7種中藥材對菜豆象的致死作用及趨避性初步研究

廖應江 楊洪 戴仁懷 楊熙彬 江兆春 韋治艷

摘 要：植物源殺蟲劑因其低毒、低殘留、選擇性強、害蟲不易產生抗性等優(yōu)點，成為研究和開發(fā)新型儲糧防護劑的熱點。本文選用植物中藥材艾蒿、花椒、陳皮、細辛、丁香、香椿、桉樹葉對倉儲害蟲菜豆象進行了致死和趨避研究。結果顯示：7種中藥材中，丁香粉、細辛粉、花椒粉和桉樹葉粉對菜豆象成蟲有較好的致死效果和驅避活性，而菜豆象對陳皮粉表現(xiàn)出一定的正趨性。丁香粉和細辛粉處理菜豆象成蟲兩天后校正死亡率能達到100%;當處理溫度升高時，丁香粉和細辛粉殺死菜豆象成蟲所需時間減少。在產卵選擇和趨避效果上，丁香粉、細辛粉和花椒粉對菜豆象成蟲表現(xiàn)出較強的驅避作用。丁香粉處理24h內驅避率達到V級以上，48h驅避率還有Ⅲ級;花椒粉和細辛粉處理12h驅避率達到Ⅲ級以上，48h后降到Ⅱ級，驅避效果顯著。說明丁香粉、細辛粉和花椒粉對菜豆象具有較好的致死作用和驅避效果，可用于菜豆象的防治。

關鍵詞：菜豆象;中藥材;致死作用;趨避作用

中圖分類號：S412文獻標識碼：A

文章編號：1008-0457（2020）04-0050-06 國際DOI編碼：10.15958/j.cnki.sdnyswxb.2020.04.007

A Preliminary Study on the Lethal and Repellent Effects of Seven Chinese Medicinal Materials on Acanthoscelides obtectus

Abstract：Botanical insecticides have been becoming the focus of research and development of new storage grain protection agents because of their high efficiency， low toxicity， low residue， and strong selectivity to pests. the lethal effect and repellent effect of Chinese medicinal materials.The results showed that amongseven Chinese medicinal materials， E.caryophyllata， A.sieboldii， Z.bungeanum and E. robusta leaves have better lethal and repellent effect on A.obtectus adults， while the C.reticulata showed certain positive tendency to A.obtectus adults. Meanwhile， the crude death rate of A.obtectus adults in E.caryophyllata and A.sieboldii powder treatment can reach 100% after two days.When the treatment temperature increased， the time required for E.caryophyllata and A.sieboldii powder to kill A.obtectus anults was reduced. In terms of oviposition selection and avoidance effect， E.caryophyllata， A.sieboldii and Z.bungeanum powder show strong repellent effect on A.obtectus adults. The lethal effect rate of E. caryophyllata powder reached up to V grade after 24 h， and the lethal effect rate of E.caryophyllata powder still stayed at grade Ⅲafter 48 h.The repellent effect rate of Z.bungeanum powder and A.sieboldii powder up to grade Ⅲ in 12 h， and dropped to grade Ⅱ after 48h， the lethal effect and repellent effect were significant. Indicating that A.sieboldi， E.caryophyllata and Z.bungeanum have better lethal effect and repellent effect on A.obtectus and can be used for the control of A.obtectus

Keywords：Acanthoscelides obtectus; Chinese medicinal materials; lethal effect; repellent effect

菜豆象Acanthoscelides obtectus又稱大豆象，屬鞘翅目Coleoptera豆象科Bruchidae，是危害多種豆類的重要害蟲，其傳播途徑廣，生態(tài)適應性強，繁殖速度快，在我國被列為農業(yè)和進境植物檢疫性有害生物之一。菜豆象原產于中美和南美，經國際貿易和引種傳入五大洲幾十個國家等地區(qū)，如中國、日本、阿富汗，緬甸等豆類產地[1]。菜豆象發(fā)生隱秘，其為害主要發(fā)生在倉庫內，田間也可為害，寄主較廣，已記載的寄主有40多種，主要有菜豆、豇豆、赤小豆以及綠豆等[2]。

