六種植物精油對(duì)赤擬谷盜的殺蟲(chóng)活性研究

李玉春 周富婷 肖豐坤 韋勇 李彪 周艷梅 蔣水萍

摘要：采用三角瓶密閉熏蒸法和微量點(diǎn)滴法，分別測(cè)定蒜頭果油、紫莖澤蘭精油、青蒿精油、蓖麻子油、巴豆油和桉樹(shù)油6種植物精油對(duì)赤擬谷盜（Tribolium castaneum Herbst）成蟲(chóng)的熏殺和觸殺活性。結(jié)果表明，蒜頭果油、桉樹(shù)油對(duì)赤擬谷盜成蟲(chóng)具有強(qiáng)烈的殺蟲(chóng)活性，處理24 h后，熏蒸和觸殺校正死亡率均達(dá)到94%以上；青蒿精油處理48 h后，觸殺校正死亡率為94.19%，在100 μL/L濃度下熏蒸校正死亡率達(dá)83.33%；巴豆油、紫莖澤蘭精油和蓖麻子油具有一定的觸殺和熏殺作用，但觸殺作用均明顯強(qiáng)于熏殺作用。

關(guān)鍵詞：赤擬谷盜（Tribolium castaneum Herbst）；植物精油；殺蟲(chóng)活性

中圖分類(lèi)號(hào)：S482.3+9 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：0439-8114（2018）14-0049-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2018.14.011 開(kāi)放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：

Abstract： Six kinds of plant essential oils including Malania oleifera Chun oil，Eupatorium adenophorum oil，Artemisia annua oil，Ricinus communis seed oil，Croton tiglium oil and Eucalyptus robusta oil were used to treat Tribolium castaneum Herbst，which were determined fumigation and contact activity by triangular bottle closed fumigation method and microdrop method. The results showed that the M. oleifera Chun oil and E. robusta oil had strong insecticidal activity against T. castaneum adults，the corrected mortality rate of fumigation and contact more than 94% for 24 hours. The corrected mortality rate of contact was 94.19% and corrected mortality rate of fumigation was 83.33% under 100 μL/L，when used A. annua oil treatment for 48 hours. Although C. tiglium oil，E. adenophorum oil and R. communis seed oil had a certain insecticidal and fumigation activity. But the insecticidal activity was significantly stronger than the role of fumigation.

Key words： Tribolium castaneum Herbst； plant essential oil； insecticidal activity

赤擬谷盜（Tribolium castaneum Herbst）屬鞘翅目（Coleoptera）擬步甲科（Tenebrionidage），是一種世界性?xún)?chǔ)糧害蟲(chóng)。該蟲(chóng)每年發(fā)生4～5代，大多以成蟲(chóng)群集于包裝物、雜物及倉(cāng)庫(kù)內(nèi)的各種縫隙內(nèi)越冬。赤擬谷盜食性廣，可危害谷物、油料、食用菌、中藥材、動(dòng)物性產(chǎn)品及加工品等，除直接取食危害外，成蟲(chóng)喜黑怕光，具有負(fù)趨光性，其體表的臭腺可分泌含苯醌等致癌物質(zhì)的臭液，使被害物結(jié)塊、變色、發(fā)臭而不能食用，從而造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失[1]。

植物精油因具有較好的揮發(fā)性，對(duì)害蟲(chóng)具有驅(qū)避或熏殺活性，部分成分還具有引誘、毒殺、種群抑制活性，在倉(cāng)儲(chǔ)害蟲(chóng)防治中有著巨大的發(fā)展?jié)摿?。大量的研究證明植物精油對(duì)儲(chǔ)糧害蟲(chóng)具有殺蟲(chóng)活性，如通過(guò)水蒸氣蒸餾法從黃荊葉片中獲得的精油對(duì)綠豆象、谷蠹、玉米象、鋸谷盜和赤擬谷盜具有很高的觸殺、驅(qū)避和綜合殺蟲(chóng)毒效，且對(duì)種群有持續(xù)控制作用[2]。側(cè)柏葉揮發(fā)油對(duì)煙草甲和赤擬谷盜熏殺活性的LC50為145.40和39.25 mg/L，其中α-蒎烯、β-水芹烯和4-萜烯醇3種單體化合物中觸殺活性最好的4-萜烯醇對(duì)煙草甲和赤擬谷盜的觸殺LD50為5.42和19.67 mg/L[3]。八角茴香精油的主要成分茴香腦對(duì)赤擬谷盜具有強(qiáng)烈的熏殺作用，熏蒸12 h時(shí)的LC50為7.76 μL/L，72 h時(shí)LC50降為3.36 μL/L[4]。李前泰等[5]發(fā)現(xiàn)黃樟（Cinnamomum carphora）油、肉桂（Cinnamomum cassia）油、八角（Luicium verum）油對(duì)赤擬谷盜成蟲(chóng)有很強(qiáng)的驅(qū)避作用，其中黃樟油不但能有效地殺滅赤擬谷盜當(dāng)代成蟲(chóng)，而且還能十分有效地抑制害蟲(chóng)子代的發(fā)生。夏傳國(guó)等[6]研究發(fā)現(xiàn)丹皮、澤瀉分層存放和埋放2種方式均可有效抑制蟲(chóng)量、降低蟲(chóng)蛀率，100 μg/cm2丹皮提取物處理對(duì)赤擬谷盜忌避率達(dá)92%，而800 μg/cm2處理后第8周忌避率仍高達(dá)85%，且赤擬谷盜高齡幼蟲(chóng)的忌避反應(yīng)較低齡敏感。研究還發(fā)現(xiàn)萱草、打火草、土荊芥、柏樹(shù)、花椒等的提取物對(duì)赤擬谷盜也具有顯著的觸殺作用[7-9]。

