将肥料和化学或生物杀幼虫剂组合用于家庭防蚊
2016-08-15摘译
筱 禾 摘译
(上海市农药研究所,上海 200032)
将肥料和化学或生物杀幼虫剂组合用于家庭防蚊
筱 禾 摘译
(上海市农药研究所,上海 200032)
登革热和基孔肯雅热是由埃及伊蚊(Aedes aegypti L.)和白纹伊蚊[Ae. albopictus (Skuse)]传播的人类虫媒病毒性疾病。全球有25亿人生活在登革热高度流行的地区。在过去20年里,基孔肯雅病毒的流行区扩展至全世界几乎所有的岛屿和大陆。雌蚊子可在陶瓷花瓶、桶、水槽、罐子、轮胎和花盆托等家庭及周边可以明显积水的器具中产卵。防止蚊子扩散的最简单的方法是移除所有可能积水的小容器。在住宅区,花盆托是众所周知的聚集大量的埃及伊蚊或白纹伊蚊幼虫的场所。在2006年法属留尼汪岛La Reunion基孔肯雅热爆发期间,经确定的白纹伊蚊幼虫和蛹繁殖场所中有44%为花盆托。在法国大陆,特别是在东南部,它们占白纹伊蚊繁殖地点的19%。在巴西和阿根廷,它们占所有埃及伊蚊繁殖地点的4%~14%。这种类型的繁殖地点对孕蚊的特殊引诱力一定程度取决于水中存在的肥料。家庭园艺师和业主使用肥料的成分以氮(N)、磷(P)和钾(K)为主。
为了防治幼虫在花盆托中的增殖,或可向NPK植物肥料中添加生物或化学杀幼虫剂,灭杀幼虫。世界卫生组织(WHO)建议使用苏云金杆菌以色列变种(Bacillus thuringiensis var. israelensis,Bti)、多杀菌素、蚊蝇醚和除虫脲灭杀在可储水容器及其他家用容器中繁殖的蚊子,故在Darriet的研究中将它们与NPK混合使用(NPK-LAV)。生物杀幼虫剂Bti合成原毒素,其一旦被幼虫摄取,将成为破坏中肠上皮细胞的活性毒素。多杀菌素是一种生物源(naturalyte家族)杀虫剂,系由刺糖多孢菌(放线菌)合成的2种代谢物(刺糖多孢菌素A和D)组成。多杀菌素具有独特的作用机制,作用于昆虫GABA和烟碱受体。蚊蝇醚是一种类保幼激素,对蛹具有选择性作用。该剂可诱导激素系统失调,抑制昆虫发育,引起昆虫的行为障碍并降低成虫的生育能力。除虫脲为苯甲酰基苯基脲类昆虫生长调节剂。该剂一旦被昆虫摄入,即可干扰几丁质聚合,使幼虫蜕皮时因体壁不能抵御肌肉张力和器官膨胀而死亡。
在Darriet对埃及伊蚊的研究中,对各种NPKLAV处理在花盆托中的残留情况进行了测定。随后对防治埃及伊蚊孕蚊最有效的处理组合进行了试验,以确定组合中的杀幼虫剂能否改变肥料对产卵的引诱力。将NPK和NPK-LAV溶液置于反渗透水中孵化蚊子卵,测定待测杀幼虫剂的潜在杀卵活性。对雌蚊的繁殖力及其卵的孵化率的测定有助于判断杀幼虫剂对成蚊生物学的影响。
Darriet的研究进行了2个试验。在第1个试验中,首先测定了NPK-LAV处理对埃及伊蚊的防效。评估了置于玻璃温室[(25±2) ℃和相对湿度70%]中的花盆及其花盆托中每种混合物的效果。选用1 L塑料花盆和容量0.3 L、直径0.13 m的塑料花盆托。每个盆中装有322 g森林堆肥。为了再现田间条件,每个花盆中种植1株植物。向所有花盆加入300 mL反渗透水,记录处理前花盆托中的成虫数量。