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Evaluation of azadirachtin against striped flea beetle,Phyllotreta striolata(F.)

印楝素乳油对黄曲条跳甲种群控制作用评价



全 文 :印楝素乳油对黄曲条跳甲种群控制作用评价 3
侯有明1 3 3  庞雄飞2  梁广文2  尤民生1
(1 福建农林大学植保学院 ,福州 350002 ;2 华南农业大学昆虫生态研究室 ,广州 510642)
【摘要】 在生命表方法分析的基础上 ,建立了害虫累积为害量指标 ,用以描述和比较某一时间段内害虫动
态持续为害力大小. 应用该指标分析印楝素乳油对黄曲条跳甲 ( Phyllot reta st riolata ( F. ) ) 种群控制作用 ,
结果表明 ,对成虫显著的忌避作用是其对种群控制的主要机理. 印楝素 0. 50 ml·L - 1对成虫的忌避率为
83. 75 % ,种群趋势指数 I 值降为 0. 3354 ,干扰作用控制指数为 0. 0863. 采用田间试验获得的结果 ,避免了
室内测定的空间限制 ,因而是评价异源植物次生化合物对害虫忌避作用的主要依据. 该指标在以害虫控制
为目标的动态研究中具有较好的应用前景.
关键词  黄曲条跳甲  印楝素  生态控制  忌避作用  害虫累积为害量
文章编号  1001 - 9332 (2003) 06 - 0959 - 04  中图分类号  S436. 341 ,S482. 3  文献标识码  A
Evaluation of azadirachtin against striped flea beetle , Phyllot reta st riolata ( F. ) . HOU Youming1 , PAN G
Xiongfei2 ,L IAN G Guangwen2 , YOU Minsheng1 (1 Depart ment of Plant Protection , Fujian A griculture and
Forest ry U niversity , Fuz hou 350002 , China ;2 L aboratory of Insect Ecology , South China A gricultural U niver2
sity , Guangz hou 510642 , China) . 2Chin. J . A ppl . Ecol . ,2003 ,14 (6) :959~962.
Based on the idea of life table ,the concept and index of insect pests accumulated damage amount were described
and the damage degree and its fluctuation were compared. Through analyzing the deterrent effect of azadirachtin
on the adults of striped flea beetle (SFB) , Phyllot reta st riolata ( F. ) ,the results showed that the control mecha2
nism was its strongly deterrent effect . When 0. 5 ml·L - 1 azadirachtin was applied ,83. 75 % of the SFB adults
was kept away from the host plant . The population trend index ( I2value) of SFB decreased from 3. 8680 in the
control to 0. 3354. The interference index of population control ( II PC) was 0. 0863 at this dosage. The results
come from the fields ,which avoided the space limit of laboratory experiment ,were the main basis to evaluate the
deterrent of allogenetic plant secondary substances to insect pests. Such index provided an objective method to as2
sess the pest damage degree ,and would play an important role in the dynamic researches of pest ecological con2
trol.
Key words  Striped flea beetle , Phyllot reta st riolata ( F. ) , Azadirachtin , Ecological control , Deterrent effect ,
Insect pests accumulated damage amount . 3 国家自然科学基金项目 (39930120 ,30070503) 、福建省自然科学
基金重点项目 (B0020002) 、福建省重大科技项目 (2002N007) 和福建
省教育厅科研资助项目 ( K20031) .3 3 通讯联系人.
2001 - 03 - 06 收稿 ,2001 - 05 - 31 接受.
1  引   言
黄曲条跳甲 ( Phyllot reta st riolata) 在十字花科
叶菜田的为害十分猖獗 ,尤其是在苗期常常造成毁
苗 ,是生产中亟待解决的关键问题 ,而黄曲条跳甲的
非化学防治是蔬菜害虫生态控制中的难点[4 ] . 针对
该虫的控制研究主要集中在抗性品种的应用[1 ,2 ] 、
以寄生茧蜂为主的天敌引进与利用[15 ,17 ] 、昆虫病原
线虫的利用[7 ,8 ,16 ]等. 这些研究为有效控制其为害 ,
压低种群密度起到了重要作用.
