全 文 ：储粮有害生物及防治技术
黄荆挥发油对玉米象的
生物活性及种群控制作用＊
卢传兵　薛　明　刘雨晴　庞云红　王承香
(山东农业大学植物保护学院　山东泰安　271018)
摘　要　采用三角瓶熏蒸法 、滤纸药膜法 、选择饲料法和药剂拌粮法 ,分别测定了黄荆挥
发油对玉米象成虫的熏蒸 、触杀 、驱避和种群控制作用 。研究结果表明:黄荆挥发油在
50 μL·L-1 、100 μL·L-1浓度下熏蒸处理72 h的校正死亡率分别达 92.1%和 100%;处理后
72 h的触杀毒力 LC50为0.3377 mg·L-1;以 0.2%剂量处理小麦 ,处理后48 h和72 h对玉米象
成虫的驱避率分别达 84.9%和 69.2%;在4 g/kg处理剂量下 ,处理小麦后72 h和168 h ,对玉米
象成虫的校正死亡率均达 100%,处理后 55天 ,对 F1 代成虫的种群抑制率也达 100%,持续控
制效果十分理想。黄荆挥发油作为储粮保护剂具有很大开发潜力。
关键词　黄荆　挥发油　玉米象　植物精油　种群抑制作用
　　植物精油(essential oils)是存在于植物不同组织
如果实 、叶片 、花和根中的一类重要的次生物质 ,其
分子量较小 ,易挥发 ,具有强烈的特异性气味 ,可随
水蒸气蒸馏 。植物精油作为一种天然资源 ,不仅广
泛用于医药 、食品 、化工等方面 ,在农药领域中的研
究和应用也日益增多 。由于植物精油具有低毒 、不
污染粮食和环境 、害虫不易产生抗性等特点 ,开发作
为储粮保护剂将会成为绿色储粮工程中重要的组成
部分〔1～ 2〕 。国内外大量文献报道了植物精油对多
种储粮害虫及农业害虫具有驱避 、熏蒸和种群抑制
等作用〔2 ～ 5〕。
黄荆(Vitex negundo Lim)属马鞭草科 ,黄荆
属。为落叶灌木或小乔木 ,在我国分布范围广 ,野生
资源十分丰富。国内对于黄荆的研究与开发应用仅
限于作为药用植物的抗氧化性等方面 ,黄荆子 、叶 、
枝和根都能入药 ,有止咳 、去痰和缓解支气管痉挛的
作用 ,并能治疗多种疾病 ,且初步发现黄荆具有一定
的抑菌和杀虫活性〔6～ 9〕 。
本文主要研究了黄荆挥发油对玉米象的杀虫活
性 、主要作用方式和对种群的抑制作用 ,为进一步开
发和利用黄荆这一杀虫植物资源 ,明确其杀虫活性
结构 ,开发绿色储粮防护剂提供依据 。
1　材料与方法
1.1　试验材料
1.1.1　供试害虫 　玉米象(Si tophi lus zeamais
Mots)采自山东省泰安市郊区面粉厂 ,在恒温养虫
室内(温度为 28±1℃, 75%RH)连续饲养。用小麦
作饲料 ,使用前先置于烘箱(80℃)中消毒 2 h ,调整
含水量至 14%左右 ,分装于玻璃罐头瓶内 ,然后接
入玉米象成虫 ,置于养虫室内饲养 。7 天后筛去成
虫 ,继续饲养 ,待新一代成虫大量出现后约 5 ～ 10
天 ,用此成虫做试虫。
1.1.2　供试植物材料　黄荆叶片采自泰山山坡 ,室
内阴干 ,用万能粉碎机粉碎至 40目左右备用。
1.1.3　黄荆挥发油的制备 　称取黄荆叶粉 250 g
放入圆底烧瓶(3 L)中 ,按 1∶4比例添加适量的温
水 ,连接蒸馏装置 , 用电热套加热 , 保持水粉混合物
＊　基金项目:山东省教育厅基金项目(J04C06)
·13·第 34卷　 黄荆挥发油对玉米象的生物活性及种群控制作用
充分沸腾 4 ～ 5 h ,用挥发油测定仪收集挥发油 ,加入
适量无水硫酸钠脱除挥发油中携带的水分 ,得到黄
荆挥发油。收集于棕色磨口试剂瓶中 ,置于 5℃冰
箱中保存 。
1.2　试验方法
1.2.1　熏蒸作用　采用磨口三角瓶法测定:用微量
移液器吸取一定量的黄荆挥发油分别滴于 1×10
cm 的长方形滤纸片上 ,并迅速悬挂在三角瓶(500
mL)瓶口下方 ,每瓶分别接入羽化后 5 ～ 10天的玉
米象成虫 30头 ,用软木塞封口。以空白滤纸作对
照 ,每一处理重复 3 次 。置于温度为 28 ±1℃,
75%RH的养虫室中 , 分别于处理后 24 h 、48 h 和
72 h观察并记录结果。
1.2.2　触杀作用　采用滤纸药膜法:将黄荆挥发油
用丙酮稀释成系列浓度 ,取Υ9 cm的定性滤纸 ,平放
于用3根昆虫针支起的支架上 ,用微量移液器在滤纸
上滴加1 mL黄荆挥发油丙酮液 ,待丙酮自然挥发后 ,
将之平铺于Υ9 cm玻璃培养皿底部 ,在滤纸药膜上放
置Υ8 cm 、高6 cm的玻璃杯 ,内壁用滑石粉处理 ,以防
止试虫上爬 。每皿接入羽化后 5 ～ 10天的玉米象成
虫各 30头 ,以丙酮处理作对照 ,每个处理重复 3次。
分别于处理后24 h 、48 h 、72 h检查试虫死亡虫数 。用
