劉曉，耿軍，邢茂德，劉萍，劉 超

（淄博市農業(yè)科學研究院，山東淄博 255033）

0 引言

山東省作為棉花產業(yè)經濟大省，近年來受植棉比較效益降低等因素影響，棉花種植面積在逐年下降。棉花種植面臨與其他高效益作物間作套種或者輪作的生產模式，但是這種新的作物格局勢必會影響到棉田中害蟲-天敵的相互作用。而轉基因作物的種植也給不同生物的生態(tài)狀況帶來了各種直接和間接的影響，進而影響害蟲管理制度的改變導致害蟲的復發(fā)和變更[1]。隨著轉基因bt 棉的大面積推廣，棉鈴蟲成為次要害蟲，主要害蟲逐漸轉變?yōu)槊扪?、盲蝽蟓和煙粉虱。bt 棉大規(guī)模種植后所減少的殺蟲劑的使用是導致棉蚜、盲蝽蟓上升為主要害蟲的首要因素[2]。由此所引發(fā)的轉基因作物種植導致的物種種群演化和對農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的影響將成為農業(yè)生產中要考慮的問題。

種植誘集植物作為控制病蟲害發(fā)生的一種生物防治和農業(yè)防治手段，其應用已有超過百年的歷史[3]，20世紀70 年代以來已有多項研究表明可以利用種植誘集植物來防治棉花、玉米、大豆等作物上的害蟲[4-6]。目前棉花種植面臨的主要問題是節(jié)本增效，減少用工，合理利用誘集植物能夠減少化學藥劑使用，有效保護天敵，維持農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的調控能力。本研究對這一措施在棉田害蟲防治效果方面進行了綜述，為棉田害蟲的科學治理提供依據。

1 棉田誘集植物的主要類型

根據誘集植物控制害蟲的作用機制不同，可將棉田誘集植物大致分為傳統(tǒng)誘集植物、保育天敵誘集植物和害蟲忌避植物。

1.1 傳統(tǒng)誘集植物

1.1.1 傳統(tǒng)誘集植物作用機制 傳統(tǒng)誘集植物又稱陷阱植物，作用是吸引靶標害蟲取食或產卵，從而減少害蟲對主栽作物的危害[7]。植食性昆蟲在寄主選擇過程中，主要依靠嗅覺、視覺、味覺等感覺器官尋找寄主[8]。而誘集植物的作用機制就是通過物理或化學特性影響害蟲的感覺器官，使其具有比主栽作物更強的引誘力。

1.1.2 傳統(tǒng)誘集植物的應用 在棉田種植玉米、高粱誘集帶，可起到誘集棉鈴蟲和玉米螟產卵的作用[9-10]，玉米喇叭口期可誘到大批棉鈴蟲成蟲[11]。研究表明，在棉田四周種植玉米誘集帶，棉田棉鈴蟲著卵量可降低20%[12]。路獻勇等[13]在棉田間作糯玉米發(fā)現(xiàn)，在棉蚜發(fā)生的高峰期，間作田棉蚜有翅蚜和無翅蚜數量均顯著低于棉花單作田，且以棉花與糯玉米面積比為3:1 的間作模式對棉蚜的控害作用最為明顯。

王春義等[14]研究表明煙草和苘麻對煙粉虱和棉鈴蟲都有很好的誘集作用，在棉田周圍散種煙草和苘麻再進行施藥防治有很好的控制效果，且應種植不同播期的苘麻以維持其對煙粉虱的誘集作用[15]。飯豇豆對中黑盲蝽具有明顯的誘集效果，而綠豆對綠盲蝽的誘集效果相當明顯[16]。雒珺瑜等[17]研究了9 種誘集植物對棉田盲蝽（主要是綠盲蝽）的誘集效果，結果表明苘麻的誘集效果最好，平均百株盲蝽可達421.9頭。開花期較長、花量大是苘麻誘集綠盲蝽數量多的重要因素，因此在篩選棉田間作誘集植物時應選擇花期時間長、開花集中且花量大的植物。

1.2 保育天敵誘集植物

1.2.1 誘集天敵作用機制 保育天敵誘集植物又稱為生物輔助控制型誘集植物[18]，是指誘集植物通過顏色、揮發(fā)性化學物或分泌物等吸引靶標害蟲的天敵，并為天敵提供食物和寄宿條件，從而控制害蟲的發(fā)生和數量[19-20]。