蔬菜生育期短 ,菜田黄曲条跳甲虫源大多来自
菜田以外生境或邻近菜田 ,而对于这些迁入虫源的
控制研究较少. 应用异源植物次生化合物对害虫的
忌避作用控制外来迁入虫源 ,是黄曲条跳甲种群生
态控制的重要策略[4 ,12 ] . 印楝素 (azdirachtin) 是第
一个从印楝 ( A z adi rachta i ndica) 种子中获得的一
种活性物质. 大量研究表明 ,其杀虫范围广 ,作用机
理特殊 ,害虫不易产生抗性[3 ,5 ,12 ] . Meisner 等[9 ]研
究表明 ,印楝素对黄曲条跳甲有很强的干扰效应. 然
而 ,对其杀虫作用的研究较多 ,而以忌避作用为基础
的综合评价报道较少[10 ,12 ] . 为此 ,于 1997~1999
年在深圳龙岗生态村就印楝素乳油等对黄曲条跳甲
种群控制作用进行系统研究 ,并利用生命表技术评
价其对种群的控制作用 ,为黄曲条跳甲种群生态控
制提供理论依据.
2  材料与方法
211  供试品种
印楝素乳油由华南农业大学昆虫毒理研究室提供 . 用
清水稀释到 0. 500、0. 417、0. 357、0. 3125 和 0. 278 ml·L - 1 5
应 用 生 态 学 报  2003 年 6 月  第 14 卷  第 6 期                               
CHIN ESE JOURNAL OF APPL IED ECOLO GY ,J un. 2003 ,14 (6)∶959~962
个浓度处理 ,其相应的田间用量分别为 450、375、321、281 和
250 ml·hm - 2 ,并以清水处理为对照.
212  田间控制效应试验
按不同浓度处理 ,分别于菜心 ( B rassica parachinensis)
子叶期 (出苗后 3 d) 开始第 1 次喷施 ,以后隔 5 d 再喷施 1
次 ,连续喷施 3 次 ,以喷施清水为对照 ,每处理面积 0. 01
hm2 . 试验地常规管理. 分别于第 1 次喷施的前 1 天和喷施
后每天调查不同处理区黄曲条跳甲成虫及其它害虫和天敌
的种类和数量 ,在各处理区内随机取样 15 点 ,每点 0. 11 m2 .
重复 3 次. 自处理前 1 d 和处理后每隔 2 d 采用柱型分层取
样器 ( h = 15 cm , D = 8 cm) 在各区以平行跳跃式取样 ,每次
取样 18 样点 ,带回室内 ,采用洗土法分离统计各处理区卵的
数量 ,采用干漏斗法烤虫 ,分离统计各处理区各龄幼虫数量 ;
同时每次取样时采用小铲取样 15 cm ×15 cm 面积的 18 个
样点 , 统计各处理区蛹的数量. 生命表的组建按照庞雄飞
等[11 ]的方法进行.
213  害虫持续为害指标的建立
害虫对作物为害程度不仅取决于害虫数量的多少和为
害时间的长短 ,同时与害虫的年龄结构及作物不同生育期的
耐害补偿功能有关. 以往有关害虫为害力的度量指标大多基
于某一时间点上害虫数量的多少 ,有的虽然亦将害虫种群的
年龄结构和作物不同生育期纳入 ,但没有考虑为害的时间因
素[4 ,6 ] . Robert [14 ]提出的“Insect2Days”指标 ,将时间因素纳
入指标中用以评价对作物的保护效果 ,但没有考虑害虫的年
龄结构和化学杀虫剂施用后不同时间对害虫为害力的影响
及其程度 ,因而并不能全面反映出害虫的持续为害情况. 庞
雄飞等[11 ,13 ,18 ]提出的以生命表方法中的种群趋势指数来评
价不同处理对害虫的控制效果 ,是一种十分有效的方法. 但
对于某一害虫虫态的控制作用 (如黄曲条跳甲成虫) 或其它
一些特殊类型的害虫与虫态则无法使用该指数来衡量. 本文
在前人研究的基础上 ,提出了害虫累积为害指标 ,用以描述
和比较害虫动态为害力大小. 该指标不仅能很好地反映出害
虫本身的为害特性和数量变动情况 ,同时又把害虫的为害同
时间因素结合起来 ,在以害虫控制为目标的动态研究中具有
较好的应用前景.
