植物挥发性化合物对椰心叶甲的忌避行为及测报应用
时间：2023-02-02 15:00:08 来源：天一资源网 本文已影响 人 
张华峰
(1.厦门市绿化中心，福建 厦门 361004；
2.福建农林大学林学院，福建 福州 350002)
椰心叶甲（Brontispa longissima）属鞘翅目(Coleoptera)铁甲科(Hispidae)潜甲亚科(Anisoderinae)昆虫，是棕榈科（Arecaceae）植物最具危险性害虫之一[1-3]。该虫主要危害以椰子（Cocos nucifera）为主的25个属，约34种棕榈科植物[4]。1999年以来，该虫陆续在广东、海南、广西、福建、台湾等地区被发现，并随棕榈科植物苗木的人为调运，快速地向寄主植物种植地区扩散、蔓延[2]。该害虫以幼虫和成虫聚集在棕榈科植物的未展开心叶中取食危害，被取食叶片呈现褐色病斑[1-4]。植株受害后，轻则树势减弱，引起次期性害虫进一步危害，导致植物心部逐渐腐烂，无新叶抽出，直至整株枯死[5-7]。在该虫的防治上，彭正强等[8]用啶虫脒、杀虫单和高效氯氰菊酯等化学农药开展了防治研究；
朱国权等[9]采用印楝素和烟碱等植物源杀虫剂防治该虫；
吴悦欢等[10]施放椰甲截脉姬小蜂（Ascodes hispinarum）、彭正强等[8]施放椰心叶甲啮小蜂（Tetrastichus brontispae）等天敌生物防治该害虫，徐超等[11]开展了应用病原细菌和绿僵菌生物防治该虫的研究；
李洪等[12]研究了薇甘菊次生物质对椰心叶甲的忌避活性。由于椰心叶甲藏匿在棕榈科植物心叶中取食危害，早期不易发现，且受棕榈植物心叶的保护，造成该虫监测和防治十分困难。
昆虫驱避剂是一类具有驱避昆虫作用的化学物质，其本身并没有杀虫特性，仅通过气味分子信息驱避昆虫[13]。近年来，昆虫驱避剂在城市卫生害虫防控中研究和应用得较多[14-16]。美国默克公司研制的伊默宁(IR3535)，又叫驱蚊酯，主要成分为丁基乙酰氨基丙酸乙酯，是一种广谱、高效的昆虫驱避剂，对昆虫和其它节肢动物具有很好的驱避效用[17]。N,N-二乙基间甲苯甲酰胺(DEET)对蚊、蠓有较好的驱避效果，仍是目前较广泛使用且效果较稳定的昆虫驱避剂[18]。马晓乾等[19]在室内和林间防治樟子松球果象甲（Pissodes validirostris）成虫试验中，发现风油精、樟脑和花露水按一定比例混配，对樟子松球果象甲成虫有良好的驱避作用。本研究应用9种植物挥发化合物喷施于棕榈科植物心叶，用刺激性气味驱赶藏匿在心叶中的椰心叶甲，研究植物挥发性化合物对椰心叶甲的忌避行为，评价不同植物挥发化合物对该害虫驱避效果，为该虫的监测预报以及防控提供有效途径。
1.1 试验地概况
2020年7 月，在厦门市岛内外绿地和绿化带共设置8个试验监测点，其中岛内4个，岛外4个，受椰心叶甲危害的植物为老人葵（Washingtonia filifera），平均树高3.3 m。老人葵受害程度参考海南省地方标准《椰心叶甲种群数量调查和防治指标》[20]进行划分，试验点概况见表1。
表1 试验点概况Tab.1 Overview of the test site
1.2 试验方法
1.2.1 供试药品
在室内应用昆虫触角电位仪(EAG)进行试验测试[21]，筛选出对椰心叶甲有一定刺激、胁迫作用的9种气味化合物（表2），作为待测昆虫驱避剂。每种驱避剂用石蜡油稀释10 μL·mL-1，充分摇匀后备用，以石蜡油作为对照。
