无活菌苏云金杆菌制剂对稻纵卷叶螟和小菜蛾的田间药效评价试验
2012-11-22李燕芳肖汉祥张振飞廖永林孙士锋蒋耀智
张 扬,李燕芳,肖汉祥,张振飞,廖永林,孙士锋,蒋耀智,庞 义
(1.广东省农业科学院植物保护研究所,广东省植物保护新技术重点实验室,广州510640;2.中山大学生命科学学院,广州510275;3.广东海纳农业有限公司,广东惠州516005)
随着社会对农产品安全的关注,高毒性、高残留杀虫剂在农作物害虫防治中的应用受到了限制。而低毒性、安全的生物农药在生产上应用是无公害和绿色农产品应用的方向。苏云金芽孢杆菌 (Bacillus thuringiensis,Bt)作为生物农药中的一种,以其安全、杀虫谱广、制剂生产工艺成熟及比其它生物制剂的的货架期长等独特的优势而成为目前产量最大、应用范围最广的一类微生物杀虫剂,占到生物农药生产量和使用量的97%左右 (Cannon,1993;Huang et al.,2007),Bt制剂在无公害和绿色农产品生产中有广阔的市场前景。然而,Bt目前仍然不能完全替代化学农药,主要是产品的稳定性较差、残效期短、杀虫速度慢等。同时,值得关注的是,在苏云金杆菌中可能会含有如腊状芽胞杆菌 (Bacillus cereus,Bc)所含有的肠毒素,食入肠毒素可引起人类呕吐和腹泻,是农产品的安全隐患 (Green et al.,1990);此外,在蚕区使用可导致家蚕产生传染性细菌病 (王海燕等,2003;Kunimi,2007;黄红星等,2009)。针对苏云金杆菌使用后农产品的安全性和对家蚕毒性大并可能引发“二次传染”的问题,日本和我国曾有过研究“Bt死菌剂”的报道,通过化学及放射性元素辐射杀活的方法杀除制剂中的活菌,减少“二次传染”问题 (Becker,2002;王海燕,2003)。最近,中山大学成功应用钴辐射灭活法研究制出无活菌苏云金杆菌制剂 (庞义等,2011)。为了科学评价经处理后的无活菌苏云金杆菌对害虫的田间防治效果,为生产上应用提供参考,2010年我们进行了无活菌苏云金杆菌制剂对水稻稻纵卷叶螟和和十字花科蔬菜害虫小菜蛾的田间药效试验。现将试验结果报道如下:
1 材料与方法
1.1 供试材料
1.1.1 试验对象:稻纵卷叶螟Cnaphalocrocis medinalis Guenee;小菜蛾Plutella xylostella(L.)。
1.1.2 试验作物:水稻Oryza sativa,品种:番桂丝苗;十字花科花椰菜 Brassica oleracea L.var.botrytis,品种:卫锋。
1.1.3 试验地点和时间:防治稻纵卷叶螟试验,地点设在广东省农业科学院白云试验基地 (广州市白云区钟落潭镇),早造5月水稻分蘖未期,试验地各小区肥水管理、长势等条件基本一致,供试水稻生长较好。施药时水稻生长期为破口期,每穴有卷叶7~8苞,感虫率80%。防治小菜蛾试验,地点设在广州市白云区石井,试验施药时间10月23日。试验区常年种植蔬菜,前作种植菜心品种,小菜蛾常年发生较重。供试花椰菜长势较好,试验施药时处于8~12叶期,小菜蛾发生较重,以幼虫初发盛期为主。试验各小区肥水管理、作物长势等条件一致。
1.1.4 试验药剂:32000 IU/mg无活菌的苏云金杆菌可湿性粉剂 (以下简称无活菌Bt)(中山大学提供),苏云金杆菌32000 IU/mg可湿性粉剂 (以下简称Bt)(千胜,武汉科诺生物农药有限公司),0.5%甲基阿维菌素苯甲酸盐乳油 (广东省植保蔬菜专用药剂中试厂)。
1.2 试验方法
防治水稻稻纵卷叶螟试验,无活菌Bt和市售Bt制剂,每667 m2用量分别同为200、300、400克;甲基阿维菌素苯甲酸盐乳油,每667 m2用量为40 mL;另设空白对照,每处理4个重复,随机区组排列。在稻纵卷叶螟1~2龄期,用利农牌HD-400手摇式压缩喷雾器,按上述各处理药剂剂量,每667 m2用水60 kg,均匀喷雾施药。空白对照喷等量的清水。
防治小菜蛾试验,无活菌Bt和市售Bt制剂,每667m2用量分别同为150、300、600克 (按顺序编号分别为1-6);另设空白对照 (编号7),每处理4个重复,随机区组排列。在小菜蛾幼虫盛孵期,用利农牌HD-400手摇式压缩喷雾器,按上述各处理药剂剂量,每667 m2用水60 kg,均匀喷雾施药。空白对照喷等量的清水。
1.3 调查方法
1.3.1 稻纵卷叶螟调查方法
在当代稻纵卷叶螟为害基本定型后调查,在施药后14 d,每小区5点取样,每点调查5丛水稻,共查25丛。查健叶数和卷叶数。按如下公式计算防治效果:
1.3.2 小菜蛾调查方法
于施药前和施药后1 d、施药后3 d、施药后7 d和10 d各调查一次,全期共调查5次,每小区对角线五点取样,每点固定调查4棵菜,共调查20棵菜上的活虫数量,按如下公式计算虫口减退率和防治效果:
1.4 统计方法
根据上述计算公式,应用《实用统计分析及〛其计算机处理平台 (DPS)》软件,用邓肯氏新复极差 (DMRT)法对试验数据进行分析。
2 结果与分析
2.1 无活菌Bt防治稻纵卷叶螟田间药效试验结果
从试验结果 (表1)可知,无活菌 Bt制剂(32000 IU/mg)对稻纵卷叶螟施药后14 d,用量200 g/667 m2、300 g/667 m2和400 g/667 m2的防治效果分别为72.6%、76.06%和82.32%,在同等剂量下,与市售的生物农药32000 IU/mg可湿性粉剂的防治效果相当;略低于化学药剂0.5%甲基阿维菌素苯甲酸盐乳油每667 m2用药量40 g的防治效果,但差异不显著,具有较好的防治效果。
