蔬菜重要害蟲煙粉虱的綠色防控技術(shù)初探

劉暢，李素靜

（河北省衡水第一中學，河北衡水053000）

蔬菜重要害蟲煙粉虱的綠色防控技術(shù)初探

劉暢，李素靜

（河北省衡水第一中學，河北衡水053000）

為了開發(fā)出蔬菜煙粉虱綠色安全的防控技術(shù)，利用煙粉虱對不同寄主植物選擇性的差異，選擇煙粉虱的主要寄主植物番茄和甘藍，并以芹菜作為對照植物，提取各植物精油，采用氣質(zhì)聯(lián)用儀分析各精油中的主要成分，并進一步明確其對煙粉虱成蟲的引誘作用。結(jié)果表明，采用水蒸汽蒸餾法得到了3種供試植物精油；利用Y型嗅覺儀，明確了甘藍精油對煙粉虱具有明顯引誘作用，而芹菜揮發(fā)性精油則對煙粉虱成蟲具有明顯驅(qū)避作用。通過氣質(zhì)聯(lián)用法明確了對煙粉虱具有明顯引誘作用的甘藍精油中主要成分為綠葉氣味物質(zhì)反-2-己烯醛，測定發(fā)現(xiàn)，其對煙粉虱具有明顯的引誘作用，并進行了溫室試驗進一步驗證其誘殺效果。

煙粉虱；Y型嗅覺儀；引誘作用；蔬菜

昆蟲在長期的進化過程中，形成了適合自身特點和生活方式的感覺器官，并表現(xiàn)出了驚人的靈敏度[1]。昆蟲感覺系統(tǒng)中最敏感且最重要的為昆蟲化學感受系統(tǒng)，昆蟲利用自身行為精密的感受系統(tǒng)來感知環(huán)境中大量的化學物質(zhì)，并從中選擇性地感受特定的信息化學物質(zhì)，以進行其相應(yīng)的行為反應(yīng)[2]。關(guān)于昆蟲如何利用植物揮發(fā)性物質(zhì)的研究一直是昆蟲生態(tài)學研究的熱點之一，特別是近20 a來取得了很大的進展，已經(jīng)成為化學生態(tài)學研究的核心內(nèi)容。

煙粉虱Bemisia tabaci Gennadius屬半翅目Hemiptera粉虱科Aleyrodidae，廣泛分布于世界各地，是花卉、蔬菜、煙草等作物的主要害蟲之一[3-5]。因該蟲具有寄主范圍廣（達600種）、存活率高、產(chǎn)卵量大、抗藥性強和傳播多種病毒的特點，從20世紀90年代以來，煙粉虱在我國廣東、北京、河北、天津、山東、山西等地相繼暴發(fā)，造成了嚴重的經(jīng)濟損失[6-11]。盡管B型煙粉虱寄主種類多，但存在嗜好性差異，不同寄主植物上其種群數(shù)量及危害的程度不同[12]。張永軍等[13]研究發(fā)現(xiàn)，煙粉虱成蟲對4種寄主的喜好性順序為：煙草＞番茄＞棉花＝甘藍。吳青君等[14]研究發(fā)現(xiàn)，B型煙粉虱對21個蔬菜中西瓜的嗜食性最強，但對結(jié)球茴香最不敏感。楊中俠等[15]研究發(fā)現(xiàn)，煙粉虱在供試蔬菜品種中嗜好程度依次為花椰菜＞黃瓜＞油菜＞萵苣，另外，還發(fā)現(xiàn)不同蔬菜中的內(nèi)含物是引起煙粉虱對寄主選擇性的重要原因。

本研究擬根據(jù)煙粉虱對不同寄主植物選擇性的差異，選擇煙粉虱的主要寄主植物，提取各寄主植物揮發(fā)性精油，采用氣質(zhì)聯(lián)用儀分析煙粉虱主要寄主揮發(fā)性精油中的主要成分，并進一步明確其對煙粉虱成蟲的引誘作用，旨在為煙粉虱的綠色防控奠定理論基礎(chǔ)，也將進一步補充和豐富煙粉虱的防治手段，解決其防治中單一依賴化學防治的問題。

1 材料和方法

1.1 供試材料

1.1.1 供試植物供試植物番茄、甘藍和芹菜，均為市購常規(guī)品種。將各作物種子均勻播種于直徑10 cm的塑料盆中，于人工溫室內(nèi)進行培育，溫室條件為：溫度（26±4）℃，濕度50%～80%。待各作物均長出7～8片真葉以后，選擇無蟲苗作為供試寄主植物。其中，芹菜苗作為驅(qū)蟲對照植物供試。

1.1.2 儀器和材料水蒸汽蒸餾裝置（河北省農(nóng)業(yè)有害生物綜合防治工程技術(shù)研究中心自行組裝）、榨汁機（日本東芝，toshiba mx-301）、氣質(zhì)聯(lián)用儀GC-MS（安捷倫科技有限公司，7890A/5975C）。