  设某一害虫的第 i ( i = 1 ,2 , ⋯, s) 虫态随时间变化的数
量变动函数为 N i ( t) ,随时间变化的为害力函数为 L i ( t) ,则
在时间 t0~ tn 段内的累积为害量 ( A ) 为 :
A = ∑
s
i = 1∫
t
n
t0
N i ( t) ·L i ( t) dt            (1)
  一般情况下 ,害虫的 N i ( t) 、L i ( t) 函数的建立比较困难
或者并不确定 ,在这种情况下可采用式 (2) 更为方便地求出
害虫累积为害量 :
   A = ∑
n
i =1

s
i
N jiωi ( tj - tj - 1) (2)
式中 , N ji为第 j 次调查时第 i 虫态 ( i = 1 ,2 , ⋯s)的数量 ; s 为
害虫的田间种群结构 ;ωi 为 i 虫态的为害系数 ; tj - t j - 1为第
j - 1 到 j 次调查的时间间隔.
  对于黄曲条跳甲成虫 ,可采用式 (3)或式 (4)建立其累积
为害量∶
A = ∑
s
i = 1∫
t
n
t0
N ( t) ·L ( t) dt            (3)
  A = 12 ∑
n
i = 1
( N i + N i - 1)ρ( ti - ti - 1) (4)
式 (3)中 , N ( t) 、L ( t) 分别为黄曲条跳甲成虫数量和为害力
随时间变化的动态曲线 ; t0 、tn 为调查的起始、终了时间. 在
N ( t) 、L ( t) 确立比较困难或者并不确定时 ,采用式 (4) ,其
中 N i 、N i - 1为第 i、i - 1 次调查时的成虫数量 ;ρ为成虫为
害力系数 , ti - t i - 1为第 i - 1 到 i 次调查的时间间隔.
  在式 (4)中 ,若固定成虫数量 N i 为一固定值 ,则用式 (5)
可以描述累积为害量 L ,其中 ,ρi 表示不同时间的为害力大
小. 若固定为害力为一定值 ,则用式 (6)描述累积虫量 N .
  L = 1/ 2 ∑
n
i = 1
ρi ( t i - ti - 1) (5)
  L = 1/ 2 ∑
n
i = 1
( N i + N i - 1) ( ti - t i - 1) (6)
  采用式 (5) 、(6)分别表示黄曲条跳甲成虫累积为害量和
累积虫量. 本文应用这些指标衡量印楝素乳油对黄曲条跳甲
成虫的持续控制效应.
3  结果与分析
311  印楝素乳油对黄曲条跳甲成虫忌避作用分析
印楝素处理后田间黄曲条跳甲成虫数量变动及累积
成虫量和田间忌避作用大小见图 1 和表 1.