植物源殺蟲劑是指通過提取植物體內某些化學物質對害蟲產生特異性抑止作用的物質[3]。這些物質對昆蟲具有胃毒、拒食、觸殺、忌避以及抑制昆蟲生長發(fā)育等多種生物活性，對天敵影響小，在環(huán)境中易降解，即使長期使用也不易產生抗性，能有效解決和改善昆蟲產生抗性、殘留以及污染等問題[4]。據(jù)報道，植物性物質作為殺蟲劑和拒食劑的研究發(fā)展較為迅速，在全世界的近50萬種植物中，約有1005種植物具有殺蟲活性成分，有726種對昆蟲具有拒食、忌避、引誘、引起昆蟲不育和調節(jié)昆蟲發(fā)育變態(tài)等作用[5]。例如：大蒜對玉米象 Sitophilus zeamais、赤擬谷盜Tribolium castaneum有忌避作用，而且粉碎的大蒜比完整的大蒜的忌避作用更顯著[6];瑞香狼毒根粉對米象Sitophilus oryzae、谷蠹Rhizoperthadominica、玉米象具有較好的防治效果[7];艾蒿、茵陳蒿對玉米象、谷蠹、煙草甲Lasioderma serricorne有驅避作用[8];柏樹葉片對赤擬谷盜成蟲有較好的致死效果[9];利用苦楝籽粉壓蓋糧食表面對儲糧害蟲有很好的防治效果[10];日本扁柏、花椒、遼東蒿、野艾蒿等植物提取物對綠豆象Callosobruchus chinensis有一定的致死作用[11];側柏葉揮發(fā)油及其活性單體對煙草甲和赤擬谷盜均具有一定的觸殺和熏蒸活性[12];桑葉粉和桑葉精油對赤擬谷盜有較好的驅避作用[13]。這些結果表明，植物以及植物精油對倉儲害蟲具有一定的防控效果。因此，為了探索利用植物對防治菜豆象的可行性，本文研究了艾蒿、花椒、陳皮、細辛、丁香、香椿、桉樹葉7種中藥材對菜豆象的致死作用和趨避性影響，旨在為防治菜豆象和進一步探究植物源殺蟲劑防治儲糧害蟲提供參考。

1 材料與方法

1.1 供試植物

丁香Eugenia caryophyllata Thunb的花蕾;花椒Zanthoxylum bungeanum Maxim的成熟果皮;細辛Asarum sieboldii Mip的根;艾蒿Artemisia Argyi Levl的葉片;陳皮Citrus reticulata Blanco或朱橘等多種橘類的皮;香椿樹Toona sinensis的葉片;桉樹Eucalyptus robusta的葉片。以上藥材均在貴陽市中藥材批發(fā)市場購得，曬干后的各種中藥材用粉碎機粉碎后過20目篩備用。

1.2 供試蟲源

菜豆象采自貴州省貴陽市花溪糧食市場，并在氣候箱中進行人工飼養(yǎng)數(shù)代。將菜豆象成蟲接種于菜豆（經60℃干燥4h）中飼養(yǎng)，待成蟲產卵1周后將其移除，孵出幼蟲在溫度為（25±1）℃、相對濕度為（75±5）%，24h黑暗條件下繼續(xù)多代飼養(yǎng)，以健康成蟲（羽化1～3d）作為供試蟲源。

1.3 供試器材

恒溫氣候箱、分析天平、1000mL的廣口瓶、500的燒杯、塑料盒（長×寬×高：50cm×32cm×25cm）、保鮮膜、濾紙、培養(yǎng)皿等。

1.4 試驗方法

1.4.1 7種中藥材對菜豆象成蟲的致死作用研究

參照韓群鑫等[14]試驗方法并略有改動。采用拌糧法，稱取10g菜豆分別放于直徑9cm的培養(yǎng)皿中，稱取各種中藥材1g分別均勻撒布在裝有10g菜豆的培養(yǎng)皿內，每培養(yǎng)皿放入30頭菜豆象，加蓋，黑暗，置于溫度為20℃、25℃、30℃，相對濕度為（75±5）%的氣候箱內飼養(yǎng)，每個處理3個重復，設置空白對照。每天檢查1次，連續(xù)觀察10d，每天檢查并記錄成蟲累計死亡數(shù)，計算校正死亡率。

1.4.2 7種中藥材對菜豆象成蟲前期的致死作用研究

參考朱環(huán)等[15]試驗方法并略有改動，稱取各種中藥材粉1g分別放入直徑9cm裝有10g菜豆的培養(yǎng)皿中并混勻。挑選40粒即將孵化的卵（經4d）放入培養(yǎng)皿中，置于氣候箱中（25±1）℃飼養(yǎng)，每個處理重復3次，設置空白對照。5周后檢查記錄每個處理羽化蟲數(shù)。

1.4.3 7種中藥材對菜豆象成蟲的趨避性研究

參照李川等[9]試驗方法并略有改動，取一張與培養(yǎng)皿直徑大小的濾紙，預先用滑石粉處理培養(yǎng)皿內壁和培養(yǎng)皿蓋（預防試蟲攀爬），稱取0.5g各種藥材粉與10g菜豆均勻放入半邊濾紙，接入菜豆象各30頭，置于氣候箱中黑暗處理，讓其在處理和對照（5g菜豆）之間自由爬行。接蟲1h、6h、12h、24h、36h、48h后統(tǒng)計兩側菜豆象的分布情況，重復次。驅避率計算公式：

