7种中药材对菜豆象的致死作用及趋避性初步研究

廖应江 杨洪 戴仁怀 杨熙彬 江兆春 韦治艳

摘 要：植物源杀虫剂因其低毒、低残留、选择性强、害虫不易产生抗性等优点，成为研究和开发新型储粮防护剂的热点。本文选用植物中药材艾蒿、花椒、陈皮、细辛、丁香、香椿、桉树叶对仓储害虫菜豆象进行了致死和趋避研究。结果显示：7种中药材中，丁香粉、细辛粉、花椒粉和桉树叶粉对菜豆象成虫有较好的致死效果和驱避活性，而菜豆象对陈皮粉表现出一定的正趋性。丁香粉和细辛粉处理菜豆象成虫两天后校正死亡率能达到100%;当处理温度升高时，丁香粉和细辛粉杀死菜豆象成虫所需时间减少。在产卵选择和趋避效果上，丁香粉、细辛粉和花椒粉对菜豆象成虫表现出较强的驱避作用。丁香粉处理24h内驱避率达到V级以上，48h驱避率还有Ⅲ级;花椒粉和细辛粉处理12h驱避率达到Ⅲ级以上，48h后降到Ⅱ级，驱避效果显著。说明丁香粉、细辛粉和花椒粉对菜豆象具有较好的致死作用和驱避效果，可用于菜豆象的防治。

关键词：菜豆象;中药材;致死作用;趋避作用

中图分类号：S412文献标识码：A

文章编号：1008-0457（2020）04-0050-06 国际DOI编码：10.15958/j.cnki.sdnyswxb.2020.04.007

A Preliminary Study on the Lethal and Repellent Effects of Seven Chinese Medicinal Materials on Acanthoscelides obtectus

Abstract：Botanical insecticides have been becoming the focus of research and development of new storage grain protection agents because of their high efficiency， low toxicity， low residue， and strong selectivity to pests. the lethal effect and repellent effect of Chinese medicinal materials.The results showed that amongseven Chinese medicinal materials， E.caryophyllata， A.sieboldii， Z.bungeanum and E. robusta leaves have better lethal and repellent effect on A.obtectus adults， while the C.reticulata showed certain positive tendency to A.obtectus adults. Meanwhile， the crude death rate of A.obtectus adults in E.caryophyllata and A.sieboldii powder treatment can reach 100% after two days.When the treatment temperature increased， the time required for E.caryophyllata and A.sieboldii powder to kill A.obtectus anults was reduced. In terms of oviposition selection and avoidance effect， E.caryophyllata， A.sieboldii and Z.bungeanum powder show strong repellent effect on A.obtectus adults. The lethal effect rate of E. caryophyllata powder reached up to V grade after 24 h， and the lethal effect rate of E.caryophyllata powder still stayed at grade Ⅲafter 48 h.The repellent effect rate of Z.bungeanum powder and A.sieboldii powder up to grade Ⅲ in 12 h， and dropped to grade Ⅱ after 48h， the lethal effect and repellent effect were significant. Indicating that A.sieboldi， E.caryophyllata and Z.bungeanum have better lethal effect and repellent effect on A.obtectus and can be used for the control of A.obtectus

Keywords：Acanthoscelides obtectus; Chinese medicinal materials; lethal effect; repellent effect

菜豆象Acanthoscelides obtectus又稱大豆象，属鞘翅目Coleoptera豆象科Bruchidae，是危害多种豆类的重要害虫，其传播途径广，生态适应性强，繁殖速度快，在我国被列为农业和进境植物检疫性有害生物之一。菜豆象原产于中美和南美，经国际贸易和引种传入五大洲几十个国家等地区，如中国、日本、阿富汗，缅甸等豆类产地[1]。菜豆象发生隐秘，其为害主要发生在仓库内，田间也可为害，寄主较广，已记载的寄主有40多种，主要有菜豆、豇豆、赤小豆以及绿豆等[2]。

