2 种植物精油对蠋蝽捕食功能反应的影响

刘宸宇，段立清

（内蒙古农业大学，内蒙古呼和浩特 675000）

蠋蝽（Arma chinensis Fallou）又名蠋敌，隶属半翅目（Hemiptera）蝽科（Pentatomidae）益蝽亚科（Asopinae）蠋蝽属（Arma）。蠋蝽是农林业上一种重要的捕食性天敌昆虫，分布广泛，适应能力强，捕食性广，可捕食鳞翅目、鞘翅目、膜翅目及半翅目等多个目的害虫[1-6]。

现阶段，我国对于蠋蝽的研究主要集中在不同温度[7-11]、不同寄主植物[12]、不同饲料[13-14]、饥饿能力[15]等对蠋蝽的生长发育以及捕食功能的影响，而杀虫剂对蠋蝽的危害研究较少，杨在友[16]、朱艳娟[17]、李文红[18]等只研究了十几种杀虫剂对蠋蝽的毒力安全评价。有害生物综合治理（IPM）成功的关键主要在于有害生物的化学防治和生物防治之间合理的协同作用[19]。因此，挑选了2 种对环境影响较小的植物精油左旋香芹酮和枯茗醇的混合溶液，研究亚致死浓度LC50剂量的左旋香芹酮和枯茗醇混合溶液对各龄期蠋蝽的捕食功能反应和搜寻效应的影响，为田间杀虫剂使用量和蠋蝽防治害虫相结合的可持续综合防治提供一定科学依据。

1 材料与方法

1.1 供试材料

1.1.1 供试虫源。供试蠋蝽Arma chinensis Fallou由内蒙古农业大学新区实验室内卵块孵化柞蚕蛹以及大豆幼苗饲养，饲养温度25℃左右，光照周期L∶D=16∶8h。柞蚕蛹购买于市场，并在实验室4℃冷藏保存。供试蚜虫为室内使用盆栽油菜连续饲养多代的桃蚜[Myzus persicae(Sulzer)]，饲养温度25℃左右，光照周期L∶D=16∶8h。供试虫态为无翅成蚜。以上试虫在饲养期间均未接触任何药剂。

1.1.2 供试药剂。枯茗醇（Cuminalcohol，CAS #：536-60-7）（97%，山东西亚化学工业有限公司）、左旋香芹酮（L-Carvone，CAS #：6485-40-1）（98%，阿法埃莎（天津）化学有限公司）、吐温20、无水乙醇（分析纯）、丙酮（分析纯）。

1.1.3 供试器具。电子天平、全气候人工培养箱、冰箱、100 目脱脂棉纱布、塑料杯、移液枪、1000μL 移液枪头、微量点滴仪、烧杯、解剖剪、镊子、玻璃棒、脱脂棉、10cm 培养皿、保鲜膜、0 号毛笔、指型管、ParafilmM 封口膜（100mm×38m，美国Bemis 公司）、透明有机玻璃笼罩（直径10cm，高30cm）。

1.2 试验方法

通过预实验确定枯茗醇和左旋香芹酮混合溶液对各龄期蠋蝽的毒力范围，将其混合溶液依次稀释为5 个浓度梯度，采用微量点滴法，选择体态一致的各龄期蠋蝽分开放入培养皿中，用微量点滴仪给蠋蝽每头点滴1 μL 药液并放入塑料杯中，对照组用蒸馏水，每个浓度处理蠋蝽15 头，重复3 次。48h 后观察记录死亡数，计算各龄期蠋蝽LC50浓度，其结果见表1。

表1 各龄期蠋蝽处理的杀虫剂剂量

1.2.1 左旋香芹酮和枯茗醇混合溶液致死中浓度剂量对蠋蝽捕食量的影响。采用微量点滴法，选择枯茗醇和左旋香芹酮混合溶液对各龄期蠋蝽的致死中浓度LC50处理各龄期蠋蝽，饥饿24h 后选择存活各龄期蠋蝽备用。在直径10cm 的培养皿中放入1 片油菜叶，分别接入10、20、30、40、60 头无翅成虫桃蚜，分别再接入备用各龄期蠋蝽1 头。将油菜叶叶柄用脱脂棉包裹吸水保湿，并使用ParafilmM 封口膜（100mm×38m，美国Bemis 公司）包裹脱脂棉，防止水分蒸发，放入培养皿中，为蚜虫提供食物。用保鲜膜封口，扎小孔通风，24h后观察记录培养皿中被捕食量。以蒸馏水处理蠋蝽作对照，设置3 次重复。

