紅花指管蚜蟲對頂羽菊植物趨向性調查研究

馬存德 田國慶 李燕魁 楊祎辰 王二歡

摘 要：2017—2020年對新疆烏魯木齊北部山區、昌吉、伊犁、塔城的紅花產區以及云南產區進行實地調查，重點觀察紅花種植地塊及其周邊頂羽菊的分布、紅花指管蚜蟲數量及其分布，探索紅花指管蚜蟲對頂羽菊植物具有趨向性這一現象存在的普遍性，為紅花生態種植中防治紅花蚜蟲和頂羽菊提供新思路。結果表明：生長在紅花地中的頂羽菊植株上密集著紅花指管蚜蟲，而相鄰的紅花植株上鮮有見到。說明與紅花相比，頂羽菊對紅花指管蚜蟲具有更強的趨向性（正趨性）。調整研究結果對紅花的生態種植及蟲害草害防治具有重要意義。

關鍵詞：紅花指管蚜蟲;頂羽菊;趨向性;病蟲害防治

中圖分類號 S433文獻標識碼 A文章編號 1007-7731（2021）09-0093-04

Abstract： Field investigation was conducted on the safflower producing areas in the northern mountainous areas of Urumqi， Changji， Yili and Tacheng， as well as the producing areas in Yunnan， focusing on the distribution of Acroptilon repens in safflower planting plots and their surrounding areas， and the presence and distribution of Uroleucon gobonis.The aim is to clarify the universality of the phenomenon that the Uroleucon gobonis tend to Acroptilon repens plant， and to provide a new idea for the control of Uroleucon gobonis and Acroptilon repens in the ecological cultivation of Safflower.The results showed that Uroleucon gobonis were concentrated on the Acroptilon repens plants growing in the safflower field， but seldom on the neighboring safflower plants. These results indicated that Acroptilon repens had a stronger positive tendency to Uroleucon gobonis than safflower， which was of great significance for ecological planting and pest control of safflower and the control of insect pests and weeds.

Key words： Uroleucon gobonis （Matsumura）; Acroptilon repens; Tendency; Pest control

紅花指管蚜蟲，別名牛蒡長管蚜，屬同翅目蚜科長管蚜屬，學名Dactynotus gobonis Matsumur，異名Macrosiphum gobonis Matsumura、Uroleucon gobonis （Matsumura），是紅花種植中最常見的害蟲。紅花指管蚜蟲分為無翅孤雌蚜和有翅孤蚜2種。無翅孤雌蚜體長3～4mm，體黑色，腹管、尾片也為黑色，腹管長圓筒形，明顯長于尾片，基部粗，向上漸細。有翅孤蚜體長約3mm，2對透明翅，頭胸黑色，腹部色淺，觸角長于體長，腹管楔形。紅花指管蚜蟲有群聚和強烈的趨嫩習性，成蚜和若蚜群集于紅花植株頂端的嫩枝梢及其葉片背面和花蕾，以刺吸口器吸食植株的汁液，使植株生長受阻，分枝和花蕾減少。以卵在牛蒡等寄主上越冬，次年春季卵孵化為干母后，開始孤雌生殖并危害牛蒡和薊類，隨后有翅蚜向紅花遷飛，1年可發生10余代，適宜條件下5～6d即可完成1代。無論是新疆和云南等主產區，還是陜西、河南、山東、遼寧等次產區，幾乎在所有紅花種植區均有紅花指管蚜蟲發生，尤其在水澆地、次產區雨水較多時期或新引種區情況較嚴重，干旱區相對少一些。由于各產地氣候、播種期不同，紅花的伸長期、分枝期、現蕾期不同，蚜蟲暴發的時期也不同。紅花指管蚜蟲不僅影響紅花植株生長，還?；煸诩t花藥材中不易挑選去除，影響紅花藥材質量和品質，是種植戶和紅花收購商較為棘手的難題。傳統的防治方法是及時拔除中心蚜株并銷毀，或用抗蚜威、敵殺死、樂果乳油、吡蟲啉乳油、苦參堿等藥劑進行防治[1-8]。

