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摘要 ：采用大蒜精油对灰茶尺蠖进行了室内及田间药效试验，结果表明大蒜精油对灰茶尺蠖的致死中浓度（LC50）为1 038.60 mg/L，50%大蒜精油100～250倍液对灰茶尺蠖低龄幼虫具有良好的速效性和持效性，建议生产中可在灰茶尺蠖1～2龄幼虫发生期喷施100～250倍液大蒜精油。这一结果为开发大蒜精油作为茶树主要害虫的新型低毒高效植物源药剂提供了依据。
关键词 ：大蒜精油; 灰茶尺蠖; 室內毒力; 田间防效
中图分类号：
S 435.711
文献标识码： B
DOI： 10.16688/j.zwbh.2020066
Toxicity test and field efficacy of Allium sativum oil against Ectropis grisescens
XIE Feng1， TU Juan1， DONG Fang1， LI Xiaofei1， WU Yuekun1， JIN Lingli1， XIAO Qiang2*
（1. Institute of Horticultural Sciences， Jiangxi Academy of Agricultural Sciences， Nanchang 330200，
China; 2. Tea Research Institute， Chinese Academy of Agricultural Sciences， Hangzhou 310008， China）
Abstract
Toxicity of Allium sativum oil against Ectropis grisescens was measured in laboratory and field. The results indicated that 100-250 times dilution of 50% A.sativum oil showed high quick-acting and long-lasting effects against E.grisescens. Particularly， the corrected efficacy of each treatment gradually increased accompanying with the increase of A.sativum oil concentration， and the LC50value was 1 038.60 mg/L. The results provide valuable evidences for development of new green pesticide with high effect and low toxicity in tea production in future， and spraying of A.sativum oil （50%） with 100 to 250 dilution times were recommended for the control of the 1st or 2nd instar larvae of E. grisescens.
Key words
Allium sativum oil; Ectropis grisescens; toxicity test; field efficacy
灰茶尺蠖Ectropis grisescens Warren属鳞翅目尺蛾科Geometridae昆虫，是我国江南、江北和华南茶区的一种主要食叶害虫，主要以幼虫取食叶片，将叶片咬成缺刻或孔洞，暴发时可几天内将叶片全部吃光，严重影响茶树树势，甚至造成茶树成片死亡。Zhang等[1]报道，灰茶尺蠖分布广泛，区域包括福建、安徽、浙江、湖南、湖北、广东、江西、广西、河南和江苏等大部分产茶省（区）。灰茶尺蠖繁殖速度快，且前期不易被发现，大部分绿色防控技术措施因速效性不佳导致推广困难，而化学防治因良好的速效性，目前仍是生产上防治灰茶尺蠖的最常用手段。但化学农药的长期不合理大量使用，对茶园生态平衡以及茶叶质量安全带来极大压力[2]。因此，研发安全、速效的环保型防治药剂势在必行。
