蘋果園間作不同植物對黑絨鰓金龜寄主選擇行為的影響

胡增麗，張未仲，李慶亮，趙龍龍，李 捷，周旭凌，劉朝紅，韓 鳳

（山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹研究所，山西 晉中 030800）

0 引言

黑絨鰓金龜(Serica orientalisMotschulsky)，屬鞘翅目鰓金龜科，是一種多寄主害蟲，取食多種果樹如蘋果、梨、櫻桃、核桃等，主要以成蟲取食果樹嫩葉、幼芽及花，對幼樹、幼苗危害最為嚴(yán)重[1-2]；幼蟲以腐殖質(zhì)及嫩根為食，對苗木根系亦造成一定傷害[3]。該蟲在中國大部分地區(qū)均有分布，特別是水果產(chǎn)區(qū)，如甘肅、寧夏、山西、山東、河北、河南等地。在新開墾的區(qū)域、山區(qū)丘陵地區(qū)發(fā)生尤為嚴(yán)重[4-5]。國內(nèi)外的許多學(xué)者對黑絨鰓金龜?shù)难芯恐饕性谏飳W(xué)和生態(tài)學(xué)兩大領(lǐng)域。內(nèi)容包括生活史、生活習(xí)性、種群動態(tài)、預(yù)測預(yù)報、化學(xué)防治、生物防治等[6]。對黑絨鰓金龜?shù)姆乐窝芯恐饕性诘孛鎳婌F及燈光和糖醋液誘殺等方面。但是隨著有機(jī)磷和有機(jī)氯等化學(xué)農(nóng)藥的禁用，土壤拌土、土壤噴霧等防治手段已達(dá)不到理想效果。尋找新的防治途徑，制定合理防治策略是果園金龜子防治的當(dāng)務(wù)之急。

隨著現(xiàn)代生物技術(shù)、昆蟲行為學(xué)、昆蟲信息素以及其他生物防治技術(shù)等相關(guān)領(lǐng)域的不斷研究和發(fā)展，利用驅(qū)避植物在果園間作，進(jìn)行農(nóng)業(yè)害蟲綜合治理有了更加廣闊的前景。20世紀(jì)80年代后期，嚴(yán)毓驊等[7-8]發(fā)現(xiàn)果園紫花苜蓿與夏至草、泥胡菜結(jié)合種植，能夠增加天敵小花蝽的種群數(shù)量。2000年后有研究表明，在蘋果園間作豆科類植株后，相對于清耕園天敵數(shù)量明顯增加，害蟲數(shù)量減少[9]。栗園[10]、柑橘園[11]和梨園[12]也有類似的現(xiàn)象，在果園生草后，可以增加生物多樣性，保護(hù)天敵，調(diào)節(jié)害蟲與天敵相互關(guān)系[13]。然而目前對黑絨金龜針對性的間作措施研究較少。

利用驅(qū)避植物防治黑絨鰓金龜，可以大大降低主栽作物和果樹上化學(xué)殺蟲劑的使用量，不僅對環(huán)境及天敵安全，使害蟲的生物控制作用得到充分的發(fā)揮，而且提高了農(nóng)田、果園等小生態(tài)系統(tǒng)中的物種多樣性。因此本試驗選擇了8 種植物進(jìn)行研究，室內(nèi)比較了黑絨鰓金龜對葉片的選擇差異，篩選出4 種驅(qū)避植物在果園行間間作，通過觀測果樹上蟲口數(shù)及果樹葉片的為害率評價不同植物對黑絨鰓金龜?shù)尿?qū)避作用，以期為生產(chǎn)中利用農(nóng)業(yè)措施降低黑絨鰓金龜為害，實現(xiàn)綠色防控提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗地點

試驗于2017—2018年5—7月在山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹研究所完成。

1.2 供試植物

根據(jù)有關(guān)文獻(xiàn)資料及相關(guān)預(yù)備性試驗，有目的地初選了8 種植物，分別為小麥、大麥、辣椒、薄荷、紫葉蘇、薰衣草、蒜、蔥。蘋果、小麥、辣椒苗均采自山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹研究所試驗基地，大麥、薄荷、紫葉蘇、薰衣草采自室內(nèi)的盆栽植物，蒜和蔥為菜市場購買。采集這8種植物的莖葉，供試驗所用。