  由图 1 可见 ,印楝素不同浓度处理后田间黄曲
条跳甲成虫数量均有一定数量的减少 ,且在试验浓
度范围内 ,随浓度的增加 ,减少幅度增大. 同时 ,由表
1 可知 ,不同浓度处理后成虫累积虫量间的方差分
析达极显著水平 ,且随着施用浓度的增加 ,累积虫量
显著降低. 表明采用累积虫量指标可以反映出一时
间段内印楝素处理对黄曲条跳甲成虫的综合影响效
果. 同时 ,将各处理间的累积虫量同对照区的累积虫
量相比较得出的忌避率 ,则更为直观地反映出该化
表 1  印楝素乳油对黄曲条跳甲成虫的忌避作用
Table 1 Deterrent effect of azadirachtin on adults of striped flea beetle
浓 度
Concentration
(ml·L - 1)
累积虫量1)
Accumulated adult amount
(20 d)
忌避作用2)
Deterrent effect
( %)
0. 50 140. 0 ±13. 8 a 83. 75 a
0. 417 252. 5 ±22. 7 b 70. 69 b
0. 375 312. 5 ±28. 9 c 63. 73 c
0. 3125 397. 0 ±36. 5 d 53. 92 d
0. 278 497. 0 ±39. 7 e 42. 25 e
CK 861. 5 ±56. 8 f -
1)表中数据为平均值±标准误 ,同字母是经 Duncan’s 新复极差检验
(1 %)为极不显著. The data in the table denote mean ±SE , means
within the same line followed by the same letter indicate no significantly
different ( P ≤0. 05) according to Duncan’s multiple range test . 2)田间
忌避率 ( %) = (对照区累积虫量 - 处理区累积虫量) / 对照区累积虫
量. Deterrent ratio in field = (Accumulated adults amount in CK - Accumu2
lated adults amount in treatment) / Accumulated adults amount in CK.
069 应  用  生  态  学  报                   14 卷
图 1  印楝素处理后田间黄曲条跳甲成虫数量变化
Fig. 1 Adults number change of striped flea beetle after using
azadirachtin in fields.
1) 0. 278 ml·L - 1 ;2) 0. 3125 ml·L - 1 ;3) 0. 357 ml·L - 1 ;4) 0. 417 ml·
L - 1 ;5) 0. 500 ml·L - 1.
合物对害虫的忌避作用大小. 由表 1 可知 ,不同浓度
处理间的忌避作用同样达极显著差异 ,由此可知 ,印
楝素对黄曲条跳甲成虫显著的忌避作用是其对害虫
种群控制的主要机理之一. 同时 ,对于象黄曲条跳甲
成虫这类易活动的害虫忌避作用的测定 ,由于室内
测定的空间限制 ,采用田间的系统调查分析结果更
为可靠.
312  印楝素对黄曲条跳甲种群控制作用评价
  庞雄飞等[11 ,13 ]提出以作用因子组配的生命表 ,
并对种群趋势指数模型作以补充 ,同时提出了干扰
作用分析法和干扰作用控制指数 ( Interference In2
dex of Population Control 简称 IIPC) ,对各类作用因
子进行定量评价. 为了突出反映异源植物次生化合
物对害虫的忌避作用 ,在利用生命表评价印楝素乳
油对黄曲条跳甲种群控制作用中 ,是从其成虫虫态
开始 ,并以田间单位面积内的累积成虫数量作为起
始虫态与数量 ,按照不同处理区各虫龄的存活率计
算出下代成虫数量 ,两者之比作为黄曲条跳甲种群
趋势指数 I 值 ;根据各处理同对照区的累积虫口基
数和不同虫龄的乘积之比作为不同处理的干扰作用
控制指数 I I PC 值 ,结果见表 2.
  I I PC = A′S′o S′1 S′2 . . . . . S′n - 1 S′nA S o S 1 S 2 . . . . . S n - 1 S n (7)
  I = 下代预期累积虫口数量 ( A 1)起始累积虫口基数 ( A 0) (8)
式中 , A 、A′分别为处理区与对照区的累积虫量 ;
S i 、S i′分别为处理区与对照区各作用虫态的存活率
( %) .
  由表 2 可知 ,印楝素乳油对黄曲条跳甲种群控
制作用明显 ,尤其是 0. 500、0. 417 和 0. 357 ml·L - 1
浓度处理可使种群趋势指数降低到 1 以下 ,干扰控
制指数分别为 0. 0863、0. 1846、0. 2576 ,显著降低了
种群的增长趋势 ,压低种群基数 ,而这种较好的控制
效应主要体现在印楝素乳油对刚刚迁入菜田成虫的
忌避作用 ,从而显著降低虫源基数. 因而 ,印楝素对
黄曲条跳甲成虫的显著忌避作用是其对种群控制的
主要机理. 在菜田黄曲条跳甲生态控制中 ,应用异
源植物次生化合物的显著忌避特性 ,将黄曲条跳甲
成虫控制在菜田生境以外 ,压低种群基数 ,避免其猖
獗为害. 这在其生态控制中起着重要的作用.