1.2 試驗方法

1.2.1 寄主植物精油提取采用水蒸汽蒸餾法從寄主植物中制備植物精油成分。將100 g供試植物的幼嫩組織用榨汁機打碎，加入700 mL蒸餾水放入水蒸汽蒸餾裝置中，保持蒸汽溫度在97～98℃，每次收集250 mL餾分。每種植物重復4次獲得1 000 mL餾分。將每種植物的餾分分為4組，每組用二氯甲烷萃取4次，得到各供試寄主植物的萃取液。將萃取液用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀在41℃下常壓濃縮，得到植物揮發(fā)性精油。

1.2.2 寄主植物精油中成分鑒定采用氣質(zhì)聯(lián)用的方法測定各寄主植物精油中的主要成分。

氣譜條件：選用HP-5色譜柱，30m×250μm× 0.25 μm。程序升溫，初溫60℃，保留10 min，升溫速率為10℃/min到250℃，保留5 min。

質(zhì)譜條件：離子源溫度為230℃，四極桿溫度為150℃，掃描起始時間為4.5 min，全程掃描50～ 550 amu。

1.2.3 室內(nèi)引誘作用測定Y型嗅覺儀可測定揮發(fā)性物質(zhì)對煙粉虱的引誘作用。使用2 cm2的定性濾紙作為試劑載體，將滴有5 μL試劑和溶劑（丙酮）的濾紙分別置于Y型管兩端，測試臂的空氣流量為0.5 L/min。將真空泵電源接通，通氣10 min，使氣味充滿管道，保證測試結(jié)果。選擇饑餓2 h后的煙粉虱成蟲為試蟲，每次測定1頭，煙粉虱產(chǎn)生選擇行為后，如在測試臂停留30 s則記為對這一側(cè)的處理有反應(yīng)，5 min停留在適應(yīng)臂記為不反應(yīng)。每5頭交換一次處理與對照的方向。每濃度處理測試煙粉虱50頭以上。測完后，將Y型管徹底清洗、烘干，進行下一組測試。試驗期間溫度為20～25℃，濕度50%～60%。

1.2.4 溫室內(nèi)盆栽試驗采用黃板增效法。先配制反-2-己烯醛緩釋劑，配制方法為：采用難揮發(fā)的丙三醇作為溶劑，將反-2-己烯醛直接稀釋成1 000倍稀釋液，取5 mL置于青霉素瓶內(nèi)，并用封口膜將瓶口封好備用。另選擇長勢良好的番茄苗每20盆放入一個盒內(nèi)（大約寬40 cm，長70 cm）作為一個處理備用，重復3次。

將約800頭煙粉虱成蟲接到番茄苗上，2 d后，待其在苗上適應(yīng)后進行試驗。將準備好的黃色粘板（10 cm×25 cm）懸掛于苗上方30 cm處，粘板之間的距離為30 cm，將1 cm2的濾紙粘到色板上，每板每面2個。將配制好的反-2-己烯醛1 000倍液10 μL用移液槍滴于濾紙上。設(shè)單獨使用黃板作為對照，分別于處理后24 h檢查色板上煙粉虱成蟲數(shù)量，計算引誘增效率。

引誘增效率＝（處理誘蟲數(shù)-對照誘蟲數(shù)）/對照誘蟲數(shù)×100%。

2 結(jié)果與分析

2.13 種植物精油的獲得及對煙粉虱行為的影響

利用水蒸汽蒸餾的方法，分別得到番茄、甘藍和芹菜精油水溶液1 000 mL，通過二氯甲烷4次萃取及采用旋轉(zhuǎn)薄膜蒸發(fā)儀濃縮，每種植物精油得到50 mL。

表1 煙粉虱對番茄、甘藍和芹菜精油的行為反應(yīng)

采用Y型嗅覺儀測定了煙粉虱成蟲對番茄、甘藍和芹菜精油濃縮液的行為反應(yīng)。從表1可以看出，甘藍精油對煙粉虱成蟲具有非常強的引誘作用，高于番茄，而芹菜對煙粉虱成蟲具有較強的驅(qū)避作用。

2.2 甘藍和芹菜精油主要化學成分分析

選擇對煙粉虱具有較強引誘作用的甘藍精油和對照植物芹菜精油進行主要化學成分測定。采用氣質(zhì)聯(lián)用的方法，測定了甘藍和芹菜精油中的主要揮發(fā)性成分，結(jié)果表明，對煙粉虱具有明顯引誘作用的甘藍精油中含有芹菜中含量很低的揮發(fā)性成分（圖1，2），通過質(zhì)譜鑒定結(jié)果，其主要為綠葉氣味物質(zhì)，主要成分為反-2-己烯醛（表2）。

