植物精油对土耳其扁谷盗的驱避和熏蒸活性研究

赵慧龙，陈科伟*，曾 伶，源丽枫，曾 玲，梁广文*

(1. 华南农业大学农学院，广州 510640；2. 广东省粮食科学研究所，广州 510050)

植物精油对土耳其扁谷盗的驱避和熏蒸活性研究

赵慧龙1，陈科伟1*，曾 伶2，源丽枫1，曾 玲1，梁广文1*

(1. 华南农业大学农学院，广州 510640；2. 广东省粮食科学研究所，广州 510050)

本文研究了34种植物精油对土耳其扁谷盗成虫的驱避和熏蒸毒杀活性。结果表明，肉桂精油对土耳其扁谷盗成虫具有良好的驱避活性，24-48 h内，75%的个体选择了未添加植物精油的小麦；72 h后选择对照组的土耳其扁谷盗成虫降至63.33%，但仍有显著的驱避活性。孜然、松油和黑胡椒精油则对土耳其扁谷盗成虫表现出良好的引诱活性。在34种供试植物精油中，大蒜和芥末精油对土耳其扁谷盗成虫表现出强烈的熏蒸毒杀作用。当植物精油体积分浓度为10L/L时，这两种植物精油在48 h内对供试害虫的校正死亡率保持在98%以上。进一步的毒力测试结果表明，在24 h、48 h及72 h处理时间下，大蒜精油对土耳其扁谷盗成虫的LC50值分别为0.61、0.59及0.49L/L，而芥末精油在相同处理时间条件下的LC50值分别为4.35、4.28及4.16L/L，大蒜精油对土耳其扁谷盗具有更强的熏蒸毒杀活性。

土耳其扁谷盗；植物精油；驱避；熏蒸

土耳其扁谷盗CryptolestesturcicusGrouville，属鞘翅目Coleoptera扁谷盗科Laemophloeidae，是一种世界性仓储害虫，在世界广大温暖地区，我国大部分省区均有分布。该虫为典型的后期性储粮害虫，主要危害破碎或损伤的粮食、豆类、油料、酒曲、中药材、干果、食用菌、香料等多种产品，除直接取食外，也往往导致产品发热霉变，造成大量粮食损失(白旭光，2008)。目前我国在储粮害虫防治上以化学防治为主，主要使用磷化氢熏蒸杀虫。但由于我国长期广泛单一使用磷化氢以及使用方法的不科学，致使多种储粮害虫对磷化氢的抗性越来越高，其中土耳其扁谷盗类害虫的抗性尤为严重，已成为使用磷化氢较难治理的种类(马晓辉等，2008；谢更祥等，2013)。为保证粮食安全，研究从物理防治、生物防治等方向寻找新型绿色储粮害虫防治技术显得尤为迫切。

植物精油是一类植物源次生代谢物质，由分子量相对较小的简单化合物组成，主要成分为单萜、倍半萜和芳香烃衍生物，可随水蒸气蒸出，且常具有植物特征性气味的挥发性油状液体物质的总称。植物精油属于植物性杀虫物质，来源于自然界，取材广泛，在环境中残留较低，不污染粮食，害虫不易产生抗药性，其对储粮害虫的作用方式主要可分为：毒杀、生长发育抑制、驱避、引诱、拒食等(徐汉虹和赵善欢，1993；姚英娟等，2004；张海燕等，2004)。目前，已经有大量文献报道了植物精油对储粮害虫的熏蒸、触杀、及种群抑制活性的研究，但针对扁谷盗类储粮害虫，尤其是对土耳其扁谷盗具有毒杀活性的精油种类还比较少，需要进一步扩大筛选范围，系统地从更多的植物种类中筛选出对土耳其扁谷盗具有良好毒杀活性的植物精油，这对于植物源农药的开发利用和实现绿色储粮很有必要。

本试验在前人研究的基础上，选取已报道的对储粮害虫有较高生物活性的34种植物精油，研究其对土耳其扁谷盗的驱避和熏杀活性，从中筛选出对土耳其扁谷盗有良好生物活性的植物精油种类，并对筛选出的高效植物精油进行毒力测定，明确其使用剂量，为该类物质的进一步研究与开发应用提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 供试材料

