高岭土粉对桔小实蝇的防治作用初探

亓永传王玲超范银君滕子文商明清金静孙鹏东周洪旭

(1. 青岛农业大学植物医学学院/山东省环境友好型农业有害生物防治工程技术研究中心/山东省生物入侵与生态安全高校特色实验室/中澳农业与环境健康联合研究院，山东青岛 266109；2. 山东省农业技术推广中心，山东济南 250100)

桔小实蝇(Bactrocera dorsalisHendel)，又名东方果实蝇，属双翅目(Diptera)实蝇科(Tetriphitidae)果实蝇属(Bactrocera Macquar)，是世界性重要农业入侵有害生物。 桔小实蝇的寄主十分广泛，包括250 多种果蔬经济作物[1-3]，通常以产卵器刺穿寄主表皮，将卵产于果实内，孵化幼虫潜居果内蛀食，致使果实内部空虚腐烂，造成大量烂果落果现象，失去经济价值[4-5]。 目前桔小实蝇已对多种杀虫剂产生了不同程度的抗药性，加大了防治难度[6]。 因此，寻找新的防治技术是综合治理桔小实蝇的关键。

物理防治方法是根据植物病虫对某些物理因素反应规律防治植物病虫害的应用技术。 加工高岭土颗粒膜技术是一种近年来在国外新兴的防治病虫害的物理方法。 1999年美国研究者Glenn首次提出了利用疏水性颗粒膜技术进行农业生产中病虫害防治[7]。 高岭土疏水颗粒膜主要原料为加工的高岭土粉，将高岭土粉、表面活性剂、水混合，通过喷雾器喷施到植物表面，液体风干后形成一层白色涂层，利用疏水膜、物理颗粒屏障和表面具白色反射特性的涂层来抑制农业作物病虫害。 自1999年第一种高岭土颗粒膜产品(Surround®)商品化以来，在随后的20年时间里，大量以高岭土为主要原料的不同颗粒膜产品被研发并应用，如:Surround®CF、Surround®WP、Raynox®、CocoonTM、PurshadeTM、Parasol®、Screen®、Snow®、EclipseTM等，以应对作物生长期间面临的虫害、病害、晒伤、冻伤等多种威胁，并提高农作物品质[8]。

大量研究已证实了高岭土颗粒膜产品可在园艺作物有机生产中部分或完全替代某些杀虫剂，实现害虫防控。 在整个生长季节应用高岭土产品来防治欧洲梨木虱(Cacopsylla pyricolaFoerster)可降低成虫数量和产卵量[7]，实现与传统防治手段相同甚至更好的效果[9]；在苹果生长季节应用高岭土颗粒膜产品可降低梨园蚧[Quadraspidiotus perniciosus(Comstock)]64%左右危害[10]。 高岭土颗粒膜对马铃薯木虱(Bactericera cockerelli)[11]、烟蓟马(Thrips tabaciLindeman)[12]、叶蝉[13]等多种昆虫具有驱避效果，叶片应用高岭土产品处理后可降低成虫的取食和产卵；高岭土产品可减少蔷薇斜条卷叶蛾[Choristoneura rosa-ceana(Harris)][14]、苹果蠹蛾[Cydia pomonella( L.)][15]、 甜 菜 夜 蛾 [Spodoptera exigua(Hübner)][16]等鳞翅目昆虫成虫的产卵量，对幼虫发育造成不利影响，降低幼虫为害。 在实蝇类害虫的相关研究中，高岭土颗粒膜产品对地中海实蝇[Ceratitis capitata(Wiedemann)]的防治效果最佳[17]，覆盖高岭土产品后的油桃可造成地中海实蝇无法成功识别寄主而实现寄主的完全保护；对 于 苹 果 实 蝇 [Rhagoletis pomonella(Walsh)][18]、樱桃绕实蝇[Rhagoletis indifferensCurran][19]，高岭土产品处理寄主后可显著降低其产卵量。

目前国内对于高岭土粉在植物保护领域中的应用，一是将高岭土粉作为一种储粮害虫防护剂，防治储粮害虫[20]，二是作为农药加工中的助剂使用。 国内目前未见单独应用高岭土粉来防治作物生长期害虫的研究。 本研究在实验室条件下，探究高岭土粉对桔小实蝇的防治作用，对寻找桔小实蝇新的防治技术和揭示高岭土粉在作物生长期的用途具有重要意义。

1 材料与方法

1.1 供试虫源与材料

试虫由华南农业大学提供，室内人工饲料饲养。 寄主为购买于市场上大小均匀、表面光滑无划痕的红富士苹果。 4 000 目高岭土粉，购自巩义市铂润耐火材料有限公司。

1.2 试验方法

1.2.1 高岭土粉处理苹果对成虫产卵的影响(1)选取10 只外形、颜色、成熟度等条件基本相同的苹果，平均分为两组。 将高岭土粉溶于水，配制60 g/L 高岭土溶液[8]。 处理组与对照组分别用细毛笔蘸取高岭土粉溶液、清水均匀涂抹在苹果表面，使之完全湿润；试验苹果晾干后悬挂到处于产卵盛期的桔小实蝇养虫笼，5个苹果全部放入一个养虫笼中(养虫笼规格:40 cm × 40 cm ×40 cm)，一个养虫笼中500 只桔小实蝇。 在前12 h，每隔1 h 观察苹果上停留的桔小实蝇成虫数量；24 h 后，将所有苹果放入塑料杯中，杯底放土，待后期计数落入土中的幼虫数量[17-18]。