1.3 供試?yán)ハx

黑絨鰓金龜采自山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹研究所試驗基地的梨樹上，試蟲用新鮮的山楂樹葉進(jìn)行飼養(yǎng)，放置于養(yǎng)蟲盒中，在養(yǎng)蟲室中飼養(yǎng)。飼養(yǎng)條件：溫度25℃，相對濕度為65%～70%，自然光照。

1.4 試驗儀器

自行設(shè)計H型嗅覺選擇器，利用塑料桶、塑料板做成（圖1）。

圖1 H型嗅覺器

1.5 黑絨鰓金龜對不同植物葉片的室內(nèi)選擇試驗

使用H 型嗅覺器，在H 型嗅覺器的一臂內(nèi)分別放入采集的應(yīng)試植物和蘋果葉片，另一臂只放入采集的蘋果葉片。從橫臂中央的接蟲孔放入30 只黑絨鰓金龜，觀測動態(tài)趨勢。具體調(diào)查及計算方法參照李慶亮等的試驗[14]。

1.6 間作不同植物對黑絨鰓金龜驅(qū)避試驗

2018年在山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹研究所試驗基地選取4塊新定植蘋果園，分別在樹行間間作小麥、大麥、紫葉蘇、薰衣草，空白作為對照。在間作物兩側(cè)蘋果樹行間5點取樣，每點選取2株樹，分別調(diào)查黑絨鰓金龜?shù)南x口數(shù)量，計算并比較不同植物間的驅(qū)避率。計算如公式(1)所示。

1.7 間作不同植物黑絨鰓金龜為害率差異研究

在每棵選定的蘋果樹上從下往上數(shù)20個葉片，記錄被為害的葉片數(shù)量，計算每株果樹的葉片受害率。計算如公式(2)所示。

1.8 數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)采用 Microsoft Excel 2007 和 SPSS 18.0 進(jìn)行統(tǒng)計計算及方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 黑絨鰓金龜對不同植物葉片的室內(nèi)選擇差異

從圖2可知，小麥、大麥、薰衣草和紫葉蘇4種植物混合蘋果葉片后黒絨鰓金龜?shù)倪x擇率分別達(dá)到31.5%、37.4%、38.6%、45.1%，而沒有混合間作植物的蘋果葉片的選擇率分別為68.2%、62.5%、61.3%、54.8%，因此4 種植物對黑絨鰓金龜有較強(qiáng)的驅(qū)避效果，其中小麥的驅(qū)避效果最好，其次為大麥和薰衣草，紫葉蘇效果最差。蔥、青蒜、薄荷混合蘋果葉片后選擇率分別為53.7%、50.2%、47.2%,與單獨的蘋果葉片選擇率基本相同，即對黑絨鰓金龜無驅(qū)避效果。蘋果葉片混合辣椒苗后黑絨鰓金龜選擇率達(dá)到80.7%，遠(yuǎn)高于單獨蘋果葉片，因此，辣椒對黑絨金龜有較強(qiáng)的誘集效果。

圖2 黑絨鰓金龜對不同植物的選擇反應(yīng)

2.2 不同植物對黑絨鰓金龜?shù)奶镩g驅(qū)避效果

間作不同作物后，根據(jù)果樹上蟲口數(shù)量計算驅(qū)避率，結(jié)果如圖3 所示。小麥對黒絨鰓金龜?shù)尿?qū)避率最高，達(dá)到53.6%，明顯高于其余植物(P＜0.05)。其次依次為大麥和薰衣草，分別為39.6%、34.9%，紫葉蘇驅(qū)避率最小為20.8%。

圖3 不同植物對黒絨鰓金龜?shù)尿?qū)避率

2.3 間作不同作物黒絨鰓金龜為害率比較

調(diào)查蘋果葉片為害率結(jié)果如圖4所示。間作4種植物后，為害率均明顯低于對照(P＜0.05)。其中間作小麥后為害率最低，只有11%；間作大麥和薰衣草為害率分別為19%、27%；間作紫葉蘇后為害率最高為36.5%。