供试昆虫：土耳其扁谷盗，由广东省粮食科学研究所提供，以小麦、燕麦片、全麦粉和酵母混合物(饲料配比为小麦 ∶燕麦片 ∶含5%酵母粉的全麦粉=6 ∶3 ∶1)为饲料，在人工气候箱中饲养，环境温度为30℃，相对湿度为70%，全暗期饲养。挑选羽化后2周左右健全一致的成虫作为试虫。

植物精油来源植物：大蒜Alliumsativum、芥末Brassicanigra、小茴香Foeniculumvulgare、柠檬Citruslimon、辣椒Capsicumannuum、樟脑Cinnamomumcamphora、留兰香Menthaspicata、薄荷Menthahaplocalyx、孜然Cuminumcyminum、芸香Rutagraveolens、蛇床子Cnidiummonnieri、广藿香Pogostemoncablin、龙柏Sabinachinensis、八角茴香Illiciumverum、肉桂Cinnamomumcassia、蓝桉叶Eucalyptusglobulus、艾叶Artemisiaargyi、肉豆蔻Alpiniakatsumadai、香茅Cymbopogoncitratus、冬青Ilexchinensis、紫苏叶Perillafrutescens、高良姜Alpiniaofficinarum、罗勒Ocimumbasilicum、砂地柏Sabinavulgaris、满山红Rhododendrondahuricum、黑胡椒Pipernigrum、芒果Mangiferaindica、桑树Morusalba、红桔Citrustangerina、柑桔Citrusreticulata、花椒Zanthoxylumbungeanum、齿叶黄皮Clausenadunniana，供试植物精油均购自江西省吉水县顺民药用香料油提炼厂。

供试小麦：试验所用小麦由广东省粮食科学研究所提供，经清洗、晾晒、烘干后，调节小麦含水量在12.0%-12.5%备用。

主要仪器：BWS-15-SN型电子计重秤，厦门佰伦斯电子科技有限公司生产；DZF-6050型真空干燥箱，上海博迅实业有限公司医疗设备厂生产；HC-700型高速多功能粉碎机，浙江永康市天祺盛世工贸有限公司生产；LDS-1G型电脑水分测定仪，山东德州粮局鲁玉粮保器械厂生产。

1.2 试验方法

1.2.134种植物精油驱避活性检测

将25 g完整小麦和0.25 g破碎小麦(过10目筛但不过18目筛)混匀加入一次性纸杯中，用移液枪吸取1L植物精油原液拌入小麦中，拌匀后迅速放入四壁涂有聚四氟乙烯乳液的塑料盒(28 cm×18.5 cm×9.3 cm)中，平铺在塑料盒的一侧，将空白对照(不添加植物精油的小麦)平铺在塑料盒的另一侧，在处理和空白对照的中间区域接入试虫60头，盖好盖子。塑料盒盖上两边对称开有8.5 cm×3.5 cm的通气口，并粘有细纱网，以防试虫逃逸。接虫后24 h、48 h、72 h各检查一次成虫分布情况。

1.2.234种植物精油熏蒸毒杀活性检测

采用拌粮熏蒸毒杀法：将49.5 g完整小麦和0.5 g破碎小麦(过10目筛但不过18目筛)加入250 mL广口瓶中，用移液枪吸取相应的植物精油原液拌入小麦中，塞上用锡纸包好的橡胶塞，充分摇匀后，接入成虫30头，再次塞上橡胶塞，用保鲜膜和透明胶带封好瓶口。然后置于温度30℃，相对湿度70%，黑暗的培养箱中进行试验。以空白处理(小麦组成、重量与处理一致，但不添加植物精油)为对照，每个处理设3个重复。48 h后，检查记录成虫的死亡数(用毛笔尖触及试虫，以触角无反应者为死亡标准)，计算出死亡率和校正死亡率，比较各处理熏蒸毒杀效果，筛选出杀虫效果好的植物精油种类。本筛选试验分3步进行，第一轮筛选所用植物精油量为40L/L，选取对土耳其扁谷盗成虫熏蒸毒杀的校正死亡率在90%及以上的植物精油进行入第二轮筛选。第二轮筛选所用植物精油量为20L/L，校正死亡率在90%以上的进入第三轮筛选。第三轮筛选所用植物精油量为10L/L，筛选出熏蒸毒杀效果最好的植物精油进入最后的毒力测定。