植物源杀虫剂是指通过提取植物体内某些化学物质对害虫产生特异性抑止作用的物质[3]。这些物质对昆虫具有胃毒、拒食、触杀、忌避以及抑制昆虫生长发育等多种生物活性，对天敌影响小，在环境中易降解，即使长期使用也不易产生抗性，能有效解决和改善昆虫产生抗性、残留以及污染等问题[4]。据报道，植物性物质作为杀虫剂和拒食剂的研究发展较为迅速，在全世界的近50万种植物中，约有1005种植物具有杀虫活性成分，有726种对昆虫具有拒食、忌避、引诱、引起昆虫不育和调节昆虫发育变态等作用[5]。例如：大蒜对玉米象 Sitophilus zeamais、赤拟谷盗Tribolium castaneum有忌避作用，而且粉碎的大蒜比完整的大蒜的忌避作用更显著[6];瑞香狼毒根粉对米象Sitophilus oryzae、谷蠹Rhizoperthadominica、玉米象具有较好的防治效果[7];艾蒿、茵陈蒿对玉米象、谷蠹、烟草甲Lasioderma serricorne有驱避作用[8];柏树叶片对赤拟谷盗成虫有较好的致死效果[9];利用苦楝籽粉压盖粮食表面对储粮害虫有很好的防治效果[10];日本扁柏、花椒、辽东蒿、野艾蒿等植物提取物对绿豆象Callosobruchus chinensis有一定的致死作用[11];侧柏叶挥发油及其活性单体对烟草甲和赤拟谷盗均具有一定的触杀和熏蒸活性[12];桑叶粉和桑叶精油对赤拟谷盗有较好的驱避作用[13]。这些结果表明，植物以及植物精油对仓储害虫具有一定的防控效果。因此，为了探索利用植物对防治菜豆象的可行性，本文研究了艾蒿、花椒、陈皮、细辛、丁香、香椿、桉树叶7种中药材对菜豆象的致死作用和趋避性影响，旨在为防治菜豆象和进一步探究植物源杀虫剂防治储粮害虫提供参考。

1 材料与方法

1.1 供试植物

丁香Eugenia caryophyllata Thunb的花蕾;花椒Zanthoxylum bungeanum Maxim的成熟果皮;细辛Asarum sieboldii Mip的根;艾蒿Artemisia Argyi Levl的叶片;陈皮Citrus reticulata Blanco或朱橘等多种橘类的皮;香椿树Toona sinensis的叶片;桉树Eucalyptus robusta的叶片。以上药材均在贵阳市中药材批发市场购得，晒干后的各种中药材用粉碎机粉碎后过20目筛备用。

1.2 供试虫源

菜豆象采自贵州省贵阳市花溪粮食市场，并在气候箱中进行人工饲养数代。将菜豆象成虫接种于菜豆（经60℃干燥4h）中饲养，待成虫产卵1周后将其移除，孵出幼虫在温度为（25±1）℃、相对湿度为（75±5）%，24h黑暗条件下继续多代饲养，以健康成虫（羽化1～3d）作为供试虫源。

1.3 供试器材

恒温气候箱、分析天平、1000mL的广口瓶、500的烧杯、塑料盒（长×宽×高：50cm×32cm×25cm）、保鲜膜、滤纸、培养皿等。

1.4 试验方法

1.4.1 7种中药材对菜豆象成虫的致死作用研究

参照韩群鑫等[14]试验方法并略有改动。采用拌粮法，称取10g菜豆分别放于直径9cm的培养皿中，称取各种中药材1g分别均匀撒布在装有10g菜豆的培养皿内，每培养皿放入30头菜豆象，加盖，黑暗，置于温度为20℃、25℃、30℃，相对湿度为（75±5）%的气候箱内饲养，每个处理3个重复，设置空白对照。每天检查1次，连续观察10d，每天检查并记录成虫累计死亡数，计算校正死亡率。

1.4.2 7种中药材对菜豆象成虫前期的致死作用研究

参考朱环等[15]试验方法并略有改动，称取各种中药材粉1g分别放入直径9cm装有10g菜豆的培养皿中并混匀。挑选40粒即将孵化的卵（经4d）放入培养皿中，置于气候箱中（25±1）℃饲养，每个处理重复3次，设置空白对照。5周后检查记录每个处理羽化虫数。

1.4.3 7种中药材对菜豆象成虫的趋避性研究

参照李川等[9]试验方法并略有改动，取一张与培养皿直径大小的滤纸，预先用滑石粉处理培养皿内壁和培养皿盖（预防试虫攀爬），称取0.5g各种药材粉与10g菜豆均匀放入半邊滤纸，接入菜豆象各30头，置于气候箱中黑暗处理，让其在处理和对照（5g菜豆）之间自由爬行。接虫1h、6h、12h、24h、36h、48h后统计两侧菜豆象的分布情况，重复次。驱避率计算公式：