DPS统计软件求出毒力回归方程和 LC50 。
1.2.3　驱避作用　在 Jilani〔4〕方法上略加改进 ,将
黄荆挥发油用丙酮稀释成不同浓度 ,分别处理小麦
10 g ,以丙酮处理的作对照 ,然后将药剂处理和对照
对称放置在Υ12 cm的培养皿底部的两侧 ,用滑石粉
处理培养皿内壁 ,通过漏斗向培养皿中央接入羽化
5 ～ 10天的玉米象成虫 20头 ,让其在药剂处理和对
照小麦之间自然扩散 ,然后将培养皿置于 28±1℃,
75%±5%RH 的养虫室中 ,保持光线基本一致。每
一处理重复 4次 。定期检查处理与对照两边试虫分
布情况 ,按下列公式计算驱避率:
驱避率(%)=(对照边试虫数 -处理边试虫
数)/对照边试虫数×100%
采用 Mcgovern的分级方法 ,将驱避效果分为 0
～ Ⅴ六级〔10〕:
分级标准(级别:驱避率)0级:0;Ⅰ级:0.1%～
20%;Ⅱ级:20.1%～ 40%;Ⅲ级:40.1%～ 60%;Ⅳ
级:60.1%～ 80%;Ⅴ级:80.1%～ 100%。
1.2.4　种群控制作用　采用饲料拌药法 ,将黄荆挥
发油用丙酮稀释成系列浓度 ,称取90 g小麦放入三
角瓶(500 mL)中 ,吸取黄荆挥发油稀释液1.8 mL ,
加入三角瓶内 ,以 60 r/min 人工混摇 10 min ,使其
与小麦充分混合 ,然后分装于 3支玻璃试管(Υ2 cm
×20 cm)中 ,每试管接入羽化 5 ～ 10 天的玉米象成
虫 20头 ,黑布封口 。以混入丙酮的小麦作对照 。每
处理重复 3次 ,饲养条件同上 ,定期检查死亡虫数。
处理于最后一次检查结果时筛出成虫 , 55天后
检查下一代成虫 F1 数量 。按下列公式计算种群抑
制率:
种群抑制率(%)=(CK -Tr)/ CK ×100%
CK :对照组玉米象成虫总数;Tr:处理组玉米
象成虫总数 。
2　结果与分析
2.1　熏蒸杀虫作用
由表 1可知 ,黄荆挥发油在供试浓度下对玉米
象成虫具有明显熏蒸杀虫作用 ,且杀虫效果随着处
理浓度增大而提高 。在 25 μL·L-1 、50μL·L-1 、
100μL·L-1浓度处理下 ,72小时的校正死亡率分别
为 73.0%、92.1%和 100%。校正死亡率还随着熏
蒸时间的延长而增加 , 处理剂量为50 μL·L-1时 ,
24 h的校正死亡率为 30.0%,而72 h则达到92.1%。
说明黄荆挥发油对重要的储粮害虫玉米象成虫具有
较好的熏蒸杀虫效果。
表 1　黄荆挥发油对玉米象成虫的熏蒸杀虫作用
剂量
(μL·L -1)
试虫数
(头)
死亡率(%)
24 h 48 h 72 h
校正死亡率(%)
24 h 48 h 72 h
100 90 63.3 100 100 63.3a 100a 100a
50 90 30.0 81.1 92.2 30.0b 81.1b 92.1b
25 90 13.3 46.7 73.3 13.3c 46.7c 73.0c
CK 90 0 0 1.1 - - -
注:采用 Duncan s新复极差检验 ,同列数字后不同字母表示在 0.05
水平上差异显著 ,死亡率为 3次重复的平均值(下同)。
2.2　触杀作用
表 2　黄荆挥发油对玉米象成虫的触杀毒力
处理时
间(h)
回归方程
(y=)
LC50(95% CL)
(mg·L-1)
毒力
比值
24 4.5480+1.1640x 2.4450(1.8004 ～ 3.8416) 1.0
48 5.7540+2.4911x 0.4981(0.1722 ～ 0.6514) 4.9
72 6.2671+2.6873x 0.3377(0.2196 ～ 0.4543) 7.2
　　由表 2看出 ,黄荆挥发油对玉米象成虫的触杀毒
·14· 粮　食　储　藏　 2005(6)
力随观察时间的延长而增大 ,处理后24 h 、48 h和72 h
的 LC50 分别 为 2.4450 mg·L-1 、0.4981 mg·L-1 、
0.3377 mg·L -1 ,48 h和72 h的毒力分别是24 h的
4.9倍和 7.2倍。Huang 用滤纸浸渍法测定了肉豆
蔻油对玉米象成虫的触杀作用 , 其 LC50 值为
1.7 mg/cm2〔11〕 ,说明黄荆挥发油对玉米象成虫的杀
虫毒力高 。
2.3　驱避作用
表 3　黄荆挥发油对玉米象成虫的趋避作用
剂量(%)(w/w)试虫数(头)
驱避率(%)
24h 48h 72h
驱避等级
24h 48h 72h
0.2 80 84.9 69.2 32.0 Ⅴ Ⅳ Ⅱ
0.1 80 68.2 61.2 18.1 Ⅳ Ⅳ Ⅰ
