2 種植物精油對蠋蝽捕食功能反應(yīng)的影響

劉宸宇，段立清

（內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)，內(nèi)蒙古呼和浩特 675000）

蠋蝽（Arma chinensis Fallou）又名蠋敵，隸屬半翅目（Hemiptera）蝽科（Pentatomidae）益蝽亞科（Asopinae）蠋蝽屬（Arma）。蠋蝽是農(nóng)林業(yè)上一種重要的捕食性天敵昆蟲，分布廣泛，適應(yīng)能力強(qiáng)，捕食性廣，可捕食鱗翅目、鞘翅目、膜翅目及半翅目等多個(gè)目的害蟲[1-6]。

現(xiàn)階段，我國對于蠋蝽的研究主要集中在不同溫度[7-11]、不同寄主植物[12]、不同飼料[13-14]、饑餓能力[15]等對蠋蝽的生長發(fā)育以及捕食功能的影響，而殺蟲劑對蠋蝽的危害研究較少，楊在友[16]、朱艷娟[17]、李文紅[18]等只研究了十幾種殺蟲劑對蠋蝽的毒力安全評價(jià)。有害生物綜合治理（IPM）成功的關(guān)鍵主要在于有害生物的化學(xué)防治和生物防治之間合理的協(xié)同作用[19]。因此，挑選了2 種對環(huán)境影響較小的植物精油左旋香芹酮和枯茗醇的混合溶液，研究亞致死濃度LC50劑量的左旋香芹酮和枯茗醇混合溶液對各齡期蠋蝽的捕食功能反應(yīng)和搜尋效應(yīng)的影響，為田間殺蟲劑使用量和蠋蝽防治害蟲相結(jié)合的可持續(xù)綜合防治提供一定科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

1.1.1 供試蟲源。供試蠋蝽Arma chinensis Fallou由內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)新區(qū)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)卵塊孵化柞蠶蛹以及大豆幼苗飼養(yǎng)，飼養(yǎng)溫度25℃左右，光照周期L∶D=16∶8h。柞蠶蛹購買于市場，并在實(shí)驗(yàn)室4℃冷藏保存。供試蚜蟲為室內(nèi)使用盆栽油菜連續(xù)飼養(yǎng)多代的桃蚜[Myzus persicae(Sulzer)]，飼養(yǎng)溫度25℃左右，光照周期L∶D=16∶8h。供試蟲態(tài)為無翅成蚜。以上試蟲在飼養(yǎng)期間均未接觸任何藥劑。

1.1.2 供試藥劑。枯茗醇（Cuminalcohol，CAS #：536-60-7）（97%，山東西亞化學(xué)工業(yè)有限公司）、左旋香芹酮（L-Carvone，CAS #：6485-40-1）（98%，阿法埃莎（天津）化學(xué)有限公司）、吐溫20、無水乙醇（分析純）、丙酮（分析純）。

1.1.3 供試器具。電子天平、全氣候人工培養(yǎng)箱、冰箱、100 目脫脂棉紗布、塑料杯、移液槍、1000μL 移液槍頭、微量點(diǎn)滴儀、燒杯、解剖剪、鑷子、玻璃棒、脫脂棉、10cm 培養(yǎng)皿、保鮮膜、0 號毛筆、指型管、ParafilmM 封口膜（100mm×38m，美國Bemis 公司）、透明有機(jī)玻璃籠罩（直徑10cm，高30cm）。

1.2 試驗(yàn)方法

通過預(yù)實(shí)驗(yàn)確定枯茗醇和左旋香芹酮混合溶液對各齡期蠋蝽的毒力范圍，將其混合溶液依次稀釋為5 個(gè)濃度梯度，采用微量點(diǎn)滴法，選擇體態(tài)一致的各齡期蠋蝽分開放入培養(yǎng)皿中，用微量點(diǎn)滴儀給蠋蝽每頭點(diǎn)滴1 μL 藥液并放入塑料杯中，對照組用蒸餾水，每個(gè)濃度處理蠋蝽15 頭，重復(fù)3 次。48h 后觀察記錄死亡數(shù)，計(jì)算各齡期蠋蝽LC50濃度，其結(jié)果見表1。

表1 各齡期蠋蝽處理的殺蟲劑劑量

1.2.1 左旋香芹酮和枯茗醇混合溶液致死中濃度劑量對蠋蝽捕食量的影響。采用微量點(diǎn)滴法，選擇枯茗醇和左旋香芹酮混合溶液對各齡期蠋蝽的致死中濃度LC50處理各齡期蠋蝽，饑餓24h 后選擇存活各齡期蠋蝽備用。在直徑10cm 的培養(yǎng)皿中放入1 片油菜葉，分別接入10、20、30、40、60 頭無翅成蟲桃蚜，分別再接入備用各齡期蠋蝽1 頭。將油菜葉葉柄用脫脂棉包裹吸水保濕，并使用ParafilmM 封口膜（100mm×38m，美國Bemis 公司）包裹脫脂棉，防止水分蒸發(fā)，放入培養(yǎng)皿中，為蚜蟲提供食物。用保鮮膜封口，扎小孔通風(fēng)，24h后觀察記錄培養(yǎng)皿中被捕食量。以蒸餾水處理蠋蝽作對照，設(shè)置3 次重復(fù)。