大蒜精油为大蒜Allium sativum L.中提取的一种天然物质，主要成分为大蒜辣素、大蒜新素以及多种硫醚化合物[34]，近年研究表明其对害虫具有驱避、触杀、熏蒸等抑制作用[59]。据白先丽等[6]报道，大蒜精油50倍液对茶小绿叶蝉Empoasca （Matsumurasca） onukii Matsuda的药后3 d防效高达91.92%。郑素慧等[7]报道大蒜精油对印度谷螟Plodia interpunctella （Hübner）幼虫的羽化抑制作用显著。胡婷婷等研究发现大蒜精油对绿豆象Callosobruchus chinensis （Linnaeus）卵及成虫的熏杀效果较好，LC50分别为340、7 730 mg/L[9]。
前人报道证实罗勒、肉桂、天竺葵、迷迭香、茴香等植物精油对茶尺蠖E.obliqua Prout具有拒食、驱避等抑制作用[1011]。灰茶尺蠖是茶尺蠖的近缘种，大蒜精油对其抑制作用鲜见报道。为明确大蒜精油对灰茶尺蠖的防治效果，本研究进行了室内与田间药效试验，研究比较了大蒜精油不同浓度对灰茶尺蠖的毒杀作用，以期为灰茶尺蠖的防治提供新方法。
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 供试药剂
50%大蒜精油购于江西恒诚天然香料油有限公司，采用水蒸气蒸馏法制得。12%甲维·虫螨腈悬浮剂（其中虫螨腈含量10%，甲氨基阿维菌素苯甲酸盐含量2%，山东焱农生物科技股份公司生产）。 1.1.2 室内毒力试验供试虫源
供试虫源为灰茶尺蠖2龄幼虫，由中国农业科学院茶叶研究所提供。试虫在养虫室内以茶树嫩梢饲养，培养条件为温度（26±1）℃、湿度75%、光周期L∥D=14 h∥10 h。
1.2 方法
1.2.1 室内毒力试验
将50%大蒜精油配制成系列质量浓度药液备用。取新鲜茶树嫩梢浸入各处理液中5 s，晾干后放入500 mL玻璃瓶中，接入20头2龄灰茶尺蠖幼虫，1、3、7 d后统计死虫数，计算虫口减退率、防治效果。7 d后及时更换新鲜茶梢继续饲喂至化蛹，统计化蛹率（%）和成虫羽化率（%）。結束试验后，收集各处理的虫粪，置于干燥箱中50℃烘至恒重，统计虫粪干重。设清水为空白对照，试验重复3次。虫口减退率和防治效果计算方法（下同）：
虫口减退率=（药前活虫数-药后活虫数）/药前活虫数×100%;
校正防治效果=（药剂处理虫口减退率-对照虫口减退率）/（1-对照虫口减退率）×100%。
1.2.2 田间防治试验
田间试验安排在江西省农业科学院高安基地茶园（115.75°E，28.14°N）。该茶园属山地丘陵地貌，海拔41 m，地势平缓成片，茶行东西朝向，茶树生长状况和管理水平一致。茶地面积40 hm2，茶树品种为高安群体种，树龄42年，茶蓬宽80～100 cm，行距1.2 m。试验期间天气晴好，温度为28～37℃，茶园未进行采摘、修剪、除草等农事操作。
试验于2019年8月13-21日进行，50%大蒜精油稀释100、250、500倍喷雾，设12%甲维·虫螨腈悬浮剂1 000倍液和清水为对照。试验5个处理，3次重复，共设15个30 m茶行小区。试验地周围设保护区，小区间设2条保护茶行，随机排列。施药前及施药后采用检叶法于1、3、7 d调查各处理区的活虫数，调查方法为每小区等距离选取3个样点，每样点分别统计100片叶活虫数，计算虫口减退率和防治效果。
1.3 数据处理
应用Excel 2007与Origin 8.1软件对数据进行图表绘制;应用SPSS 19.0软件进行统计分析，采用Duncan氏新复极差法进行差异显著性分析;参考张志祥等[12]的方法计算药后7 d大蒜精油对灰茶尺蠖的致死中浓度（LC50）。
2 结果与分析
2.1 室内毒力测定结果
不同浓度大蒜精油对灰茶尺蠖的室内毒力试验结果见表1。较高浓度大蒜精油对灰茶尺蠖具有较好防效，50%大蒜精油667～5 000 mg/L对灰茶尺蠖的防效与对照相比具有显著差异，但随着使用浓度下降防效也会随之下降，333～500 mg/L 50%大蒜精油对灰茶尺蠖的防效与对照相比无显著差异，经计算大蒜精油对灰茶尺蠖的LC50为1 038.60 mg/L（表2）。试验中发现，大蒜精油对灰茶尺蠖具有较好的速效性，2 000～5 000 mg/L 50%大蒜精油药后1 d对灰茶尺蠖的防效可达100%。
