利用植物次生代谢物防控设施大棚辣椒烟粉虱研究进展

摘要：烟粉虱是辣椒的主要虫害之一，严重影响辣椒的产量及品质。本文综述了我国利用诱集植物和趋避植物防控辣椒烟粉虱的研究进展，以期对农业生产提供一定的帮助。

关键词：辣椒；烟粉虱；植物次生代谢物；设施大棚

中图分类号：S433.3；S482.1 文献识别码：A 文献编号：1005-6114（2024）06-009-03

烟粉虱（Bemisia tabaci）也称甘薯粉虱、棉粉虱等，为半翅目粉虱科小粉虱属，于1889年首次在希腊的烟草上发现并命名，是一种多食性的世界性害虫［1］。目前已知烟粉虱能够为害茄科、葫芦科、十字花科、豆科、菊科和大戟科的蔬菜、花卉、果树、园林植物等600多种植物，且能够传播毛形病毒（Crinivirus）、菜豆金黄花叶病毒（Begomovirus）、甘薯病毒（Ipomovirus）等200多种病毒［2］；因其寄主范围广、对环境适应性强、对作物为害严重、对化学农药能迅速产生抗性而被冠以“超级害虫”称号。

我国是世界第一大辣椒消费国，年产量稳居世界第一，2021年辣椒种植面积达82.7万hm2，占全球种植面积的36.72%，种植范围覆盖全国28个省（区、市），经济总产值高，居蔬菜之首位，已成为许多县市的支柱产业，规模不断扩大。烟粉虱作为辣椒的主要虫害之一，不仅传播病毒病，而且能够分泌蜜露诱发煤污病，影响植株的光合作用，降低果实的商品性，严重时能减产95%［3］。有研究表明，在最佳发育温度（26～28℃）烟粉虱完成1个世代仅需19～27 d［4］。设施大棚因其为作物提供了适宜的光温水气，同时也为病虫害的发生提供了良好的生长环境。因此，设施大棚内该虫的发生率更高、危害更严重，针对设施大棚内烟粉虱的防控尤为重要。

在农业生产中，种植户习惯性采用化学防控、物理防控、生物防控相结合的综合防控方法，尤其偏好使用化学农药。近几年的抗药性监测结果显示，烟粉虱对有机磷类、烟碱类、除虫聚酯类等杀虫剂都产生了不同程度的抗药性，防控难度逐渐增加［5］。然而，大多数种植户用药不规范，只注重防控成虫，并且对烟粉虱防控时期把握不准，存在施药不及时、施药浓度大、用药不准确、多种药剂混用、频繁施药等不规范行为，导致“虫难防、药无用”的现象频发［6］。如何开辟新的路径，研究出更多的防控新药剂、新方法、新技术，成为科研人员的研究重点。

植物次生代谢物是由次生代谢产生的一类细胞生命活动或植物生长发育正常运行的非必需的小分子有机化合物。目前已经探明，植物次生代谢物是植物对环境的一种适应，是在长期进化过程中植物与生物和非生物因素相互作用的结果。在对环境胁迫的适应、植物与植物之间的相互竞争和协同进化、植物对昆虫的危害、草食性动物的采食及病原微生物的侵袭等过程的防御中起着重要作用。如迷迭香的提取物能够有效减轻菜豆炭疽病的严重程度，抑制番茄霜霉病、黄瓜枯萎病发生［7］；迷迭香精油对二斑叶螨、温室粉虱等害虫具有很好的灭杀作用［8，9］；此外，迷迭香与茶树间作还能有效降低茶树上茶尺蠖的为害程度［10］。利用植物次生代谢物影响昆虫的行为从而达到防控目的，不仅能够降低生产成本、节本增效，而且能够满足人民对农产品的营养成分、安全性、口感等方面更高的要求，因此逐渐成为了一个新的研究热点。

1 作为植物源杀虫剂

常见的植物源杀虫剂5%除虫聚酯乳油、5%鱼藤酮微乳剂等被报道成功应用于辣椒烟粉虱的防治实践。前者来源于除虫菊，对昆虫有触杀和麻痹作用，后者通过抑制线粒体呼吸链，引起害虫呼吸系统障碍，麻痹而死［11］。这两种植物源杀虫剂与其他杀虫剂相比持效期长、残留量低，适宜在虫口基数低的虫害发生初期使用。

