标题 | 几种植物源物质对烟草甲成虫的驱避作用 |
范文 | 吕建华 郭亚飞 奚家勤 郭建华
摘要 [目的]寻找烟草甲生态防治新方法。[方法] 利用Y型嗅觉仪研究了香茅精油、甘菊精油、大蒜精油、α-蒎烯4种植物源物质对烟草甲成虫选择行为的影响。[结果]4种植物源物质对烟草甲成虫均具有较强的驱避作用,且其作用效果随着处理剂量的增大而显著增强。[结论]香茅精油、甘菊精油、大蒜精油、α-蒎烯4种植物源物质均具有作为驱避剂防治烟草甲的巨大潜力。 关键词 烟草甲;Y型嗅觉仪;植物源物质;驱避作用 中图分类号 S482.3+8? 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2021)04-0180-02 doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2021.04.049 The Repellent Effect of Several Plant-derived Substances against Lasioderma serrcorne Adults L Jian-hua1,GUO Ya-fei1,XI Jia-qin2 et al (1.School of Food Science and Technology,Henan University of Technology,Zhengzhou,Henan 450001; 2.Zhengzhou Tobacco Research Institute of CNTC,Zhengzhou,Henan 450001) Abstract [Objective] In order to explore ecologically controlling Lasioderma serrcorne.[Method] The effect of several plant-derived substances on the selective behavior of L.serrcorne adults was studied at different doses using Y-tube olfactometer.The plant-derived substances include Cymbopogon nardus oil,Chrysanthemum lavandulifolium oil,Allium sativum oil,and α-pinene.[Result] The results showed that the four plant-derived substances had potent repellent effectiveness on L.serrcorne adults,which significantly enhanced with increasing treatment doses.[Conclusion] C.nardus oil,C.lavandulifolium oil,A.sativum oil,and α-pinene have strong potential as repellents to control L.serrcorne adults. Key words Lasioderma serricorne;Y-tube olfactometer;Plant-derived substances;Repellent effectiveness 基金項目 国家自然科学基金项目(31870395);郑州烟草研究院院长科技发展基金项目(122018CA0150)。 作者简介 吕建华(1971—),男,河南上蔡人,博士,教授,从事储藏物害虫综合治理研究。 收稿日期 2020-06-17 烟草甲(Lasioderma serricorne Fabricius) 属鞘翅目窃蠹科,是烟草及其制品储藏期间的头号害虫[1-3]。烟草甲不仅通过幼虫取食造成严重的直接危害,其大量孳生还可引起人出现呕吐、厌食和烦躁等不良症状。同时,烟草甲的危害还会导致烟草及其制品品质下降,对烟草商品信誉造成恶劣的负面影响[4-7]。 目前,全世界对烟草甲采用以磷化氢熏蒸为主的化学防治方式进行控制[8]。但长期依赖化学药剂防治已使害虫产生较为严重的抗药性,甚至造成防治失败。同时,化学防治还会对周围环境产生污染、造成农药残留,对人及其他高等生物健康产生危害[7,9]。