調查發現，在頂羽菊較密集的群落中，或沒有紅花種植的頂羽菊分布區域未見有紅花指管蚜蟲，但在紅花地中或地塊邊緣的頂羽菊植株上有指管蚜蟲集聚，而且這種現象在調查區域普遍存在。查閱近5年的頂羽菊、紅花及紅花指管蚜蟲的相關文獻，發現均無關于此現象的報道。為此，筆者開展了紅花指管蚜蟲對頂羽菊植物趨向性調查研究，以期為在紅花生態種植中紅花蚜蟲和草害防治提供依據。

1 材料與方法

1.1 調整區概況 調查區域為新疆烏魯木齊紅花種植區，平均海拔800m，年平均降水量236mm。具體區域包括烏魯木齊米東區鐵廠溝鎮天山村、八家戶村，米東區白楊河鄉白楊河村、獨山子村，伊犁地區伊寧縣喀什鎮喀什牧場、薩木于孜鎮克其克布拉克村，尼勒克縣烏拉斯臺鄉奇仁托海村，塔城托里縣多拉特鄉呼吉爾臺村、裕民縣阿勒騰也木勒鄉克孜布拉克村、額敏縣瑪熱勒蘇鎮庫爾吉拉村。

1.2 調查對象 調查紅花種植地的紅花植株、頂羽菊植株與紅花指管蚜蟲，經陜西步長制藥有限公司副主任藥師馬存德鑒定，分別為菊科植物紅花（Carthamus tinctorius L.）、菊科植物頂羽菊（Acroptilon repens （L. ）DC.）以及紅花指管蚜蟲（Dactynotus gobonis Matsumur）。

1.3 調查方法 調查時間為2020年6月至7月。參考《農業經濟研究調查技術與方法》中的文獻調查法及觀察法[9]，對頂羽菊的基原、植物形態、生理活性及天敵等進行研究，同時田間觀察紅花種植地塊及其周邊頂羽菊的分布、紅花指管蚜蟲的數量及其分布。

2 結果與分析

2.1 頂羽菊的植物形態與生理特性 通過文獻調查可知，頂羽菊為菊科頂羽菊屬植物頂羽菊（Acroptilon repens （L.） DC.），又名苦蒿、苦艾，維吾爾名克可日，是單屬種植物，分布于新疆、甘肅、寧夏、陜西及華北等地，廣泛分布于新疆南北各地。其地上部分具有清熱解毒、活血消腫、祛風濕之功效，主治風濕關節炎，癰腫病毒等癥。頂羽菊為多年生、深根性雜草，抗寒、抗旱、吸水和吸肥能力特別強。分枝多，植株直徑大，且發育早，生長快，遮光力強，多達25株/m2，對農作物危害大[10-11]。

2.1.1 頂羽菊的植物形態 多年生草本，高25～70cm，根直伸，莖單生或少數莖簇生，直立，自基部分枝，分枝斜升，所有莖枝被蛛絲毛和稠密的葉。莖葉質地稍堅硬，長橢圓形或匙形或線形，長2.5～5cm，寬0.6～1.2cm，頂端鈍形或圓形或急尖而有小尖頭，邊緣全緣，無鋸齒或少數不明顯的細尖齒，或葉羽狀半裂或側裂片三角形或斜三角形，兩面灰綠色，被稀疏蛛絲毛或脫毛。植株含多束頭狀花序，多數在莖枝頂端排成傘房花序或傘房圓錐花序?？偘研位驒E圓狀卵形，直徑0.5～1.5cm?？偘s8層，覆瓦狀排列，向內層漸長，外層與中層卵形或寬倒卵形，包括附屬物長3～11mm、寬2～6mm，頂端附屬物圓鈍;內層披針形或線狀披針形，包括附屬物長約1.3cm、寬2～3mm，頂端附屬物小。全部苞片附屬物白色透明，兩面被稠密的長直毛。全部小花兩性，管狀，花冠粉紅色或淡紫色，長1.4cm，細管部長7mm，簷部長7mm，花冠裂片長3mm。瘦果倒長卵形，長3.5～4mm、寬約2.5mm，淡白色，頂端圓形，無果緣，基底著生面稍顯偏斜。冠毛白色，多層，向內層漸長，長達1.2cm，全部冠毛剛毛基部不連合成環，不脫落或分散脫落，短羽毛狀?；ü?—9月，廣泛分布于山坡、丘陵、平原、農田、荒地等[12]。

