大蒜精油對灰茶尺蠖的作用方式研究

涂 娟，謝 楓，吳月坤，董 方，李小飛，楊菲穎，董 越

（江西省農業科學院 園藝研究所，江西 南昌 330200）

灰茶尺蠖（Ectropis grisescensWarren）屬鱗翅目尺蛾科（Geometridae）昆蟲［1］，是我國南方茶園危害最嚴重的食葉害蟲之一?；也璩唧对诮?年發生6～7代，以幼蟲取食葉片，暴發成災時將茶園啃食一光，猶如火燒，對茶葉的產量和品質影響極大［2］。該害蟲在暴發前期具有較高隱蔽性，不易被察覺，而一旦暴發，蔓延極其迅速，在短期內可將茶樹葉片甚至嫩莖食盡?；瘜W防治法因具有良好的速效性，仍是當前防治灰茶尺蠖的最常用手段，但長期大量使用化學農藥易對茶葉質量及茶園生態環境安全帶來風險［3］。綠色、生態是當前茶產業的發展方向，非常有必要研發綠色、安全的速效防治藥劑。

大蒜精油為大蒜（Allium sativumLinnaeus）中提取的一種天然物質，主要成分為大蒜辣素、大蒜新素以及多種硫醚化合物［4］。近年的研究表明大蒜精油對害蟲具有驅避、觸殺、拒食、熏殺等多種抑制作用［5-9］。本團隊在前期研究中采用大蒜精油對灰茶尺蠖進行了室內及田間藥效試驗［2］，結果表明：大蒜精油對灰茶尺蠖的致死濃度（LC50）為1038.60 mg/L，50%大蒜精油100～250倍液對灰茶尺蠖低齡幼蟲具有良好的速效性和持效性。大蒜精油成分復雜，對灰茶尺蠖的抑制作用方式尚不明確。本研究擬在前期基礎上進一步開展大蒜精油對灰茶尺蠖的作用方式研究，以期為大蒜精油灰茶尺蠖抑制劑的開發應用提供依據。

1 材料與方法

1.1 供試藥劑與試蟲

50%大蒜精油購于江西恒誠天然香料油有限公司，采用水蒸氣蒸餾法制得。

供試蟲源為灰茶尺蠖2～3齡幼蟲。試蟲在養蟲室內以茶樹嫩梢飼養，培養條件為溫度26±1℃、濕度75%、光周期L/D=14 h/10 h。

1.2 實驗方法

1.2.1 胃毒作用的測定 將50%大蒜精油按100、250、500、750、1000、1250、1500倍稀釋配制成多梯度濃度藥液作為處理使用，并設清水為空白對照。將新鮮茶梢浸入各處理液中5 s，待藥液干后，再分別置入放有20頭2齡幼蟲的500 mL玻璃瓶中。各濃度處理重復3次試驗，藥后1、3、7 d統計死蟲數，計算蟲口減退率、防治效果。蟲口減退率和防治效果計算方法如下：

1.2.2 觸殺作用的測定 采用點滴法［10］測定大蒜精油對灰茶尺蠖2齡幼蟲的觸殺作用。將配制好的藥液使用微量進樣器點滴0.5 μL點至蟲體的前胸背板上，各種濃度藥液重復5次試驗，單次試驗10頭試蟲，并另設空白對照。點滴處理后將試蟲置于500 mL玻璃瓶中，用新鮮茶葉飼養。處理7 d后檢查死蟲數量，計算校正死亡率。

1.2.3 非選擇性拒食作用的測定 采用葉碟法［11］測定大蒜精油對灰茶尺蠖2齡幼蟲的非選擇性拒食作用。采集新鮮茶樹葉片（第3～5葉）并用打孔器取直徑2 cm的圓片。葉碟放入處理液中浸3～5 s，自然晾干后將葉碟置入底部墊有濕潤濾紙、直徑10 cm培養皿中。每個培養皿放置4片葉碟，然后放入1頭饑餓5 h的2齡灰茶尺蠖幼蟲，并蓋上蓋子。各個處理組重復10次，另設空白對照。在幼蟲取食任一種處理約50%的葉碟總面積（約2片葉碟）時停止該幼蟲的取食選擇（本試驗為72 h），用坐標紙記錄取食葉面積（cm2），非選擇性拒食率的計算公式如下：