表1 无活菌Bt制剂防治稻纵卷叶螟田间药效试验结果Table 1 Result of field efficacy trials of Bt without viable bacteria against Cnaphalocrocis medinalis
2.2 无活菌Bt制剂防治花椰菜小菜蛾田间药效试验结果
无活菌Bt对小菜蛾药后第1 d的防治效果见表2。试验结果表明,无活 Bt制剂150 g/667、300 g/667 m2、600g/667 m2防治效果分别为20.94%、25.72%和40.49%,较同等剂量的Bt可湿性粉剂防治效果低;药后第3 d的防治效果,无活菌 Bt制 剂 150 g/667 m2、300 g/667 m2、600 g/667 m2防治效果分别为67.30%、77.53%和83.33,也比同等剂量的Bt可湿性粉剂防治效果低;药后第7 d的防治效果,除低剂量150 g/667 m2的防治效果,无活菌Bt低于同等剂量的Bt可湿性粉剂外,其它两个剂量的防治效果分别为88.94%和93.50%,与市售的32000 IU/mg Bt可湿性粉剂的防治效果相当,具有较为理想的防治效果;药后第10 d,无活菌Bt制剂的防治效果略有下降,但仍然有一定的防治效果,具有一定的持效性,三个剂量对小菜蛾的防治效果分别为75.66%、83.06%和84.95%,除低剂量的效果略低于Bt可湿性粉剂外,其它两个剂量均与后者相当。
表2 无活菌苏云金杆菌制剂防治花椰菜小菜蛾田间药效试验结果Table 2 Result of field efficacy trials of Bt without viable bacteria against Plutella xyllostella
3 结论与讨论
从无活菌Bt制剂对水稻稻纵卷叶螟的田间防治药效试验和对小菜蛾田间防治药效试验的结果来看,与市售Bt制剂比较,无活菌Bt制剂具有同等的防治效果和同等的持效期。初步试验确认,经适当剂量的钴-60辐射处理后,虽然Bt制剂中不再含有活孢子,但对Bt的杀虫活性没有明显影响。当前,绿色植保技术正在世界范围内推广;在我国,有机蔬菜和有机稻米越来越受到消费者青睐,并在生态环境较好的山区大力推广种植,同时,由于产业结构的调整,传统的蚕桑种植和养蚕业也从原来经济发达地区向山区转移,开发新型安全的微生物杀虫剂是绿色植保、食品安全和生态安全的需要,无活菌Bt制剂将有广阔的应用前景 (庞义等,2011)。无活菌Bt制剂的保存期与药效的关系则需要作进一步测定。
References)
Becker N,2002.Sterilization of Bacillus thuringiensis israelensis products by gamma radiation.J.Am.Mosq.Control Assoc.,18:57-62.
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Green M,Heumann M,Sokolow R,Foster LR,Bryant R,Skeels M,1990.Public health implications of the microbial pesticide Bacillus thuringiensis:an epidemiological study,Oregon,1985 -86.Am.J.Public.Health,80:848 -852.
Huang DF,Zhang J,Song FP,Lang ZH,2007.Microbial control and biotechnology research on Bacillusthuringiensis in China.Journal of Invertebrate Pathology,95:175 -180.
Kunimi Y,2007.Current status and prospects on microbial control in Japan.J.Invertebr.Pathol.,95:181 -186.
Pang Y,Sun SF,Sun F,Yuan MJ,Li GH,Yang K,Zhong ZF,2011.A method of producing genetically engineered Bacillus thuringiensis insecticides which do not contain living cells.Chinese patent:CN102321608A.[庞义,孙士锋,孙钒,袁美妗,李广宏,杨凯,钟镇芳,2011.一种不含活菌的苏云金芽孢杆菌基因工程杀虫剂及其制备方法.中国专利:CN102321608A]
Wang H,Mu Z,Wang Y,Liu Y,2003.Mechanism and effect of sodium dichloroisocyanurate on spore of Bacillus thuringiensis.Canye Kexue,29(1)67-71.[王海燕,牟志美,王彦文,刘艳芳,2003.优氯净对苏云金杆菌芽孢的消毒效果与机理研究.蚕业科学,29(1)67-71]