苹果园间作不同植物对黑绒鳃金龟寄主选择行为的影响

胡增丽，张未仲，李庆亮，赵龙龙，李 捷，周旭凌，刘朝红，韩 凤

（山西省农业科学院果树研究所，山西 晋中 030800）

0 引言

黑绒鳃金龟(Serica orientalisMotschulsky)，属鞘翅目鳃金龟科，是一种多寄主害虫，取食多种果树如苹果、梨、樱桃、核桃等，主要以成虫取食果树嫩叶、幼芽及花，对幼树、幼苗危害最为严重[1-2]；幼虫以腐殖质及嫩根为食，对苗木根系亦造成一定伤害[3]。该虫在中国大部分地区均有分布，特别是水果产区，如甘肃、宁夏、山西、山东、河北、河南等地。在新开垦的区域、山区丘陵地区发生尤为严重[4-5]。国内外的许多学者对黑绒鳃金龟的研究主要集中在生物学和生态学两大领域。内容包括生活史、生活习性、种群动态、预测预报、化学防治、生物防治等[6]。对黑绒鳃金龟的防治研究主要集中在地面喷雾及灯光和糖醋液诱杀等方面。但是随着有机磷和有机氯等化学农药的禁用，土壤拌土、土壤喷雾等防治手段已达不到理想效果。寻找新的防治途径，制定合理防治策略是果园金龟子防治的当务之急。

随着现代生物技术、昆虫行为学、昆虫信息素以及其他生物防治技术等相关领域的不断研究和发展，利用驱避植物在果园间作，进行农业害虫综合治理有了更加广阔的前景。20世纪80年代后期，严毓骅等[7-8]发现果园紫花苜蓿与夏至草、泥胡菜结合种植，能够增加天敌小花蝽的种群数量。2000年后有研究表明，在苹果园间作豆科类植株后，相对于清耕园天敌数量明显增加，害虫数量减少[9]。栗园[10]、柑橘园[11]和梨园[12]也有类似的现象，在果园生草后，可以增加生物多样性，保护天敌，调节害虫与天敌相互关系[13]。然而目前对黑绒金龟针对性的间作措施研究较少。

利用驱避植物防治黑绒鳃金龟，可以大大降低主栽作物和果树上化学杀虫剂的使用量，不仅对环境及天敌安全，使害虫的生物控制作用得到充分的发挥，而且提高了农田、果园等小生态系统中的物种多样性。因此本试验选择了8 种植物进行研究，室内比较了黑绒鳃金龟对叶片的选择差异，筛选出4 种驱避植物在果园行间间作，通过观测果树上虫口数及果树叶片的为害率评价不同植物对黑绒鳃金龟的驱避作用，以期为生产中利用农业措施降低黑绒鳃金龟为害，实现绿色防控提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验地点

试验于2017—2018年5—7月在山西省农业科学院果树研究所完成。

1.2 供试植物

根据有关文献资料及相关预备性试验，有目的地初选了8 种植物，分别为小麦、大麦、辣椒、薄荷、紫叶苏、薰衣草、蒜、葱。苹果、小麦、辣椒苗均采自山西省农业科学院果树研究所试验基地，大麦、薄荷、紫叶苏、薰衣草采自室内的盆栽植物，蒜和葱为菜市场购买。采集这8种植物的茎叶，供试验所用。

1.3 供试昆虫

黑绒鳃金龟采自山西省农业科学院果树研究所试验基地的梨树上，试虫用新鲜的山楂树叶进行饲养，放置于养虫盒中，在养虫室中饲养。饲养条件：温度25℃，相对湿度为65%～70%，自然光照。

1.4 试验仪器

自行设计H型嗅觉选择器，利用塑料桶、塑料板做成（图1）。

图1 H型嗅觉器

1.5 黑绒鳃金龟对不同植物叶片的室内选择试验

使用H 型嗅觉器，在H 型嗅觉器的一臂内分别放入采集的应试植物和苹果叶片，另一臂只放入采集的苹果叶片。从横臂中央的接虫孔放入30 只黑绒鳃金龟，观测动态趋势。具体调查及计算方法参照李庆亮等的试验[14]。

1.6 间作不同植物对黑绒鳃金龟驱避试验

2018年在山西省农业科学院果树研究所试验基地选取4块新定植苹果园，分别在树行间间作小麦、大麦、紫叶苏、薰衣草，空白作为对照。在间作物两侧苹果树行间5点取样，每点选取2株树，分别调查黑绒鳃金龟的虫口数量，计算并比较不同植物间的驱避率。计算如公式(1)所示。