1.2.2 保育天敵誘集植物的應用 棉田間作玉米、苜蓿、油菜等作物可吸引天敵或為天敵繁育提供場所，有利于增加棉田天敵數量，控制和減輕棉田害蟲為害。棉田種植玉米誘集帶可使瓢蟲和草蛉提前進入棉田,為棉田害蟲儲備天敵。試驗表明，瓢蟲在玉米誘集帶上出現(xiàn)的時間要比處理棉田和對照棉田早2周[21]。崔金杰等[22]還研究了種植單季玉米誘集帶和雙季玉米誘集帶對棉田中天敵數量和種類的影響，結果表明棉田種植雙季玉米誘集帶對于保護增殖自然天敵，增加群落的穩(wěn)定性更為有效。間作高粱誘集帶可為稻綠蝽的天敵寄蠅、溝卵蜂、花蝽、大眼長蝽等提供庇護場所[23]，在稻綠蝽第二發(fā)生高峰期亂致死率可達57%[24]。

棉田間作的苜蓿帶中苜蓿彩斑蚜比棉蚜發(fā)生早10～15天，因此保育了大量的天敵。在棉田中棉蚜的數量激增階段，苜蓿帶中棉蚜的主要天敵（瓢蟲類、草蛉類和食蚜蠅類）數量可達到棉田中天敵數量的13.65倍。因此，在棉蚜數量激增初期，刈割苜蓿帶迫使天敵適時進入棉田，對棉蚜有很好的控制效果[25]。

棉田間作油菜對瓢蟲、蚜繭蜂有一定的誘集作用。在棉花苗期，種植油菜誘集帶的棉田中捕食性天敵的初發(fā)期可比對照田提前5～15天，蚜繭蜂以及瓢蟲等捕食性天敵明顯增多，可明顯減輕苗蚜的發(fā)生及為害。研究表明，在種植油菜和高粱誘集帶的棉田中，蚜繭蜂的寄生率在苗蚜和伏蚜高峰期分別為對照田的1.8倍和11.11倍[26]。且不同品種間油菜對天敵和害蟲的誘集數量存在明顯差異[27]。

1.3 驅避害蟲植物

1.3.1 驅避機制 許多植物在生長過程中為抵御害蟲侵害往往會產生一些對害蟲有驅避、觸殺、胃毒、拒食作用的物質，如生物堿類、萜類、黃酮類等[28]。常見有驅蟲作用的植物多分布在馬鞭草科、龍腦科、桃金娘科、柏科、菊科、蕓香科、唇形科、姜科、月桂科和禾本科等[29]。如唇形科中迷迭香、薄荷常用作驅蟲植物與作物間作[30]。驅避植物的驅避機制主要包括以下2 種：一種是通過干擾昆蟲的嗅覺系統(tǒng)，使其無法正確感知目標；另一種是通過激活昆蟲嗅覺神經元，使其自動躲避[31]。

1.3.2 驅避植物的應用 在棉田間作害蟲的低嗜好性植物，可有效降低棉花植株上的蟲口密度[32]。如間作芹菜、蔥、韭菜、茴香、芫荽、花生可以明顯降低棉花上煙粉虱成蟲的數量，其中芹菜對煙粉虱的驅避作用更強[33]。大蒜中含有的次生化合物大蒜素和含硫化合物對蚜蟲、紅蜘蛛有明顯的驅避作用[34-35]，大蒜秸稈的提取物對二班葉螨和山楂葉螨也有驅避活性[36]；胡盧巴中含有的香豆素氣味能減少棉蚜的遷入量，對蚜蟲的繁殖和危害有一定的控制作用。試驗證明，當棉花和胡盧巴以2:1 間作時，可使棉蚜減少72.4%，減少用藥3～4 次[37]。在棉田中種植蓖麻能夠顯著降低3 代棉鈴蟲的落卵量，并對煙粉虱和小花蝽也有趨避作用[38]。許多中藥材具有特殊的氣味，此類植物也作為驅避植物開展了相應的研究[39-40]。尹海辰等[41]研究了5 種中藥材提取物對綠盲蝽和中黑盲蝽的嗅覺反應，結果表明云木香、香加皮、黃柏對綠盲蝽有明顯的趨避作用，而中黑盲蝽對花椒和云木香表現(xiàn)出顯著的驅避性。

