多位点杀虫毒素BtA 对茶园主要害虫防控及其生态安全性评估

马丽娜

(福建省农科院农业生物资源研究所 350003)

福建是我国最大的茶叶生产省份，据福建省统计局公布的数据显示，2012 年茶叶产量达到32.10万t。农药残留超标是福建省茶叶生产中面临的一个主要问题，严重影响茶叶品质和茶叶出口［1-2］。发达国家对茶叶残留的检测标准日益严格，欧盟2008 年颁布实施的新食品农药残留标准(EC 149/2008)，与茶叶相关的标准新增390 项，合计达到886 项，该标准中有关茶叶的170 种新增农药，绝大部分为新农药，其中印楝素、鱼藤酮和除虫菊素、萎锈灵、唑螨酯、吡虫啉、啶虫脒、哒螨灵、赤霉酸、西玛津等茶叶生产中常用药剂也有列入［3］。日本作为我国乌龙茶的主要出口国，在茶叶进口检测标准上更为苛刻，2006 年日本制定实施肯定列表制度，设定了近5 万个暂定标准;2012 年3月，日本考虑提高检测标准，其中关键一条是“三唑磷在日本的茶叶限量，计划从0.05 mg/kg 调整至0.01 mg/kg”，按照日本的规定，若有5%产品被检出，日本将全面禁止进口此类产品［4］。欧盟和日本等发达国家提高农药残留检测标准既有食品安全的需要，也有保护本国食品生产的需求，虽然这些农药残留标准与1995 年世贸乌拉圭回合谈判中达成的《实施卫生与植物卫生措施协定》存在诸多抵触之处［5］。但为了保障食品安全，促进福建省茶叶出口，福建省有必要加强茶叶生产过程中的用药管理和农药残留检测。多位点杀虫毒素BtA 是福建省农科院生物技术中心农业环保技术室研制的新型生物杀虫剂，是由苏云金芽孢杆菌(Bt)的伴孢晶体和阿维菌素耦合而得，具有比Bt 更宽的杀虫谱和更高杀虫效率，能有效控制小菜蛾、蚜虫、菜粉蝶、黄曲条跳甲等害虫，具有延缓害虫抗性产生和无公害的特点［6-16］，同时对天敌昆虫影响小。BtA在茶园中的施用效果及生态安全性方面未见报道。2008 年在福建省福安市社口地区的茶园评估了多位点杀虫毒素BtA 对茶园主要害虫茶小绿叶蝉和蚜虫的控制效果，并就BtA 施用对茶园天敌昆虫草间小黑蛛的影响及其在茶叶和土壤中的残留情况进行研究，以期为多位点杀虫毒素BtA 的大面积推广应用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 BtA 对茶园主要害虫的防控试验

试验于2008 年9 月12 日至10 月4 日在福安市社口镇进行。试验设3 个处理:生物农药BtA 粉剂(福建福农生化有限公司)1 000 倍液、4.5%高效氯氰菊酯乳油(福建福农生化有限公司)1 000 倍液喷雾处理及清水对照(CK)。每个处理3 次重复，每个处理区面积为100 m2。施药处理后每7 d调查1 次茶小绿叶蝉和蚜虫数量变化。调查方法:每个小区采取五点取样法。将直径35 cm 的捕虫网置于茶蓬下方，猛摇茶蓬4 次，捕捉并记录震落的节肢动物数量，每点10 次共50 网。

1.2 BtA 的生态安全性评估

1.2.1 BtA 施用对草间茶小黑蛛数量的影响 田间处理方法及调查方法同1.1，以高效氯氰菊酯为乳油对照药剂，以清水处理为空白对照。

1.2.2 BtA 在环境中的消解动态研究 为了解生物杀虫剂BtA 中阿维菌素组分的消解动态，于2008年6 月，在福州市泉头村附近茶园上选茶树20 株(品种为福云6 号，20 年树龄)用于试验。用生物农药BtA (阿维菌素含量0.1 mg/g)1 000 倍液，对其中10 株茶树进行封闭式喷雾(喷至茶树叶正反面有药液开始滴落为止)。剩下的10 株茶树用清水进行封闭式喷雾，用作对照试验。于施药后的1、3、5、7、14、20 d 从各株茶树上随机采集老叶，混合一起，用洁净的塑料自封袋装好带回室内分析，取茶树下面土壤(耕作层0 ～10 cm 土壤，不少于10 个采样点)约1 kg，用洁净自封袋装回室内测定阿维菌素残留量。样品需尽快处理，如不能及时处理的存于低温(-20℃)冰柜中。

(1)样品提取

茶叶:称取剪碎匀的茶叶样本20 g 于捣碎机内，加入30 mL 甲醇捣碎5 min。匀浆液经布氏漏斗抽滤后，用甲醇20 mL 洗涤残渣，摇匀后依次用二氯甲烷50、40、30 mL 萃取3 次，二氯甲烷提取液经无水硫酸钠过滤并收集于250 mL 圆底烧瓶中，滤液在35℃左右减压浓缩近干，转移至5 mL 离心管内，吹干后残余物用1 mL 正己烷溶解，待弗罗里硅土柱层析净化。