进一步对50%大蒜精油不同浓度处理下灰茶尺蠖的虫粪干重、化蛹率及成虫羽化率进行统计（图1）。50%大蒜精油667～5 000 mg/L可显著降低灰茶尺蠖化蛹率、成虫羽化率以及虫粪干重，其中2 000 mg/L与5 000 mg/L 2种处理灰茶尺蠖的化蛹率、成虫羽化率以及虫粪干重为0，而333～500 mg/L处理灰茶尺蠖的虫粪干重、化蛹率及成虫羽化率与对照（清水）相比无显著性差异。该结果进一步证明667～5 000 mg/L 50%大蒜精油对灰茶尺蠖有抑制作用，且大蒜精油浓度与灰茶尺蠖虫粪干重、化蛹率及成虫羽化率成正比。
2.2 田间药效试验结果
不同浓度大蒜精油对灰茶尺蠖的田间药效结果（表3）表明，50%大蒜精油100倍液对灰茶尺蠖的速效性和持效性均较好，药后1 d防效（75.3%）为化学农药对照（甲维·虫螨腈）防效的91.4%，药后7 d防效（67.5%）仍达到化学农药对照防效（889%）的75.9%;大蒜精油的使用浓度与灰茶尺蠖防效成正比，其中250倍液药后1 d对灰茶尺蠖的防效为66.0%，具有一定的应用价值，而500倍液防效不佳，不建议采用。
3 讨论
本研究证明大蒜精油对灰茶尺蠖低龄幼虫具有良好的速效性和持效性，其作为一种天然杀虫剂，不会出现化学农药的3R问题[13]，而与灯光、粘虫板诱杀、微生物源农药防治、信息素调控等环境友好防治手段相比则具有更好的速效性，可以作为一种灰茶尺蠖防治的植物源产品（或重要成分）。
本文探讨了大蒜精油对灰茶尺蠖低龄幼虫的室内及田间防效，能为灰茶尺蠖绿色防治及开发大蒜精油作为环保型农药提供一定的数据基础，但大蒜精油还存在成本较高，成分复杂，有效成分及作用机理不明确等问题，应进一步开展以下几方面研究：（1）分析鉴定大蒜精油的有效成分，并对其不同化学成分之间的协同增效或抑制作用进行研究，明确其杀虫机理，以期进一步对其有效化学成分人工合成及剂型制备的研发提供理论依据;（2）开展与其他含不同化学成分植物源农药的复配研究，可能获得比单一成分更好的杀虫效果;（3）初步发现其对茶树和天敌蜘蛛无影响，但对其他天敌是否有影响还需进一步研究。
参考文献
[1] ZHANG Guihua， YUAN Zhijun， ZHANG Chuanxi， et al. Detecting deep divergence in seventeen populations of tea geometrid （Ectropis obliqua Prout） in China by COI mtDNA and cross-breeding [J/OL]. PLoS ONE， 2014， 9（6）： e99373.DOI：10.1371/journal.pone.0099373.
[2] 谢枫， 金玲莉， 涂娟， 等. 不同朝向、挂置高度和信息素对黄、蓝色板诱捕茶园主要害虫的影响[J]. 福建茶叶， 2016（1）： 34.
[3] 陆军. 大蒜精油成分的分析、合成及微胶囊化[J]. 食品研究与开发， 2006， 27（3）： 102103.
[4] 邓书平， 牟淑杰. 超临界CO2法萃取大蒜油工艺优化研究[J]. 陕西农业科学， 2009（1）： 3536.
[5] 吕建华， 鲁玉杰， 王殿轩， 等. 大蒜挥发油对米象成虫的控制作用[J]. 粮食储藏， 2006（1）： 1821.
[6] 白先丽， 文兆明， 王志萍， 等. 3种植物精油防治茶假眼小绿叶蝉药效研究[J]. 现代农业科技， 2013（18）： 117.
[7] 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， 53（5）： 888892.
[8] 王玲， 张友军， 吴青君， 等. 间作大蒜对茄子截形叶螨的防控效果[J]. 植物保护学报， 2016， 43（6）： 9951000.
[9] 胡婷婷， 鲁玉杰， 洪冰， 等. 大蒜精油等五种植物精油对绿豆象熏蒸效果研究[J]. 粮食储藏， 2019， 48（2）： 2833.
[10]张正群， 孙晓玲， 罗宗秀， 等. 芳香植物气味及提取液对茶尺蠖行为的影响[J]. 植物保护学报， 2012， 39（6）： 541548.
[11]张正群， 孙晓玲， 罗宗秀， 等. 14种植物精油对茶尺蠖行为的影响[J]. 茶叶科学， 2014， 34（5）： 489496.
[12]张志祥， 徐汉虹， 程东美. EXCEL在毒力回归计算中的应用[J]. 昆虫知识， 2002， 39（1）： 6770.