1.2.3高效植物精油熏蒸毒杀作用的毒力测定

高效植物精油熏蒸毒杀作用的毒力测定方法如同1.2.2。即采用拌粮熏蒸毒杀法，以不同量的植物精油原液作为处理，空白作为对照，每隔24 h检查记录试虫的死亡数后，放回小麦和活虫，塞上锡纸包好的橡胶塞，用保鲜膜和透明胶带封好瓶口，继续放回培养箱进行试验。该试验共检查3次，记录24 h、48 h和72 h的成虫死亡数，分别计算24 h、48 h和72 h的试虫死亡率和校正死亡率。

1.3 数据的分析与处理

个体选择率(%)=处理组或对照组中的虫数(头)/试验总虫数(头)×100%

死亡率(%)=死亡虫数/供试虫数×100%

校正死亡率(%)=(处理死亡率-对照死亡率)/(1-对照死亡率)×100%

所有数据采用SAS 9.0软件进行统计分析，校正死亡率数据经反正弦平方根转换后采用one-way ANOVA进行方差分析，多重比较采用Duncan’s新复极差方法。

2 结果与分析

2.1 34种植物精油对土耳其扁谷盗成虫的驱避活性

24 h时，辣椒和野艾蒿精油对试虫具有显著的驱避活性，大蒜、花椒、肉桂、芸香、罗勒、砂地柏、留兰香、艾叶、八角茴香、芒果、柠檬、薄荷和蛇床子精油对试虫具有极显著的驱避活性；而孜然和松油则对试虫具有极显著的引诱活性，黑胡椒精油对试虫具有显著的引诱活性。48 h时，芸香和柠檬精油对试虫具有显著的驱避活性，而大蒜、花椒、肉桂、罗勒和八角茴香精油依旧对试虫具有极显著的驱避活性。72 h时，仅肉桂对试虫表现显著的驱避活性(见表1)。

表1 34种植物精油对土耳其扁谷盗成虫的驱避活性

续上表

植物精油Essentialoils个体选择率(%)Individualchoicerate 24h 48h 72h 处理Treatment对照Controlc2值ValueofChisquare处理Treatment对照Controlc2值ValueofChisquare处理Treatment对照Controlc2值ValueofChisquare艾叶Artemisiaargyi28 3371 67∗∗11 2750 0050 000 0051 6748 330 07八角茴香Illiciumverum30 0070 00∗∗9 6033 3366 67∗∗6 6745 0055 000 60芒果Mangiferaindica30 0070 00∗∗9 6040 0060 002 4051 6748 330 07柠檬Citruslimon31 6768 33∗∗8 0735 0065 00∗5 4038 3361 673 27薄荷Menthahaplocalyx31 6768 33∗∗8 0741 6758 331 6743 3356 671 07蛇床子Cnidiummonnieri33 3366 67∗∗6 6750 0050 000 0053 3346 670 27辣椒Capsicumannuum35 0065 00∗5 4038 3361 673 2753 3346 670 27野艾蒿ArtemisialavandulaefoliaDC36 6763 33∗4 2738 3361 673 2741 6758 331 67香茅Cymbopogoncitratus40 0060 002 4048 3351 670 0751 6748 330 07龙柏Sabinachinensis41 6758 331 6746 6753 330 2753 3346 670 27小茴香Foeniculumvulgare41 6758 331 6746 6753 330 2748 3351 670 07豆蔻Alpiniakatsumadai41 6758 331 6746 6753 330 2753 3346 670 27紫苏Perillafrutescens43 3356 671 0741 6758 331 6746 6753 330 27满山红Rhododendrondahuricum43 3356 671 0746 6753 330 2748 3351 670 07樟脑Cinnamomumcamphora43 3356 671 0746 6753 330 2751 6748 330 07桉叶Eucalyptusglobulus43 3356 671 0746 6753 330 2751 6748 330 07广藿香Pogostemoncablin43 3356 671 0746 6753 330 2745 0055 000 60芥末Brassicanigra45 0055 000 6050 0050 000 0058 3341 671 67齿叶黄皮Clausenadunniana46 6753 330 2748 3351 670 0751 6748 330 07冬青Ilexchinensis46 6753 330 2761 6738 333 2758 3341 671 67柑橘Citrusreticulata50 0050 000 0053 3346 670 2751 6748 330 07高良姜Alpiniaofficinarum53 3346 670 2755 0045 000 6053 3346 670 27桑树Morusalba53 3346 670 2755 0045 000 6053 3346 670 27红桔Citrustangerina61 6738 333 2746 6753 330 2748 3351 670 07黑胡椒Pipernigrum65 00∗35 005 4051 6748 330 0748 3351 670 07孜然Cuminumcyminum66 67∗∗33 336 6755 0045 000 6048 3351 670 07松油Pineoil75 00∗∗25 0015 0058 3341 671 6756 6743 331 07CK48 3351 670 0750 0050 000 0051 6748 330 07