PR=[（Nc-Nt）/（Nc+Nt]×100%

式中：PR为驱避率;Nc为对照面上的虫数;Nt为处理面上的虫数。驱避率取三次试验的平均值，并计算趋避率。根据驱避率的不同，将驱避效果[13]分为6个等级（0～V）。分级标准为：0级：无驱避作用;I级：0.1%～20%驱避率;II级：20.1%～40%驱避率;III级：40.1%～60%驱避率;IV级：60.1%～80%驱避率;V级：80.1%～100%驱避率。

1.4.4 菜豆象对7种中药材的产卵选择研究

称取200g菜豆（经60℃高温4h灭菌）放于500m烧杯中，称取各种中药材1g分别均匀撒布在装有菜豆的烧杯中，轻轻摇动烧杯，使各种中药材均匀分布在菜豆中，以不加中药材的菜豆作为对照。将各处理好后的烧杯放入大塑料盒中（长×宽×高：50cm×32cm×25cm），往塑料盒中接入240头菜豆象雌雄1：1配对，用保鲜膜将塑料盒密封，放入气候室（25±1）℃内正常饲养，用大头针扎孔透气。待塑料盒内的菜豆象全部死亡后将烧杯移出，用保鲜膜将烧杯密封，大头针扎孔透气，放入气候箱中，5周后统计菜豆象出虫量（由于菜豆象卵很小，跟中药材粉混在一起，以菜豆象成虫出虫量作为产卵选择的评价依据），重复三次。

1.5 数据分析

采用Microsoft Excel 2010和Origin 9.1进行数据处理和作图。采用SPSS 210统计软件对校正死亡率进行单因素方差分析和Duncans多重比较（P<0.05）。

死亡率（%）=（处理前活虫数-处理后活虫数）/处理前活虫数×100;校正死亡率（%）=（处理死亡率-对照死亡率）/（1-对照死亡率）×100。

2 结果与分析

2.1 7种中药材对菜豆象成虫的致死作用

不同溫度下7种中药材对菜豆象成虫的致死效果表明，丁香、细辛和花椒粉对菜豆象成虫具有较好的致死作用;同一温度下，随着处理时间的延长，校正死亡率增加，其中，丁香粉防治效果最佳，细辛粉次之，其次为花椒粉。艾蒿、陈皮和香椿粉对菜豆象无显著的致死作用。30℃下（图3），丁香、细辛和花椒粉分别在校正死亡率第1、第2、第3d达到100%;25℃（图2）下，处理2d后，丁香粉、细辛粉校正死亡率均能达到100%，而花椒粉需要6d;20℃（图1）下，丁香、细辛和花椒粉分别在第2天、第2天、第8天达到100%。表明在用这几种中药材对菜豆象进行防治时，环境温度越高，防治效果越佳。

2.2 7种中药材对菜豆象成虫前期的致死作用研究

图4为7种中药材对菜豆象成虫前期的致死效应。结果表明，丁香、细辛、花椒粉与对照死亡率差异显著;而陈皮粉、艾蒿粉、香椿粉与对照死亡率差异不显著。相同用量的丁香粉、细辛粉、花椒粉处理时，菜豆象成虫前期的死亡率分别达到了100%、97.5%、81.67%;陈皮粉、艾蒿粉、香椿粉和对照死亡率分别为28.33%、25.83%、25%、265%。说明在这7种中药材中，丁香粉、细辛粉、花椒粉对菜豆象成虫前期的致死效果最佳。

2.3 菜豆象成虫对7种中药材的趋避性

图5为7种中药材对菜豆象的驱避活性。从图5可知，7种中药材中丁香粉驱避作用最好，其次为细辛粉、花椒粉、桉树叶粉;而香椿、艾蒿粉驱避率在[-20%，20%]区间波动，呈现出在培养皿中随机的自然分布，表明无驱避作用;而陈皮粉则表现出有正趋性作用。丁香粉处理24h内趋避率达到V级以上，随着时间的推移，驱避率不断下降，48h后驱避率还有Ⅲ级;花椒粉和细辛粉处理在12h内驱避率达到Ⅲ级以上，48h后降到Ⅱ级，驱避作用显著。

2.4 菜豆象对7种中药材的产卵选择

图6为7种中药材对菜豆象的产卵选择，2.2的研究结果表明，菜豆象成虫前期在陈皮粉处理的死亡率与对照差异不显著，因此菜豆象产卵对陈皮粉有正趋性，陈皮粉处理出虫量大于对照（75头），出虫量为96.7头;丁香、细辛、花椒和桉树叶粉对菜豆象产卵表现出有驱避作用，丁香、细辛、花椒和桉树叶粉出虫量分别为2头、8头、17.3头、50.7头;而艾蒿和香椿粉则表现出既无趋性作用也无驱避作用。