桉樹(shù)（Eucalyptus robusta）含次生代謝產(chǎn)物，特別是揮發(fā)性油含量高，中國(guó)民間有燃燒桉葉作為驅(qū)蚊劑的悠久歷史[10]。嚴(yán)敖金等[11]研究表明藍(lán)桉葉精油對(duì)桑天牛、黃星桑天牛、松墨天牛成蟲(chóng)的室內(nèi)忌避效果較明顯。桉葉油還具有殺死虱子[12]、長(zhǎng)須羅蛉卵、幼蟲(chóng)和成蟲(chóng)[13]，驅(qū)避鞘翅目試蟲(chóng)[14]的作用。青蒿為菊科一年生草本植物黃花蒿（Artemisia annua L.）的干燥地上部分，歷代文獻(xiàn)均有記載[15]。朱芬等[16]研究發(fā)現(xiàn)黃花蒿粗提物對(duì)黑翅土白蟻、赤擬谷盜、谷蠹拒食活性極強(qiáng)，對(duì)棉蚜、棉紅蜘蛛及豇豆莢螟也具有較強(qiáng)的拒食活性。李云壽等[17]研究結(jié)果表明，紫莖澤蘭精油對(duì)米象、玉米象、綠豆象和蠶豆象等4種倉(cāng)庫(kù)害蟲(chóng)具有很高的熏殺活性，其中尤以150～200 ℃餾分的殺蟲(chóng)活性最高。這些研究都證實(shí)了桉樹(shù)油、青蒿和紫莖澤蘭精油對(duì)倉(cāng)儲(chǔ)害蟲(chóng)的殺蟲(chóng)活性，而關(guān)于利用蒜頭果油、巴豆油和蓖麻油防治倉(cāng)儲(chǔ)害蟲(chóng)的報(bào)道較為鮮見(jiàn)，以桉樹(shù)、青蒿等6種植物為對(duì)象，研究其精油對(duì)赤擬谷盜成蟲(chóng)的殺蟲(chóng)活性，為進(jìn)一步利用植物資源開(kāi)發(fā)綠色儲(chǔ)糧防護(hù)劑提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 供試?yán)ハx(chóng) 赤擬谷盜由云南宏綠辣素有限公司生物實(shí)驗(yàn)室人工飼養(yǎng)。在溫度（27±1） ℃、濕度75%±5%的養(yǎng)蟲(chóng)室中，用全麥粉∶干酵母粉=20∶1（質(zhì)量比）混合而成的飼料飼養(yǎng)赤擬谷盜成蟲(chóng)，備用。

1.1.2 供試植物 菊科澤蘭屬紫莖澤蘭（Eupatorium adenophorum Sprengel）莖葉，鐵青樹(shù)科蒜頭果屬蒜頭果（Malania oleifera Chun et Lee）果實(shí)，菊科蒿屬青蒿（Artemisia annua L.）莖葉，桃金娘科桉樹(shù)屬桉樹(shù)葉，大戟科蓖麻屬蓖麻（Ricinus communis L.）莖葉，大戟科巴豆屬巴豆（Croton tiglium L.）果實(shí)，利用水蒸餾方法取以上各植物相應(yīng)部位精油。

