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Control effect of azadirachtin on the Colorado potato beetle Leptinotarsa decemlineata

印楝素对马铃薯甲虫的控制作用



全 文 :植物保护学报 !"#$%&"()&%*)$"*+,*-"%! ./01! 2."2#$ E10 4E15 678$ 0/90:3/.;<=,%>-=?@ABCA=./019/29/.E
基金项目$ 国家公益性行业"农业#科研专项"./00/:/.E#
!通讯作者"F#*B"$G("$,"$+GH"%I+%,+#! JKL&-$ ?B&%Mh-%M@+%N.E:=%+*! -#C-&"C-&E00N,&#=+I#=,%
收稿日期$ ./02 4/D 402
印楝素对马铃薯甲虫的控制作用
陆振强
0O李O贞0O尹春燕0O郭文超.O张青文0!O刘小侠0!
"0=中国农业大学昆虫学系! 害虫综合治理及植物抗虫性实验室! 北京 0//0D:
.=新疆农业科学院植物保护研究所! 乌鲁木齐 3:////#
摘要! 为探讨植物源杀虫剂印楝素对马铃薯甲虫的防治作用!采用叶碟法测定印楝素乳油对其成
虫的拒食作用!并通过药效试验测定印楝素乳油对马铃薯甲虫的控制效果" 结果显示!印楝素对马
铃薯甲虫成虫有较强的非选择性拒食作用!且拒食率随取食时间的增加而升高" 在取食 :E B 后!
浓度为 E5910/01 和 :/ LM;P印楝素的拒食率分别为 1191e1D90e1:92e5E90e和
E:9:e!拒食率与浓度无显著相关性#但印楝素对马铃薯甲虫的选择性拒食率较低!各浓度处理间
均无显著差异!取食 :E B时!选择拒食率约 ./e#在田间 0/ LM;P印楝素溶液施药 0 I和 : I后!虫
口减退率分别为 .E91.e和 1/95Ee!显著高于对照组!施药 D I 后!马铃薯甲虫的校正防治效果为
2393Ee" 表明印楝素对马铃薯甲虫有一定的控制效果"
关键词! 马铃薯甲虫# 植物源杀虫剂# 印楝素# 拒食作用
@.*,%.B"/"&,./$U$(+%$&,+*.*,"@.B.%$(. 0.,$,.
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OO马铃薯甲虫 8%,$/3)$&.*& -%4%9"/3%&$& "[&S#属鞘
翅目叶甲科!别名马铃薯叶甲或科罗拉多马铃薯甲
虫"T""$&I"H"*&*"A++*+#!是一种极具毁灭性的外
来有害生物) 该虫自 03E0 年首次被确定为马铃薯
害虫以来!迅速成为美国东北部马铃薯田最主要的
害虫!并促使人类首次对农作物大规模使用杀虫剂
"T&G&M$&%I+!0D35#) 马铃薯甲虫具有极强的生理
生态适应性!温度是影响其扩散的主要因素之一
"蒋健等!./0:#) 该害虫于 0D 世纪 ./ 年代传入西
欧!并很快扩散至欧洲东部和亚洲"X&$+!0DD/#)
在我国!马铃薯甲虫于 0DD: 年首次在新疆伊犁地区
被发现!目前已扩散至昌吉州木垒县的马铃薯种植
区"李超等!./02#!对我国马铃薯种植业构成了严
重威胁"吐尔逊/阿合买提等!./0/#) 马铃薯 +)"&7
3#9$#A%.)*#9是该虫最适寄主!成(幼虫均可为害
马铃薯叶片和嫩尖!可致马铃薯减产 :/e!严重地
区减产达 D/e"张衡等!.//5#) 化学防治是目前国
内外防治马铃薯甲虫的主要手段!但大量使用农药
导致马铃薯甲虫抗药性迅速发展!造成环境污染!并
影响人类健康"王志田等!./0/#) 自上个世纪以
来!马铃薯甲虫已经对 1. 种主要农药产生抗性!某
些种群抗药水平已经高达 . /// 倍"FS">B-%+*&=!