1.2.2 左旋香芹酮和枯茗醇混合溶液致死中浓度对蠋蝽捕食功能反应的影响。捕食功能反应是体现捕食者防控潜能的重要指标，根据1.2.1 得出的结果，确定捕食者的捕食量与猎物密度的关系，选用合适的捕食功能反应模型，采用最小二乘法对药剂处理后的各龄期蠋蝽捕食量和桃蚜密度关系进行拟合。

其捕食功能反应公式为：Na=aNTr/aThN

其中，Na：捕食猎物数；a：捕食者对猎物的瞬时攻击率；N：猎物密度（桃蚜虫口密度）；Tr：试验总时间（试验设置为24h，即Tr=1d）；Th：处理猎物时间（蠋蝽捕食1 头桃蚜所需要的时间）。

1.2.3 左旋香芹酮和枯茗醇混合溶液致死中浓度剂量对蠋蝽搜寻效应的影响。搜寻效应是捕食者在捕食过程中对猎物攻击的一个过程，对研究捕食性天敌昆虫的捕食潜力起重要作用。根据Holling[45]的方法进行寻找效应的估算，计算公式为：S=a/（1+aThN）

其中，S：为寻找效应；a：捕食者对猎物的瞬时攻击率；Th：处理猎物时间（蠋蝽捕食1 头桃蚜所需要的时间）；N：猎物密度（桃蚜虫口密度）。

1.2.4 数据处理。试验所得数据先用Excel 2010 记录，再利用SPSS 22.0 数据处理，通过独立样本T 检验法比较不同处理间的显著差异性，显著水平为0.05，最后用Origin 拟合功能反应方程式并作图。

2 结果与分析

2.1 左旋香芹酮和枯茗醇混合溶液致死中浓度剂量对蠋蝽捕食量的影响

由表2 可知，左旋香芹酮和枯茗醇混合溶液处理下蠋蝽的日捕食量与对照相比明显下降，表明左旋香芹酮和枯茗醇混合溶液对蠋蝽的捕食量有明显的抑制作用。其中，2 龄蠋蝽在桃蚜密度20、30 头时存在显著差异；3 龄蠋蝽在桃蚜密度20、30、40 头时存在显著差异；4 龄蠋蝽在桃蚜密度10、20、30、40头时存在显著差异；5 龄蠋蝽在桃蚜密度10、20、30头时存在显著差异：蠋蝽成虫仅在桃蚜密度20 头时存在显著差异；其余均无明显差异性。

表2 左旋香芹酮和枯茗醇混合溶液处理各龄蠋蝽日捕食量比较

由表3 可知，各龄期蠋蝽的日捕食率随着桃蚜虫口密度增加逐渐减小。左旋香芹酮和枯茗醇混合溶液处理对蠋蝽2、3、4 龄若虫的日捕食率影响较大，而对蠋蝽5 龄幼虫和成虫的日捕食率影响较小。其日捕食率的大小依次为3 龄＞4 龄＞2 龄＞5 龄＞成虫。

表3 左旋香芹酮和枯茗醇混合溶液处理各龄蠋蝽日捕食率比较

2.2 左旋香芹酮和枯茗醇混合溶液致死中浓度剂量对蠋蝽捕食功能反应的影响

由表4 可知，左旋香芹酮和枯茗醇混合溶液处理的各龄期蠋蝽捕食功能反应结构未发生变化，但数值有所改变，2 龄、3 龄、4 龄、5 龄蠋蝽的瞬时攻击率分别下降了62.23%、51.58%、74.67%、54.23%，处理时间分别延长了32.46%、100.00%、12.72%、41.28%，日最大捕食量分别下降了24.53%、50.01%、11.22%、29.23%，控害效应分别下降了71.50%、75.80%、77.51%、67.61%。蠋蝽成虫的瞬时攻击率下降了34.42%，处理时间缩短了7.79%，日最大捕食量上升了8.42%，控害效应下降了28.90%。