1.2 方法

1.2.1 植物精油對(duì)赤擬谷盜成蟲(chóng)的熏殺活性測(cè)定 由高到低設(shè)置100、50、25 μL/L 3個(gè)濃度梯度，考察不同濃度的6種植物精油對(duì)赤擬谷盜成蟲(chóng)熏殺活性的影響。參照張海燕等[18]采用的三角瓶閉熏蒸法并略作改動(dòng)，向250 mL的三角瓶中接入30頭供試?yán)ハx(chóng)，把濾紙剪成（5 cm×2 cm）濾紙條穿上線(xiàn)后，粘貼在瓶口，使濾紙條懸于瓶中（不與瓶壁接觸），然后用微量移液器分別吸取相當(dāng)于以上3種濃度的精油石油醚稀釋液滴于濾紙條上，迅速蓋住瓶口，以滴加等量石油醚作為對(duì)照，每一處理設(shè)3個(gè)重復(fù)。置于溫度（27±1） ℃、濕度75%±5%的養(yǎng)蟲(chóng)室內(nèi)進(jìn)行熏蒸處理。分別于熏蒸24、48、72、96 h后檢查熏殺情況，記錄死蟲(chóng)數(shù)。死亡標(biāo)準(zhǔn)以小毛筆撥動(dòng)蟲(chóng)體，不動(dòng)者為死亡。計(jì)算死亡率（公式1）和校正死亡率（公式2），比較各個(gè)處理的熏蒸結(jié)果。

死亡率=死亡蟲(chóng)數(shù)/供試蟲(chóng)數(shù)×100% （1）

校正死亡率=（處理死亡率-對(duì)照死亡率）/（1-對(duì)照死亡率）×100% （2）

1.2.2 植物精油對(duì)赤擬谷盜成蟲(chóng)的觸殺活性測(cè)定 采用微量點(diǎn)滴法，用微量進(jìn)樣器（1 μL）分別將0.5 μL植物精油滴于試蟲(chóng)前胸背板上，以滴加等量石油醚為對(duì)照，處理30頭試蟲(chóng)，處理后試蟲(chóng)放入培養(yǎng)瓶中在（27±1） ℃，濕度75%±5%條件下培養(yǎng)，每種精油設(shè)3次重復(fù)，分別于觸殺1、24、48、72 h后記錄試蟲(chóng)死亡數(shù)，死亡標(biāo)準(zhǔn)以小毛筆撥動(dòng)蟲(chóng)體，不動(dòng)者為死亡。計(jì)算死亡率（公式1）和校正死亡率（公式2）。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用SPSS 21.0統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，將6種植物精油對(duì)赤擬谷盜的校正死亡率進(jìn)行方差分析。采用Abbott公式計(jì)算各精油對(duì)赤擬谷盜的校正死亡率[19]。

2 結(jié)果與分析

2.1 6種植物精油對(duì)赤擬谷盜成蟲(chóng)的熏殺效果

利用密閉熏蒸法檢測(cè)6種精油濃度為100 μL/L時(shí)對(duì)赤擬谷盜成蟲(chóng)的熏殺效果，結(jié)果見(jiàn)表1。由表1可知，當(dāng)濃度為100 μL/L時(shí)，6種植物精油對(duì)赤擬谷盜成蟲(chóng)均具有熏殺活性。其中，蒜頭果油和桉樹(shù)油對(duì)赤擬谷盜成蟲(chóng)的熏殺作用最好，熏殺24 h的校正死亡率均達(dá)到100%，顯著高于其余4種精油。青蒿精油、紫莖澤蘭精油、蓖麻子油和巴豆油的校正死亡率隨著熏蒸時(shí)間的延長(zhǎng)呈逐漸增高的趨勢(shì)，其中青蒿精油熏蒸48 h的校正死亡率達(dá)83.33%，熏蒸96 h時(shí)達(dá)到92.94%，且在48、72和96 h時(shí)校正死亡率依次顯著高于巴豆油、紫莖澤蘭精油和蓖麻子油。

表2結(jié)果顯示，在50 μL/L濃度下，熏蒸24 h蒜頭果油的校正死亡率仍達(dá)到100%、熏蒸72 h桉樹(shù)油校正死亡率達(dá)到100%，效果顯著高于其他4種植物精油；其次為青蒿精油，熏蒸48、72、96 h時(shí)校正死亡率分別為38.89%、64.77%、77.65%，隨著熏蒸時(shí)間的延長(zhǎng)，校正死亡率增加，熏殺效果增強(qiáng)；巴豆油、紫莖澤蘭精油、蓖麻子油對(duì)赤擬谷盜成蟲(chóng)有一定的熏殺作用，72 h的校正死亡率依次為43.18%、26.14%、9.09%。