土壤:称取去沙砾和植株残物的土样20 g 于200 mL 锥形瓶中，加入甲醇30 mL，于超声波清洗器中振荡提取30 min，经布氏漏斗抽滤后，用甲醇20 mL 洗涤残渣。合并滤液到500 mL 分液漏斗中，按上述步骤萃取、浓缩、溶解，待弗罗里硅土柱层析净化。

(2)样品净化

在规格为0.8 cm (i. d. ) ×20 cm 玻璃层析柱中，依次装入1.00 g 脱活弗罗里硅土、0.30 g 活性炭和2.00 g 无水硫酸钠。装好后先用5 mL 离心管内，吹干后用甲醇定容至2 mL，待液相色谱分析。

(3)液相色谱分析

色谱柱C18 不锈钢柱(250 mm ×4.6 mm，5 μm);流动相V (甲醇)∶ V (水) =90∶10;流速1.0 mL/min;检测波长245 nm;进样量10 μL;柱温室温;外标法(峰面积)定量。在此色谱条件下阿维菌素保留时间约为6.4 min。

2 结果与分析

2.1 BtA 对茶园主要害虫的田间控制效果

2.1.1 BtA 对茶小绿叶蝉的防效 从表1 可见，生物农药BtA 对茶小绿叶蝉有良好的防治效果。施用BtA 7 d 后，茶小绿叶蝉虫口密度相对减退率为73.3%;14 d 后，虫口相对减退率为66.7%;21 d后为33.3%。BtA 对茶小绿叶蝉的杀虫效果略优于对照药剂高效氯氰菊酯乳油(表1)。

表1 BtA 对茶小绿叶蝉的田间防治效果

2.1.2 BtA 对蚜虫的防效 生物农药BtA 对茶蚜的防治效果见表2。BtA 粉剂1 000 倍液处理7 d 后，茶蚜虫口密度相对减退率为87.0%;14 d 后，虫口相对减退率为65.2%;21 d 后为54.3%。而高效氯氰菊酯乳油1000 倍液处理7 d 后，蚜虫虫口相对减退率为83.3%，14 d 后为77.1%，21 d 后为62.5%。

表2 BtA 对蚜虫的田间防治效果

2.2 BtA 的生态安全性评估

2.2.1 BtA 对天敌的毒力 BtA 对害虫天敌草间小黑蛛的毒力低于氯氰菊酯。药后7 d，BtA 粉剂1 000倍液处理的虫口相对减退率为40.0%，高效氯氰菊酯乳油1000 倍液处理为83.3%;药后14 d，BtA 处理的虫口相对减退率为20.0%，高效氯氰菊酯乳油1 000 倍液处理为66.7%;药后21 d，BtA粉剂1 000倍液处理虫口相对减退率为13.3%，高效氯氰菊酯乳油1 000 倍液处理为50.5% (表3)。

表3 BtA 对草间小黑蛛数量的影响

2.2.2 阿维菌素在茶叶和土壤中的消解动态 阿维菌素在茶叶和土壤中的消解动态见图1。从图1可见，阿维菌素在茶叶和土壤中的降解速度均表现为先快后慢。喷药后间隔1 h，阿维菌素在茶叶上的残留量为10.8 μg/kg，1 d 后为5.3 μg/kg，7 d后为0.9 μg/kg，14 d 后则检测不到。

图1 BtA 中阿维菌素组分在茶叶和土壤中的消解动态

3 小结与讨论

多位点杀虫生物毒素BtA 是由Bt 晶体经还原改造，形成带末端氨基的Bt 晶体原毒素，将阿维菌素的羟基进行激活、衍生化，形成阿维菌素羧酸钠，最后利用零键桥偶联剂EDC 实现生物耦合［11］。生测结果:BtA 对小菜蛾3 龄幼虫的LT50为35.27 h，比Bt 晶体原毒素和羧基化阿维菌素分别少21.16 h 和10.14 h，BtA 对菜蚜、桃蚜和黄曲条跳甲的防效分别达95.60%、93.75%和89.33%［6，11，13］。与对照化学农药相比，BtA 对小菜蛾具有较高的毒力，对其捕食性天敌捕食螨、草间小黑蛛、花蝽和七星瓢虫毒力较低［10］。

在茶园施用BtA 后，与常规化学杀虫剂高效氯氰菊酯相比，BtA 对害虫具有较好的防治效果，同时对害虫天敌的毒性较低。欧盟对茶叶农药残留量的要求是阿维菌素含量最高不超过20 μg/kg，本试验BtA 施用14 d 后在茶叶和土壤中就可以完全消解，可达到欧盟对茶叶中阿维菌素含量要求的标准。这与农业部、国家化工局、国家技术质量监督局指定单位对BtA 毒性检测结果类似。本研究结果再次表明BtA 是一种高效、低毒、低残留的生物毒素杀虫剂，值得在茶园害虫防治中大面积推广应用。

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