表4 左旋香芹酮和枯茗醇混合溶液处理各龄蠋蝽捕食功能反应比较

2.3 左旋香芹酮和枯茗醇混合溶液致死中浓度剂量对蠋蝽搜寻效应的影响

由图1 可知，桃蚜的密度越小，蠋蝽的搜寻效应越高，随着桃蚜的密度增加，蠋蝽的搜寻效应逐渐降低。左旋香芹酮和枯茗醇混合溶液处理后，在相同桃蚜密度下，各龄期蠋蝽的搜寻效应与对照组相比均有所下降，表明其搜寻能力受到了不同程度的抑制。在桃蚜密度10 头时，蠋蝽搜寻效率受到的抑制程度由大到小为4 龄＞2 龄＞3 龄＞5 龄＞成虫；在桃蚜密度20 头时，蠋蝽搜寻效率受到的抑制程度由大到小为2 龄＞3 龄＞4 龄＞5 龄＞成虫；在桃蚜密度分别为30、40、60 头时，蠋蝽搜寻效率受到的抑制程度由大到小均为3 龄＞2 龄＞5 龄＞4 龄＞成虫。

图1 左旋香芹酮和枯茗醇混合溶液对各龄期蠋蝽搜寻效应对比图

3 讨论

天敌昆虫对目标害虫的捕食能力大小直接决定了该天敌昆虫能否有效进行生物防治，而捕食功能反应是测定捕食者捕食能力的一种重要方法[20]。在天敌昆虫接触一定浓度杀虫剂时，其捕食功能反应将受到影响。古德就等[21]研究发现，3 种杀虫剂的亚致死浓度处理后，菜蚜茧蜂（Diaeretiella rapae M'Intosh）搜索寄主的能力和攻击频率均有所下降，且功能反应模型由原来的Holling-Ⅱ型变为Honing-Ⅲ型。张建华等[22]研究发现，4 种杀虫剂的亚致死浓度处理后的星豹蛛（Pardosa astrigera L.Koch）捕食作用受到抑制，且功能反应模型不再是Holling-Ⅱ型。

本研究表明，左旋香芹酮和枯茗醇混合溶液亚致死浓度处理后，蠋蝽捕食功能反应模型符合holling-Ⅱ型，但相应数值降低，具体表现为蠋蝽的瞬时攻击率降低，对桃蚜的处理时间延长，最大日捕食量下降，控害能力减弱。其日捕食率受到的影响大小依次为3 龄＞4龄＞2 龄＞5 龄＞成虫；瞬间攻击率受到的影响由大到小依次为4 龄＞2 龄＞5 龄＞3 龄＞成虫；处理时间受到的影响由大到小依次为3 龄＞2 龄＞5 龄＞4 龄＞成虫；日最大捕食量受到的影响由大到小依次为3龄＞5 龄＞2 龄＞4 龄＞成虫；控害能力受到的影响由大到小依次为4 龄＞3 龄＞2 龄＞5 龄＞成虫。其中对3、4 龄蠋蝽的影响较大，对成虫的影响较小。

搜寻效应是捕食者在捕食过程中对猎物攻击的一种行为效应[23]，对研究捕食性天敌昆虫的捕食潜力起重要作用，但蠋蝽在药物处理下，搜寻效应受到影响。本试验研究表明，左旋香芹酮和枯茗醇混合溶液亚致死浓度处理后，在桃蚜密度10 头时，蠋蝽搜寻效率受到的抑制程度由大到小为4 龄＞2 龄＞3 龄＞5 龄＞成虫；在桃蚜密度20 头时，蠋蝽搜寻效率受到的抑制程度由大到小为2 龄＞3 龄＞4 龄＞5 龄＞成虫；在桃蚜密度分别为30、40、60 头时，蠋蝽搜寻效率受到的抑制程度由大到小均为3 龄＞2 龄＞5 龄＞4 龄＞成虫。这与陈威[24]研究的3 种杀虫剂对多异瓢虫亚致死和李静静[25]的研究结论类似。因此，合理选择杀虫剂的剂量，使其控制在既能有效防治靶标昆虫又对天敌相对安全的范围内，减少对天敌的危害，对有害生物可持续综合防治具有重要意义。