表3為6種精油濃度為25 μL/L時(shí)對(duì)赤擬谷盜成蟲(chóng)的熏殺效果。在此濃度下，蒜頭果油和桉樹(shù)油24 h時(shí)校正死亡率分別為100%、94.44%，熏殺作用顯著；熏蒸72 h時(shí)，青蒿精油、巴豆油、紫莖澤蘭精油、蓖麻子油校正死亡率分別為38.64%、13.64%、5.68%、3.41%，對(duì)赤擬谷盜成蟲(chóng)有一定的熏殺作用。

2.2 植物精油對(duì)赤擬谷盜成蟲(chóng)的觸殺效果

采用微量點(diǎn)滴法檢測(cè)6種精油對(duì)赤擬谷盜成蟲(chóng)的觸殺效果，結(jié)果見(jiàn)表4。由表4可知，精油的種類(lèi)不同觸殺效果不同，觸殺1 h時(shí)，桉樹(shù)油、蒜頭果油、青蒿精油對(duì)赤擬谷盜成蟲(chóng)具有顯著的觸殺作用，校正死亡率均達(dá)到92%以上，其中桉樹(shù)油校正死亡率為96.67%，效果最佳。隨著觸殺時(shí)間的延長(zhǎng)，6種精油對(duì)赤擬谷盜的校正死亡率有不同程度的增加，到96 h時(shí)，桉樹(shù)油校正死亡率最高，達(dá)到98.84%；其次是蒜頭果油和青蒿精油，分別達(dá)到95.35%和94.19%，顯著高于其余3種植物精油，而紫莖澤蘭精油整體觸殺活性較差，其96 h時(shí)校正死亡率僅有54.65%。

3 小結(jié)與討論

試驗(yàn)結(jié)果表明，蒜頭果油和桉樹(shù)油對(duì)赤擬谷盜成蟲(chóng)具有強(qiáng)烈的熏殺和觸殺活性，整體殺蟲(chóng)效果最好，降低精油濃度對(duì)兩者的熏殺作用影響不大，說(shuō)明蒜頭果油和桉樹(shù)油對(duì)赤擬谷盜的毒力較大，LC50均在25 μL/L以下。青蒿精油、巴豆油、紫莖澤蘭精油和蓖麻子油4種精油熏殺活性隨熏蒸濃度降低而減弱，在25 μL/L濃度下，其熏殺效果均較差。有研究指出，蒜頭果具有獨(dú)特的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，蒜頭果油深加工利用生產(chǎn)的神經(jīng)酸產(chǎn)品、環(huán)十五內(nèi)酯、麝香酮等產(chǎn)品市場(chǎng)前景看好[20]。國(guó)內(nèi)關(guān)于用蒜頭果油進(jìn)行倉(cāng)儲(chǔ)害蟲(chóng)熏殺與觸殺試驗(yàn)尚未見(jiàn)報(bào)道，本研究中蒜頭果油對(duì)赤擬谷盜熏殺活性最強(qiáng)，可為蒜頭果資源在生物農(nóng)藥中的有效利用提供參考。程人俊[21]研究表明藍(lán)桉葉油對(duì)谷蠹成蟲(chóng)的熏殺活性較強(qiáng)，熏蒸48 h的校正死亡率均達(dá)到97%以上，與本試驗(yàn)桉樹(shù)油對(duì)赤擬谷盜的殺蟲(chóng)活性結(jié)論一致。

巴豆油、紫莖澤蘭精油和蓖麻子油觸殺作用均明顯強(qiáng)于熏殺作用，其中蓖麻子油和紫莖澤蘭精油在觸殺96 h時(shí)校正死亡率分別達(dá)到76.74%和54.65%，但兩者熏殺活性極低，在25 μL/L濃度下熏蒸96 h的校正死亡率不足10%。在糧食實(shí)際生產(chǎn)和貯藏中，考慮到人畜健康和糧食安全性問(wèn)題，一般對(duì)倉(cāng)儲(chǔ)害蟲(chóng)的防治會(huì)采取非接觸性的防治方式，較少采用觸殺型的防蟲(chóng)方式，因此，用紫莖澤蘭精油和蓖麻子油防治赤擬谷盜意義不大。

針對(duì)本研究結(jié)果，下一步將深入研究蒜頭果油和桉樹(shù)油的毒力測(cè)定和有效殺蟲(chóng)活性成分，以期為新植物源農(nóng)藥的開(kāi)發(fā)奠定基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 張生芳，劉永平，武增強(qiáng).中國(guó)儲(chǔ)藏物甲蟲(chóng)[M].北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)出版社，1998.

