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新型生物农药鼠李糖脂及其复配剂对甘蓝蚜虫的防治效果

2017-01-04孙星星李红阳顾慧玲张俊喜周加春朱富强

浙江农业科学 2016年12期
关键词:鼠李糖苦参碱甘蓝

孙星星,王 凯*,李红阳,高 波,顾慧玲,张俊喜,周加春,朱富强

(1.江苏沿海地区农业科学研究所,江苏盐城 22402;2.江苏省方强农场,江苏盐城 224165)

新型生物农药鼠李糖脂及其复配剂对甘蓝蚜虫的防治效果

孙星星1,王 凯1*,李红阳1,高 波1,顾慧玲1,张俊喜1,周加春1,朱富强2

(1.江苏沿海地区农业科学研究所,江苏盐城 22402;2.江苏省方强农场,江苏盐城 224165)

通过室内生物测定及田间药效试验相结合的方法,筛选得到鼠李糖脂与苦参碱防治甘蓝蚜虫的复配方案。结果表明,鼠李糖脂可作为一种新型生物农药有效防治蚜虫,鼠李糖脂与苦参碱按有效比例为1∶5,1∶10,1∶20,1∶60,20∶1时,对防治蚜虫均表现出较强的增效作用,其中以1∶20与1∶10时增效最好。

鼠李糖脂;苦参碱;蚜虫;复配

蚜虫属于半翅目(Hemiptera)蚜总科(Aphidoidea),全球已记录的蚜虫各类500属4 700种左右[1]。蚜虫具有刺吸式口器,通过吸食植物汁液维持生长发育。以成虫或若虫集中于植物叶片背面及嫩尖上刺吸为害,引起植物卷叶、枯萎和泛黄等,并最终导致植物不能正常生长发育[2]。此外蚜虫还能传播各种病毒,是农业生产上重要的经济害虫。为害甘蓝蚜虫通常有萝卜蚜(Lipaphis erysimi(Kaltenbach)、甘蓝蚜(Brevicoryne brassicae(Linnaeus)、桃蚜(Myzus persica(Sulzer)等,江苏沿海农区为害甘蓝的蚜虫以萝卜蚜居多,主要在春、秋两季为害。

鼠李糖脂是由假单胞菌或伯克氏菌类产生的一种生物代谢性质的生物表面活性剂[3],1947年第1次被发现、分离和描述。鼠李糖脂表面活性极好,乳化能力强,本身无毒,使用量更少,易被微生物降解,具有很好的环境友好特性;同时还具有抗菌、抗病毒等药理作用,已在环境、石油、食品、化妆品、制药及农业等领域获得广泛的应用[4]。近年来研究表明,鼠李糖脂具有良好的抑菌[5-7]和杀虫[8]活性。本研究进行鼠李糖脂及其复配制剂对甘蓝蚜虫的室内生物测定试验以及田间试验,旨在探索防治蚜虫的新型生物混配药剂。

1 材料与方法

1.1 供试材料

25%鼠李糖脂(大庆沃太斯化工有限公司);98%苦参碱(西安瑞林生物科技有限公司)。

供试蚜虫于2015年10月采自盐城市亭湖区便仓镇甘蓝上,并在室内未接触任何药剂的情况下用甘蓝饲养。

1.2 单剂测定

蚜虫对杀虫剂的敏感性测定采用浸虫法。先将供试药剂用水稀释成母液,再稀释成5~6个浓度梯度,将挑好的试虫连带叶片一起在药液中浸渍5 s后取出用吸水纸吸干药液,放入预先保湿好的铺有滤纸的一次性塑料培养杯中,杯口用黑布蒙上。每杯30~40头,每浓度重复3次,每浓度处理90~120头蚜虫。对照用水处理。接虫后将培养杯放入(26±1)℃、光周期为16∶8(L∶D)的培养箱。鼠李糖脂处理后24 h检查结果;苦参碱处理后24 h检查结果。

1.3 田间药效试验

田间试验严格按照中华人民共和国国家标准(GB/T17980.15—2000)进行。试验田设在亭湖区便仓镇的一家农户中;试验共设5个处理,每处理重复4次,小区随机排列,小区面积30 m2。使用器械为AGROLEX SPRAYER HD-400利农16升喷雾器喷雾。施药前调查每小区的虫口基数,每小区选5点,每点4株甘蓝,挂牌做标记。施药前及施药后1、3、7 d调查各小区的活蚜虫数。据药后每次调查死虫数(即药前虫口基数-残虫数)与药前虫口基数相比,计算出各小区虫口减退率,然后将药剂处理区虫口减退率与空白对照区相比较计算出校正防效。

校正防效=[(处理区虫口减退率-对照区虫口减退率)/(1-对照区虫口减退率)]×100

1.4 数据处理

采用POLO Plus软件计算毒力回归式。计算参数包括斜率b值及标准误、卡平方、LC50值。

1.5 联合毒力测定方法组合物配方的室内筛选采用孙云沛共毒系数法。毒力指数(TI)=(标准药剂的LC50/供试药剂的LC50)×100;

混剂实际毒力指数(ATI)=(标准药剂的LC50/药剂A和B混用的LC50)×100;