4  讨   论
  印楝素对黄曲条跳甲种群的控制作用主要与其
对成虫的显著忌避作用有关. 在种群发展的初期 ,
由于印楝素对成虫显著的忌避作用 ,基数降低 ,从而
有效地控制其种群的发展. 并且这种作用主要是对
刚刚迁入菜田成虫的控制 ,是将黄曲条跳甲虫源限
制在菜田生境以外 ,压低种群密度 ,使黄曲条跳甲种
群的增长趋势明显降低. 但采用异源植物次生物质
主要是对成虫起作用 ,还要结合采用其它措施 (如土
壤处理、施用线虫等) ,将幼虫控制在土壤中 ,不让其表 2  印楝素乳油对黄曲条跳甲种群参数的影响
Table 2 Evaluate of control effect of azadirachtin on the striped f mea beetle
类别
Category
处理浓度 Treatment concentration (ml·L - 1)
CK 0. 500 0. 417 0. 357 0. 3125 0. 278
起始累积成虫量 A 0 (ind. ·0. 11 m - 2) 29. 67 4. 80 8. 67 10. 73 13. 67 17. 13
Initial accumulated adults amount
成虫忌避作用存活率 1 0. 1625 0. 2931 0. 3627 0. 4608 0. 5775
Survival rate of adults deterrent
1~2 龄幼虫存活率 0. 2683 0. 1827 0. 2034 0. 2163 0. 2425 0. 2654
Survival rate of 1st to 2nd instar
3 龄幼虫存活率 0. 6150 0. 4817 0. 5127 0. 5432 0. 5839 0. 6037
Survival rate of 3rd instar
下代预期成虫累积量 A 1 114. 75 1. 61 6. 21 10. 72 20. 90 37. 15
Expected accumulated amount of adults at next generation
种群趋势指数 ( I) 3. 8680 0. 3354 0. 7163 0. 9991 1. 5289 2. 1687
Index of population trend
干扰作用控制指数 ( IIPC) — 0. 0863 0. 1846 0. 2576 0. 3953 0. 5639
Interference index of population control
1696 期              侯有明等 :印楝素乳油对黄曲条跳甲种群控制作用评价         
出土为害 ,这样才能较好地持续控制黄曲条跳甲种
群的为害.
  本文在前人研究的基础上 ,提出的害虫累积为
害量指标 ,是对在一定时间段内害虫持续为害情况
较为全面的反映 ,尤其是对于象黄曲条跳甲这类易
于活动的害虫 ,避免了采用某一固定时间评价的随
机性 ,可以较好地体现害虫动态持续为害特性和较
为客观地评价异源植物次生化合物对害虫的作用程
度. 同时 ,以往在测定不同化合物对害虫忌避作用
中 ,大多采用室内试验数据进行评价 ,而室内测定均
在相对封闭的条件下进行 ,由于空间的限制 ,对不同
化合物的忌避作用干扰较大 ,未能充分反映其忌避
作用的实际情况. 本文采用田间自然状态下的处理
结果 ,以田间单位面积内的累积虫量来评价其忌避
作用大小 ,排除了室内空间因素对忌避作用的干扰 ,
能反映出异源植物次生物质的实际应用情况. 因而
采用田间试验所获得的结果是评价异源植物次生化
合物忌避作用的主要依据.
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作者简介  侯有明 ,男 ,1966 年生 ,副教授 ,博士后 ,主要从
事昆虫生态与害虫综合治理研究 ,发表论文 80 多篇. Tel :
059123789214 ,E2mail :ymhou @fjau. edu. cn
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