[2] 盧傳兵，劉雨晴，薛 明，等.黃荊精油的提取和對(duì)5種儲(chǔ)糧害蟲(chóng)的致毒作用[J].中國(guó)糧油學(xué)報(bào)，2011，26（3）：75-80.

[3] 吳 彥，張文娟，李志華，等.側(cè)柏葉對(duì)煙草倉(cāng)儲(chǔ)害蟲(chóng)煙草甲和赤擬谷盜的毒殺作用[J].煙草科技，2015，48（10）：31-35，56.

[4] 陸馳宇，史家浩，李紹勤.13種植物精油和茴香腦對(duì)赤擬谷盜成蟲(chóng)熏蒸活性研究[J].中國(guó)糧油學(xué)報(bào)，2014，29（2）：72-75，88.

[5] 李前泰，宋永成.幾種植物揮發(fā)油殺蟲(chóng)效果的試驗(yàn)研究[J].糧食儲(chǔ)藏，2001，30（1）：19-22.

[6] 夏傳國(guó)，陳杰林.丹皮提取物和丹皮酚對(duì)幾種中藥材害蟲(chóng)的毒殺作用研究[J].仲愷農(nóng)業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，1999，12（2）：1-8.

[7] 劉曉燕，桑曉清，周利娟.19種植物提取物對(duì)家蠅和赤擬谷盜的殺蟲(chóng)活性[J].廣東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2012，39（2）：69-71.

[8] 黃九玲，程怡慧，徐艷霞，等.土荊芥提取物對(duì)谷蠹和赤擬谷盜的觸殺與熏蒸活性研究[J].中國(guó)糧油學(xué)報(bào)，2013，28（7）：66-69.

[9] 李 川，牛延鵬，王君實(shí)，等.幾種植物葉片對(duì)赤擬谷盜的致死及趨避作用研究[J].山西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2006，26（4）：355-356.

[10] 林麗靜，李奕震，周紀(jì)剛，等.桉樹(shù)次生代謝產(chǎn)物作為植物源農(nóng)藥的研究進(jìn)展[J].廣東林業(yè)科技，2007，23（5）：72-75.

[11] 嚴(yán)敖金，譚青安.桉葉精油對(duì)三種天牛的忌避效果[J].南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），1998，22（1）：87-90.

[12] CHOI H Y，YANG Y C，LEE S H，et al. Efficacy of spray formulations containing binary mixtures of clove and eucalyptus oils against susceptible and pyrethroid/malathion-resistant head lice（Anoplura：Pediculidae）[J]. J Med Entomol，2010， 47（3）：387-391.

[13] MACIEL M V，MORAIS S M，BEVILAQUA C M L，et al. Chemical composition of Eucalyptus spp. essential oils and their insecticidal effects on Lutzomyia longipalpis[J].Vet Parasitol，2010，167：1-7.

[14] PAPACHRISTOS D P，STAMOPOULOS D C. Repellent， toxic and reproduction inhibitory effects of essential oil vapours on Acanthoscelides obtectus（Say） （Coleoptera：Bruchidae）[J].Journal of Stored Products Research，2002，38（2）：117-128.

[15] 康振國(guó).青蒿精油研究進(jìn)展[J].黑龍江醫(yī)藥，2016，29（1）：36-40.

[16] 朱 芬，雷朝亮，王 健.黃花蒿粗提物對(duì)幾種害蟲(chóng)拒食性的初步研究[J].昆蟲(chóng)天敵，2003，25（1）：16-19.

[17] 李云壽，鄒華英，佴 注，等.紫莖澤蘭精油各餾份對(duì)4種倉(cāng)庫(kù)害蟲(chóng)的殺蟲(chóng)活性[J].西南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2000，22（4）：331-332.

[18] 張海燕，鄧永學(xué)，王進(jìn)軍，等.植物精油對(duì)谷蠹成蟲(chóng)熏蒸活性的研究[J].西南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2004，26（4）：423-425.

[19] 陳子星，徐夕水.生物統(tǒng)計(jì)SAS程序題解[M].北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院計(jì)算機(jī)中心，1997.

[20] 李 寧，王建平，章朝暉.蒜頭果油的提取利用[J].大眾科技，2011（11）：91-93.

[21] 程人俊.藍(lán)桉葉油等13種植物精油對(duì)谷蠹成蟲(chóng)熏蒸活性的初步探討[J].糧食儲(chǔ)藏，2008，37（5）：3-5.