2.2 植物精油熏蒸毒杀活性

2.2.134种植物精油对土耳其扁谷盗成虫的熏蒸毒杀活性

表2 34种植物精油在40 L/L浓度下对土耳其扁谷盗成虫的熏蒸毒杀效果(48 h)

Table 2 Fugmigant toxicity of 34 species of essential oil on Cryptolestes turcicus adults (48 h)

表2 34种植物精油在40 L/L浓度下对土耳其扁谷盗成虫的熏蒸毒杀效果(48 h)

植物精油Essentialoil校正死亡率(%)Correctedmortality植物精油Essentialoil校正死亡率(%)Correctedmortality大蒜Alliumsativum100 00±0 00a艾蒿ArtemisialavandulaefoliaDC62 92±3 89efg芥末Brassicanigra100 00±0 00a罗勒Ocimumbasilicum60 67±7 87efg冬青Ilexchinensis100 00±0 00a红桔Citrustangerina55 06±2 97fg八角茴香Illiciumverum100 00±0 00a紫苏Perillafrutescens47 19±2 97g樟脑Cinnamomumcamphora100 00±0 00a齿叶黄皮Clausenadunniana21 35±2 97h蓝桉叶Eucalyptusglobulus100 00±0 00a松油Pineoil19 10±3 37h桑树Morusalba100 00±0 00a豆蔻Alpiniakatsumadai12 36±6 74hi柑桔Citrusreticulata100 00±0 00a辣椒Capsicumannuum10 11±4 05hi肉桂Cinnamomumcassia98 88±1 12a满山红Rhododendrondahuricum4 49±1 12ij小茴香Foeniculumvulgare97 75±1 12ab广藿香Pogostemoncablin2 25±3 37j柠檬Citruslimon96 63±0 00ab花椒Zanthoxylumbungeanum1 12±2 25j留兰香Menthaspicata92 13±7 87ab芒果Mangiferaindica1 12±2 25j薄荷Menthahaplocalyx89 89±3 37bc龙柏Sabinachinensis0 00±1 12j砂地柏Sabinavulgaris80 90±7 37cd艾叶Artemisiaargyi0 00±1 12j蛇床子Cnidiummonnieri74 16±4 05de孜然Cuminumcyminum0 00±1 12j香茅Cymbopogoncitratus68 54±9 20def芸香Rutagraveolens0 00±1 12j高良姜Alpiniaofficinarum65 17±6 83defg黑胡椒Pipernigrum0 00±1 12j

注：表中数据为平均数±标准误；两列数据后具不同字母表示经Duncan新复极差法检验差异显著(P<0.05)。下同。Note: Data are presented as means±SE, and those followed by different letters in the two column are significantly different at 5% level (Duncan’s multiple range test). The same below.