0.05 80 30.4 30.9 12.1 Ⅱ Ⅱ Ⅰ
注:驱避率为 4次重复的平均值
由表 3 看出 ,黄荆挥发油以 0.2%(w/w)剂量
处理小麦 ,处理后 24 h 、48 h和 72 h对玉米象成虫
的驱避率分别达 84.9%、69.2%和 32.0%,驱避等
级分别为Ⅴ 、Ⅳ和 Ⅱ ,但随着处理时间的延长 ,驱避
效果明显减弱。以 0.1%和 0.05%的剂量处理小
麦 ,其驱避率和驱避等级随时间延长和剂量降低而
减小 。杨长举用山柰 1%,八角 、黑胡椒 、米糠油 3%
剂量处理小麦 ,对玉米象成虫驱避率分别为 85%、
78.2%、75.2%和 86%〔3〕 。而黄荆挥发油驱避率达
84.9%的处理剂量仅为 0.2%,说明该挥发油对玉
米象的驱避作用较已报道的植物精油更高。
2.4　种群控制作用
表 4　黄荆挥发油对玉米象 F1 代形成的影响
剂量(%)(w/w)始虫(头)
校正死亡率(%)
24 h 48 h 72 h 168 h
F1代成虫(头)
种群抑制率
(%)
0.4 90 64.4a 93.3a 100a 100a 0 100a
0.2 90 20.0b 42.2b 57.8b 74.6b 23.3 89.58b
0.1 90 4.4c 28.9c 44.4c 67.2c 116.7 47.92c
0.05 90 1.1d 4.4d 6.7d 32.8d 184.3 17.71d
CK 90 / / / / 224 /
注:F1代为接虫于混药饲料 55天后的检查结果
由表 4可知 ,用黄荆挥发油以饲料拌药法处理
小麦 ,在 0.4%(w/w)处理剂量下 ,处理后 72 h 和
168 h ,对玉米象成虫的校正死亡率均达 100%,处理
后55天 ,对 F 1代成虫的种群抑制率也达 100%,持
续控制效果十分理想 。在此基础上降低处理剂量至
0.2%、0.1%和 0.05%,处理后 24 ～ 72 h校正死亡
率和对 F 1代成虫的种群抑制率均随之显著下降 ,不
能有效控制玉米象的为害。
3　讨论
随着人们对生态环境 、食品安全和人类健康问
题的日益关注 ,储粮害虫防治必然要向安全 、高效和
环境友好方面发展 。由于植物性杀虫剂具有低毒 ,
易降解和害虫难以产生抗性等特点 ,所以从植物中
寻找储粮害虫防护剂成为目前研究的热点之一 ,且
植物精油具有化学结构简单 、气味芳香 、对粮食品味
无负面影响等优点 ,故可直接用于害虫防治 ,又便于
从中寻找杀虫剂天然模板进行人工合成〔12〕 。
本研究证明 ,黄荆挥发油对玉米象具有熏蒸 、触
杀 、趋避多种杀虫作用方式 ,对种群的持续抑制作用
大 。用其处理小麦接虫试验表明 ,在 0.4%(w /w)
剂量下 ,处理后 72 ～ 168 h 的死亡率均达到 100%;
且持续控制效果好 ,处理后 55 天 ,对后代种群的抑
制率仍达 100%,为开发其作为绿色储粮防护剂提
供了依据 ,且黄荆种子二氯甲烷提取物对菜青虫 、小
菜蛾 、麦长管蚜和桃蚜都有较高的杀虫活性 ,对异色
瓢虫幼虫也有一定的杀虫活性 ,但对其成虫无任何
影响〔9〕 。说明黄荆是一种具有很大开发潜力的杀
虫植物资源 。
黄荆在我国分布广泛 ,在山东主要是生长于山
坡 、路旁和沟谷中 ,野生植物资源十分丰富 ,为直接
开发利用挥发油提供了充分的资源条件 ,可望加工
成对原粮具有熏蒸和保护作用的环境友好杀虫剂。
通过对其杀虫活性成分的分离 、结构鉴定 ,还将为人
工合成新的谷物保护剂或农用杀虫剂提供模板 。
参　考　文　献
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(收稿日期:2005　07　29)
STUDAY ON EFFECTOF VOLATILEOILS OF VITEX NEGUNDO
AGAINST SITOPHILUS ZEAMAIS (MOTSCHULSKY)
Lu Chuanbing　Xue M ing　Liu Yuqing　Pang Yunhong　Wang Chengx iang
(College of Plant Protection ,Shandong Agricultural University　271018)
The fumigation effects , contact insecticide ef fect , repellency and population restriction of the ex tract f rom
Vitex negundo on S itophilus zeamais adult were tested in laboratory.The main results are as follows.At the