1.7 间作不同植物黑绒鳃金龟为害率差异研究

在每棵选定的苹果树上从下往上数20个叶片，记录被为害的叶片数量，计算每株果树的叶片受害率。计算如公式(2)所示。

1.8 数据分析

数据采用 Microsoft Excel 2007 和 SPSS 18.0 进行统计计算及方差分析。

2 结果与分析

2.1 黑绒鳃金龟对不同植物叶片的室内选择差异

从图2可知，小麦、大麦、薰衣草和紫叶苏4种植物混合苹果叶片后黒绒鳃金龟的选择率分别达到31.5%、37.4%、38.6%、45.1%，而没有混合间作植物的苹果叶片的选择率分别为68.2%、62.5%、61.3%、54.8%，因此4 种植物对黑绒鳃金龟有较强的驱避效果，其中小麦的驱避效果最好，其次为大麦和薰衣草，紫叶苏效果最差。葱、青蒜、薄荷混合苹果叶片后选择率分别为53.7%、50.2%、47.2%,与单独的苹果叶片选择率基本相同，即对黑绒鳃金龟无驱避效果。苹果叶片混合辣椒苗后黑绒鳃金龟选择率达到80.7%，远高于单独苹果叶片，因此，辣椒对黑绒金龟有较强的诱集效果。

图2 黑绒鳃金龟对不同植物的选择反应

2.2 不同植物对黑绒鳃金龟的田间驱避效果

间作不同作物后，根据果树上虫口数量计算驱避率，结果如图3 所示。小麦对黒绒鳃金龟的驱避率最高，达到53.6%，明显高于其余植物(P＜0.05)。其次依次为大麦和薰衣草，分别为39.6%、34.9%，紫叶苏驱避率最小为20.8%。

图3 不同植物对黒绒鳃金龟的驱避率

2.3 间作不同作物黒绒鳃金龟为害率比较

调查苹果叶片为害率结果如图4所示。间作4种植物后，为害率均明显低于对照(P＜0.05)。其中间作小麦后为害率最低，只有11%；间作大麦和薰衣草为害率分别为19%、27%；间作紫叶苏后为害率最高为36.5%。

图4 间作不同植物黒绒鳃金龟为害率

3 结论

试验所采用的8 种非寄主植物中，小麦、大麦、薰衣草、紫苏对黒绒金龟有较强的驱避作用。辣椒有较强的诱集作用。葱、青椒、薄荷对黒绒鳃金龟没有明显的作用。

在对黑绒金龟子有驱避作用的4种植物中，小麦对黑绒鳃龟的驱避率最高。而且在间作小麦的苹果树上，叶片的被害率最低。因此生产中，尤其对于果园低龄幼树上黑绒鳃金龟的防治可优先考虑果园间种小麦。

4 讨论

由于植食性昆虫在觅食中主要依靠化学感受器鉴别寄主次生代谢物[15]，因此寄主植物的挥发物如果受到非寄主植物干扰时，会对昆虫的觅食活动产生影响。间作非寄主植物对昆虫会产生驱避或诱集作用，研究发现，日本女贞对菜粉蝶、茉莉花对粉纹夜蛾均有强烈的取食诱导作用[16-17]，胡萝卜和玉米都可以诱集棉铃虫[18-19]；而胡椒树阻碍家蝇取食[20]，吴茱萸对玉米象和赤拟谷盗有拒食作用[21]，薄荷对苹果园食心虫有一定的防效[22]。生产中充分利用驱避和诱集两种作用方式对于害虫防治有积极作用。

针对金龟子类害虫而言，向日葵可以诱集白星花金龟[23]；七叶树的叶、天竺葵的花对日本丽金龟有引诱作用；大黑鳃金龟、黑皱鳃金龟等昆虫嗜食蓖麻叶，但其取食后不久即被麻醉，大多不能复活[24]。本试验表明辣椒对黑绒鳃金龟也有较强的诱集效应，但是取食辣椒后黑绒鳃金龟的生理反应有待进一步研究。

陈湖等[25]发现梨园间种小麦可以防治金龟子，对幼龄树生长有保护作用，宋备舟等[13]研究证实芳香型作物可以减少梨园金龟子虫口数，本研究试验也取得类似的结果。非寄主植物小麦、大麦、薰衣草及紫叶苏4种植物能够明显干扰黑绒鳃金龟对其寄主的识别与选择，而且对4 种植物的驱避效果作了比较研究。田间试验结果表明，苹果树间作4种植物后，对黑绒金龟的驱避率顺序为小麦＞大麦＞薰衣草＞紫叶苏。苹果树上叶片为害程度与驱避率关系相吻合，即驱避率越大为害率越低。而室外与室内结果也基本一致。

本试验初步研究了苹果园不同间作物对黒绒鳃金龟的驱避作用，推测由于间作物的次生代谢物差异造成了驱避性的差异。目前已知植物次生物质约有3万种以上，与昆虫有关的主要是酚类、萜类和生物碱[26]。次生代谢物对昆虫的取食、发育、生殖均有影响。研究植物次生物质对昆虫的影响，探索昆虫对次生物质的代谢机制，不仅可以明确植物与昆虫的协同进化关系，而且可以为害虫的综合治理提供新途径[27]，对于害虫治理有重要意义。本研究为苹果园绿色防控提供了理论依据，但是其作用机制还有待深入探索。