.//3#) 因此!探寻合理有效的防治马铃薯甲虫的
方法是目前主要研究方向之一)
印楝素是从印楝 ?>&-/.&42$& /3-/4& 中提取出的
天然活性物质!属于四环三萜类化合物"樊会丹等!
.//D#!0DE3 年印楝素被首次分离得到"W#*+$@"$*B
`a"$M&%!0DE3#) 印楝素主要通过拒食作用阻碍昆
虫取食而间接发挥作用"a"$M&%! .//D#) 印楝素对
小菜蛾!"#$%"& (")*$%"&"文吉辉等!.//5#(烟粉虱
5%9/*/& $&A&4/"侯有明等!.//.#(甘蓝夜蛾 ;&9%*$.&
A.&*/4&%"孙炀!./0/#(茶尺蠖U4$.),/*)A"/M#%2(,#"/7
3&"白瑞娟等!./0/#和三叶草斑潜蝇 8/./)9(>& $./<)7
"/"崔旭红等!./0/#等均具有显著的控制作用) 印
楝素对昆虫还具有多种亚致死效应!包括繁殖力下
降(幼虫发育延缓(羽化不完全(蛹或成虫畸形等
"a"$M&%!.//D#) 王晓红等"./0/#报道!印楝素不
仅对锈色粒肩天牛 ?,./)3& *@&/3*)3/成虫有显著的
拒食作用!还能显著抑制其成虫产卵量及孵化率冼
继东等".//E#发现!印楝素乳油对荔枝蒂蛀虫 1)7
3),)9).,2& */3%3*/*成虫具有显著的产卵忌避作用)
与化学农药相比!印楝素具有杀虫范围广(作用机理
特殊(对哺乳动物低毒(害虫不易产生抗性等特点
"冼继东等!.//E#!但其有作用缓慢(持效期短等缺
点!因此如何提高印楝素的防治效果成为印楝素应
用的关键问题) 王运儒等"./0.#通过鱼藤酮和印
楝素复配!显著增加了印楝素对小菜蛾的拒食效果
吕朝军等"./00#利用啶虫脒和印楝素混配增效!显
著增加了印楝素对椰心叶甲 5.)3$/*,& ")30/*/9& 的
田间防治效果江定心等".//3#研制的印楝素微胶
囊对斜纹夜蛾 +,)-),$%.& "/$#.& 具有良好的防治效
果和较长的持效期李建法等".//D#报道!有机膨
润土作载体可以延缓印楝素释放!提高其稳定性!从
而延长印楝素农药的有效作用时间)
国内未见印楝素防治马铃薯甲虫的相关报道!
本研究以重大入侵害虫马铃薯甲虫为对象!通过室
内生物测定及田间药效试验!评价印楝素对马铃薯
甲虫的防治效果!以期为马铃薯甲虫的综合防控提
供理论依据)
6 材料与方法
686 材料
供试虫源$马铃薯甲虫 2 龄幼虫采集于新疆乌
鲁木齐市马铃薯大田!于室温条件下!用新鲜未接触
任何药剂的马铃薯幼嫩或上部叶片在塑料盒内"直
径 1 ,L(高 01 ,L#进行饲养于马铃薯甲虫入土前
将其移至花盆中"直径 03 ,L!高 ./ ,L#!花盆内装
入采自马铃薯根际的土壤!待成虫羽化出土后!再转
移至塑料盒内饲养!取羽化 . I 后的成虫备用) 供
试马铃薯品种为紫花白!每年 2 月中旬条播于乌鲁
木齐市安宁渠试验站!共计: ::: L.)
试剂与仪器$/9:e印楝素"&?&I-$&,B*-%#乳油!
成都绿金生物技术有限公司) 永佳 b[K0E 背负式
手动喷雾器!临沂三禾永佳动力有限公司)
687 方法
68786 印楝素拒食活性测定
将 /9:e印楝素乳油用蒸馏水分别稀释 0//(
.//(://(2//(1// 倍!配制浓度梯度为 :/(01(0/(
591 和 E LM;P的印楝素溶液) 用圆形打孔器将新
鲜马铃薯叶片制成直径 .91 ,L的圆形叶碟!放于对
照组"清水#和不同浓度印楝素溶液中浸润 1 G后!