2.2.213种植物精油对土耳其扁谷盗成虫的熏蒸毒杀活性

表3 13种植物精油对土耳其扁谷盗成虫的熏蒸毒杀活性(48 h)

2.2.37种植物精油对土耳其扁谷盗成虫的熏蒸毒杀活性

2.3 芥末精油与大蒜精油对土耳其扁谷盗的熏蒸毒杀活性

芥末精油与大蒜精油对土耳其谷盗成虫的熏蒸毒杀活性均随使用浓度的增加而增强，但熏蒸时间的延长对杀虫效果的增效较缓慢(表5、表6)。通过比较相同处理时间，不同处理浓度植物精油的熏蒸毒杀效果来看，大蒜精油的熏蒸毒杀活性明显高于芥末精油。在处理24 h时，芥末精油体积分为5.4L/L以上时，土耳其扁谷盗的校正死亡率达到90%以上(表5)；而大蒜精油在相同处理时间下，体积分为1.2L/L时，就达到90%的校正死亡率(表6)。

采用线性回归方程拟合了死亡机率值(y)与供试植物精油浓度(x)之间的关系，结果表明该数学模型可用于这两种植物精油对土耳其扁谷盗成虫的熏蒸毒力描述(表7、表8)。从两种植物精油对土耳其扁谷盗致死浓度LC50值来看，随着处理时间的延长，两种精油的LC50值均有所下降，说明延长处理时间具有一定的增效作用。但相同处理时间条件下，大蒜精油的LC50值明显低于芥末精油，其杀虫活性更强(表7、表8)。

表4 7种植物精油对土耳其扁谷盗成虫的熏蒸毒杀活性

表5 芥末精油对土耳其扁谷盗成虫的熏蒸毒杀效果

表6 大蒜精油对土耳其扁谷盗成虫的熏蒸毒杀效果

表7 不同处理时间的芥末精油对土耳其扁谷盗成虫的熏蒸毒力

表8 不同处理时间的大蒜精油对土耳其扁谷盗成虫的熏蒸毒力

3 结论与讨论

本试验研究34种植物精油对土耳其扁谷盗成虫的驱避活性，结果表明，肉桂精油对土耳其扁谷盗成虫具有良好的的驱避活性，72 h后肉桂精油对试虫仍有显著的驱避活性，孜然、松油和黑胡椒精油对土耳其扁谷盗成虫具有良好的引诱活性。采用拌粮熏蒸毒杀法对34种植物精油进行熏蒸毒力筛选，结果表明大蒜和芥末精油的熏杀作用最为明显。对芥末精油与大蒜精油进行毒力测定，结果表明芥末精油与大蒜精油对土耳其谷盗成虫的熏蒸毒杀活性均随使用浓度的增加而增强，但熏蒸时间的延长对杀虫效果的增效缓慢。相同处理时间条件下，大蒜精油的LC50值明显低于芥末精油，其杀虫活性更强。

本试验从34种植物精油中筛选出对土耳其谷盗成虫具有良好熏蒸毒杀活性的大蒜精油和芥末精油，筛选结果与前人的研究结果一致，相关研究表明大蒜精油对米象Sitophilusoryzae成虫、嗜卷书虱Liposcelisbostrychophila成虫、锯谷盗Oryzaephilussurinamensis成虫、绿豆象Callosobruchuschinensis成虫和卵、赤拟谷盗Triboliumferrugineum幼虫具有较好的熏蒸活性，对赤拟谷盗成虫、锯谷盗成虫、米象成虫具有较好的的驱避活性(吕建华等，2006；向玉勇等，2015；王争艳等，2016)。李宁等(2011)研究发现芥末精油对锯谷盗成虫具有很强的熏蒸、驱避和触杀活性。曾建德(2007)研究结果表明，龙柏精油对土耳其扁谷盗的成虫具有显著的熏蒸效果，当龙柏精油浓度为5 mg/L时，经24 h熏蒸，土耳其扁谷盗成虫的死亡率达100%。而本试验中龙柏精油浓度为40L/L，经48 h熏蒸，龙柏精油对土耳其扁谷盗成虫的熏蒸作用不明显。这可能由于两次试验中龙柏精油的使用剂量、熏蒸时间、龙柏的产地、采用的部位、提取的工艺等不同造成的。