3 结论与讨论

针对仓库中使用化学杀虫剂防治害虫出现的问题，采用环境友好，安全低毒的植物源杀虫剂成为储粮害虫防治发展的新方向。采用中草药植物源杀虫剂作为储粮谷物保护剂防治储粮害虫，既对环境友好，又能解决储粮害虫产生抗性等问题，具有广阔的应用前景。

本试验研究了7种中药材对菜豆象的致死效果和趋避效应。结果表明，相同处理条件下，丁香、细辛和花椒粉对菜豆象成虫致死效果显著，30℃下，丁香、细辛、花椒粉分别在第1天、第2天、第3天校正死亡率达到100%;相比25℃和20℃下效果更好，说明温度越高，防治效果越佳。在对成虫前期进行防治时，丁香、细辛和花椒粉也表现出极佳的防治效果，校正死亡率分别达到了100%、966%、75.06%。韩群鑫[16]等学者分别使用1g丁香、细辛和花椒粉对赤拟谷盗成虫进行防治时，丁香粉处理5d，细辛粉处理10d，成虫校正死亡率能达到100%，花椒粉处理20d后校正死亡率为88.9%;处理羽化24h内的赤拟谷盗时，1d后死亡率达到了100%，对1龄幼虫进行防治时，8h内赤拟谷盗幼虫死亡率达到100%[17]。该结果与本研究相比，丁香、细辛和花椒粉对菜豆象成虫的防效更佳。另外，又有研究表明，丁香提取物对绿豆象有较好的触杀活性，在合适的浓度下，绿豆象成虫的死亡率可达到100%[18];同样，以花椒精油处理赤拟谷盗卵后，其致死率可达到96.72%[19-20];郑素慧[21]等研究也发现，花椒精油对印度谷螟幼虫具有一定的致死作用。综上所述，丁香精油和花椒精油对仓储害虫有较好的防治效果。与本研究相比，丁香、细辛和花椒粉对仓储害虫的防治与其精油防治效果基本一致，而本试验中中药材较易获得，并且丁香、细辛和花椒粉具有低成本、方便简捷、安全环保、防治效果好等特点，可作为农户防治储粮害虫的保护剂。

7种中药材对菜豆象的驱避作用研究表明，丁香粉处理24h内驱避率达到V级以上，花椒粉和细辛粉达到Ⅲ级以上，防治效果显著，随着时间的延长驱避活性逐渐降低。韩群鑫[22]等学者研究结果表明，丁香对黑菌虫Alphitobius diaperinus有明显的驱避作用;同时，王秀芳[23]等采用丁香精油对烟草甲和胡华林[24]等使用花椒精油对米象成虫进行驱避试验，发现丁香精油对烟草甲和花椒精油对米象Sitophilus oryzae具有良好的驱避作用，但是随着时间的延长驱避率逐渐降低，这与本研究结果相一致。然而，陈琳[25]和罗倩[26]等学者在使用香椿对玉米象进行防治时，发现香椿对玉米象有较好的驱避作用;同时，袁海滨[27]等研究结果表明，辽东蒿精油、野艾蒿精油对绿豆象成虫具有较高的驱避活性，这与本试验研究存在差异，这可能是在具有杀虫活性的植物中，特定的植物对特定的害虫具有特异的作用效果[28]，因此，在利用香椿和艾蒿防治仓储害虫上，有待下一步深入研究。

自菜豆象入侵中国以来，传播迅速，农户中豆类种子损失相当严重，防治工作刻不容缓。本研究探讨了7种中药材对菜豆象的防治结果，结果表明丁香粉、细辛粉和花椒粉对菜豆象有较好的驱避和致死作用，较适合农户散装豆子进行防治。本研究只是初步研究，还需要进一步明确丁香粉、细辛粉和花椒粉不同浓度和时间对菜豆象的致死效果，另外，还需要深入探究丁香和细辛主要有效活性成分，从而为进一步开发植物源杀虫剂防治仓储害虫提供参考。

参 考 文 献：

[1] 王菊平，王小奇，吕芳，等. 菜豆象在中国的风险性分析[J].中国植保导刊，2006（5）：8-11.

[2] 刘永平，张生芳. 菜豆象在我国适生性的初步分析[J].吉林粮食高等专科学校学报，1995（4）：1-9.

[3] 侯华民，张兴. 植物精油杀虫活性的研究进展[J].世界农业，2001（4）：40-42.