置于底部有润湿滤纸的直径 D ,L培养皿中) 每个
培养皿中同时摆放对照和处理叶碟各 . 片!呈十字
形交错排列!然后接入饥饿处理 2 B 的马铃薯甲虫
成虫 . 头!重复 1 次!每处理 0/ 头) 叶碟被取食完
及时补充) 分别于接虫后 E(0.(.2(:E B 采用坐标
纸测定各叶被取食面积!并计算选择性拒食率测定
非选择性拒食活性时!在 0 个培养皿内放入 2 片药
.1E 植O物O保O护O学O报 2. 卷
剂处理过的圆形叶碟!另一培养皿中全部放入未经
药剂处理过的叶碟为对照!分别在接入试虫 E(0.(
.2(:E B 测定各叶被食面积!计算非选择拒食率)
选择拒食率 v"对照取食叶面积 4处理取食叶面
积#;"对照取食叶面积 l处理取食叶面积# u
0//e非选择拒食率v"对照取食叶面积 4处理取
食叶面积#;对照取食叶面积u0//e)
68787 田间药效试验
将 /9:e印楝素乳油用清水分别稀释 .//(://
和 E// 倍!配制浓度梯度为 01(0/ 和 1 LM;P印楝素
溶液) 于 ./0. 年 5 月 .3 日!在新疆农业科学院安
宁渠农场马铃薯田!用手动喷雾器对所选取的马铃
薯田均匀喷施各浓度药剂!以植株叶片湿润为宜)
每处理面积为 E LuE L!以喷施清水作为对照!试
验地常规管理!每处理重复 : 次!各小区采用随机区
组排列!每处理小区内随机取样 1 点!每点调查 : 株
植株) 调查记录喷药前 0 I 和喷药后 0(:(1(5(D I
植株上马铃薯甲虫所有虫态的总虫口密度!计算虫
口减退率) 虫口减退率 v"处理区药前活虫数 4处
理区药后活虫数#;处理区药前活虫数 u0//e校
正防治效果v"处理区虫口减退率 4对照区虫口减
退率#;"0// 4对照区虫口减退率# u0//e)
689 数据分析
利用JC,+./0/ 和 [)[[ 059/ 软件进行统计分
析![-ML&H"*0/9/ 软件作图) 采用 Y#>+S检验法对
马铃薯甲虫的拒食率进行差异显著性检验!6#%,&%
氏新复极差法对马铃薯甲虫取食面积进行差异显著
性检验!最小显著差异"P[6#法对马铃薯甲虫虫口
减退率及校正防治效果进行差异显著性检验)
7 结果与分析
786 印楝素对马铃薯甲虫成虫的拒食作用
78686 选择及非选择拒食作用
印楝素对马铃薯甲虫成虫的选择拒食作用较
低!且浓度梯度与取食时间无明显规律!同一取食时
间!不同浓度处理间均无显著差异"图 0K&#) 591(
0/ 和 01 LM;P印楝素对马铃薯甲虫的拒食率随取
食时间增加而降低!取食 E B拒食率均最高!分别为
21925e(23923e和 .190:eE LM;P印楝素对马铃
薯甲虫的拒食率随取食时间增加而升高!取食 E B
拒食率最低!为 D9..e!取食 :E B时拒食率最高!为
.093Ee)
印楝素对马铃薯甲虫的非选择拒食作用随取食
时间增长而增加!01 LM;P印楝素在取食 :E B 时拒
食率最高!达 5E90e!显著高于其它浓度在取食 :E
B后!浓度为 E(591(0/(01 和 :/ LM;P印楝素的拒
食率分别为 1191e( 1D90e( 1:92e( 5E90e 和
E:9:e"图 0KA#)
78687 取食面积分析
在印楝素选择性拒食试验中!马铃薯甲虫成虫
取食对照马铃薯叶片的面积大于用印楝素浸染的叶
片随着印楝素浓度升高!成虫对健康叶片与处理叶