PR=[（Nc-Nt）/（Nc+Nt]×100%

式中：PR為驅避率;Nc為對照面上的蟲數(shù);Nt為處理面上的蟲數(shù)。驅避率取三次試驗的平均值，并計算趨避率。根據(jù)驅避率的不同，將驅避效果[13]分為6個等級（0～V）。分級標準為：0級：無驅避作用;I級：0.1%～20%驅避率;II級：20.1%～40%驅避率;III級：40.1%～60%驅避率;IV級：60.1%～80%驅避率;V級：80.1%～100%驅避率。

1.4.4 菜豆象對7種中藥材的產卵選擇研究

稱取200g菜豆（經60℃高溫4h滅菌）放于500m燒杯中，稱取各種中藥材1g分別均勻撒布在裝有菜豆的燒杯中，輕輕搖動燒杯，使各種中藥材均勻分布在菜豆中，以不加中藥材的菜豆作為對照。將各處理好后的燒杯放入大塑料盒中（長×寬×高：50cm×32cm×25cm），往塑料盒中接入240頭菜豆象雌雄1：1配對，用保鮮膜將塑料盒密封，放入氣候室（25±1）℃內正常飼養(yǎng)，用大頭針扎孔透氣。待塑料盒內的菜豆象全部死亡后將燒杯移出，用保鮮膜將燒杯密封，大頭針扎孔透氣，放入氣候箱中，5周后統(tǒng)計菜豆象出蟲量（由于菜豆象卵很小，跟中藥材粉混在一起，以菜豆象成蟲出蟲量作為產卵選擇的評價依據(jù)），重復三次。

1.5 數(shù)據(jù)分析

采用Microsoft Excel 2010和Origin 9.1進行數(shù)據(jù)處理和作圖。采用SPSS 210統(tǒng)計軟件對校正死亡率進行單因素方差分析和Duncans多重比較（P<0.05）。

死亡率（%）=（處理前活蟲數(shù)-處理后活蟲數(shù)）/處理前活蟲數(shù)×100;校正死亡率（%）=（處理死亡率-對照死亡率）/（1-對照死亡率）×100。

2 結果與分析

2.1 7種中藥材對菜豆象成蟲的致死作用

不同溫度下7種中藥材對菜豆象成蟲的致死效果表明，丁香、細辛和花椒粉對菜豆象成蟲具有較好的致死作用;同一溫度下，隨著處理時間的延長，校正死亡率增加，其中，丁香粉防治效果最佳，細辛粉次之，其次為花椒粉。艾蒿、陳皮和香椿粉對菜豆象無顯著的致死作用。30℃下（圖3），丁香、細辛和花椒粉分別在校正死亡率第1、第2、第3d達到100%;25℃（圖2）下，處理2d后，丁香粉、細辛粉校正死亡率均能達到100%，而花椒粉需要6d;20℃（圖1）下，丁香、細辛和花椒粉分別在第2天、第2天、第8天達到100%。表明在用這幾種中藥材對菜豆象進行防治時，環(huán)境溫度越高，防治效果越佳。

2.2 7種中藥材對菜豆象成蟲前期的致死作用研究

圖4為7種中藥材對菜豆象成蟲前期的致死效應。結果表明，丁香、細辛、花椒粉與對照死亡率差異顯著;而陳皮粉、艾蒿粉、香椿粉與對照死亡率差異不顯著。相同用量的丁香粉、細辛粉、花椒粉處理時，菜豆象成蟲前期的死亡率分別達到了100%、97.5%、81.67%;陳皮粉、艾蒿粉、香椿粉和對照死亡率分別為28.33%、25.83%、25%、265%。說明在這7種中藥材中，丁香粉、細辛粉、花椒粉對菜豆象成蟲前期的致死效果最佳。

2.3 菜豆象成蟲對7種中藥材的趨避性

圖5為7種中藥材對菜豆象的驅避活性。從圖5可知，7種中藥材中丁香粉驅避作用最好，其次為細辛粉、花椒粉、桉樹葉粉;而香椿、艾蒿粉驅避率在[-20%，20%]區(qū)間波動，呈現(xiàn)出在培養(yǎng)皿中隨機的自然分布，表明無驅避作用;而陳皮粉則表現(xiàn)出有正趨性作用。丁香粉處理24h內趨避率達到V級以上，隨著時間的推移，驅避率不斷下降，48h后驅避率還有Ⅲ級;花椒粉和細辛粉處理在12h內驅避率達到Ⅲ級以上，48h后降到Ⅱ級，驅避作用顯著。