2 誘集植物的優(yōu)勢與前景展望

2.1 誘集植物的優(yōu)勢

2.1.1 增加生物多樣性 農作物種植單一造成生物多樣性減少，有利于害蟲的發(fā)生，且容易引起害蟲爆發(fā)。棉田害蟲如棉鈴蟲、綠盲蝽、煙粉虱等大都屬于多食性害蟲，可利用棉田間作誘集植物打破單一作物結構，增加生物多樣性、改善棉田環(huán)境、控制害蟲的發(fā)生[42]。如在棉田中間作苜蓿帶，處理棉田中天敵群落的物種豐富度、豐富度指數及多樣性指數均高于常規(guī)單種棉田，且可有效減少棉蚜的數量[43]。

2.1.2 有利于保護環(huán)境，降低成本 使用化學農藥引起的“農藥殘留問題、有害生物再度猖獗及生物抗藥性”問題已成為全球亟待解決的難題，嚴重影響農產品質量安全，對人類身體健康造成了威脅。利用種植誘集植物來防治害蟲，可減少化學藥劑的使用量和使用次數，從而減少對環(huán)境的污染。有的誘集植物還具有固氮作用，如在棉田中種植羽扇豆不僅能夠增加天敵的數量，還能為棉花提供氮肥[44]，從而減少肥料投入，降低成本。

2.1.3 增加經濟效益 有的誘集植物在發(fā)揮害蟲防治作用的同時本身還具有較高的經濟價值，在獲得棉花收益的基礎上還能增加一部分收益。如在棉田中間作大蒜、中藥材等價值較高的作物可有效彌補誘集植物占用棉田面積的損失，保障農民的經濟利益，使得此種植模式得以大面積推廣。

2.2 誘集植物研究前景與展望

2.2.1 進一步優(yōu)化種植結構 有試驗表明通過種植誘集或趨避植物，利用害蟲對不同植物選擇的差異性可以起到控制害蟲、減輕為害的作用[45]，但是誘集植物與主栽作物之間在種植結構和功能配置方面還應進一步優(yōu)化。比如芹菜、韭菜等蔬菜類的誘集植物需水量較大，和棉花相比要增加灌溉次數，增加管理成本。由于間作植物占用了棉花行間土地，會對后期的鋤草施肥等農事管理造成一定的影響。

2.2.2 篩選高效、高價值的誘集植物種類 誘集植物的主要作用是作為一種害蟲防治的輔助手段，實際生產中往往只注重主栽作物如棉花的產品收獲，將誘集植物丟棄或者不收獲產品，造成浪費土地資源的利用率降低，減少經濟收益。因此還應篩選既具有高效的害蟲防控效果又有較高的經濟價值的誘集植物，以彌補占用棉花行間土地的損失。此外還應該在不同的棉區(qū)進行誘集植物篩選，以符合不同地區(qū)的生產實踐需要。

2.2.3 研究誘集植物揮發(fā)性化學物質 目前已發(fā)現(xiàn)的植物次生物質已超過10萬種[46]，而這種植物揮發(fā)性次生物質能夠影響植食性昆蟲寄主選擇、交配、產卵、取食和生長發(fā)育[47]?？梢酝ㄟ^分離鑒定棉田誘集植物或趨避植物中的揮發(fā)性次生化合物，篩選出能夠引起棉田害蟲或天敵昆蟲趨性反應的物質，從而對棉田害蟲的行為進行調控。還可以利用這種信息物質作為先導物，進而開發(fā)新型生物農藥，可以減緩害蟲抗藥性，減少傳統(tǒng)化學農藥的使用，保護生態(tài)環(huán)境。

2.2.4 研究大田模式下害蟲防治配套技術 目前大部分研究僅僅是局限于試驗田中誘集植物對害蟲的防治效果，相應的大田試驗較少，因此大面積種植誘集作物起到的防控效果還未可知。有研究表明誘集作物與主栽作物種植數量相差太大會引起“誘導嗜好性”，即會增加植食性昆蟲對主栽作物的嗜好性而降低對誘集植物的嗜好性[48]，可在誘集植物上施用性誘劑或化學信息素來增強誘集植物的吸引力[49-50]。所以大田模式下棉花與誘集植物的種植方式、種植比例、種植密度等還應進一步研究。而且間作誘集植物模式下害蟲的種類、數量和發(fā)生時期與單一大田種植也會發(fā)生變化，隨之害蟲的化防手段也應做出相應的調整。因此，應系統(tǒng)研究大田條件下間作誘集植物的害蟲防治配套技術。