片的取食面积均下降随着取食时间增加!成虫对各
浓度处理叶片的取食均无显著差异!但对健康叶片
的取食则差异显著"表 0#)
在印楝素非选择拒食试验中!马铃薯甲虫成虫
的取食面积在 E(0. 和 .2 B 时!各处理与对照组间
无显著差异!在 :E B 后!对照组成虫取食面积为
: 2D0 LL.!显著高于各处理!01 LM;P印楝素的成
虫取食最少!仅为 3:2 LL."表 .#)
787 印楝素对马铃薯甲虫的田间防治效果
喷施印楝素后 : I!在 0/ LM;P浓度处理的马铃
薯甲虫虫口减退率最高!达到 1/95Ee!对照组虫口
减退率仅为 09D0e施药后 0 I!1 LM;P和 0/ LM;P
浓度处理的虫口减退率显著高于对照组 "!y
/9/1#!分别为 .19D3e和 .E91.e!施药后 1(5 和 D
I!0/ LM;P浓度处理的虫口减退率显著高于 1 LM;P
处理浓度为 1 LM;P时!施药后 1 I!虫口数量出现
反弹!一直持续到施药后 D I!其校正防治效果为 4
:0933e浓度为 01 和 0/ LM;P时!施药后 D I!其校
正防治效果分别为 2:9/.e和 2393Ee各处理组间
校正防治效果均无显著差异"表 :#)
9 讨论
印楝素作用机制复杂!其对害虫拒食的作用机
理主要是通过抑制昆虫口器味觉感受器!阻碍神经
传导或对昆虫中枢神经系统产生毒害作用!干扰昆
虫取食!使昆虫营养摄取不足!影响其生长发育乃至
死亡"王运儒等!./0.#) 本研究表明!印楝素对马
铃薯甲虫有较强的完全拒食作用!在浓度为 01 LM;
P时!取食 :E B!拒食率高达 5E90e取食前 .2 B
内!各处理和对照组间的取食叶面积并无显著差异!
但在 :E B!对照取食面积显著高于处理) 但印楝素
对小菜蛾的完全拒食作用随着时间延长而降低!且
印楝素对小菜蛾有明显的触杀毒性 "黄春萍等!
./0.#!所以印楝素对马铃薯甲虫的触杀作用还有
待进一步研究) 印楝素对马铃薯甲虫的选择拒食作
用较低!且浓度梯度与取食时间之间没有一定的
:1E2 期 陆振强等$ 印楝素对马铃薯甲虫的控制作用
OOO
图 6 不同浓度的印楝素乳油水溶液对马铃薯甲虫成虫的拒食率
\-M=0 YB+&%*-(++I-%M$&*+"(&?&I-$&,B*-% &*I-(+$+%*,"%,+%*$&*-"%G*"8%,$/3)$&.*& -%4%9"/3%&$& &I#*G
F$ 选择拒食率 W$ 非选择拒食率) 图中数据为平均数x标准误) 不同字母表示经 Y#>+S法检验在 !y/9/1 水平差
异显著) F$ YB+G++,*-V+&%*-(++I-%M$&*+ W$ *B+%"%KG++,*-V+&%*-(++I-%M$&*+=6&*&&$+L+&% x[J=6-(+$+%*+*+$G-% *B+(-MK
#$+-%I-,&*+G-M%-(-,&%*I-(+$+%,+&*!y/9/1 +V+ASY#>+S-G*+G*=O
表 6 选择性试验条件下马铃薯甲虫成虫对不同浓度印楝素处理叶片的取食面积
Y&A+0 YB+(++I-%M&$+&G"(+&V+G*$+&*+I AS&?&I-$&,B*-% &*I-(+$+%*,"%,+%*$&*-"%G-% ,B"-,+&%*-(++I-%M
*+G*"(8%,$/3)$&.*& -%4%9"/3%&$& &I#*G LL.