在此背景下,人们开始寻找与环境友好的、可持续的害虫防治方式。 通过调控害虫的行为进行害虫防治是一种有效的生态防治方法,因其具有生态环保、无污染、无农药残留、易操作等优点,已成为储藏物害虫综合治理领域的研究热点[10-11]。笔者以香茅精油、甘菊精油、大蒜精油、α-蒎烯4种植物源物质为研究对象,研究其对烟草甲成虫的驱避作用,为实施烟草甲综合防治提供参考。 1 材料与方法 1.1 试虫 供试烟草甲由中国烟草总公司郑州烟草研究院提供,并已在河南工业大学储藏物害虫防治实验室养虫室内[温度为(28±2)℃、相对湿度(75±5)%]饲养多代。将全麦粉和酵母粉按照20∶1的比例均匀混合后作为饲养烟草甲的饲料。挑选初羽化后1~2 d健康、活泼的烟草甲成虫为试虫。 1.2 试剂 高活性干酵母,安琪酵母股份有限公司;食盐,河南省盐业总公司;聚四氟乙烯,上海三爱富新材料股份有限公司;无水乙醇(AR),天津市福晨化学试剂厂;无水乙醚(分析纯,500 mL),天津市化学试剂一厂。 1.3 仪器 SPX-250B型生化培养箱,上海跃进医用光学器械厂;101E型电热鼓风干燥箱,北京市永光明医疗仪器厂;BCD-268B型低温冷藏冰箱,新乡新飞电器厂;XM-1型食品调理机,郑州新美科贸有限公司;温、湿度计等。 1.4 材料 供试4种材料分别为甘菊精油、香茅精油、大蒜精油、α-蒎烯。其中,甘菊精油、香茅精油均从云南原生生物工程有限公司购买;α-蒎烯(分析纯)为河南宏业化工有限公司生产;大蒜精油为自制[12]。试验时先将4种物质与丙酮按照1∶15(体积比)配制成溶液,再将适量的溶液分别滴加到滤纸条(2.0 cm×10.0 cm)上形成20、40、60、80 μL的测试剂量。 1.5 试验方法 采用Y型嗅觉仪测试烟草甲成虫对不同气味源的行为反应。Y型嗅觉仪的两臂及直管长均为10.0 cm,内径1.0 cm,两臂夹角75°。Y型嗅觉仪上方接2只30 W白炽灯以控制光照,平衡照明。Y型嗅觉仪两臂分别通过Teflon管与2个味源瓶相连。味源瓶内盛不同气味源,即一个味源瓶内盛放1个载有不同剂量气味源的滤纸条,另一个味源瓶内盛放同样的空白滤纸条。在气味流进味源瓶之前,先经过1个活性炭过滤器(Φ1.8 cm×10.0 cm)和1个蒸馏水瓶,以净化空气和增加空气湿度。每臂的气流量为250 mL/min。采用小指形管将试虫逐头引入Y型嗅觉仪的直管内,然后观察记录10 min内试虫的行为反应。烟草甲成虫对不同气味源行为选择的标准为:当试虫爬至超过某臂的8 cm 处并持续1 min以上者,就记该试虫对该臂连接的气味源作出选择;如试虫引入10 min后仍不作出选择,则视为无反应,并结束对该试虫的行为观察。整个生测过程在(28±2)℃控温室内进行。每个处理至少测定32头试虫,每测试8头试虫即调换嗅觉仪的两味源瓶位置。每测试完1种气味源处理,用95%乙醇擦拭嗅觉仪的内壁,然后用蒸馏水冲洗,并在80~100 ℃的烘箱内烘干,以清洗试虫在管壁内留下的残留物,同时调换两臂的方向。 1.6 数据处理 采用SPSS数据分析软件对烟草甲成虫选择Y型嗅觉仪两侧臂不同气味源的数量差异进行t检验。 2 结果与分析 2.1 香茅精油对烟草甲的驱避作用 由表1可知,香茅精油对烟草甲成虫有较强的驱避作用,其驱避效果随处理剂量增加显著增强。从烟草甲成蟲对两气味源作出选择的虫数来看,当香茅精油处理剂量在40 μL及其以上时,烟草甲成虫选择对照气味源的数量均显著高于选择香茅精油处理气味源的数量。 根据试验结果得出,不同剂量香茅精油对烟草甲成虫驱避效果的线性回归方程为Y=-2.850+2.231 X,相关系数为0.996,使驱避效果达到50%和99%的香茅精油剂量分别为18.95和209.15 μL。 2.2 大蒜精油对烟草甲的驱避作用 由表2可知,大蒜精油 对烟草甲成虫有较强的驱避作用,其驱避效果随处理剂量增加显著增强。从烟草甲成虫对两气味源作出选择的虫数来看,当大蒜精油处理剂量在40 μL及其以上时,烟草甲成虫选择对照气味源的数量均显著高于选择大蒜精油处理气味源的数量。 根据试验结果得出,不同剂量大蒜精油对烟草甲成虫驱避效果的线性回归方程为Y=-2.262+1.766 X,相关系数为0.995,使驱避效果达到50%和99%的大蒜精油剂量分别为19.09和396.24 μL。 2.3 甘菊精油对烟草甲的驱避作用 由表3可知,甘菊精油对烟草甲成虫有较强的驱避作用,其驱避效果随处理剂量增加而显著增强。