[13]孟子烨， 陈庆富， 陈其皎， 等. 3%大蒜精油水乳剂的研制[J]. 环境昆虫学报， 2019， 41（4）： 891899.
（责任编辑：田 喆）
关键词 ：大蒜精油; 灰茶尺蠖; 室內毒力; 田间防效
中图分类号：
S 435.711
文献标识码： B
DOI： 10.16688/j.zwbh.2020066
Toxicity test and field efficacy of Allium sativum oil against Ectropis grisescens
XIE Feng1， TU Juan1， DONG Fang1， LI Xiaofei1， WU Yuekun1， JIN Lingli1， XIAO Qiang2*
（1. Institute of Horticultural Sciences， Jiangxi Academy of Agricultural Sciences， Nanchang 330200，
China; 2. Tea Research Institute， Chinese Academy of Agricultural Sciences， Hangzhou 310008， China）
Abstract
Toxicity of Allium sativum oil against Ectropis grisescens was measured in laboratory and field. The results indicated that 100-250 times dilution of 50% A.sativum oil showed high quick-acting and long-lasting effects against E.grisescens. Particularly， the corrected efficacy of each treatment gradually increased accompanying with the increase of A.sativum oil concentration， and the LC50value was 1 038.60 mg/L. The results provide valuable evidences for development of new green pesticide with high effect and low toxicity in tea production in future， and spraying of A.sativum oil （50%） with 100 to 250 dilution times were recommended for the control of the 1st or 2nd instar larvae of E. grisescens.
Key words
Allium sativum oil; Ectropis grisescens; toxicity test; field efficacy
灰茶尺蠖Ectropis grisescens Warren属鳞翅目尺蛾科Geometridae昆虫，是我国江南、江北和华南茶区的一种主要食叶害虫，主要以幼虫取食叶片，将叶片咬成缺刻或孔洞，暴发时可几天内将叶片全部吃光，严重影响茶树树势，甚至造成茶树成片死亡。Zhang等[1]报道，灰茶尺蠖分布广泛，区域包括福建、安徽、浙江、湖南、湖北、广东、江西、广西、河南和江苏等大部分产茶省（区）。灰茶尺蠖繁殖速度快，且前期不易被发现，大部分绿色防控技术措施因速效性不佳导致推广困难，而化学防治因良好的速效性，目前仍是生产上防治灰茶尺蠖的最常用手段。但化学农药的长期不合理大量使用，对茶园生态平衡以及茶叶质量安全带来极大压力[2]。因此，研发安全、速效的环保型防治药剂势在必行。
大蒜精油为大蒜Allium sativum L.中提取的一种天然物质，主要成分为大蒜辣素、大蒜新素以及多种硫醚化合物[34]，近年研究表明其对害虫具有驱避、触杀、熏蒸等抑制作用[59]。据白先丽等[6]报道，大蒜精油50倍液对茶小绿叶蝉Empoasca （Matsumurasca） onukii Matsuda的药后3 d防效高达91.92%。郑素慧等[7]报道大蒜精油对印度谷螟Plodia interpunctella （Hübner）幼虫的羽化抑制作用显著。胡婷婷等研究发现大蒜精油对绿豆象Callosobruchus chinensis （Linnaeus）卵及成虫的熏杀效果较好，LC50分别为340、7 730 mg/L[9]。