1.2.4 選擇性拒食作用的測定 采用葉碟法［11］測定大蒜精油對灰茶尺蠖2齡幼蟲的選擇性拒食作用。采集新鮮茶樹葉片（第3～5葉）用打孔器取直徑2 cm圓片。葉碟放入處理液中浸3～5 s，自然晾干后放入底部墊有濕潤濾紙、直徑10 cm培養皿中，每皿放置4片葉碟，處理和對照的葉碟各2片，交叉排列置于同一培養皿中，然后放入1頭饑餓5 h的2齡灰茶尺蠖幼蟲，蓋上蓋子。每個處理10次重復，另設空白對照。在幼蟲取食任一種處理約50%的葉碟總面積（約2片葉碟）時停止該幼蟲的取食選擇（本試驗為48 h），用坐標紙記錄取食葉面積（cm2）。選擇性拒食率的計算公式如下：

1.2.5 驅避作用的測定 采用行為選擇法［10］測試大蒜精油對灰茶尺蠖的驅避活性。將濾紙剪成等大的兩片分別作為處理組和空白對照組，將兩片濾紙相隔1.0 cm粘在直徑為10 cm的培養皿中，處理組均勻噴灑大蒜精油稀釋液500 μL。待溶劑揮發30 s后，然后將10頭3齡灰茶尺蠖幼蟲放在培養皿中心并蓋上皿蓋。試驗均重復5次。分別在2 h和4 h后統計出現在不同區域內的試蟲數量，計算驅避率PR為：

其中，Nc為出現在空白對照組區域的試蟲數量，Nt為出現在處理組區域的試蟲數量。1.2.6 殺卵作用的測定 采用浸卵法［12］測試大蒜精油對灰茶尺蠖的殺卵活性。將產下24 h內的卵分成單粒，粘貼于紙卡上做成卵卡，每張紙卡含20粒卵。將卵卡浸入處理液中10 s后取出，用濾紙吸取多余液后，放入10 cm培養皿內，置于25℃、空氣相對濕度80%、光周期L/D=14 h/10 h的條件下培養，待卵發育至將要孵化時，加入新鮮葉片供孵化的幼蟲取食。試驗重復3次，另設空白對照。每天觀察各組處理卵的孵化情況，待空白對照（清水）卵孵化后再觀察7 d，計算蟲卵的孵化率。

1.3 數據處理

應用Excel 2007與Origin 8.1軟件繪制圖表；應用SPSS 19.0軟件對數據進行統計分析，并采用Duncan’s新復極差法對試驗結果進行差異顯著性分析，對選擇性拒食試驗中的取食葉面積進行t檢驗。

2 結果與分析

2.1 大蒜精油對灰茶尺蠖的胃毒作用

大蒜精油對灰茶尺蠖低齡幼蟲具有較好防效，50%大蒜精油稀釋100～250倍后對灰茶尺蠖1～2齡幼蟲的藥后1 d防效達到100%（表1）。較高濃度大蒜精油對灰茶尺蠖具有較好防效，100～750倍液對灰茶尺蠖的防效與對照相比具有顯著性差異，但隨著使用濃度下降防效也會隨之下降，1000～1500倍液大蒜精油對灰茶尺蠖的防效與對照相比無差異顯著性。

表1 不同稀釋倍數大蒜精油對灰茶尺蠖的室內毒效結果

2.2 大蒜精油對灰茶尺蠖的觸殺作用

大蒜精油對灰茶尺蠖2齡幼蟲具有明顯的觸殺作用。從圖1可知，100倍液處理7 d后的校正死亡率高達94%，其他幾個劑量的死亡率分別為12%、10%、10%和26%。結果表明，隨著處理劑量的增加，觸殺作用顯著提高。

圖1 大蒜精油處理對灰茶尺蠖幼蟲的觸殺校正死亡率

2.3 大蒜精油對灰茶尺蠖的非選擇性拒食作用

大蒜精油對灰茶尺蠖具有明顯非選擇性拒食作用。從圖2可得出，相比于清水對照，50%大蒜精油100～500倍液處理后的葉碟被取食葉面積與處理液的濃度呈正相關。100～300倍液對2齡灰茶尺蠖幼蟲具有明顯的拒食作用，其中100倍液處理的試蟲全部死亡，取食葉面積為0；但大于400倍液處理后的葉碟產生的非選擇性拒食作用不明顯，與CK相比無顯著性差異。

