15头,24 h后统计取食量,方法同1.2.2,3次重复。

试验组合:

Ⅰ: 处理组:油菜(施药)-油菜(未施药); 对照组:油菜-油菜(均未施药)

Ⅱ: 处理组:油菜(施药)-芥菜(未施药); 对照组:油菜-芥菜(均未施药)

Ⅲ: 处理组:油菜(施药)-萝卜(未施药); 对照组:油菜-萝卜(均未施药)

1.4 数据分析

对所得的数据用SPSS软件分析处理。

2 结果与分析

2.1 小菜蛾幼虫取食嗜好性室内测定

从图1结果可以看出,在室内试验中,小菜蛾幼虫对不同的寄主的取食量不同。小菜蛾幼虫最喜欢取食的是油菜幼苗,取食面积为419.00±39.81 mm2;其次是芥菜幼苗和小白菜幼苗,其取食面积分别为243.17±26.23 mm2和 226.67±23.18 mm2,最不喜欢取食花椰菜幼苗,取食面积为18.33±4.19 mm2。取食最喜食油菜的面积是最不喜食花椰菜的22.8倍,取食油菜和其他蔬菜品种相比差异显著,而芥菜和小白菜差异不显著,取食菜心和甘蓝差异也不显著,花椰菜和萝卜相比不显著,但与其他蔬菜相比差异显著(p=0.05水平)。由此可见小菜蛾幼虫对不同的寄主植物上取食嗜好的差异性是极其显著的,其取食量由大到小的顺序为油菜>芥菜≥小白菜>菜心≥甘蓝>萝卜>花椰菜。

图1 小菜蛾室内取食嗜好性Fig.1 Feeding preference of P. xylostella larva in laboratory

2.2 小菜蛾幼虫取食嗜好性田间测定

从图2结果可以看出,在室外试验中,小菜蛾幼虫对不同的寄主的取食量不同。小菜蛾幼虫取食油菜幼苗为238.33±18.19 mm2,芥菜幼苗为173.00±21.35 mm2,菜心为66.67±12.55 mm2,小白菜为47.60±5.13 mm2,甘蓝为45.33±6.89 mm2,萝卜为45.00±7.00 mm2,取食花椰菜幼苗1.33±0.88 mm2。其中取食油菜的面积是花椰菜的180倍。油菜依然是其最喜食植物,其次是芥菜,再其次是菜心,最不喜食花椰菜,而且它们各自差异显著(p=0.05水平)。因此,小菜蛾幼虫在不同的寄主植物上的取食量表现显著差异。其取食量由大到小的顺序为油菜>芥菜>菜心>小白菜≥甘蓝≥萝卜>花椰菜。

综合室内试验与田间试验结果,可以推断小菜蛾幼虫对不同十字花科蔬菜的嗜食性不同,最喜食的是油菜幼苗,其次为芥菜幼苗,最不喜食萝卜和花椰菜幼苗。

图2 小菜蛾田间取食嗜好性Fig.2 Feeding preference of P. xylostella larva in the field

2.3 阿维菌素对小菜蛾取食行为的影响

在3组组合的施药处理中,小菜蛾取食后均未出现死亡情况。表1显示,油菜-油菜组合中,小菜蛾3龄幼虫取食对照组油菜没有显著差异,取食面积分别为237.50±21.98和242.60±26.49 mm2,在油菜喷施了阿维菌素的处理组中,小菜蛾幼虫的取食嗜好发生了显著改变,取食未施药的油菜(443.10±40.84 mm2)要远远多于施药的(157.17±14.48 mm2)。说明施用化学农药阿维菌素,可以在一定程度上减少小菜蛾的危害。

在油菜-芥菜组合中,未施药处理下,小菜蛾3龄幼虫取食油菜的面积要比芥菜的多,取食面积分别为507.00±51.98和240.80±46.49 mm2,和油菜-油菜组合中小菜蛾幼虫取食嗜好的试验结果一致。油菜喷施了阿维菌素后,小菜蛾更多的取食了相对不太喜欢的芥菜(422.20±40.84 mm2),而且差异显著。这说明阿维菌素对小菜蛾取食嗜好产生了显著影响,虽然有小菜蛾最喜食的植物,但会取食没有施用化学农药的植物。