2 作为行为调控剂

有研究表明，存在多种寄主时，烟粉虱成虫取食以及产卵具有一定的选择性［12］，不同寄主对烟粉虱的寄主选择行为有不同的影响，或是趋避或是诱集；尤其是在相对封闭的保护地环境下，利用嗜好植物或者非敏感植物对烟粉虱进行诱集或者趋避作用相结合的“推-拉”方式，取得了很好的防控效果［13］。

2.1 趋避作用

目前发现对辣椒烟粉虱具有较好趋避作用的植物有蓖麻、芹菜等。在主栽作物周围种植趋避作物，形成一层保护屏障，能够有效降低主栽作物虫口数［14］。

2.1.1 蓖麻套作

蓖麻是一年生或多年生草本植物，适应性强，在我国分布广泛，具有较高的经济价值，是一种能替代石油的可再生型绿色油品资源及重要的工业原材料，并具有一定的药用价值。蓖麻含有丰富的杀虫活性物质，其特殊气味能够趋避烟粉虱。蓖麻毒素能够灭杀桃蚜、天幕毛虫、小菜蛾等害虫，也能较好地抑制小菜蛾化蛹［15］，对赤拟谷盗和锈赤扁谷盗这两种储粮害虫的成虫也具有较强的驱避作用［16］。与蓖麻间作套种，对多种田间害虫的发生具有较好的防控作用。设施大棚种植辣椒时，在辣椒定植后进行蓖麻穴盘育苗，苗龄1个月左右定植，根据大棚的高度及大小，可在大棚外侧种植一圈蓖麻作为保护屏障，也可在棚内沿立柱种植，均能够有效的阻止外界烟粉虱迁入大棚内［17］；此外，蓖麻高1 m左右时，及时剪掉蓖麻头进行打顶，以防其影响辣椒采光。

2.1.2 间作芹菜

国内关于芹菜对烟粉虱的控制作用及作用机理研究较多，钟苏婷等［18］研究发现黄瓜和芹菜相邻种植可以显著降低黄瓜上烟粉虱成虫的虫口数，高有华等［19］发现棉田中间作花生、茴香、芫荽、芹菜、韭菜对B型烟粉虱的诱集率明显降低，陈传翔等［20］采用辣椒与芹菜5∶1的方式间作，烟粉虱的虫口减退率可以达到73.33%。在辣椒周边种植2行芹菜可以取得较好的烟粉虱防控效果，生产管理方便，省工省时，提高了土壤利用率及综合效益；此外，不同品种芹菜以及芹菜不同生育期所含的驱虫活性物质明显不同，其中芹菜抽薹期驱虫活性物质含量最高，对烟粉虱的驱虫作用也较强［21］。在实际种植中，调整播期可让芹菜生长中期稍早于烟粉虱暴发期，使得芹菜对烟粉虱的趋避作用发挥到最优水平。

2.2 诱集作用

诱集作用是利用害虫嗜好性明显高于主栽作物的植物来吸引害虫，从而达到保护主栽作物的目的。在利用诱集植物的同时，需注意防止烟粉虱过度繁殖而成为虫源地。因此，生产上要注意在烟粉虱虫口密度较高时，及时采取隔离和施药配套相结合的方式，降低虫源基数，防止烟粉虱往辣椒转移扩散。

周福才等［22］对烟粉虱的寄主选择性进行了研究，发现相对于芹菜和辣椒，烟粉虱对黄瓜、花椰菜、茄子等具有更强的嗜好性。但不同学者的研究结果有所差异，何成兴［18］研究表明，在11种寄主植物混栽情况下，烟粉虱对寄主的选择有相当高的专化性，偏好顺序由高到低依次为白花菜豆、南瓜或西葫芦、红花菜豆、茄子、马铃薯、番茄、辣椒、龙葵、黄瓜、黑子南瓜；丁雪玲等［23］研究也发现烟粉虱成虫明显嗜好黄瓜，然后是甘蓝、番茄、茄子、豇豆、四季豆、西葫芦、丝瓜等，对毛豆、苘麻、辣椒的嗜好性较差。