[4] 张兴，馬志卿，冯俊涛，等. 植物源农药研究进展[J].中国生物防治学报，2015，31（5）：685-698.

[5] 杨凯凯，高德良，刘峰. 植物源杀虫剂的研究现状与展望[J].农药科学与管理，2011，32（7）：19-23.

[6] 谷艳芳，尚福德，薛敬忠，等. 几种植物性物质对赤拟谷盗的驱避作用[J].河南农业大学学报，1997（3）：78-80.

[7] 唐川江，侯太平，陈放. 瑞香狼毒防治仓储害虫的初步研究[J]. 粮食储藏，2001（4）：11-13

[8] 姚英娟，薛东，杨长举，等. 6种植物源粉剂与复配剂防治储粮害虫的效果[J].湖北农业科学，2006（1）：65-68.

[9] 李川，牛延鹏，王君实，等. 几种植物叶片对赤拟谷盗的致死及趋避作用研究[J].山西农业大学学报（自然科学版），2006（4）：355-356.

[10] 张磊. 利用苦楝籽中活性物防治杂拟谷盗和玉米象的研究[J].粮油仓储科技通讯，2011，27（3）：38-41.

[11] PARK I K， LEE S G， CHOI D H， et al. Insecticidal activities of constituents identified in the essential oil from leaves of Chamaecyparis obtusa against Callosobruchus chinensis （L.） and Sitophilus oryzae （L.）[J].Journal of stored products research， 2003， 39（4）：375-384

[12] 吴彦，张文娟，李志华，等. 侧柏叶对烟草仓储害虫烟草甲和赤拟谷盗的毒杀作用[J].烟草科技，2015，48（10）：31-35.

[13] 徐雯雯，吴珊珊，邓利玲，等. 桑叶粉和桑叶精油对赤拟谷盗的驱避效应及主要挥发性成分的GS-MS分析鉴定[J].中国粮油学报，2019，34（8）：110-118.

[14] 韩群鑫，陈帼仪，罗俏华，等. 丁香对赤拟谷盗蛹和成虫的致死作用[J].西南农业大学学报（自然科学版），2005（5）：111-114.

[15] 朱环，赵会义，戴仁怀，等. 惰性粉对菜豆象的致死效应评价[J].植物检疫，2018，32（1）：64-69.

[16] 韩群鑫，陈杰林，刘炳荣，等. 几种中药材对赤拟谷盗的致死作用及其趋避性研究[J].植物保护，2004（2）：60-63.

[17] 韩群鑫，罗俏华，陈帼仪，等.丁香对赤拟谷盗卵和幼虫的致死作用[J].植物保护，2006（3）：60-63.

[18] KIM S I ， ROH J Y， KIM D H ， et al. Insecticidal activities of aromatic plant extracts and essential oils against Sitophilus oryzae and Callosobruchus chinensis[J].Journal of stored products research， 2003， 39（3）：293-303.

[19] 赵雪娜，王建清.花椒精油抑制赤拟谷盗虫卵孵化作用的研究[J].中国粮油学报，2013，28（1）：82-87.

[20] 赵雪娜，王建清.东北青花椒精油对赤拟谷盗幼虫的熏蒸毒力研究[J].包装工程，2012（23）：9-13.

[21] 郑素慧，韩盛，徐斌，等.几种防治方法对印度谷螟防治效果研究[J].新疆农业科学，2016（5）：888-892.

[22] 韩群鑫，黄寿山. 几种中药材仓贮害虫对丁香的嗅觉行为反应[J].仲恺农业工程学院学报，2012，25（1）：1-5.

[23] 王秀芳，任广伟，王新伟，等. 植物精油对烟草甲触杀、熏蒸和驱避作用研究[J].中国烟草学报，2011，17（2）：67-70.

[24] 胡华林，王梓懿，王治芬，等. 两种植物精油对米象的驱避活性及其化学成分研究[J].广东农业科学2017，44（12）：116-123.

[25] 陈琳. 香椿提取物对玉米象的生物活性[J].安徽农业科学，2010，38（27）：15018-15019.

[26] 罗倩，邹荣灿，向准. 香椿提取物对储粮害虫玉米象的生物活性筛选[J].江西农业，2019（16）：99-102.

[27] 袁海滨，李玉双，赵欣阳，等. 3种植物精油对绿豆象成虫的熏蒸及驱避活性[J].吉林农业大学学报，2017，39（1）：28-31.

[28] 黄文，梁燕理. 植物源杀虫剂在粮食储藏中的发展前景[J].大众科技，2010（9）：126-127.