1.2.2 左旋香芹酮和枯茗醇混合溶液致死中濃度對蠋蝽捕食功能反應(yīng)的影響。捕食功能反應(yīng)是體現(xiàn)捕食者防控潛能的重要指標(biāo)，根據(jù)1.2.1 得出的結(jié)果，確定捕食者的捕食量與獵物密度的關(guān)系，選用合適的捕食功能反應(yīng)模型，采用最小二乘法對藥劑處理后的各齡期蠋蝽捕食量和桃蚜密度關(guān)系進(jìn)行擬合。

其捕食功能反應(yīng)公式為：Na=aNTr/aThN

其中，Na：捕食獵物數(shù)；a：捕食者對獵物的瞬時(shí)攻擊率；N：獵物密度（桃蚜蟲口密度）；Tr：試驗(yàn)總時(shí)間（試驗(yàn)設(shè)置為24h，即Tr=1d）；Th：處理獵物時(shí)間（蠋蝽捕食1 頭桃蚜所需要的時(shí)間）。

1.2.3 左旋香芹酮和枯茗醇混合溶液致死中濃度劑量對蠋蝽搜尋效應(yīng)的影響。搜尋效應(yīng)是捕食者在捕食過程中對獵物攻擊的一個(gè)過程，對研究捕食性天敵昆蟲的捕食潛力起重要作用。根據(jù)Holling[45]的方法進(jìn)行尋找效應(yīng)的估算，計(jì)算公式為：S=a/（1+aThN）

其中，S：為尋找效應(yīng)；a：捕食者對獵物的瞬時(shí)攻擊率；Th：處理獵物時(shí)間（蠋蝽捕食1 頭桃蚜所需要的時(shí)間）；N：獵物密度（桃蚜蟲口密度）。

1.2.4 數(shù)據(jù)處理。試驗(yàn)所得數(shù)據(jù)先用Excel 2010 記錄，再利用SPSS 22.0 數(shù)據(jù)處理，通過獨(dú)立樣本T 檢驗(yàn)法比較不同處理間的顯著差異性，顯著水平為0.05，最后用Origin 擬合功能反應(yīng)方程式并作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 左旋香芹酮和枯茗醇混合溶液致死中濃度劑量對蠋蝽捕食量的影響

由表2 可知，左旋香芹酮和枯茗醇混合溶液處理下蠋蝽的日捕食量與對照相比明顯下降，表明左旋香芹酮和枯茗醇混合溶液對蠋蝽的捕食量有明顯的抑制作用。其中，2 齡蠋蝽在桃蚜密度20、30 頭時(shí)存在顯著差異；3 齡蠋蝽在桃蚜密度20、30、40 頭時(shí)存在顯著差異；4 齡蠋蝽在桃蚜密度10、20、30、40頭時(shí)存在顯著差異；5 齡蠋蝽在桃蚜密度10、20、30頭時(shí)存在顯著差異：蠋蝽成蟲僅在桃蚜密度20 頭時(shí)存在顯著差異；其余均無明顯差異性。

表2 左旋香芹酮和枯茗醇混合溶液處理各齡蠋蝽日捕食量比較

由表3 可知，各齡期蠋蝽的日捕食率隨著桃蚜蟲口密度增加逐漸減小。左旋香芹酮和枯茗醇混合溶液處理對蠋蝽2、3、4 齡若蟲的日捕食率影響較大，而對蠋蝽5 齡幼蟲和成蟲的日捕食率影響較小。其日捕食率的大小依次為3 齡＞4 齡＞2 齡＞5 齡＞成蟲。

表3 左旋香芹酮和枯茗醇混合溶液處理各齡蠋蝽日捕食率比較

2.2 左旋香芹酮和枯茗醇混合溶液致死中濃度劑量對蠋蝽捕食功能反應(yīng)的影響

由表4 可知，左旋香芹酮和枯茗醇混合溶液處理的各齡期蠋蝽捕食功能反應(yīng)結(jié)構(gòu)未發(fā)生變化，但數(shù)值有所改變，2 齡、3 齡、4 齡、5 齡蠋蝽的瞬時(shí)攻擊率分別下降了62.23%、51.58%、74.67%、54.23%，處理時(shí)間分別延長了32.46%、100.00%、12.72%、41.28%，日最大捕食量分別下降了24.53%、50.01%、11.22%、29.23%，控害效應(yīng)分別下降了71.50%、75.80%、77.51%、67.61%。蠋蝽成蟲的瞬時(shí)攻擊率下降了34.42%，處理時(shí)間縮短了7.79%，日最大捕食量上升了8.42%，控害效應(yīng)下降了28.90%。