表2 试验标准化合物Tab.2 List of test standard compounds
1.2.2 植物挥发性化合物对椰心叶甲忌避行为
在试验地内随机选择受椰心叶甲危害的老人葵50株，试验人员爬上人字梯，用装有驱避剂的喷壶，对准受害植株心叶部位，每次均匀喷洒5 mL药液，每种化合物为一个处理，以石蜡油作为对照，每种处理做5个重复。喷药后即开始计时，分别记录1 min、5 min、10 min、15 min、20 min、30 min逃逸出来的椰心叶甲数量。
1.2.3 植物挥发性化合物对椰心叶甲的测报应用
在8个试验监测点中，分别在每个监测点随机选取20株样株，选择驱避效果较好的一种植物挥发化合物按1.2.2方法喷雾，喷施在样株的心叶上，记录30 min内从心叶中逃逸出的成虫与各龄幼虫数量。随后，再随机选择10株没有喷药处理的植株，从每株植株上用手掰开3片心叶，统计心叶中的各虫龄虫口数量，作为对照。按公式（1）计算分析测报准确率。
测报准确率（%）=[1－（人工调查各虫龄的比例－胁迫外逃各虫龄的比例）/人工调查各虫龄的比例]×100%（1）
1.3 数据分析
采用Excel 2011和SPSS 22.0软件进行数据统计和分析。采用邓肯新复极差法分析各处理间差异（不同植物挥发性化合物在不同时间内对椰心叶甲的忌避影响）；
采用独立样本t-检验，分析植物挥发性化合物和空白对照间对椰心叶甲不同虫态的忌避影响，以评估其测报准确率。
2.1 植物挥发化合物对椰心叶甲胁迫作用
由表3可知，所选9种植物挥发化合物均可胁迫椰心叶甲从心叶里向外逃逸，与对照相比效果明显（P＝0.0001＜0.05），其中肉桂醛、双戊烯和香茅醛等植物挥发化合物对椰心叶甲驱避、胁迫效果较好，从心叶里外逃的椰心叶甲数量较多；
尤其肉桂醛的驱避、胁迫效果最好，在5 min和10 min时，为逃逸数量高峰，平均分别有36头和34头椰心叶甲从心叶里逃逸出来。大部分植物挥发化合物喷药1 min后，外逃的椰心叶甲数量开始增多，5 min到15 min时达到高峰期。20 min后，出逃的椰心叶甲数量开始慢慢减少，30 min后，椰心叶甲均基本再次返回到受害的老人葵心叶中藏匿起来。
2.2 肉桂醛在椰心叶甲监测中的应用
本研究在8个椰心叶甲监测点，对样株喷施植物挥发化合物肉桂醛，观测不同虫龄椰心叶甲的逃逸情况，并人工调查不施药情况下心叶中成虫和各龄幼虫数量占比，试验结果见图1。结果表明，肉桂醛对椰心叶甲成虫有强烈的驱避和胁迫作用，用肉桂醛气味胁迫椰心叶甲外逃的各虫龄比例分别为成虫85.17%、1~2龄幼虫0.82%、3~4龄幼虫2.60%、5龄以上幼虫11.41%；
而不施药情况下，人工拨开心叶，调查椰心叶甲各虫龄比例分别为成虫93.58%、1~2龄幼虫5.65%、3~4龄幼虫2.91%、5龄以上幼虫10.30%。经t-检验结果显示，除低龄1~2龄幼虫（t=3.9865，P=0.0053＜0.01）外，3~4龄幼虫（t=0.6296，P=0.5489＞0.01）、5龄以上幼虫（t=1.1177，P=0.3006＞0.01）和成虫（t=3.4280，P=0.0110＞0.01），由肉桂醛气味胁迫外逃的各虫龄比例与人工调查各虫龄比例差异不大，说明3龄以上幼虫和成虫对肉桂醛气味敏感，应激反应迅速。根据公式（1）计算，对于成虫测报准确率达91.01%，对于3龄以上幼虫，测报准确率达85%以上，在生产中可以推广应用。