dosage of 50μL·L-1 and 100μL·L-1 , the volatile oil of Vitex negundo caused 92.1% and 100% mortality of
S itophilus zeamais adult after 72 hours exposure time.LC50 of contact insecticide is 0.3377mg·L-1 after 72
hours.At a dosage of 0.2%by weight , the rate of repellency amounted to 84.9% af ter 48 hours and reduced to
69.2% af ter 72 hours.The toxicity ef fects amounted to 100%at 4g/kg volatile oils exposing 72 and 168 hours ,
and at the same dosage , the rate of inhibition of F1 was 100% af ter 55 days , the effects of persistence control is
perfect.The volatile oil of Vitex negundo has immense potent ial to be exploi ted as grain protectant.
Keywo rds:Vitex negundo , volatile oil , Sitophilus zeamais , essent ial oil , population restriction
(上接第 12页)
COMMUNITY COMPOSITON AND STRUCTURE ANALYSIS OF
STORED GRAIN INSECTS IN LARGE WAREHOUSE
Cui Jinbo　Deng Yongxue　Wang Jinjun(Plant Protect ion Institute of Southw est Agricultural Universi ty ,Chongqing　400716)
Jiang Shiqin　Jiang Youming(Beibei State G rain Reserve Depot ,Chongqing 　400700)
By means of GJ89 type of probe t rap investigation and analysis of community composition and st ructure of
stored grain insects in large warehouse were carried out in Beibei State Grain Reserve Depot ,Chongqing .The re-
sults show ed that there w ere main Lipocel is botrychophilus ,Cryptolestes ferrugineus ,Tyrophagus putrescent iae
and Si tophi lus zeamais etc in large warehouse and the dominant species w as Lipocelis botrychophi lus.The oc-
currence number of four kinds of stored grain insects w ere the most at 0 ～ 50 cm grain deep ,but a few at 100 ～
150 cm g rain deep;The four indexes of richness , dominance , diversity and evenness w ere higher at 0 ～ 50 cm
deep than the other depth.The occurrence of sto red g rain insects at horizontal level had no obvious difference.
Keywo rds:large w arehouse , community , stored grain insect
·16· 粮　食　储　藏　 2005(6)