在油菜-萝卜组合中,未施药的情况下,小菜蛾3龄幼虫喜欢取食油菜(429.20±41.31 mm2),相对不喜欢萝卜(281.40±35.60 mm2)。油菜喷施了阿维菌素后,小菜蛾幼虫取食行为明显变化,宁愿取食最不喜欢的萝卜(450.40±18.94 mm2)也不取食施药的油菜(46.60±23.86 mm2),且差异显著。这说明小菜蛾幼虫取食寄主植物时,首要的取食行为是躲避杀虫剂毒杀。

3 结论与讨论

昆虫与植物之间关系的研究将有助于开辟农林有害生物综合治理新的生态方法,植物挥发性次生物质在小菜蛾的行为选择中起着重要作用,十字花科植物内含有的芥子油苷可以刺激小菜蛾在其上产卵或取食[9]。本研究发现,小菜蛾幼虫最喜欢取食油菜和芥菜,最不喜食萝卜和花椰菜。李洪山[10]发现小菜蛾幼虫优先取食大白菜、萝卜, 其次为油菜和甘蓝幼苗,与本研究结果不同;小菜蛾对不同种或品种蔬菜的嗜好性存在差异[11],这可能是由于小菜蛾试验种群类型、试验条件、生理状态以及取食经历不同所致[12],本试验所用的小菜蛾一直采用油菜苗室内饲养。小菜蛾以取食十字花科蔬菜为主,但对各品种蔬菜取食嗜好不同,可以通过不同蔬菜种类的合理间、套、轮作使某些蔬菜种类免受小菜蛾的危害。

表1 3种组合试验下小菜蛾的取食面积

Table1 3 Feeding areas ofP.xylostellalarva in 3 combinations after 48 h

组合Combination寄主种类Host plants取食面积Feeding area/mm2油菜-油菜对照油菜(未施药)237.50±21.98a油菜(未施药)242.60±26.49a处理油菜(施药)157.17±14.48a油菜(未施药)443.10±40.84b油菜-芥菜对照油菜(未施药)507.00±51.98a芥菜(未施药)240.80±46.49b处理油菜(施药)32.00±7.07a芥菜(未施药)422.20±40.84b油菜-萝卜对照油菜(未施药)429.20±41.31a萝卜(未施药)281.40±35.60b 处理油菜(施药)46.60±23.86a萝卜(未施药)450.40±18.94b

注:小写字母不同表示在0.05水平上差异显著。

Note:Different small letter indicate significance at p=0.05.

昆虫的取食活动是其生理代谢的第一个环节,它的取食行为取决于从化学感受器输入的感觉信号[9]。通过干扰小菜蛾对取食刺激物的感觉的信号输入, 或抑制刺激特异性感觉细胞来减少其危害,目前已成为研究热点,但多集中于植物次生物质对小菜蛾取食的拒食。一品红、构树、艾蒿、茶枯、垂柳、飞杨草、羊蹄甲、狗尾草的乙醇提取物对小菜蛾幼虫均有较好的拒食作用, 48 h 的拒食率达80%以上[13]。番茄抽提物对小菜蛾幼虫的拒食率达53%[14]。蓖麻叶片抽提物对小菜蛾2龄幼虫的驱避率在80%以上,对4 龄幼虫的驱避率在65%以上[15]。苦瓜提取物对小菜蛾幼虫有很强的拒食作用[16]。本试验采用低于正常杀虫稀释倍数的阿维菌素(正常稀释倍数为2500~4000倍),研究其对小菜蛾取食嗜好性的影响,结果显示低倍的阿维菌素对小菜蛾取食嗜好性产生很大影响,小菜蛾幼虫会尽量取食没有喷施农药的十字花科植物。在小菜蛾取食行为中,最重要的机制是如何尽可能的躲避杀虫剂。这种取食行为的改变可以很大程度地减少小菜蛾的死亡率,维持种群数量。

采用植物次生物质来防治小菜蛾有很大的局限性,提取成本高,杀虫不稳定,难以大规模生产等因素使得其难以推广,用普通杀虫剂防治小菜蛾又会产生严重的“3R”问题。因此使用非致死浓度下的高效低毒农药进行驱避,结合合理套种种植十字花科植物来防治小菜蛾的为害是有效可行的方法。今后,筛选合适的高效低毒农药以及合理的稀释浓度将是研究的一个方向。

参 考 文 献

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