表4 左旋香芹酮和枯茗醇混合溶液處理各齡蠋蝽捕食功能反應(yīng)比較

2.3 左旋香芹酮和枯茗醇混合溶液致死中濃度劑量對蠋蝽搜尋效應(yīng)的影響

由圖1 可知，桃蚜的密度越小，蠋蝽的搜尋效應(yīng)越高，隨著桃蚜的密度增加，蠋蝽的搜尋效應(yīng)逐漸降低。左旋香芹酮和枯茗醇混合溶液處理后，在相同桃蚜密度下，各齡期蠋蝽的搜尋效應(yīng)與對照組相比均有所下降，表明其搜尋能力受到了不同程度的抑制。在桃蚜密度10 頭時(shí)，蠋蝽搜尋效率受到的抑制程度由大到小為4 齡＞2 齡＞3 齡＞5 齡＞成蟲；在桃蚜密度20 頭時(shí)，蠋蝽搜尋效率受到的抑制程度由大到小為2 齡＞3 齡＞4 齡＞5 齡＞成蟲；在桃蚜密度分別為30、40、60 頭時(shí)，蠋蝽搜尋效率受到的抑制程度由大到小均為3 齡＞2 齡＞5 齡＞4 齡＞成蟲。

圖1 左旋香芹酮和枯茗醇混合溶液對各齡期蠋蝽搜尋效應(yīng)對比圖

3 討論

天敵昆蟲對目標(biāo)害蟲的捕食能力大小直接決定了該天敵昆蟲能否有效進(jìn)行生物防治，而捕食功能反應(yīng)是測定捕食者捕食能力的一種重要方法[20]。在天敵昆蟲接觸一定濃度殺蟲劑時(shí)，其捕食功能反應(yīng)將受到影響。古德就等[21]研究發(fā)現(xiàn)，3 種殺蟲劑的亞致死濃度處理后，菜蚜繭蜂（Diaeretiella rapae M'Intosh）搜索寄主的能力和攻擊頻率均有所下降，且功能反應(yīng)模型由原來的Holling-Ⅱ型變?yōu)镠oning-Ⅲ型。張建華等[22]研究發(fā)現(xiàn)，4 種殺蟲劑的亞致死濃度處理后的星豹蛛（Pardosa astrigera L.Koch）捕食作用受到抑制，且功能反應(yīng)模型不再是Holling-Ⅱ型。

本研究表明，左旋香芹酮和枯茗醇混合溶液亞致死濃度處理后，蠋蝽捕食功能反應(yīng)模型符合holling-Ⅱ型，但相應(yīng)數(shù)值降低，具體表現(xiàn)為蠋蝽的瞬時(shí)攻擊率降低，對桃蚜的處理時(shí)間延長，最大日捕食量下降，控害能力減弱。其日捕食率受到的影響大小依次為3 齡＞4齡＞2 齡＞5 齡＞成蟲；瞬間攻擊率受到的影響由大到小依次為4 齡＞2 齡＞5 齡＞3 齡＞成蟲；處理時(shí)間受到的影響由大到小依次為3 齡＞2 齡＞5 齡＞4 齡＞成蟲；日最大捕食量受到的影響由大到小依次為3齡＞5 齡＞2 齡＞4 齡＞成蟲；控害能力受到的影響由大到小依次為4 齡＞3 齡＞2 齡＞5 齡＞成蟲。其中對3、4 齡蠋蝽的影響較大，對成蟲的影響較小。

搜尋效應(yīng)是捕食者在捕食過程中對獵物攻擊的一種行為效應(yīng)[23]，對研究捕食性天敵昆蟲的捕食潛力起重要作用，但蠋蝽在藥物處理下，搜尋效應(yīng)受到影響。本試驗(yàn)研究表明，左旋香芹酮和枯茗醇混合溶液亞致死濃度處理后，在桃蚜密度10 頭時(shí)，蠋蝽搜尋效率受到的抑制程度由大到小為4 齡＞2 齡＞3 齡＞5 齡＞成蟲；在桃蚜密度20 頭時(shí)，蠋蝽搜尋效率受到的抑制程度由大到小為2 齡＞3 齡＞4 齡＞5 齡＞成蟲；在桃蚜密度分別為30、40、60 頭時(shí)，蠋蝽搜尋效率受到的抑制程度由大到小均為3 齡＞2 齡＞5 齡＞4 齡＞成蟲。這與陳威[24]研究的3 種殺蟲劑對多異瓢蟲亞致死和李靜靜[25]的研究結(jié)論類似。因此，合理選擇殺蟲劑的劑量，使其控制在既能有效防治靶標(biāo)昆蟲又對天敵相對安全的范圍內(nèi)，減少對天敵的危害，對有害生物可持續(xù)綜合防治具有重要意義。