(2)在烧杯中配置60 g/L 浓度高岭土粉水溶液，将处理组5个苹果依次浸入溶液中10 s，对照组依次浸入无菌水中10 s，取出在通风柜中自然风干。 将苹果放入内有已性成熟的30 头桔小实蝇(雌∶雄＝1∶1)的养虫笼(40 cm × 40 cm × 40 cm)中。 在前12 h，每隔1 h 观察苹果上停留的桔小实蝇成虫数量；24 h 后将苹果取出，幼虫计数方法同上。

1.2.2 高岭土粉处理寄主表面对桔小实蝇产卵行为的影响将苹果浸入60 g/L 高岭土粉水溶液中10 s，对照浸入无菌水中10 s，待表面液体自然晾干后，将处理和对照苹果分别放入养虫笼(40 cm × 40 cm × 40 cm) 中，接入1 头性成熟(羽化20日龄)雌桔小实蝇。 试验设5个重复，每个重复为一个养虫笼中一头桔小实蝇、一个苹果，各观察10 min，记录雌虫在苹果上的接触时间、试探产卵次数(静止于果实表面，试探插入产卵器，但无用后足清洁产卵器或者拖拉行为)。

1.2.3 高岭土粉对桔小实蝇的触杀效果将直径100 mm、高15 mm 培养皿浸入高岭土粉溶液(60 g/L)，使内壁形成一层均匀的高岭土层，以无菌水为对照组，待培养皿内部液体蒸发后，每个培养皿中移入雌雄成虫各3 只，每个处理重复5 次。处理组与对照组分别放入(1)无食物和水，(2)1 mL 水，(3)1 mL 20%蔗糖溶液，(4)1 mL 20%蔗糖溶液滴进棉花中。 培养皿放在自然灯光、温度25 ℃、相对湿度约50%的养虫室中，连续观察，记录10 d 内成虫的存活情况。

1.3 试验数据处理

试验数据用Microsoft Excel 和SPSS V20.0 软件进行统计分析。 采用产卵驱避率评价高岭土粉处理对桔小实蝇产卵驱避活性。

产卵驱避率(%) ＝(C-T)/(C+T)×100 。式中C 为对照组产卵量，T 为处理组产卵量(由孵化后的幼虫数量代替产卵量)。

2 结果与分析

2.1 高岭土粉处理苹果对成虫产卵的影响

2.1.1 寄主果实上成虫访问次数由图1、图2可知，高岭土粉处理后的果实桔小实蝇的访问次数明显降低。 在使用毛笔刷法的试验中，高岭土粉处理组中桔小实蝇的访问次数分别在第2、6、7、8 h 显著低于对照组。 在使用浸泡法的试验中，高岭土粉处理组桔小实蝇的访问次数分别在第9 h 和12 h 显著低于对照组。 总体来看，经高岭土粉处理后的果实对桔小实蝇的吸引力降低。

图1 毛笔刷法处理果实对桔小实蝇成虫访问次数影响

图2 浸泡法处理果实对桔小实蝇成虫访问次数影响

2.1.2 寄主果实上幼虫数量在使用毛笔刷法的试验中，处理组平均每个苹果中的幼虫数量(43 头)显著低于对照组(234 头)，产卵驱避率为68.95%(表1)；在使用浸泡法的试验中，对照组平均有16.67 头幼虫，而高岭土粉处理组未发现幼虫，产卵驱避率达到100%(表2)。

表1 毛笔刷法处理果实对桔小实蝇产卵影响

表2 浸泡法处理果实对桔小实蝇产卵影响

2.2 高岭土粉处理寄主表面对桔小实蝇产卵行为的影响

表3 表明，雌性成熟桔小实蝇在高岭土粉处理苹果上的试探产卵次数和停留时间显著少于对照处理。

表3 高岭土粉处理寄主表面后对桔小实蝇产卵行为的影响

2.3 高岭土粉对桔小实蝇的触杀作用

表4 表明，在设置的4 种不同环境中，高岭土粉处理组桔小实蝇的存活时间均显著低于对照组。 4 种不同环境条件下，桔小实蝇的存活时间也存在显著差异。 无论是对照组还是高岭土粉处理组，与未添加任何水和蔗糖的条件相比，增加1mL 水即可显著提高桔小实蝇的存活时间；处理组仅增加1 mL 水的条件下，桔小实蝇的存活时间增长了近2 倍，而对照组增长幅度不大。 无论是对照组还是处理组，为桔小实蝇提供1 mL 蔗糖+棉花与仅提供1 mL 蔗糖相比，成虫存活时间均显著提高，棉花为桔小实蝇提供了避免接触高岭土粉的场所，从而提高了存活时间。 无论是对照组还是高岭土粉处理组，在给桔小实蝇提供1 mL 水及提供1 mL 蔗糖+棉花的条件下，桔小实蝇的存活时间在性别上不存在显著差异；但在仅提供1 mL 蔗糖的条件下，雄性桔小实蝇的存活时间均显著高于雌性。