圖4 間作不同植物黒絨鰓金龜為害率

3 結(jié)論

試驗所采用的8 種非寄主植物中，小麥、大麥、薰衣草、紫蘇對黒絨金龜有較強(qiáng)的驅(qū)避作用。辣椒有較強(qiáng)的誘集作用。蔥、青椒、薄荷對黒絨鰓金龜沒有明顯的作用。

在對黑絨金龜子有驅(qū)避作用的4種植物中，小麥對黑絨鰓龜?shù)尿?qū)避率最高。而且在間作小麥的蘋果樹上，葉片的被害率最低。因此生產(chǎn)中，尤其對于果園低齡幼樹上黑絨鰓金龜?shù)姆乐慰蓛?yōu)先考慮果園間種小麥。

4 討論

由于植食性昆蟲在覓食中主要依靠化學(xué)感受器鑒別寄主次生代謝物[15]，因此寄主植物的揮發(fā)物如果受到非寄主植物干擾時，會對昆蟲的覓食活動產(chǎn)生影響。間作非寄主植物對昆蟲會產(chǎn)生驅(qū)避或誘集作用，研究發(fā)現(xiàn)，日本女貞對菜粉蝶、茉莉花對粉紋夜蛾均有強(qiáng)烈的取食誘導(dǎo)作用[16-17]，胡蘿卜和玉米都可以誘集棉鈴蟲[18-19]；而胡椒樹阻礙家蠅取食[20]，吳茱萸對玉米象和赤擬谷盜有拒食作用[21]，薄荷對蘋果園食心蟲有一定的防效[22]。生產(chǎn)中充分利用驅(qū)避和誘集兩種作用方式對于害蟲防治有積極作用。

針對金龜子類害蟲而言，向日葵可以誘集白星花金龜[23]；七葉樹的葉、天竺葵的花對日本麗金龜有引誘作用；大黑鰓金龜、黑皺鰓金龜?shù)壤ハx嗜食蓖麻葉，但其取食后不久即被麻醉，大多不能復(fù)活[24]。本試驗表明辣椒對黑絨鰓金龜也有較強(qiáng)的誘集效應(yīng)，但是取食辣椒后黑絨鰓金龜?shù)纳矸磻?yīng)有待進(jìn)一步研究。

陳湖等[25]發(fā)現(xiàn)梨園間種小麥可以防治金龜子，對幼齡樹生長有保護(hù)作用，宋備舟等[13]研究證實芳香型作物可以減少梨園金龜子蟲口數(shù)，本研究試驗也取得類似的結(jié)果。非寄主植物小麥、大麥、薰衣草及紫葉蘇4種植物能夠明顯干擾黑絨鰓金龜對其寄主的識別與選擇，而且對4 種植物的驅(qū)避效果作了比較研究。田間試驗結(jié)果表明，蘋果樹間作4種植物后，對黑絨金龜?shù)尿?qū)避率順序為小麥＞大麥＞薰衣草＞紫葉蘇。蘋果樹上葉片為害程度與驅(qū)避率關(guān)系相吻合，即驅(qū)避率越大為害率越低。而室外與室內(nèi)結(jié)果也基本一致。

本試驗初步研究了蘋果園不同間作物對黒絨鰓金龜?shù)尿?qū)避作用，推測由于間作物的次生代謝物差異造成了驅(qū)避性的差異。目前已知植物次生物質(zhì)約有3萬種以上，與昆蟲有關(guān)的主要是酚類、萜類和生物堿[26]。次生代謝物對昆蟲的取食、發(fā)育、生殖均有影響。研究植物次生物質(zhì)對昆蟲的影響，探索昆蟲對次生物質(zhì)的代謝機(jī)制，不僅可以明確植物與昆蟲的協(xié)同進(jìn)化關(guān)系，而且可以為害蟲的綜合治理提供新途徑[27]，對于害蟲治理有重要意義。本研究為蘋果園綠色防控提供了理論依據(jù)，但是其作用機(jī)制還有待深入探索。