水、单一NPK处理和6种不同的NPK-LAV处理各5个花盆及其花盆托。每6周(45 d)进行1次施肥处理(FT),每周浇水1次(300 mL水)。每次施肥处理时,分别取每种NPK-LAV及单一肥料处理各11 mL,用反渗透水稀释至1 500 mL,每盆施用300 mL。每次施用后,花盆中浇灌的NPK和各种杀幼虫剂的量为:N=145 mg,P=121 mg,K=121 mg,0.1%蚊蝇醚2.2 mg,0.25%除虫脲5.5 mg,0.1%多杀菌素2.2 mg,0.5%多杀菌素11 mg,1% Bti 22 mg,5% Bti 110 mg。但必须注意的是,因为部分活性物质会被土壤吸附,故花盆托中收集的NPK或杀幼虫剂的量与最初加入花盆中的量不相等。对每个NPK-LAV制剂处理与水和肥料对照处理进行比较评价,每处理3个重复。又分为a、b试验,试验a评估了NPK+0.1%蚊蝇醚、NPK+0.1%多杀菌素和NPK+1% Bti处理应用于盆栽观赏草中的防效;试验b对NPK+0.25%除虫脲、NPK+0.5%多杀菌素和NPK+5% Bti处理应用于番茄中的防效进行了测定。每次施肥和浇水后,取150 mL不同的溶液(水、NPK或NPK-LAV)加入装有25只1龄的埃及伊蚊幼虫的塑料杯中。30 d后有1 125只幼虫、45 d后共有1 500只幼虫供每种待测溶液试验。
试验a的结果表明,埃及伊蚊的羽化成虫动力学取决于加入花盆中的混合物的类型。30 d后,水和NPK处理间的羽化成虫无差异(P=0.072)。但45 d后,两者之间的差异显著(P<0.000 1)。无论在30 d还是45 d后,NPK+1% Bti处理均比NPK+0.1%多杀菌素处理具有更好的杀幼虫效果(P<0.001)。NPK+ 0.1%蚊蝇醚处理的防效最佳,所有3个重复均有1.2%羽化成虫。试验b的结果表明,30 d后,水和NPK溶液处理的埃及伊蚊羽化成虫无差异(P= 0.36);45 d后,差异显著(P<0.019)。NPK+0.5%多杀菌素和NPK+5% Bti处理对埃及伊蚊幼虫和蛹的防效更佳。NPK+0.5%多杀菌素处理30 d内羽化的成虫低于5%。NPK+1% Bti的防效最差,30 d后羽化的成虫为10.7%,45 d后为12.1%。NPK+0.25%除虫脲处理具有良好的杀幼虫效果,45 d后仅有1.3%的羽化成虫。
以在0.6 m长×0.25 m玻璃试验管中经NPK-LAV溶液处理30 d和/或45 d后的羽化成虫低于5%为标准,测定了NPK-LAV溶液对产卵的引诱力及杀卵活性。此试验以养虫室培养的用兔血饲喂的埃及伊蚊雌蚊为试验对象,评估各溶液中的杀幼虫剂是否影响肥料对产卵的引诱力。测试用培养液为第3次施肥的最后1次浇灌液(第45 d)。每种NPK-LAV溶液处理分别与水和单用NPK肥料的处理进行比较,每处理5个试验管。将2个内表面覆盖1张0.20 m ×0.05 m白色滤纸条的200 mL塑料杯置于每个试验管的中心及任一端。每个试验管需6个塑料杯:2个收集50 mL水,2个收集50 mL NPK溶液,2个收集50 mL NPK-LAV溶液。各试验管每个重复中收集水、NPK和NPK-LAV溶液的塑料杯的位置不同。于各试验管内移入10只血液饲喂24 h的埃及伊蚊雌蚊,使其与各种底物接触48 h。将所有蚊子卵置于反渗透水中孵化,记录孵化的幼虫数目以验证杀卵活性。
