沙芥间作套种非嗜食植物对小菜蛾防治作用的初步研究

徐世才，王 莉，李 婧，陈 鑫，张 曼

(延安大学 生命科学学院，陕西 延安 716000)



沙芥间作套种非嗜食植物对小菜蛾防治作用的初步研究

徐世才，王 莉，李 婧，陈 鑫，张 曼

(延安大学 生命科学学院，陕西 延安 716000)

为探究间作套种沙芥防治小菜蛾的效果及田间布局最适方案，以间作套种4种小菜蛾非嗜食植物(花椒、辣椒、芫荽、番茄)为处理，以无间作沙芥田为对照。结果表明，室内试验4种植物对小菜蛾有不同程度的产卵趋避效果，番茄的趋避作用显著高于其他3种，趋避率高达80%以上。田间试验表明，在间作间隔为2.5、5.0、10.0 m的试验下，趋避效果差异并不显著，说明每隔10 m间作1行番茄就能起到很好的趋避效果，这对今后沙芥无公害种植提供理论依据。

非嗜食植物；沙芥；小菜蛾；趋避效果

沙芥(PugioniumcornutumL.)别名沙盖、山羊沙芥、山萝卜，蒙名为“额乐孙乐帮”，属十字花科沙芥属，1～2年生草本植物[1-2]。沙芥原本是一种山野菜、家畜饲料，生长在北方沙漠地区，由于具有良好的药用价值和食用价值，而把它作为新型绿色蔬菜来开发。沙芥长期处于野生状态，几乎不受病虫危害。但是随着沙芥大面积人工种植，它的病虫害日益严重。通过调查发现，沙芥害虫的优势种为小菜蛾、菜青虫、蚜虫、美洲潜叶蝇，特别是小菜蛾最为严重[3]。

小菜蛾(PlutellaxylostellaL.)别名小青虫、两头尖，世界性迁飞害虫，属于昆虫纲鳞翅目菜蛾科，北方一年生4～5代，无滞育现象，世代重叠，是一种寡食性昆虫，以十字花科植物为寄主。主要分布在热带和亚热带的南亚、东南亚及中国南部地区，近年来已成为蔬菜生产上的毁灭性害虫之一。化学杀虫剂的长期大量使用,小菜蛾不仅对多种传统使用的化学杀虫剂产生了不同程度的抗性,而且对苏云金杆菌(Bt)也产生了抗性[4],现已成为化学防治最困难的害虫之一。因此，寻找一种有效而又无污染于蔬菜的方法来防治小菜蛾已成为必然。笔者基于小菜蛾对十字花科植物的嗜食单一性，研究了非嗜食植物间作套种对小菜蛾产卵的趋避性，目的在于为无公害绿色沙芥的生产奠定基础。

1　材料与方法

1.1供试材料

1.1.1供试植物沙芥(PugioniumcornutumL.)：沙芥种子(宁夏陶乐县柯瑞生物总公司)；辣椒(C.annuum)：农城椒五号(杨凌农城种业科技有限公司)；花椒(Z.bungeanm)：金阳青花椒(四川金阳县花椒种子种苗有限公司)；芫荽(C.sativum)：澳洲万香(香港峰华国际种苗集团公司)；番茄(L.esculentum)：春秀番茄(西安三星种苗有限公司)。

沙芥、辣椒、花椒、芫荽和番茄种子在实验室内经过浸泡催芽处理后，分期分批播于地力、肥力均匀一致的室外防虫网室中，待各苗长到具2片小真叶时，移栽于口径为11 cm规格的瓷盆钵中，部分沙芥苗移栽于口径为21 cm规格的瓷盆钵中(小盆钵中的菜苗用于试验，大盆钵中的菜苗用于供试昆虫的继代饲养)，按相同方法对5种作物定期浇水施肥，待幼苗生长了42 d时，供试验用。

1.1.2供试虫源从延安市河庄坪蔬菜基地的菜田(未施任何化学药剂)采集小菜蛾大龄幼虫进行继代饲养、繁殖建立实验种群。温度(25±1) ℃、相对湿度60%～80%,光周期:12 L/12 D。小菜蛾蛹及时收集于指形管内。羽化后将其移入养虫笼中(55 cm×55 cm×55 cm),笼内放有生长期为42 d的沙芥菜苗,供其产卵繁殖,并用10%蜂蜜水为成虫补充营养，用棉布芯浸入装有10%蜂蜜水的棕色瓶(60 mL)中制作成小菜蛾持续补充蜜源的装置。试验时,收集同一时间化蛹的小菜蛾虫茧,待成虫羽化交配后供试。经过短期饲养后，取同一天羽化的小菜蛾成虫备用。