2.1.2 頂羽菊的化學成分 研究發現，頂羽菊的化學成分包含倍半萜內酯化合物、生物堿、酮類化合物和甾醇四大類。其中，倍半萜內酯化合物包含10種：倍半萜內酯repin、倍半萜內酯chlorohyssopiflin C（acroptilin）、倍半萜內酯chlorohyssopiflin A（centaurepensin）、倍半萜內酯janerin、倍半萜內酯arcorepiolide、倍半萜內酯repdiolide（2，3-dihydroxy-8a-menthacrgloxydehydrocos-tuslactome）、倍半萜內酯cynaropicrin（菜薊苦素、洋薊內酯）、倍半萜內酯aguerin B、倍半萜內酯epoxyrepdiolde、倍半萜內酯picrolide A;偶氮類生物堿1種：2，3-二（鄰甲基偶氮苯）-萘酚-1;黃酮類化合物6種：7，8-benzoflavone （a-naphoflavone）、洋芹素、5-羥基6，7-二甲基黃酮、5-羥基-6-甲基-7-O-a-半乳吡喃糖雙氫黃酮苷、山柰素-3-O-β-D-葡萄糖苷、芹菜素;甾醇類化合物4種：豆甾醇、豆甾-7-烯-3-醇、β-谷甾醇、β-胡蘿卜苷。趙東保等[13]從頂羽菊乙醇提取物中分離出了12個化合物：2α，9β-二羥基去氫木香內酯、cynaropicrin、芹菜素、豆甾醇、4′-羥基漢黃芩素、咖啡酸乙酯、對甲氧基桂皮酸、木犀草素、胡蘿卜苷、芹菜素-7-O-β-D-葡萄糖苷、丁香苷、正二十五烷酸。其中，除cynaropicrin、芹菜素、豆甾醇、胡蘿卜苷外，其余均為首次從頂羽菊中分離得到[14-16]。

2.1.3 頂羽菊的生理活性 頂羽菊全草味辛苦、性寒、清熱解毒，具有活血消腫的功效，民間常用于治療癰腫疥瘡、關節炎等，同時還具有細胞毒性、植物毒性、神經毒性、抗癌活性和過敏性。頂羽菊根部分泌液中的7，8-benzoflavone （a-naphthoflavone）具有很強的植物毒性，由于這種成分的存在，其他植物在頂羽菊周圍不易存活，100μg/mL的7，8-benzoflavone就能夠使多種植物的根部細胞的細胞質凝聚，抑制其根部細胞的生長，最終導致植物死亡。另外，頂羽菊中含有的倍半萜內酯類化合物也具有類似的生物活性[15]。郭致杰等[17]研究發現，頂羽菊乙酸乙酯粗提物之石油醚萃取段對蘿卜蚜、玉米蚜和禾谷縊管蚜具有很強的觸殺活性，3.21g/L濃度下的校正死亡率分別為96.15%、94.17%、90.74%;對朱砂葉螨也具有很強的觸殺活性，在0.96g/L濃度下的校正死亡率可達94.81%;對甘藍蚜、桃蚜、棉蚜、豆蚜、麥長管蚜和麥無網長管蚜無觸殺活性。王新華等[18]研究發現，頂羽菊有機相提取物對鱗翅目粘蟲5齡幼蟲具有很強的觸殺作用，稀釋5倍液的校正死亡率為80%;作用方式表現為很強的觸殺作用（稀釋5倍液的校正死亡率為86.88%）、一定的胃毒作用（在96.4g/L濃度下的校正死亡率為21.8%）、較強的生長發育抑制作用（處理后第2、3、4天的生長發育抑制率分別為60.61%、51.94%、43.53%）、較強的麻醉作用（1h內的麻醉率為53%），無拒食、內吸及熏蒸作用，無殺卵和殺蛹作用。同時，該提取液對小菜蛾、菜粉蝶、大菜粉蝶和云斑粉蝶幼蟲具有很強的觸殺作用，稀釋5倍液（小菜蛾4倍液）的校正死亡率分別為85%、100%、93.33%、100%;對棉鈴蟲幼蟲具有較強的觸殺作用，稀釋5倍液的校正死亡率為62.5%。