表4 不同处理下桔小实蝇存活时间h

3 讨论与结论

3.1 高岭土粉对桔小实蝇视觉的影响

在桔小实蝇的产卵试验中，高岭土粉的不同处理方法均对桔小实蝇的产卵行为产生了驱避效果。 高岭土粉覆盖后的苹果均不同程度降低了桔小实蝇产卵量，表现为更低的访问次数和更少的幼虫数，颜色趋性是造成这种现象的原因之一。研究发现在实验室条件下，高岭土覆盖后的油桃对地中海实蝇起到100%产卵屏障作用[17]，基于寄主表面颜色的改变，高岭土可能会干扰实蝇对寄主的识别，造成其无法成功识别寄主[21]。 桔小实蝇对不同颜色的产卵趋性不同，其中白色并不吸引桔小实蝇产卵[22]，高岭土粉处理后的寄主表面呈现为白色，造成对桔小实蝇的吸引力下降。本研究发现，尽管高岭土粉处理后的苹果上幼虫数量显著降低，但桔小实蝇依然可以识别到寄主，在覆盖高岭土粉的苹果上成功产卵。 这与苹果实蝇[18]、西方绕实蝇[19]研究一致，高岭土产品处理后降低了产卵，而非完全避免其产卵。 这说明，对于桔小实蝇、樱桃绕实蝇[19]和苹果实蝇[18]来说，寄主表面的高岭土粉似乎并不能起到“隐藏寄主”的功能。 但在使用浸泡法处理高岭土粉的试验中，产卵驱避效果达到100%，而浸泡法与毛刷法试验在处理12 h 中，多数情况下桔小实蝇在高岭土粉处理苹果与对照上的访问量并无显著差异，说明桔小实蝇依然可以成功识别到寄主，因此导致浸泡法对桔小实蝇100%的产卵驱避效果的原因可能不仅仅与视觉影响有关。

3.2 高岭土粉对桔小实蝇触觉的影响

高岭土粉处理寄主后，除了改变苹果表面的颜色，也改变了苹果的表面形态特性，苹果表面形成的高岭土颗粒膜对桔小实蝇触觉感知也造成了一定的影响。 在雌成虫10 min 的产卵行为学观察中，成虫在高岭土粉处理后的苹果表面停留时间和试探产卵次数均显著降低。 据报道[21]，高岭土颗粒会对蓝莓实蝇造成触觉上的不利影响，在高岭土产品处理后的蓝莓上，蓝莓实蝇爬行时间和爬行次数显著降低，同时清洁虫体的时间显著增加。

高岭土粉对桔小实蝇触觉不利影响的证据进一步体现在强制接触高岭土粉对桔小实蝇死亡率影响的试验中。 在设置的4 种不同环境中，高岭土粉处理组桔小实蝇的存活时间均显著低于对照组。 在高岭土粉处理组，通过增加棉花提供避免桔小实蝇接触高岭土粉的条件，显著提高了桔小实蝇的存活时间，同样说明了强制接触高岭土粉会对桔小实蝇的生存产生显著的负面影响。 本研究结果与高岭土产品对苹果实蝇的接触毒力试验中的效果一致[18]。 本试验使桔小实蝇持续不间断地接触高岭土粉，从而表现为显著的毒杀效果；而在测定接触高岭土颗粒对蓝莓实蝇的影响试验中，并没有强迫昆虫持续不间断的接触高岭土颗粒[21]，这更符合实际生产。

3.3 高岭土粉在植物表面的分散均匀性是影响防治效果的重要因素

高岭土粉处理苹果降低了桔小实蝇的产卵量，保护了寄主。 但是驱避效果存在一定的不稳定性，同样的处理方法存在着组内差异。 对于组内差异产生的原因，推测可能是试验方法带来的处理上的差异，如用细毛刷蘸取高岭土溶液涂抹苹果时，无法保证处理效果的一致性，导致5个重复处理间的苹果表面覆盖的高岭土薄膜具有差异，进而造成处理组的组内差异。 在Glenn 等[23]的研究中提到了保持植物表面足够的高岭土颗粒覆盖率对发挥高岭土的防治效果具有重要意义；银叶粉虱、二斑叶螨、蚜虫的田间防治效果达不到试验室条件中的效果，原因主要是无法保证作物表面持续完整的覆盖。 在后续的研究中，寻找一种使高岭土颗粒更好地分散和覆盖在目标植物表面的方法，将是提高高岭土粉防治效果的关键。

针对高岭土粉对桔小实蝇生物学影响的特点，更有效的应用策略应该是将高岭土粉作为防治桔小实蝇“推-拉策略”中的一部分，利用高岭土粉对桔小实蝇视觉上的不吸引及触觉上的排斥作用，使桔小实蝇远离被保护的目标作物，从而达到更好的保护效果。