经试验发现,NPK+0.1%蚊蝇醚、NPK+0.25%除虫脲和NPK+0.5%多杀菌素处理符合30 d和/或45 d后的羽化成虫低于5%的标准。在NPK溶液中平均产卵数总体高于在反渗透水中(0.025<P<0.21)。这表明即使在45 d之后,NPK肥料仍对产卵具有引诱效果。3种NPK-LAV溶液中平均产卵数与在单一NPK中相当(0.066<P<0.92),表明多杀菌素、蚊蝇醚和除虫脲不影响肥料对产卵的引诱力。
可育卵数即可能孵化生成1龄幼虫的数目,因它们所处的培养基类型不同而不同。总体来说,NPK溶液中所产的卵的孵化率高于水中所产的卵的孵化率(P<0.001)。而NPK+0.1%蚊蝇醚和NPK+0.25%除虫脲处理中产卵的孵化率低于NPK中产卵的孵化率(P<0.001)。卵孵化率的降低下降证明了这2种昆虫生长调节杀幼虫剂具有杀卵活性。但NPK+0.5%多杀菌素处理中卵孵化的数量与NPK中相当,因此不用作杀卵剂(P=0.36)。
在第2个试验中,Darriet再次测定了之前评估中30 d和/或45 d内羽化成虫低于5%的NPK-LAV处理(NPK+0.1%蚊蝇醚、NPK+0.25%除虫脲和NPK+0.5%多杀菌素)对埃及伊蚊的防效。在试验2中选用观赏植物彩叶草(Coleus),以与试验1相同的方法每2周测定1次NPK-LAV处理的效果,即将花盆托中的水收集于多个塑料杯中,然后移入25只埃及伊蚊1龄幼虫,饲喂并监测直至成虫羽化。
设水、NPK、NPK+0.5%多杀菌素3个处理,每30 d进行1次。水中和NPK溶液中的成虫羽化率无明显差异(P=0.77)。NPK+0.5%多杀菌素处理对蚊子幼虫的防效近100%,在30 d评估期的3个阶段仅有1.4%羽化成虫。设水、NPK、NPK+0.1%蚊蝇醚、NPK+0.25%除虫脲4个处理,每45 d进行1次。无论在30 d还是45 d后,在水和NPK溶液处理间羽化成虫的比例无显著差异(0.091<P<0.11)。在试验1中,45 d后在NPK中的羽化成虫比例高于水中(P<0.019)。在相当于3.9 L/m2日降水量的情况下,由于花盆托中积水不断溢出,部分NPK肥料会从底物中流失。在NPK+0.25%除虫脲处理中,45 d内仅有5%羽化成虫,极好地控制了埃及伊蚊幼虫种群。NPK+0.1%蚊蝇醚处理比NPK+0.25%除虫脲处理更有效(P<0.000 1),在45 d内的羽化成虫不足1%。
同期测定了NPK+0.1%蚊蝇醚、NPK+0.25%除虫脲和NPK+0.5%多杀菌素处理对埃及伊蚊雌蚊繁殖力及其卵受精率的作用。当NPK-LAV处理的羽化成虫超过50%时,将所得雄蚊和雌蚊移入饲养笼,用兔血饲喂。记录吸血的雌蚊并留存,不吸血的蚊子移出笼。吸血饲喂24 h后,将装有50 mL水和滤纸条的10个塑料杯放入笼中,记录孕蚊在滤纸条上产卵数量,放置干燥72 h后移入反渗透水中孵化。