高红胜［24］研究发现，在薄荷、苘麻、九层塔等9种植物上，烟粉虱对薄荷和苘麻的选择性更高，薄荷、苘麻分别与露地辣椒1∶1间作，可以很好的诱集烟粉虱，明显降低辣椒上烟粉虱虫口数；此外，也有研究发现设施辣椒烟粉虱对反枝苋具有取食趋好性［25］。为避免反枝苋入侵辣椒主栽区，在辣椒定植前2周，距离辣椒种植区外缘一定距离集中种植反枝苋作为诱集带，能够很好地防控烟粉虱发生，对成虫和若虫的控制效果能够达到85.3%和90.5%。

从上述研究结果可以看出，不同地区烟粉虱对不同作物的嗜好性、同种作物不同品种对烟粉虱的诱集作用均有差异；同时，不同间套作方式，防控效果也不尽相同。但在前人研究的基础上，进一步明确黄瓜、菜豆、南瓜或西葫芦、番茄、茄子、薄荷、苘麻等对辣椒烟粉虱的诱集作用，为广大种植户及生产经营者提供更准确的技术支撑。

3 诱导植物产生抗生性物质

植物作为大多数植食性昆虫的重要营养物质来源，能够为其提供氨基酸、可溶性糖等，这些营养物质含量又在一定程度上影响着昆虫的发育历期。植物体内的类黄酮和酚类物质也是重要的抗生性物质［26］。在一定范围内，寄主植物体内可溶性糖、黄酮类、酚类化合物越低，游离脯氨酸含量越高，烟粉虱种群数越高［27］。因此，可以通过影响植物体内相关物质变化，进而达到防控病虫害的目的。比如，通过外源茉莉酸甲酯诱导辣椒烟粉虱抗性相关次生代谢物及驱虫挥发物含量的变化，进一步延长烟粉虱的发育历期，降低存活率，从而达到防控虫害危害的目的［26，28］。上文中提到芹菜与辣椒间作，能够有效降低辣椒上虫口数。通过对该模式下辣椒相关生化物质进行检测分析，发现辣椒叶片中可溶性糖、黄酮类、总酚的含量与间作芹菜密度呈正相关，与脯氨酸含量呈负相关，与防虫效果在一定范围内呈正相关［29］。

4 结语

在农业病虫害防控中，无论是选用抗病品种、培育壮苗、加强田间管理、适时适期适量施肥施药、覆膜趋避，还是间套种趋避植物，都是为了营造病虫害不适宜的生长环境，从而降低其危害。在采取常规的综合防控措施之外，建议配套采取镶嵌种植方式，即综合利用蓖麻、芹菜等趋避作物和薄荷、反枝苋、茄子等诱集作物配套种植；该种植模式一方面能够优化不同科的蔬菜在田间排布模式，丰富田间生物多样性，使得田间轮作、栽培方式、土壤微生物以及养分平衡更加合理；另一方面，不同作物间套种能改善田间小气候，提高光能利用率，提高作物产量，同时利用蔬菜种类间的化感作用，促进田间生态系统的稳定平衡，降低烟粉虱及病毒病的为害，最终有助于减少化学农药的投入使用，降低农业面源污染，保护生态环境，促进农业绿色可持续发展。

随着我国农业的发展，政府对农药制剂行业的监管政策越来越严格，对环保和安全的要求也越来越高，利用植物次生代谢物开发新的有机农药（即生物农药）是农药制剂行业重要的发展方向之一。目前，利用植物次生代谢物防控病虫害的田间效果还不稳定，受环境影响明显，群众接受度低；植物次生代谢物提取难度大，费用高，科研与实际应用脱节，这些均严重制约着该领域的发展。未来可以从以下两方面着手，一是优化植物次生代谢物的提取工艺，节本增效；二是多点试验布局，研发更多化感作用明显且效果稳定、适应性广的种植模式或作物，明确作用机理，加强成果示范推广应用。

参考文献

［1］ 洪晓月，丁锦华，苏建亚，等.农业昆虫学（2版）［M］.北京：中国农业出版社，2007.

［2］ 范运运.基因组重组影响媒介昆虫传播双生病毒的特性和机制［D］.杭州：浙江大学，2023.

［3］ 杨爱民，周福才，胡其靖，等.烟粉虱对辣椒产量和品质的影响［J］.扬州大学学报，2014，35（1）：86-89.

［4］ 吴秋芳，花蕾.烟粉虱研究进展［J］.河南农业科学，2006（6）：19-24.

［5］ 褚栋，张友军.近10年我国烟粉虱发生为害及防治研究进展［J］.植物保护，2018，44（5）：51-55.