浓度"LM;P#
T"%,+%*$&*-"%
E B 0. B .2 B :E B
Tf
印楝素
F?&I-$&,B*-%
Tf
印楝素
F?&I-$&,B*-%
Tf
印楝素
F?&I-$&,B*-%
Tf
印楝素
F?&I-$&,B*-%
E
535 x
00E9. &
250 x
:093 &
0 /D. x
319/ &
E31 x
3093 &A
0 105 x
0059/ &
0 /2/ x
0D29/ &
0 ED1 x
D/95 &
0 /EE x
0.39/ &
591
E11 x
:E9. &A
.12 x
519. &
0 /EE x
0:09/ &
31D x
02.91 &
0 :20 x
0039/ &A
0 /E1 x
0539/ &
0 25: x
0239/ &A
0 0.3 x
0/:9/ &
0/
1/5 x
1E90 &A
.23 x
0/09. &
5/: x
E.9: A
22/ x
03091 A
D23 x
0E19. A,
120 x
0ED95 A
0 /D0 x
.:19: ,
5E3 x
./39/ &
01
2/. x
0:D93 A
.:5 x
5392 &
E.D x
0.E95 A
1.5 x
259/ &A
51: x
EE9/ ,
EEE x
D09: &A
D03 x
5:93 ,
5E0 x
02E9/ &
:/
23/ x
5E92 &A
:D5 x
E595 &
D:5 x
0/59/ &A
E0D x
2.93 &A
0 /3E x
0E19E &A,
5/2 x
2:9E &A
0 0ED x
..D91 &A
5./ x
139D &
OO表中数据为平均数x标准误) 同列数据后不同字母表示经6#%,&%氏新复极差法检验在!y/9/1 水平差异显著) 6&*&&$+L+&% x
[J=6-(+$+%*+*+$G-% *B+G&L+,"#L% -%I-,&*+G-M%-(-,&%*I-(+$+%,+&*!y/9/1 +V+AS6#%,&%-G%+@L#*-H+$&%M+*+G*=
规律性!可能由于在本试验中对照叶片在一定程度
上弥补了马铃薯甲虫营养摄取的不足!且在选择性
试验中!马铃薯甲虫印楝素摄入量也小于非选择性
拒食试验) 戴建青等".//1#报道!经印楝素处理的
21E 植O物O保O护O学O报 2. 卷
OOO 表 7 非选择性试验条件下马铃薯甲虫成虫对不同浓度印楝素处理叶片的取食面积
Y&A+. YB+(++I-%M&$+&G"(+&V+G*$+&*+I AS&?&I-$&,B*-% &*I-(+$+%*,"%,+%*$&*-"%G-% %"%KG++,*-V+&%*-(++I-%M
*+G*"(*B+H"*&*"A++*+&I#*G LL.
浓度"LM;P#
T"%,+%*$&*-"% E B 0. B .2 B :E B
/ E23 x0::92 & 0 0:/ x.0.92 & 0 5D. x:E5 & : 2D0 x2:293 &
E 1D0 x0/.92 & 0 0E/ x1:91 & 0 :D/ x5:9D & 0 11. x01.9. A
591 21D x5D9E & D.. x00/9. & 0 21/ x0E.9: & 0 2.D x02393 A,
0/ 10: xDE93 & 5// xD.9D & 0 230 x.0E90 & 0 E.1 x0539. A
01 :E. x:/9E & E1/ x3.93 & D21 x3193 & 3:2 x0/.9: ,
:/ 105 x0//92 & D21 x.0191 & 0 /E0 x.E:90 & 0 .3/ x0D59. A,
OO表中数据为平均数x标准误) 同列数据后不同字母表示经6#%,&%氏新复极差法检验在!y/9/1水平差异显著) 6&*&&$+L+&% x
[J96-(+$+%*+*+$G-% *B+G&L+,"#L% -%I-,&*+G-M%-(-,&%*I-(+$+%,+&*!y/9/1 +V+AS6#%,&%-G%+@L#*-H+$&%M+*+G*=
表 9 印楝素对马铃薯甲虫的田间防治效果
Y&A+: T"%*$"+(+,*G"(&?&I-$&,B*-% *"8%,$/3)$&.*& -%4%9"/3%&$& -% *B+(-+I
处理
Y$+&*L+%*
浓度
T"%,+%*$&*-"%
"LM;LP#
虫口基数
8%-*-&H"H#&*-"%
虫口减退率
6$"HH-%M$&*+"(
*B+-%G+,*"e#
校正防治效果
T"$+,*+I ,"%*$"
+(-,&,S"e#
喷药前 0 I Tf E33 * *
0 I&SA+("$+GH$&S-%M 1 1/2 * *
0/ D2. * *
01 E3D * *
喷药后 0 I Tf 555 40.=1/ x5=D. A *
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斜纹夜蛾幼虫!即使用正常的人工饲料饲养!幼虫仍