试验结果表明,幼虫和蛹在水中生长的雌蚊平均产卵64.8个,卵孵化率为49.1%。NPK溶液中生长的雌蚊平均产卵54.1~58.7个,卵孵化率低于与水中(P<0.001)。羽化前在NPK+0.5%多杀菌素溶液中生长的雌蚊平均产卵68.6个,卵孵化率为47.0%,即与在水中无统计学差异(P=0.12)。NPK+0.1%蚊蝇醚和NPK+0.25%除虫脲处理对雌蚊繁殖力的影响最大,平均产卵分别为46.4个和47.2个。与水或单一NPK处理相比,向NPK肥料中添加这2种昆虫生长调节杀幼虫剂导致卵受精率显著降低(P<0.000 1)。
肥料可用于农业、园艺以及接近住宅区的公园和绿地。除了为植物生长提供所需的3种主要矿物质外,NPK肥料还对寻找产卵地点的雌蚊具有引诱力。NPK肥料也促进了藻类和细菌的生长,使蚊子繁殖地点的生物量增多,继而蚊子的增殖增加。在城市、住宅或农村地区都有不少被肥料污染的水体,而植物花盆托无疑是埃及伊蚊或白纹伊蚊所有繁殖地点中被污染最严重的。这些住宅区的容器通常布满蚊子幼虫,意味着无数个难以被发现和破坏的小型繁殖地点。为了除去植物花盆托中的蚊子幼虫,与肥料组合的生物或化学杀幼虫剂自卵孵化之际即杀死幼虫。Darriet的研究不仅证实了蚊子和NPK肥料之间存在的复杂的相互作用,还表明了NPK-LAV处理对蚊子的卵、幼虫、蛹和成虫所有生长阶段的灭杀效果。
NPK肥料对埃及伊蚊雌蚊产卵有引诱力。在NPK-LAV溶液中的产卵数量与单一NPK中没有差异,这证明多杀菌素、蚊蝇醚或除虫脲并没有改变肥料对产卵的引诱力。除了具有杀幼虫和杀若虫活性外,除虫脲和蚊蝇醚还对蚊子卵孵化(杀卵活性)、雌蚊繁殖力和卵受精率具有重要影响。这2种昆虫生长调节剂的杀卵活性可导致胚宫颈和腹腔畸形。至于对雌蚊的绝育效果,目前仍在进行实验室和现场评估,以开发创新的防治工具。
在只盛有水或用水稀释的肥料的植物花盆托中,有80%~98%的幼虫和蛹发育到成熟阶段。以相当于4 mm日降雨的水量浇水,NPK+0.5%多杀菌素处理的持效期长达1个月。以相同试验标准评估,NPK+0.1%蚊蝇醚和NPK+0.25%除虫脲的持效期可达45 d。NPK+Bti处理的各种测定表明后者不适于这类应用的要求,主要是因为Bt毒素会被土壤中有机物质吸附。由于Bti被盆栽土壤吸附,几乎不会滴入花盆托内水中扩散,因此不能杀灭蚊子幼虫。
含有多杀菌素、除虫脲和蚊蝇醚的NPK-LAV处理可在用户对植物施肥时选择性和自动地灭除花盆托中的蚊子幼虫。对液态的灭蚊混合物来说,根据杀幼虫剂的类型,可以每30~45 d将其混入植物的正常浇水中即可,这些混合物还可制成条状或颗粒状的形式,以确保其活性成分的缓释性。这种方法可以灭杀大量在积水中生存的埃及伊蚊和白纹伊蚊,对环境的影响微乎其微。此外,这些植物花盆托全年为蚊虫提供了众多繁殖地,且从未得到媒介防治服务机构的治理。这种对人类和动物安全、用于个人防护的创新措施可为由媒介防治服务机构引导的以社区为基础的活动提供支持。随着白纹伊蚊分布区域的不断扩展,蚊子的危害势必日益严重,关于其的防治亟需重视。
10.16201/j.cnki.cn31-1827/tq.2016.06.06
TQ450
:A
1009-6485(2016)06-0030-03
筱禾,女,工程师。Tel: 021-64387891-201。
2016-11-25。