前人报道证实罗勒、肉桂、天竺葵、迷迭香、茴香等植物精油对茶尺蠖E.obliqua Prout具有拒食、驱避等抑制作用[1011]。灰茶尺蠖是茶尺蠖的近缘种，大蒜精油对其抑制作用鲜见报道。为明确大蒜精油对灰茶尺蠖的防治效果，本研究进行了室内与田间药效试验，研究比较了大蒜精油不同浓度对灰茶尺蠖的毒杀作用，以期为灰茶尺蠖的防治提供新方法。
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 供试药剂
50%大蒜精油购于江西恒诚天然香料油有限公司，采用水蒸气蒸馏法制得。12%甲维·虫螨腈悬浮剂（其中虫螨腈含量10%，甲氨基阿维菌素苯甲酸盐含量2%，山东焱农生物科技股份公司生产）。 1.1.2 室内毒力试验供试虫源
供试虫源为灰茶尺蠖2龄幼虫，由中国农业科学院茶叶研究所提供。试虫在养虫室内以茶树嫩梢饲养，培养条件为温度（26±1）℃、湿度75%、光周期L∥D=14 h∥10 h。
1.2 方法
1.2.1 室内毒力试验
将50%大蒜精油配制成系列质量浓度药液备用。取新鲜茶树嫩梢浸入各处理液中5 s，晾干后放入500 mL玻璃瓶中，接入20头2龄灰茶尺蠖幼虫，1、3、7 d后统计死虫数，计算虫口减退率、防治效果。7 d后及时更换新鲜茶梢继续饲喂至化蛹，统计化蛹率（%）和成虫羽化率（%）。結束试验后，收集各处理的虫粪，置于干燥箱中50℃烘至恒重，统计虫粪干重。设清水为空白对照，试验重复3次。虫口减退率和防治效果计算方法（下同）：
虫口减退率=（药前活虫数-药后活虫数）/药前活虫数×100%;
校正防治效果=（药剂处理虫口减退率-对照虫口减退率）/（1-对照虫口减退率）×100%。
1.2.2 田间防治试验
田间试验安排在江西省农业科学院高安基地茶园（115.75°E，28.14°N）。该茶园属山地丘陵地貌，海拔41 m，地势平缓成片，茶行东西朝向，茶树生长状况和管理水平一致。茶地面积40 hm2，茶树品种为高安群体种，树龄42年，茶蓬宽80～100 cm，行距1.2 m。试验期间天气晴好，温度为28～37℃，茶园未进行采摘、修剪、除草等农事操作。
试验于2019年8月13-21日进行，50%大蒜精油稀释100、250、500倍喷雾，设12%甲维·虫螨腈悬浮剂1 000倍液和清水为对照。试验5个处理，3次重复，共设15个30 m茶行小区。试验地周围设保护区，小区间设2条保护茶行，随机排列。施药前及施药后采用检叶法于1、3、7 d调查各处理区的活虫数，调查方法为每小区等距离选取3个样点，每样点分别统计100片叶活虫数，计算虫口减退率和防治效果。
1.3 数据处理
应用Excel 2007与Origin 8.1软件对数据进行图表绘制;应用SPSS 19.0软件进行统计分析，采用Duncan氏新复极差法进行差异显著性分析;参考张志祥等[12]的方法计算药后7 d大蒜精油对灰茶尺蠖的致死中浓度（LC50）。
2 结果与分析
2.1 室内毒力测定结果
不同浓度大蒜精油对灰茶尺蠖的室内毒力试验结果见表1。较高浓度大蒜精油对灰茶尺蠖具有较好防效，50%大蒜精油667～5 000 mg/L对灰茶尺蠖的防效与对照相比具有显著差异，但随着使用浓度下降防效也会随之下降，333～500 mg/L 50%大蒜精油对灰茶尺蠖的防效与对照相比无显著差异，经计算大蒜精油对灰茶尺蠖的LC50为1 038.60 mg/L（表2）。试验中发现，大蒜精油对灰茶尺蠖具有较好的速效性，2 000～5 000 mg/L 50%大蒜精油药后1 d对灰茶尺蠖的防效可达100%。
进一步对50%大蒜精油不同浓度处理下灰茶尺蠖的虫粪干重、化蛹率及成虫羽化率进行统计（图1）。50%大蒜精油667～5 000 mg/L可显著降低灰茶尺蠖化蛹率、成虫羽化率以及虫粪干重，其中2 000 mg/L与5 000 mg/L 2种处理灰茶尺蠖的化蛹率、成虫羽化率以及虫粪干重为0，而333～500 mg/L处理灰茶尺蠖的虫粪干重、化蛹率及成虫羽化率与对照（清水）相比无显著性差异。该结果进一步证明667～5 000 mg/L 50%大蒜精油对灰茶尺蠖有抑制作用，且大蒜精油浓度与灰茶尺蠖虫粪干重、化蛹率及成虫羽化率成正比。