表现出一定的拒食作用!马铃薯甲虫也可能在取食
完含印楝素的叶片后!因持续的拒食作用而减少对
正常叶片的取食!从而使选择拒食作用不显著) 印
楝素对马铃薯甲虫可能有其它的作用方式!仍需进
一步研究)
田间试验结果表明!印楝素对马铃薯甲虫校正
防治效果接近 1/e!在施药后 : I 和 1 I!处理与对
照组间差异显著!但随后防治效果逐渐下降!此结果
与孙炀"./0/#报道一致!说明需要合理地补施印楝
素以达到持续的防控效果) 在施药后 D I!虫口数量
出现反弹!可能原因是由于对照组取食马铃薯叶片
11E2 期 陆振强等$ 印楝素对马铃薯甲虫的控制作用
过多!虫口拥挤!而处理组取食较少!且印楝素药效
降低!促使处理组虫口数反弹!所以在田间施用印楝
素时!应少而勤!通过持续性的抑制来防治马铃薯甲
虫) 为提高印楝素的防治效果!还需要结合多种措
施!包括印楝素与其它农药混配或开发印楝素缓释
技术!达到持续控制马铃薯甲虫的作用) 另据莫利
锋"./0:#报道!植物源杀虫剂苦参碱"L&*$-%+#对天
敌昆虫南方小花蝽6./#**/9/"/*有一定的毒害!所以
在施用印楝素防治马铃薯甲虫时!也应考虑对当地
农田天敌昆虫的影响)
参 考 文 献 "Z+(+$+%,+G#
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瑞娟! 白瑞亮! 王清海! 刘慇! 刘幸红! 刘爱玲=./0/9
/91e印楝素微乳剂对茶尺蠖的生物活性研究=山东林业科
技! "E#$ E/ 4E0,
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素乳油对三叶草斑潜蝇存活和产卵量的影响=中国蔬菜!
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2*,XY的克隆及温度胁迫下的表达=植物保护学报! 2/"1#$
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刘怀! 张云慧! 孙京瑞=./02=新疆越冬代马铃薯甲虫出土
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红! 李益民=.//D=有机膨润土对印楝素的缓释和稳定作
用=农药! 23"0#$ .5 4:/,
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符悦冠! 马子龙=./00=印楝素与啶虫脒对椰心叶甲生物活
性及混配增效作用=江西农业学报! .:".#$ DD 40/0,
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啉对南方小花蝽的影响=植物保护学报! 2/ ".#$ 0E/ 4
0E2,
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"-% TB-%+G+# +孙炀=./0/=印楝素杀虫剂防治甜菜甘蓝夜
E1E 植O物O保O护O学O报 2. 卷
蛾效果初探=中国糖料! "0#$ 23 42D,
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买提! 许建军! 郭文超! 刘建! 何江! 夏正汉! 付文君! 张
冬梅=./0/=马铃薯甲虫主要生物学特性及发生规律研究=
新疆农业科学! 25"E#$ 0025 40010,
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%+G+# +冼继东! 梁广文! 曾玲=.//E=印楝素乳油对荔枝蒂
蛀虫种群的控制作用=昆虫知识! 2:":#$ :.5 4::/,
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王小艺! 辛贺奎! 张鸣放! 杨晶晶=./0/=印楝素制剂对锈
色粒肩天牛成虫和卵的生物活性测定=环境昆虫学报! :.
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酮与印楝素对小菜蛾幼虫的协同增效作用=中国农学通报!
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虫成虫抗药性水平监测=农药! 2D":#$ ./E 4./3,
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的杀虫活性及其对烟粉虱的驱避作用=昆虫知识! 22"2#$
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薯甲虫防治技术及其抗药性研究进展=昆虫知识! 22"2#$
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51E2 期 陆振强等$ 印楝素对马铃薯甲虫的控制作用