2.4 菜豆象對7種中藥材的產卵選擇

圖6為7種中藥材對菜豆象的產卵選擇，2.2的研究結果表明，菜豆象成蟲前期在陳皮粉處理的死亡率與對照差異不顯著，因此菜豆象產卵對陳皮粉有正趨性，陳皮粉處理出蟲量大于對照（75頭），出蟲量為96.7頭;丁香、細辛、花椒和桉樹葉粉對菜豆象產卵表現(xiàn)出有驅避作用，丁香、細辛、花椒和桉樹葉粉出蟲量分別為2頭、8頭、17.3頭、50.7頭;而艾蒿和香椿粉則表現(xiàn)出既無趨性作用也無驅避作用。

3 結論與討論

針對倉庫中使用化學殺蟲劑防治害蟲出現(xiàn)的問題，采用環(huán)境友好，安全低毒的植物源殺蟲劑成為儲糧害蟲防治發(fā)展的新方向。采用中草藥植物源殺蟲劑作為儲糧谷物保護劑防治儲糧害蟲，既對環(huán)境友好，又能解決儲糧害蟲產生抗性等問題，具有廣闊的應用前景。

本試驗研究了7種中藥材對菜豆象的致死效果和趨避效應。結果表明，相同處理條件下，丁香、細辛和花椒粉對菜豆象成蟲致死效果顯著，30℃下，丁香、細辛、花椒粉分別在第1天、第2天、第3天校正死亡率達到100%;相比25℃和20℃下效果更好，說明溫度越高，防治效果越佳。在對成蟲前期進行防治時，丁香、細辛和花椒粉也表現(xiàn)出極佳的防治效果，校正死亡率分別達到了100%、966%、75.06%。韓群鑫[16]等學者分別使用1g丁香、細辛和花椒粉對赤擬谷盜成蟲進行防治時，丁香粉處理5d，細辛粉處理10d，成蟲校正死亡率能達到100%，花椒粉處理20d后校正死亡率為88.9%;處理羽化24h內的赤擬谷盜時，1d后死亡率達到了100%，對1齡幼蟲進行防治時，8h內赤擬谷盜幼蟲死亡率達到100%[17]。該結果與本研究相比，丁香、細辛和花椒粉對菜豆象成蟲的防效更佳。另外，又有研究表明，丁香提取物對綠豆象有較好的觸殺活性，在合適的濃度下，綠豆象成蟲的死亡率可達到100%[18];同樣，以花椒精油處理赤擬谷盜卵后，其致死率可達到96.72%[19-20];鄭素慧[21]等研究也發(fā)現(xiàn)，花椒精油對印度谷螟幼蟲具有一定的致死作用。綜上所述，丁香精油和花椒精油對倉儲害蟲有較好的防治效果。與本研究相比，丁香、細辛和花椒粉對倉儲害蟲的防治與其精油防治效果基本一致，而本試驗中中藥材較易獲得，并且丁香、細辛和花椒粉具有低成本、方便簡捷、安全環(huán)保、防治效果好等特點，可作為農戶防治儲糧害蟲的保護劑。

7種中藥材對菜豆象的驅避作用研究表明，丁香粉處理24h內驅避率達到V級以上，花椒粉和細辛粉達到Ⅲ級以上，防治效果顯著，隨著時間的延長驅避活性逐漸降低。韓群鑫[22]等學者研究結果表明，丁香對黑菌蟲Alphitobius diaperinus有明顯的驅避作用;同時，王秀芳[23]等采用丁香精油對煙草甲和胡華林[24]等使用花椒精油對米象成蟲進行驅避試驗，發(fā)現(xiàn)丁香精油對煙草甲和花椒精油對米象Sitophilus oryzae具有良好的驅避作用，但是隨著時間的延長驅避率逐漸降低，這與本研究結果相一致。然而，陳琳[25]和羅倩[26]等學者在使用香椿對玉米象進行防治時，發(fā)現(xiàn)香椿對玉米象有較好的驅避作用;同時，袁海濱[27]等研究結果表明，遼東蒿精油、野艾蒿精油對綠豆象成蟲具有較高的驅避活性，這與本試驗研究存在差異，這可能是在具有殺蟲活性的植物中，特定的植物對特定的害蟲具有特異的作用效果[28]，因此，在利用香椿和艾蒿防治倉儲害蟲上，有待下一步深入研究。

自菜豆象入侵中國以來，傳播迅速，農戶中豆類種子損失相當嚴重，防治工作刻不容緩。本研究探討了7種中藥材對菜豆象的防治結果，結果表明丁香粉、細辛粉和花椒粉對菜豆象有較好的驅避和致死作用，較適合農戶散裝豆子進行防治。本研究只是初步研究，還需要進一步明確丁香粉、細辛粉和花椒粉不同濃度和時間對菜豆象的致死效果，另外，還需要深入探究丁香和細辛主要有效活性成分，從而為進一步開發(fā)植物源殺蟲劑防治倉儲害蟲提供參考。

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