［6］ 曹爱兵，姚瑶，陈长军，等.我国蔬菜农药的登记、残留现状及安全使用［J］.江苏农业科学，2023，51（22）：8-14.

［7］ 姚旭颖，乔竹稳，单喜臣，等.迷迭香抗植物病原菌活性研究［J］.齐齐哈尔大学学报（自然科学版），2012，28（1）：61-62，71.

［8］ Tak J H，Jovel E，Isman M B. Effects of rosemary，thyme and lemongrass oils and their major constituents on detoxifying enzyme activity and insecticidal activity in Trichoplusia ni［J］.Pesticide Biochemistry and Physiology，2017，140：9-16.

［9］ Mireamailli S. Assessing the efficacy and persistence of rosemary oil as a miticide/ insecticide for use on greenhouse tomato［D］.Tehran：The University of Tehran，2001.

［10］ 马丹凤，朱梓康，王雨旺，等.迷迭香在植物生产中的应用研究进展［J］.黑龙江农业科学，2023（7）：113-121.

［11］ 李秋荣，咸文荣.4种杀虫剂对设施辣椒烟粉虱的田间防效评价［J］.青海农林科技，2022（2）：69-72.

［12］ 何成兴，任顺祥，吴文伟，等.烟粉虱对寄主植物的嗜食性评价［J］.动物学研究，2011，8（32）：29-32.

［13］ 陆海锋，石英跃，胡军明，等.间作芹菜和薄荷对设施辣椒烟粉虱的控制作用［J］.环境昆虫学报，2017，39（4）：778-783.

［14］ 赵斌，周福才，李传明，等.蓖麻和茼麻叶片粗提物对大棚番茄烟粉虱的作用［J］.扬州大学学报（农业与生命科学版），2010，31（4）：86-89.

［15］ 温燕梅，冯亚非，郑明珠.蓖麻不同部位杀虫活性成分蓖麻碱的提取及含量［J］.农药，2008，47（8）：584-585，606.

［16］ 邓天福，王争艳，尉吉乾，等.蓖麻等植物提取物对两种储粮害虫的活性研究［J］.河南农业科学，2008（3）：69-70.

［17］ 周福才，杨爱民，陈学好，等.设施蔬菜烟粉虱生态控制技术研究［J］.扬州大学学报（农业与生命科学版），2014，35（3）：75-79.

［18］ 钟苏婷，李耀发，秦玉川，等.B型烟粉虱对辣椒、芹菜、黄瓜寄主选择作用的研究［J］.中国生物防治，2009，25（增1）：18-23.

［19］ 高有华，于江南，马斌，等.棉田间作蔬菜防治B型烟粉虱［J］.植物保护，2010，36（6）：159-161.

［20］ 陈传翔，谢洪芳，周福才，等.连栋大棚内辣椒烟粉虱的绿色防控研究［J］.环境昆虫学报，2018，40（3）：669-675.

［21］ 涂洪涛.不同芹菜品种对黄瓜上烟粉虱的防控及其机理探究［D］.北京：中国农业大学，2014.

［22］ 周福才，黄振，王勇，等.烟粉虱（Bemisiatabaci）的寄主选择性［J］.生态学报，2008，28（8）：825-831．

［23］ 丁雪玲，赵建伟，姚凤銮，等.利用诱集植物防治烟粉虱的研究［J］.福建农业学报，2015，30（5）：504-508.

［24］ 高红胜，韩杜斌，周福才，等.间作嗜好植物对辣椒烟粉虱的控制作用［J］.长江蔬菜，2019（12）：73-76.

［25］ 李秋荣，李富刚，来有鹏，等.反枝苋对设施辣椒烟粉虱的诱集作用［J］.西南农业学报，2019，28（3）：481-488.

［26］ 邬亚红.外源茉莉酸甲酯增强辣椒对烟粉虱抗性的作用研究［D］.扬州：扬州大学，2020.

［27］ 季春梅.瓜蚜侵染对黄瓜叶片次生代谢物质及相关酶活性的影响［D］.泰安：山东农业大学，2011.

［28］ 吴晓霞，何菁，周福才，等.不同烟粉虱抗性辣椒对外源茉莉酸甲酯的生理响应［J］.生态学杂志，2019，38（3）704-709.

［29］ 衡森，任锦彦，韩杜斌，等.间作芹菜对辣椒抗烟粉虱特性的影响［J］.植物保护学报，2023，50（1）：146-152.