从烟草甲成虫对两气味源作出选择的虫数来看,当甘菊精油处理剂量在40 μL及其以上时,烟草甲成虫选择对照气味源的数量均显著高于选择甘菊精油处理气味源的数量。 根据试验结果得出,不同剂量甘菊精油对烟草甲成虫驱避效果的线性回归方程为Y=-2.452+2.101 X,相关系数为0.989,使驱避效果达到50%和99%的甘菊精油剂量分别为14.65和188.22 μL。 2.4 α-蒎烯对烟草甲的驱避作用 由表4可知,α-蒎烯对烟草甲成虫有较强的驱避作用,其驱避效果随处理剂量增加而显著增强。从烟草甲成虫对两气味源作出选择的虫数来看,当α-蒎烯处理剂量在40 μL及其以上时,烟草甲成虫选择对照气味源的数量均显著高于选择α-蒎烯处理气味源的数量。 根据试验结果得出,不同剂量α-蒎烯对烟草甲成虫驱避效果的线性回归方程为Y=-2.400+1.944 X,相关系数为0.986,使驱避效果达到50%和99%的α-蒎烯剂量分别为17.16和269.93 μL。 3 结论与讨论 (1)通过调控害虫行为对害虫实施生态防治是害虫综合治理的重要内容,而选择有效的活性物质对储藏物害虫的行为方式进行合理调控是当前害虫综合防治的一个重要研究方向[13]。该研究结果表明,当甘菊精油、香茅精油、大蒜精油、α-蒎烯4种植物源材料的处理剂量在40 μL及其以上时,对烟草甲成虫具有较强的驱避作用。 (2)如何将植物源材料有效利用于防治烟草甲对储藏烟草及其制品的危害中,尚需结合烟草及其制品储藏的实际情况,从剂量、剂型、使用方法等方面进行深入研究。 参考文献 [1]KIM S I,PARK C,OHH M H,et al.Contact and fumigant activity of aromatic plant extracts and essential oils against Lasioderma serricorne (Coleoptera:Anobiidae)[J].Journal of stored products research,2003,39(1):11-19. [2] 吕建华,马丹,苏新宏,等.三种非化学防治方法对烟草甲的控制作用[J].中国烟草科学,2016,37(5):47-50. [3] 周汉平,宋纪真,奚家勤,等.几种药剂对烟草甲的药效[J].烟草科技,2000(2):59-61. [4] HORI M,MIWA M,IIZAWA H.Host suitability of various stored food products for the cigarette beetle,Lasioderma serricorne (Coleoptera:Anobiidae) [J].Applied entomology & zoology,2011,46(4):463-469. [5]? PAPADOPOULOU S C,ATHANASSIOU C G.Lariophagus distinguendus(F.) (Hyme.,Chalcidoidea,Pteromalidae),an ectoparasitoid of Lasioderma serricorne(F.) (Col.,Anobiidae),found for the first time in tobacco stores in Greece [J].Journal of pest science,2004,77(2):183-184. [6]? 罗梅浩,马淑健,殷花娥,等.烟草甲Lasioderma serricorne Fabricius对储存烟叶危害损失的初步研究[J].河南农业大学学报,2003,37(3):249-252. [7] RAJENDRAN S,NARASIMHAN K S.Phosphine resistance in the cigarette beetle Lasioderma serricorne (Coleoptera:Anobiidae) and overcoming control failures during fumigation of stored tobacco[J].International journal of pest management,1994,40(2):207-210. [8]? 齐凌峰.不同磷化铝施药量的熏蒸效果研究[J].安徽农业科学,2009,37(35):17559-17561. 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