1.2试验方法

室内试验在延安大学动物生物学实验室进行。使用智能人工气候箱(CIMO新苗©，QHX-80085-Ⅱ,上海新苗医疗器械制造有限公司)控温(25±1) ℃、控光(光照强度>1000 lx)、控湿(相对湿度60%～80%)继代饲养小菜蛾，小菜蛾产卵试验不供光。

1.2.1小菜蛾对供试植物的产卵选择性在110 cm×110 cm×55 cm养虫笼内对角线位置上随机放置生长期同为42 d的沙芥、辣椒、花椒、芫荽和番茄各1盆,接入6对当天羽化的小菜蛾雌雄虫,让其自然交配和产卵,笼内放置装有10%蜂蜜水的蜜源装置，用以补充小菜蛾成虫的营养。48 h后记录不同植株上的产卵量。每处理重复5次。

1.2.2对小菜蛾成虫产卵驱避作用的测定选择生长期一致的盆栽幼苗(42 d),将沙芥苗与非嗜食植物苗间隔排列并置于养虫笼(440 cm×220 cm×55 cm)中,对照菜苗(沙芥苗)单列排列放置，笼内接入40对当天羽化的小菜蛾雌雄虫并用含有10%蜂蜜水的蜜源装置作营养补充,48 h后检查每组沙芥叶片上的落卵量。按下式计算驱避率，5次重复。产卵驱避率的计算公式如下：

产卵驱避率=[(对照卵量-处理卵量)/对照卵量]×100%

1.2.3番茄套种沙芥对小菜蛾种群数量的影响在对小菜蛾成虫产卵趋避作用的测定试验(即1.2.2试验)基础上，选择趋避作用较好的植物——番茄，进一步测定其在田间试验时对小菜蛾成虫产卵趋避效果。

试验在靖边县东坑沙芥种植基地进行，试验面积约2000 m2,选择番茄间作沙芥的菜地和单作沙芥的菜地各2块，每块地面积大小相同，采用“Z”形5点取样调查方法，调查并记录植株上小菜蛾的产卵数，每点共查20株。沙芥种子、番茄种子在实验室经过浸泡催芽生长20 d后,将幼苗移栽到大田中。以番茄间作沙芥田为处理，采用随机化完全区组设计,设置2个重复,3种套种方式，即沙芥田中每隔2.5、5.0、10.0 m的距离就栽种1行番茄,番茄株间距约40 cm；以非间作沙芥田为对照，设置2个重复。处理田和对照田采用相同的管理措施。调查时间为7月初～9月底，每8～10 d调查1次。

1.2.4数据处理试验数据用Microsoft Excel 2003和Duncan’s新复极差测验方法进行统计分析。

2　结果与分析

2.1小菜蛾对供试植物的产卵选择性

由表1可以看出，在供试的5种植物中，小菜蛾在沙芥上的产卵量显著多余其他4种非嗜食植物。从产卵数量上来看，沙芥平均着卵数为(144.80±15.87)粒/株，而番茄上仅为(2.80±0.84)粒/株，沙芥上的着卵量是番茄上的51.71倍，其选择顺序为：沙芥>芫荽>辣椒>花椒>番茄，表明小菜蛾成虫偏爱在沙芥上产卵，对非嗜食性植物产卵选择性小，存在显著差异。

表1　生长期为42 d的不同品种菜苗中小菜蛾卵数量 粒/株

注：同列不同小字母表示在0.05水平上的差异显著性。

2.2对小菜蛾成虫产卵驱避作用的测定

非嗜食植物间作下小菜蛾的着卵量见图1，供试的4种非嗜食植物间作后对小菜蛾成虫产卵行为均有不同程度的影响。间作芫荽的沙芥着卵量为52粒/株，间作辣椒的沙芥着卵量为23粒/株，间作花椒的沙芥着卵量为22粒/株，间作番茄的沙芥着卵量最少，为15粒/株。而与非间作沙芥的着卵量，为145粒/株相比，是间作芫荽的2.79倍、间作番茄的9.67倍。由此可以看出，在非嗜食植物间作作用下，小菜蛾在沙芥上的着卵量依次为：芫荽>辣椒>花椒>番茄。