表22 種寄主植物揮發(fā)性精油的主要成分

2.3 反-2-己烯醛對煙粉虱成蟲的引誘作用

采用Y型嗅覺儀測定了不同濃度反-2-己烯醛對煙粉虱成蟲的引誘作用。從測定結(jié)果看，反-2-己烯醛稀釋至10 000倍液后對煙粉虱仍有很強的引誘作用，且隨著濃度的增加，引誘效果也在增加（表3）。

2.4 溫室內(nèi)反-2-己烯醛對煙粉虱的引誘效果

溫室內(nèi)的黃板增效法試驗驗證了反-2-己烯醛對煙粉虱成蟲的引誘效果。從表4可以看出，反-2-己烯醛可明顯增加黃板誘殺效果，其最高可比單獨使用黃板對煙粉虱蟲的引誘作用增加52.43%。這一結(jié)果進一步驗證了反-2-己烯醛作為引誘劑在防治煙粉虱上具有很好的開發(fā)應(yīng)用前景。

表3 煙粉虱對反-2-己烯醛的嗅覺反應(yīng)

表4 溫室內(nèi)反-2-己烯醛對煙粉虱的引誘效果（黃板增效法）

3 結(jié)論與討論

3.1 明確了反-2-己烯醛對煙粉虱成蟲的引誘活性

鐘蘇婷等[16]田間觀察發(fā)現(xiàn)，煙粉虱成蟲多集中在甘藍、番茄等植物的幼嫩葉片或組織上，而在芹菜葉上很少發(fā)現(xiàn)煙粉虱的成蟲存在或取食。已有研究表明，寄主植物的揮發(fā)性氣味在昆蟲尋找寄主、產(chǎn)卵繁殖等環(huán)境定位行為中起著重要作用[2]。本研究采用常規(guī)的植物精油提取方法[17]，得到了3種植物精油，并采用Y型嗅覺儀，初步明確了甘藍揮發(fā)性精油對煙粉虱具有明顯引誘作用，而芹菜揮發(fā)性精油則對煙粉虱成蟲具有明顯驅(qū)避作用。通過氣質(zhì)聯(lián)用的方法，鑒定了綠葉氣味物質(zhì)含量在2種精油之間存在較大的差異，因此，選擇對煙粉虱具有明顯引誘作用的甘藍精油中的主要成分綠葉氣味物質(zhì)反-2-己烯醛，測定其對煙粉虱的行為影響，結(jié)果表明，該物質(zhì)對煙粉虱成蟲具有很強的引誘作用。

3.2 反-2-己烯醛在煙粉虱防治中具有廣闊的應(yīng)用前景

研究表明，目前河北省及北方經(jīng)濟作物番茄或甘藍等多種作物上的煙粉虱每年均可造成重大的經(jīng)濟損失，其傳播的番茄黃化曲葉病，2009年在河北省造成的損失達到億元以上[18]。目前，該蟲的防治方法主要為化學防治[19]，尚未有其他有效的方法。而煙粉虱在取食或?qū)ふ疑鎴鏊鶗r的一些趨性特點，給其防治方法增加了一條新的途徑。雖然本研究尚處于初步探索階段，該產(chǎn)品投入市場之前尚需要大量的田間試驗驗證與補充，但本研究仍豐富了煙粉虱的防治手段，其既可以作為其他防治方法的補充來提高防治效果，又可單獨應(yīng)用進行該蟲的控制。

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Primary Exploration on Green Prevention and Control Technology of Vegetable Whitefly

LIUChang，LI Sujing
（Hengshui First Middle School，Hengshui 053000，China）

To develop green prevention and control technology of vegetable whitefly,the main host plants of whitefly Bemisia tabaci,tomato and cabbage,were chosen to extract the essential oil and using the celery as the control plant according to the selectivity differences ofwhiteflies on different host plants.The major component of the essential oil were analyzed by GC method and the attraction action of the components were determined by Y-tube olfactometer and greenhouse experiment.The result showed that three kinds of selected plant essential oil were extracted by steam distillation method.The attraction action of cabbage essential oil was cleared by Y-tube olfactometer,whereas the celery volatile oil had repellent effect on whiteflies significantly.MS results showed that E-2-hexenal was the main volatile component of cabbage essential oil,which belonged to the green odor material of the host plant.The further experiment by Y-tube olfacometer and greenhouse all verified the attracting effect ofE-2-hexenal to the whiteflies.This research proved that E-2-hexenal,the important attraction chemicals,might playa role on the green prevention and controllingofvegetable whiteflies.

Bemisia tabaci;Y-tube olfactometer;attraction action;vegetable

S436.3

A文獻標識碼：1002-2481（2017）02-0251-04

10.3969/j.issn.1002-2481.2017.02.27

2016-12-17

劉暢（1999-），男，河北辛集人，在校高中生，研究方向：害蟲防治。李素靜為通信作者。