圖2 大蒜精油處理灰茶尺蠖幼蟲對葉碟的取食葉面積

2.4 大蒜精油對灰茶尺蠖的選擇性拒食作用

大蒜精油對灰茶尺蠖具有明顯選擇性拒食作用。從圖3可得出，與CK對比，50%大蒜精油100～500倍液處理的葉碟被取食葉面積顯著降低，且與處理液濃度呈負相關。100～300倍液處理的試蟲全部死亡，處理后的葉碟被取食的葉面積為0。該結果說明高濃度大蒜精油液（本試驗為50%大蒜精油100～300倍液）對灰茶尺蠖幼蟲也具有較強的熏殺作用。

圖3 大蒜精油處理灰茶尺蠖幼蟲對葉碟的取食葉面積

2.5 大蒜精油對灰茶尺蠖的驅避作用

大蒜精油對灰茶尺蠖具有一定的驅避作用，2 h驅避率均高于64%，但不同稀釋比例處理的作用無顯著性差異（表2）。處理時間延長至4 h后，驅避率對比2 h的驅避效果有所降低，應該是大蒜精油揮發導致實際濃度出現下降所導致的。應進一步篩選和鑒定出大蒜精油對灰茶尺蠖具有顯著驅避效果的揮發性成分，同時研發延緩揮發的劑型，提高大蒜精油制品的緩釋效果，從而提高大蒜精油對灰茶尺蠖驅避作用的持效性。

表2 大蒜精油處理對灰茶尺蠖幼蟲的驅避率

2.6 大蒜精油對灰茶尺蠖的殺卵作用

所有處理的灰茶尺蠖卵的孵化率均為0，CK的孵化率為85.3%，這表明在室內試驗條件下，大蒜精油對灰茶尺蠖的殺卵作用明顯，但在田間防效試驗條件下的殺卵作用還有待后續進一步驗證。

3 討論

植物源殺蟲劑作用方式多樣，可通過毒殺、干擾昆蟲正常的行為及生長發育等方式來達到控制害蟲的效果［13］。本研究明確了大蒜精油對灰茶尺蠖具有胃毒、觸殺、拒食、驅避、殺卵等多種作用方式。胃毒、觸殺與非選擇性拒食作用效果與處理濃度呈正相關，其中100～250倍液處理胃毒作用差異顯著，100倍液處理觸殺與非選擇性拒食作用差異顯著。各濃度處理大蒜精油對灰茶尺蠖具有選擇性拒食作用，且在試驗中發現其對灰茶尺蠖幼蟲可能還具有較強的熏殺作用，有待在后續研究中進一步驗證。各濃度處理大蒜精油對灰茶尺蠖具有驅避作用，但各處理間無差異顯著性。所有處理的灰茶尺蠖卵的孵化率均為0，殺卵作用顯著，但在田間防效試驗條件下的殺卵作用還有待驗證。

不同萃取方法得到的大蒜精油所含成分和比例存在較大差異，但其主要成分均為含硫化合物［14］，其中二烯丙基三硫醚是大蒜精油中含量最高和最具有生物活性的成分，俗稱大蒜素［15］。Yang等［15］研究發現：大蒜精油對麥蛾和赤擬谷盜發揮抑制活性的主要成分為二烯丙基二硫醚和二烯丙基三硫醚。下一步應明確在大蒜精油對灰茶尺蠖的各作用方式中發揮主要作用的成分及其作用機理，為大蒜精油在灰茶尺蠖等蟲害防治上的應用提供理論支撐。

大蒜精油對環境安全，但其易揮發、自然降解導致在使用時會產生強烈的刺激性氣味，極大地限制了大蒜精油在植物病蟲防治領域的應用。為減緩大蒜精油活性成分的揮發，增加其在運輸和儲存中的安全性和穩定性，減少不良氣味對人體的刺激，需研發高效、無毒、穩定的大蒜精油劑型，如水乳劑［16］和微膠囊緩釋劑［17］。另外，除了在植物蟲害防治應用，大蒜精油在煙草花葉病毒［18］、辣椒疫病、炭疽病與根腐?。?9］、黃瓜疫?。?0］等植物病害防治領域也有較多成功的應用案例。下一步應評價大蒜精油對茶樹病害的防控效果，進一步探索大蒜精油及其復配產品對病蟲混發茶園的防控應用潛力。