图1　非嗜食植物间隔放置作用下小菜蛾在沙芥上的着卵量

非嗜食植物间隔放置作用下小菜蛾的驱避率见表2。经t测验结果表明，处理组的小菜蛾产卵量与对照组的小菜蛾产卵量相比，差异达到极显著水平。从驱避率来看，不同植物对小菜蛾成虫的产卵驱避率有不同程度的影响，其中在番茄菜苗间作作用下，小菜蛾成虫产卵驱避率达到82.08%以上；在花椒苗、辣椒苗间作作用下，小菜蛾成虫的产卵驱避率均达74.8%以上；在芫荽菜苗间作作用下，小菜蛾成虫产卵驱避率相对较低，为30%～40%。由此可以看出，在番茄菜苗间作作用下的趋避率是最高的，这与施英利等[5]认为番茄提取物对小菜蛾的忌避拒食及抑制产卵作用的结论相似。

表2　非嗜食植物间隔放置作用下小菜蛾的产卵驱避率

注：*、**分别表示在t检验0.05、0.01水平上的差异显著性。

2.3番茄与沙芥间作对小菜蛾卵密度的影响

从表3可知，间作田中沙芥的卵密度，均显著低于非间作田中沙芥的卵密度。从播种天数来看，随着播种天数的增加，小菜蛾的卵密度也随之增高，在55 d时达到最高值，然后在65 d时有所降低，这也许与沙芥的生长期有关，在沙芥生长旺盛期(第45～55 d时)，小菜蛾卵密度达到最大。随着小菜蛾卵密度的增长，番茄的趋避作用也越来越明显，非间作田的小菜蛾卵密度也急剧上升。在播种55 d时，非间作田卵密度为55.94粒/株，间作田为14.49粒/株，非间作田是间作田的3.86倍，在0.05水平上达到了显著差异，说明番茄间作沙芥有显著的趋避效果，可以作为一种趋避作物，与沙芥类十字花科蔬菜套种趋避防治小菜蛾对蔬菜的为害。从间作间隔来看，在3 种间作方式之间,沙芥上卵密度差异并不显著，这说明在每隔10 m间作1 行番茄的模式下就能起到很好的趋避效果，而这种间作间隔对沙芥的产量几乎没有影响。

表3　间作田中沙芥上小菜蛾卵密度 粒/株

注：同行不同字线表示在0.05水平上的差异显著性。

3　结论与讨论

随着人民生活质量和生活水平的不断提高，沙芥种植业作为一种新兴产业，越来越受到人们的青睐和重视，但沙芥虫害是限制其发展的主要障碍。因此，大力开展对沙芥害虫的研究，探索其发生规律和监控技术，并进行综合治理，是确保沙芥种植业健康发展的重要举措。在常见的十字花科蔬菜中，沙芥属蔬菜8～14叶已进入叶片旺盛生长期，且此期沙芥叶片维生素C、蛋白质、氨基酸和可溶性糖含量已达到较高的水平[6]，又由于小菜蛾对含芥子油含量高的植物有较强的选择性，而芥菜类芥子油含量较高，被推荐作为田间诱杀作物，并成为小菜蛾IPM(内在防治途径,Immanent Provide Method)中的一条有效措施[7-8]，因此沙芥是小菜蛾最喜欢产卵的寄主，这也是小菜蛾成为沙芥主要害虫的原因。

目前，在对害虫防治技术中，以生物防治取代化学农药已成为大势所趋，间作套种便是其中一种，已有很多报道证实了这一方法。本研究表明，4种非嗜食植物间作沙芥对小菜蛾成虫产卵都有一定的驱避作用，番茄的趋避效果最明显，趋避率达到82.08%，其次是花椒和芫荽，趋避率分别达到75.79%和74.83%，最后是芫荽，趋避率达到35.34%。从田间试验的结果也可看出，番茄间作沙芥对小菜蛾产卵趋避有显著作用，而且在每隔10 m 套种1 行番茄的模式下就能起到很好的趋避效果，这对沙芥的无公害绿色生产具有重要的意义。