2.2 田间药效试验结果
不同浓度大蒜精油对灰茶尺蠖的田间药效结果（表3）表明，50%大蒜精油100倍液对灰茶尺蠖的速效性和持效性均较好，药后1 d防效（75.3%）为化学农药对照（甲维·虫螨腈）防效的91.4%，药后7 d防效（67.5%）仍达到化学农药对照防效（889%）的75.9%;大蒜精油的使用浓度与灰茶尺蠖防效成正比，其中250倍液药后1 d对灰茶尺蠖的防效为66.0%，具有一定的应用价值，而500倍液防效不佳，不建议采用。
3 讨论
本研究证明大蒜精油对灰茶尺蠖低龄幼虫具有良好的速效性和持效性，其作为一种天然杀虫剂，不会出现化学农药的3R问题[13]，而与灯光、粘虫板诱杀、微生物源农药防治、信息素调控等环境友好防治手段相比则具有更好的速效性，可以作为一种灰茶尺蠖防治的植物源产品（或重要成分）。
本文探讨了大蒜精油对灰茶尺蠖低龄幼虫的室内及田间防效，能为灰茶尺蠖绿色防治及开发大蒜精油作为环保型农药提供一定的数据基础，但大蒜精油还存在成本较高，成分复杂，有效成分及作用机理不明确等问题，应进一步开展以下几方面研究：（1）分析鉴定大蒜精油的有效成分，并对其不同化学成分之间的协同增效或抑制作用进行研究，明确其杀虫机理，以期进一步对其有效化学成分人工合成及剂型制备的研发提供理论依据;（2）开展与其他含不同化学成分植物源农药的复配研究，可能获得比单一成分更好的杀虫效果;（3）初步发现其对茶树和天敌蜘蛛无影响，但对其他天敌是否有影响还需进一步研究。
参考文献
[1] ZHANG Guihua， YUAN Zhijun， ZHANG Chuanxi， et al. Detecting deep divergence in seventeen populations of tea geometrid （Ectropis obliqua Prout） in China by COI mtDNA and cross-breeding [J/OL]. PLoS ONE， 2014， 9（6）： e99373.DOI：10.1371/journal.pone.0099373.
[2] 谢枫， 金玲莉， 涂娟， 等. 不同朝向、挂置高度和信息素对黄、蓝色板诱捕茶园主要害虫的影响[J]. 福建茶叶， 2016（1）： 34.
[3] 陆军. 大蒜精油成分的分析、合成及微胶囊化[J]. 食品研究与开发， 2006， 27（3）： 102103.
[4] 邓书平， 牟淑杰. 超临界CO2法萃取大蒜油工艺优化研究[J]. 陕西农业科学， 2009（1）： 3536.
[5] 吕建华， 鲁玉杰， 王殿轩， 等. 大蒜挥发油对米象成虫的控制作用[J]. 粮食储藏， 2006（1）： 1821.
[6] 白先丽， 文兆明， 王志萍， 等. 3种植物精油防治茶假眼小绿叶蝉药效研究[J]. 现代农业科技， 2013（18）： 117.
[7] 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， 53（5）： 888892.
[8] 王玲， 张友军， 吴青君， 等. 间作大蒜对茄子截形叶螨的防控效果[J]. 植物保护学报， 2016， 43（6）： 9951000.
[9] 胡婷婷， 鲁玉杰， 洪冰， 等. 大蒜精油等五种植物精油对绿豆象熏蒸效果研究[J]. 粮食储藏， 2019， 48（2）： 2833.
[10]张正群， 孙晓玲， 罗宗秀， 等. 芳香植物气味及提取液对茶尺蠖行为的影响[J]. 植物保护学报， 2012， 39（6）： 541548.
[11]张正群， 孙晓玲， 罗宗秀， 等. 14种植物精油对茶尺蠖行为的影响[J]. 茶叶科学， 2014， 34（5）： 489496.
[12]张志祥， 徐汉虹， 程东美. EXCEL在毒力回归计算中的应用[J]. 昆虫知识， 2002， 39（1）： 6770.
[13]孟子烨， 陈庆富， 陈其皎， 等. 3%大蒜精油水乳剂的研制[J]. 环境昆虫学报， 2019， 41（4）： 891899.
（责任编辑：田 喆）