2.1.4 頂羽菊的天敵昆蟲 王永衛等[19]研究發現，分布于遼寧、山東、河北、甘肅、四川和新疆的鞘翅目昆蟲愈紋螢葉?（Galeruca reichardti Jacobson）是頂羽菊的天敵昆蟲，日食頂羽菊葉片42.7mm2，初齡幼蟲日食葉片4.1mm2，老齡幼蟲日食葉片32.4mm2。一般1株頂羽菊有成蟲4～5頭，多者達8頭;有幼蟲13～17頭，多者達45頭。24頭幼蟲4d就把1株頂羽菊葉片和生長點吃光，甚至把莖桿表皮剝食掉。

2.2 紅花指管蚜蟲的趨向性 本次調查的紅花生態景觀有旱地、水澆地、平川地以及丘陵地。田間觀察發現，同樣生長在紅花地中的頂羽菊植株上密集著紅花指管蚜蟲（圖1），而相鄰的紅花植株及整塊紅花植株上幾乎未見到（圖2）。說明與紅花相比，頂羽菊對紅花指管蚜蟲具有更強的趨向性（正趨性），這對于紅花的生態種植意義重大。為明確這一現象的廣泛性，筆者于2017—2020年連續4年對新疆烏魯木齊北部山區、昌吉、伊犁、塔城的紅花產區進行了實地調查，發現此種趨向性普遍存在，并非地理環境的影響。2019年6月初在云南產區的紅花植株上也發現有紅花指管蚜蟲，但沒有發現頂羽菊的分布。

紅花指管蚜蟲對頂羽菊植物的趨向性現象的存在對紅花生態種植具有直接意義。在紅花種植地塊中，有目的性地套種或保留頂羽菊植株，在紅花指管蚜發生期割去聚集有紅花指管蚜蟲的植株并焚燒或深埋，既避免了化學農藥的使用，又避免了對紅花藥材造成污染。這種現象也表明，頂羽菊植株中1種成分或多種組分對紅花指管蚜產生了正趨性，這2種不同種類的生物之間存在著某種生物信息。關于頂羽菊對紅花指管蚜蟲具有正趨性，或紅花指管蚜蟲是頂羽菊的天敵，國內外迄今未見文獻報道。頂羽菊是紅花種植中比較頑固的雜草，這2種同時對紅花種植造成危害的蟲害和草害結合在一起，可同時消除紅花地中這2種危害?，F代中藥材種植中普遍使用除草劑防治草害，用化學農藥防治病蟲害，但這些化學藥劑的使用往往造成土壤結構破壞以及中藥材農殘超標。采用生物防治或生物對抗防治是中藥材生態種植研究的重點，符合當下的研究熱點。

3 討論

昆蟲和植物因營養、繁殖、保護、防衛、擴散等需要發生了密切的關系，雙方在所建立的關系中相互作用、彼此影響、相互選擇、相互適應，經億萬年的演化而形成各種類型的關系?；瘜W因素在昆蟲與植物的協同進化過程中發揮著重要作用。植物不僅為昆蟲提供營養成分和居住場所，還提供了其他重要的物質或原料，包括激素、信息素和化學防御因素。昆蟲則通過行為反應和解毒機制的演化和發展，克服和適應植物的化學防御因素。彭金英等[20]研究發現，倍半萜化合物是植食性昆蟲誘導的植物揮發物中1個主要組分。張峰等[21]的研究表明，頂羽菊對紅花指管蚜蟲的正趨性是由于頂羽菊中的某組成分對紅花指管蚜蟲具有較強的影響力，而紅花中沒有或很少。頂羽菊植物含有多種倍半萜揮發性物質，這些是否與蚜蟲性信息素的協同作用有關還有待于深入研究。