在长期的协同进化过程中，高等植物为了抵御病虫害的侵袭，产生了一些次生化合物，这些次生化合物对害虫具有趋避、拒食、毒杀和生长发育抑制等多种干扰作用，绝大多数昆虫甚至远离非嗜食植物，这与植物产生的次生化合物有很大的关系[9]。小菜蛾最适宜寄主除取决于产卵选择性外，还取决于寄主植物的营养条件[10]。本试验在筛选的过程中发现，茄科植物番茄的叶、芸香科植物花椒的果实对小菜蛾成虫具有较强的趋避作用。又由于十字花科蔬菜生长周期短，主要食用叶,茄科植物和芸香科植物生长周期长，主要食用果实。在大面积种植的十字花科蔬菜时，可以选择用小菜蛾非嗜食的植物间作套种来起到防治小菜蛾的作用，以减少农药的使用。如种植十字花科蔬菜沙芥期间，套种少量的番茄或花椒可有效趋避小菜蛾的为害。这对于充分利用植物资源套种，为今后开发蔬菜无公害生产提供了理论依据。但有关各植物的生长周期与小菜蛾各龄期之间的相关性还有待于今后进一步的研究。在种植沙芥田时，如果忽略了利用非嗜食植物间作套种对小菜蛾产卵防治作用效果的贡献，对害虫控制效果的评价容易造成偏差。

[1] 杨忠仁,贾晋,张凤兰,等.沙芥植株营养器官不同时期解剖结构特征与抗旱性关系研究[J].广东农业科学，2013,40(3):24-26.

[2] 唐志红,王倩,何芳兰,等.沙芥属(十字花科)的起源、分类与进化研究进展[J].西北植物学报,2014,34(8):1714-1720.

[3] 徐世才,李静,李丹阳,等.沙芥田节肢动物群落多样性分析[J].植物保护,2015,41(4):39-45.

[4] 李进步,方丽平,薛建平,等.半夏乙醇提取物对小菜蛾幼虫生物活性的研究[J].中国农学通报，2009,25(5):223-227.

[5] 施英利,施祖华.番茄提取物对小菜蛾的忌避拒食及抑制产卵作用[J].华东昆虫报,2000,9(1):33-37.

[6] 贺勇鹏,杨忠仁.沙芥属蔬菜不同苗龄植株叶片营养成分含量变化规律的研究[J].内蒙古农业大学学报：自然科学版,2009,30(3):85-89.

[7] 徐世才,贺达汉,刘军和,等.小菜蛾成虫对沙芥的产卵嗜好性的初步研究[J].应用昆虫学报,2006,43(2):184-186.

[8] 吴伟坚,赵全良.论蔬菜种植布局与小菜蛾发生为害的关系[J].华南农业大学学报,1992,13(4):108-112.

[9] 彭跃峰,庞雄飞.九种植物抽提物对小菜蛾产卵驱避作用的研究[J].山东农业科学,2004(4):40-42.

[10] Syed T S, Abro G H, Liang G W. Effect of host plant on biology parameters ofPlutellaxylosteHa under laboratory condition[J]. Journal of South China cultural University: Natural Science Edition, 2002, 23(4): 18-22.

(责任编辑：曾小军)

Preliminary Study on Prevention Effect of Intercropping Non-preferred Plants inPugioniumcornutumField againstPlutellaxylostella

XU Shi-cai, WANG Li, LI Jing, CHEN Xin, ZHANG Man

(School of Life Science, Yan’an University, Yan’an 716000, China)

In order to explore the prevention effect of intercropping non-preferred plants inPugioniumcornutumfield againstPlutellaxylostella, and to ascertain the optimal field layout scheme, we intercropped 4 species of plants (pepper, hot pepper, corainder, and tomato), to whichPlutellaxylostelladoes not prefer, and took the un-intercroppedPugioniumcornutumfield as the check. In laboratory test, these 4 species of non-preferred plants had different oviposition-repelling effects onPlutellaxylostella, and tomato had a significantly higher oviposition-repelling rate (over 80%) than the others. In field test, there was no significant difference in repelling effect among 4 species of plants when their intercropping interval was 2.5, 5.0 or 10.0 m, indicating that intercropping tomato 1 line every 10 m inPugioniumcornutumfield can obtain very good repelling effect.

Non-preferred plant;Pugioniumcornutum;Plutellaxylostella; Repelling effect; Intercropping

2016-03-30

陕西省高水平大学建设专项资金“生态学”(2012SXTS03)；陕西省延安市科学科技惠民项目(2014HM-04)；国家级大创

徐世才(1973─)，男，副教授，硕士生导师，研究方向：昆虫生态与综合防治。

S436.344

A

1001-8581(2016)09-0042-04

项目(201510719278)。