有研究表明，大蒜精油的主要化学成分是二烯丙基三硫化合物(大蒜新素)、二烯丙基二硫化合物(大蒜素)、二烯丙基硫醚、甲基烯丙基三硫化合物、二烯丙基四硫化合物；芥末精油的主要化学成分为异硫氰酸烯丙酯(肖华志等，2004；郭晓斐等，2005；黄森等，2006)。大蒜精油和芥末精油的主要化学成分中，哪些化学成分对土耳其扁谷盗具有生物活性，需要进一步确认。下一步研究可以尝试将大蒜精油和芥末精油制成适宜的剂型并研究其对土耳其扁谷盗的控制效果。

另外，本试验只是从驱避和熏蒸毒杀两个角度对34种植物精油中进行筛选，但是植物精油对储粮害虫的作用方式还有触杀、生长发育抑制、引诱、拒食等，为了更全面地筛选评价对土耳其扁谷盗具有良好生物活性的植物精油，仍需进一步研究。

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RepellentandfumigationactivityofplantessectialoilsagainstCryptolestesturcicusGrouville

ZHAO Hui-Long1, CHEN Ke-Wei1*, ZENG Ling2, YUAN Li-Feng1, ZENG Ling1, LIANG Guang-Wen1*

(1. College of Agriculture, South China Agricultural University, Guangzhou 510640, China; 2. Guangdong Institute for Cereal Science Research, Guangzhou 510050, China)

34 kinds of plant essential oils were used to test the repellent and fumigation activity againstCryptolestesturcicusGrouville. Results showed that the cinnamon oil had strong repellent activity toC.turcicus, about 75% individuals chose the control within 24-48 h, then dropped to 63.33% after exposed 72 h, but still showed significant repellent activity according to Chi-square test. While essential oils of cumin seeds, pine, and black pepper showed attraction activity toC.turcicus. Among the tested 34 kinds of plant essential oils, garlic and mustard essential oil showed the strongest fuming toxicity toC.turcicus. Corrected mortality ofC.turcicuswas kept above 98% when exposed to garlic and mustard essential oil at the concentration of 10 μL/L within 48 h. TheLC50ofC.turcicusfumigated by the garlic essential oils of under the exposure time of 24, 48 and 72 h were 0.61, 0.59 and 0.49L/L, respectively. While the LC50of mustard essential oil under the same exposure time were 4.35, 4.28 and 4.16L/L, respectively. The fumigant toxicity of garlic essential oil on adults ofC.turcicuswas stronger than that of mustard essential oil.

CryptolestesturcicusGrouville; plant essential oils; repellent activity; fumigation activity

赵慧龙，陈科伟，曾伶,等.植物精油对土耳其扁谷盗的驱避和熏蒸活性研究[J].环境昆虫学报，2017,39(5):1032-1040.

Q965.9;S433.5

A

1674-0858(2017)05-1032-09

粮食公益性行业科研专项(201313002-04)

赵慧龙，男，1988年生，陕西人，硕士研究生，研究方向为储粮害虫综合控制，E-mail：zhaohuilong2008@163.com

*通迅作者Author for correspondence, E-mail: chenkewei@scau.edu.cn; gwliang@scau.edu.cn

Received: 2016-05-12; 接受日期Accepted: 2016-09-29

一字竹象Otidognathus davidis Fairmaire

一字竹象隶属于鞘翅目象虫科，别名竹笋象甲。在我国分布于陕西省以南、长江中下游各省，主要为害竹笋。成虫体表面光滑有光泽，乳白至淡黄色至赤褐色，头部、喙、触角、前胸背板前后缘、鞘翅前后缘、小盾片、腿节和腹部节间均呈黑色，鞘翅有一对大黑斑。幼虫蛀食竹笋，使笋枯死，还蛀食一米多高的嫩竹，使其生长不良，在成竹前易被风吹折成断头竹。成虫以笋为补充营养，将笋蛀成许多小孔，影响笋竹的生长，对下一轮笋的产量有严重的影响，严重者竹材损失率在50%以上。图片2017年5月25日拍摄于重庆市酉阳县小坝镇新桥村毛竹林。

(图/文 姜春燕 中国科学院动物研究所)