《GLOBAL CHALLENGES》：Non- Conventional Agents Enhance Sweet Pepper (Capsicum annuum L. var. annuum) Defense against Aphis Gossypii, Thrips Tabaci, and Their Predators Chrysoperla Carnea and Orius Insidiosus
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本文综述了化学与微生物诱导剂（如SA、PK、EMs）在温室甜椒系统中通过激活植物防御反应（如系统获得抗性SAR、酚类物质积累）调控害虫（棉蚜Aphis gossypii、烟蓟马Thrips tabaci）与天敌（ Chrysoperla carnea、Orius insidiosus）种群动态的机制。研究表明，SA可显著提升叶绿素含量、营养吸收及防御蛋白合成，PK通过激活JA/ET通路增强物理屏障，EMs则通过微生物代谢物间接抑制害虫。这些诱导剂在减少杀虫剂依赖的同时维持天敌种群，为可持续农业害虫治理提供新策略。
研究背景
甜椒（Capsicum annuum L.）作为全球广泛栽培的高价值作物，易受棉蚜（Aphis gossypii）和烟蓟马（Thrips tabaci）等刺吸式害虫侵害，导致直接取食损伤、病毒传播及产量下降。传统化学农药的过度使用引发抗药性及生态风险，亟需开发基于植物诱导抗性的可持续治理策略。
材料与方法
研究于2022–2023年在埃及达米埃塔省温室进行，设5个处理：水杨酸（SA，2 mmol/L）、磷酸钾（PK，1 g/L）、有效微生物（EMs，5 mL/L）、杀虫剂吡虫啉（IMI）及清水对照。在种植后27天喷施处理，并于害虫达到经济阈值（3%）时统一施用动态农药呋虫胺作为救援措施。监测指标包括叶片生理生化参数（叶绿素、氮磷钾含量、酚类化合物、蛋白质）、植株生长性状、果实产量，以及害虫与天敌种群动态。
结果分析
- 1.
生理生化响应
SA处理显著提升甜椒叶片总叶绿素含量（较对照增加27.3%）、氮（N）、磷（P）、钾（K）吸收及酚类物质积累，其中叶片蛋白质含量提高32.1%。PK通过激活茉莉酸（JA）和乙烯（ET）通路诱导细胞壁加厚及防御酶合成，EMs则通过微生物挥发性有机物（VOCs）如2,3-丁二醇促进根系发育。相较之下，IMI处理因激活蛋白酶导致叶绿素降解。
- 2.
生长与产量
SA处理对株高、分枝数及生物量提升最显著，而PK处理显著增加单株果数、果长和果径，这与磷元素促进糖分转运及碳水化合物代谢密切相关。
- 3.
害虫防控效果
PK对棉蚜种群抑制率最高（2022年达89.02%），其诱导的木质化结构与β-1,3-葡聚糖酶活性直接阻碍蚜虫取食；IMI对烟蓟马防效最佳（减幅88.71%），但非传统诱导剂（SA、PK、EMs）均表现出对天敌Chrysoperla carnea的选择性保护，其种群减少幅度显著低于IMI处理。Orius insidiosus的种群动态在各处理间无显著差异，说明诱导剂对捕食性天敌影响较小。
讨论与机制解析
SA通过激活系统获得抗性（SAR）途径上调抗氧化酶（如过氧化物酶）活性，减少活性氧（ROS）积累，同时促进挥发性有机物释放以吸引天敌。PK作为植物抗性诱导剂（PRI），在低浓度下激发防御基因表达，高浓度时直接抑制病原菌。EMs的“轮作效应”调控土壤微生物群落，其代谢产物（如乳酸、氨基酸）增强植物营养吸收与抗逆性。三者均通过多重通路协同增强甜椒直接防御（物理屏障、抗生作用）与间接防御（天敌吸引），契合IPM减少化学农药依赖的核心目标。
结论
非传统诱导剂（SA、PK、EMs）可通过调控植物生理代谢与防御信号网络，实现甜椒害虫绿色防控。其在提升作物抗虫性的同时维持天敌种群平衡，为设施农业中杀虫剂的减量增效提供实践依据。未来需进一步解析诱导剂在不同生长阶段的最佳施用浓度及其与生物防治的协同机制。