图1 肉桂醛对椰心叶甲各虫龄的测报效果Fig.1 The effect of cinnamaldehyde on the forecast of different instars
棕榈科植物以其别致的形态特征、独特的风格，成为园林绿化景观常用热门树种，在热带和亚热带地区广泛种植[21]。椰心叶甲作为棕榈科植物毁灭性害虫，随着棕榈科植物的种植和调运在种植区域内广泛传播[3-4]。由于椰心叶甲属负趋光性昆虫，几乎一生藏匿于棕榈科植物的心叶中生长、发育和活动[22]，不易发现，准确监测、分析预测各虫态的发生期、发生量和发生范围等虫情动态十分困难[23]。
林方辉等[24]在实验室内开展椰心叶甲对植物挥发化合物的触角电位与行为反应研究，认为肉桂醛对椰心叶甲成虫有较强刺激和胁迫作用。本研究所选的9种供试药品均为植物源挥发性气味化合物，具有环境友好、应用较广、对人畜安全等特性[22]，且对椰心叶甲有明显行为反应。供试化合物均可胁迫椰心叶甲从心叶向外逃逸，与对照组相比效果明显，其中肉桂醛、双戊烯和香茅醛等对椰心叶甲驱避、胁迫效果较好，从心叶里外逃的椰心叶甲数量较多。9种供试药品中肉桂醛的驱避、胁迫效果最好，对于成虫监测准确率达91.01%，对于3龄以上椰心叶甲幼虫，监测准确率达85%以上，在生产中可以推广应用。
在生产实践中，棕榈科植物一般植株高大，而且椰心叶甲主要是在尚未展开的心叶中聚集取食危害，药物无法直接接触到虫体，造成防治效果差，防治后复发性强，无法彻底根除，这给该虫的监测与防治带来很大的困难。植物挥发化合物持效期仅有20~30 min，只能起到驱赶害虫的作用，一般不会造成害虫死亡。当药效挥发减弱后，椰心叶甲迅速返回心叶躲藏。因此，在椰心叶甲防治前，建议先使用忌避剂喷洒棕榈科植物心叶5~15 min后，利用椰心叶甲外逃、暴露的最佳时机，利用高效化学杀虫剂进行靶标精准防治，也可让其虫体表面携带绿僵菌，返回心叶中，通过害虫个体间相互接触传染，持续感染，提高生物菌剂杀虫效果。本课题组后续将围绕昆虫驱避剂和生物杀虫剂结合，开展防治椰心叶甲相关研究。
致谢：本研究得到福建农林大学童应华教授的大力帮助，谨此致谢！
猜你喜欢 心叶肉桂成虫 “一带一路”上的国花文化——捷克·心叶椴天天爱科学(2022年9期)2022-09-15肉桂精油和肉桂醛的抑菌、抗氧化和酪氨酸酶抑制活性研究林产化学与工业(2022年3期)2022-07-06体寒的人吃点肉桂家庭医药·快乐养生(2022年2期)2022-02-19肉桂全身都是宝文萃报·周二版(2019年39期)2019-09-10十月，黎明不懂夜的痛（组诗）椰城(2017年3期)2017-09-27济宁地区美国白蛾越冬代成虫的监测与防治试验现代农业科技(2017年13期)2017-08-09沈阳舟蛾科成虫调查分类研究农业科技与装备(2017年1期)2017-06-09杨梅果蝇综合防治试验现代园艺(2016年7期)2017-01-09结束铅华归少作，屏除丝竹入中年——读《竹太空心叶自愁：近体诗词习作习得录》有感心潮诗词评论(2016年1期)2016-12-01杨梅果蝇综合防治试验现代园艺(2016年9期)2016-07-16 相关关键词： 京东CMA检测报告 2008年农民工监测报告 测报 检测报告 动物疫情测报工作总结