蚜蟲食性選擇、演化和行為生理以及天敵寄主選擇行為和昆蟲—植物協同進化，不僅為蚜蟲的綜合防治提供了新的理論基礎，同時也提供了新方法和新途徑。植物化學防御機理的研究有助于通過植物遺傳育種或基因工程進行抗性育種，培育新的抗蚜品種。蚜蟲對寄主植物氣味的引誘反應會被非寄主植物氣味的加入所打破，蚜蟲對某些非寄主植物可表現驅避反應，這就為農田生態系統中的間作套種防治蚜蟲提供了理論依據和為生物防治蚜蟲提供了新的思路。若頂羽菊植物中確實存在對紅花指管蚜蟲具有正趨性的利它素組分，則可以提取分離這種組分，制成成品制劑，廣泛用于紅花的生態種植，噴灑在田間和地塊周邊，吸引蚜蟲以減少其對紅花的危害。同時，提高天敵的捕食率或寄生率。冬季在蚜害田附近的植物上噴灑蚜蟲性信息素引誘寄生蜂，保護寄生蜂越冬，使翌年春季寄生蜂能夠同步控制蚜蟲的大發生，形成生物鏈平衡防治體系。頂羽菊是我國西北地區分布廣、資源豐富的雜草，對其進行深入開發利用并提取分離，不僅可以生產生物除草劑及生物殺蟲劑，而且還可以生產針對紅花指管蚜蟲的生物信息劑，為紅花生態種植提供技術支撐。

參考文獻

[1]吳壽興.紅花蚜（Macrosiphum gobonis Matsumura）的發生及防治研究[J].吉林農業大學學報，1982（2）：11-16.

[2]游成勇，李勤忠.紅花病蟲害的發生與防治[J].農村科技，2010（1）：43.

[3]付宏岐，王錄軍，薛萍，等.紅花主要病蟲害發生特點及防治措施[J].陜西農業科學，2014（7）：123-125.

[4]陳招榮，蘭譜，于瑋瑋，等.天津地區紅花病蟲害調查研究[J].河南農業科學，2014（3）：102-106.

[5]李杜娟，彭云承，鄺黎，等.中藥材紅花蟲害及綠色防控措施[J].農村經濟與科技，2017（10）：55-56.

[6]張兆麟.秋播紅花病蟲害及其防治[J].特種經濟動植物，2007（10）：51-52.

[7]陳慶亮，張教洪，王志芬，等.紅花無公害生產技術規程[J].山東農業科學，2012（10）：117-118.

[8]孫科，胡長效.紅花田紅花指管蚜空間分布及抽樣技術研究[J].江西農業學報，2007（7）：36-37.

[9]賴涪林.農業經濟研究調查技術與方法[M].上海：上海財經大學出版社，2016：14-15.

[10]新疆生物土壤沙漠研究所.新疆中草藥[M].烏魯木齊：新疆人民出版社，1975：146.

[11]江蘇新醫學院中藥大辭典編寫組.中藥大辭典[M].上海：上?？茖W技術出版社，1975：1287.

[12]中國科學院中國植物志編輯委員會.中國植物志第七十八卷第一分冊[M].北京：科學出版社，1987：60.

[13]趙東保，張衛，李明靜，等.頂羽菊化學成分研究[J].中國中藥雜志，2006（22）：1869-1872.

[14]鄭尚珍，陳顥，沈序維.頂羽菊化學成分的研究[J].高等學?；瘜W學報，1990（8）：828-831.

[15]鄭旭東，胡浩斌，陳顥，等.頂羽菊化學成分的研究[J].西北植物學報，2004（10）：1932-1935.

[16]張衛.頂羽菊和黑沙蒿化學成分研究[D].開封：河南大學，2006.

[17]郭致杰，胡冠芳，劉敏艷，等.頂羽菊提取物對蚜蟲和朱砂葉螨的生物活性研究[J].草地學報，2012（5）：957-960.

[18]王新華，劉敏艷，胡冠芳，等.頂羽菊提取物對鱗翅目幼蟲的殺蟲活性研究[J].西南農業學報，2015（3）：1124-1129.

[19]王永衛，徐繼明.頂羽菊及愈紋螢葉?的初步觀察[J].中國農學通報，1986（5）：1-2.

[20]孔垂華，婁永根.化學生態學前言[M].北京：高等教育出版社，2010：1-60.

[21]張峰，闞煒，張鐘寧.寄主植物-蚜蟲-天敵三重營養關系的化學生態學研究進展[J].生態學報，2001（6）：1025-1033.

（責編：徐世紅）