混剂理论毒力指数(TTI)=ATI(A)×a+ ATI(B)×b。

式中,a表示药剂A在混剂中的百分含量;b表示药剂B在混剂中的百分含量。

共毒系数CTC=混剂实际毒力指数ATI/混剂理论毒力指数TTI×100

根据农业部农药检定所的规定,混剂配方增效的判断标准为:共毒系数大于120为增效作用,共毒系数80~120为相加作用,共毒系数小于80为拮抗作用。

最佳配比的选择以混剂的共毒系数和LC50(或LD50)值2个指标来衡量,即共毒系数较高而LC50(或LD50)值最小(即实测毒力指数最大)。

2 结果与分析

2.1 苦参碱和鼠李糖脂对甘蓝蚜虫室内毒力

采用浸叶法在实验室内测定苦参碱和鼠李糖脂对蚜虫的毒力。表1表明,鼠李糖脂单剂对蚜虫的LC50为29.894 mg·L-1,苦参碱单剂对蚜虫的LC50为1.194 mg·L-1。在不同比例混配中,共毒系数均大于120,表现出一定增效作用。其中,鼠李糖脂与苦参碱比例为1∶20时增效作用最明显,共毒系数为323.307;其次是苦参碱与鼠李糖脂比例为1∶10时,共毒系数为186.075。室内条件下鼠李糖脂、苦参碱不同配比试验结果表明,按有效比例为1∶5、1∶10、1∶20、1∶60和20∶1时,对蚜虫均表现出较强增效作用,其中以1∶20与1∶10时增效最好。

表1 苦参碱和鼠李糖脂混合物的毒力测定结果

2.2 苦参碱和鼠李糖脂对甘蓝蚜虫室内田间药效

根据室内生物测定结果,选取25%鼠李糖脂∶0.3%苦参碱为1∶20、1∶10,以及0.3%苦参碱和25%鼠李糖脂做田间防治蚜虫的药效试验。

由表2可以看出,鼠李糖脂和苦参碱在1∶20时,药后1、3、7 d后的防效分别达到92.7%、95.3%和94.7%;在1∶10时,其药效分别达到89.6%、92.5%和89.2%;均对甘蓝蚜虫表现出较好的防效。

表2 苦参碱和鼠李糖脂及其混剂处理对甘蓝蚜虫的田间药效

3 讨论

鼠李糖脂作为一种生物表面活性剂,具有很强的表面活化性和乳化能力,目前主要应用于医药、食品、环境修复等附加值较高的领域,在农业方面的应用较少,主要集中于农业固体废弃物处理方面,戴芳等[9]报道,在以稻草秸秆和麸皮为堆肥原料中添加鼠李糖脂能够改善堆肥处理的微环境,增强聚合物的水合程度,促进有机质降解,从而加快堆肥进程,提高堆肥产品品质;鼠李糖脂可提高黄孢原毛平革菌产LiP酶、简青霉、漆酶等酶活性,从而加快对木质素的降解[10]。本研究较为系统地进行鼠李糖脂防治蚜虫的室内生物测定筛选以及田间药效试验验证,得到对蚜虫毒力较高的复配方案,在一定程度上推进了鼠李糖脂在农业领域的应用,具有一定的推广价值。本试验中,鼠李糖脂单剂田间施药7 d后对蚜虫的防效达到83.4%,但是考虑到鼠李糖脂的价格较高,因此这不是一种比较经济的做法。从数据的整体趋势来看,随着时间的推移,其防效有着一个显著的下降过程。因此,从防效和经济学两个角度来考虑,鼠李糖脂∶苦参碱为1∶20或1∶10相对于单剂来说有着很大的突破,它不仅增强了防效,而且节约了成本,对防治蚜虫有很大的优势。

苦参碱是由豆科植物苦参的干燥根、植株、果实经乙醇等有机溶剂提取制成的,是一种生物碱,作用于昆虫神经,目前作用机制尚不明确,苏克越等[11]发现苦参碱对蚜虫与茄子灰霉病均有较好的防治效果,表明苦参碱对病原真菌也有一定的抑制能力。鼠李糖脂对于植物真菌病害也表现出优异的防控效果。国内关于鼠李糖脂作为生物农药使用防治植物病虫害的研究不多,但国外已经在相当大的范围内应用鼠李糖脂来防治农业生产上的病虫害;JY Ahn等[6]研究发现,鼠李糖脂对于番茄灰霉病、晚疫病,水稻稻瘟病,小麦锈病等均有不错的防治效果;Dashtbozorg等[7]报道了鼠李糖脂对于大豆疫霉表现出显著的防效。由此可以看出,鼠李糖脂与苦参碱的复配剂在防治刺吸式口器害虫与植物真菌病害方面具有较大潜力,可有效地减少化学农药的使用,提高作物品质,降低农药残留量。

[1] DOHLEN C D V,ROWE C A,HEIE O E.A test of morphological hypotheses for tribal and subtribal relationships of Aphidinae(Insecta:Hemiptera:Aphididae)using DNA sequences[J].Molecular Phylogenetics&Evolution,2006,38(2):316-329.

[2] 方燕,乔格侠,张广学.蚜虫寄主植物与取食部位的多样性[J].动物分类学报,2006(1):31-39.

[3] 吴虹,汪薇,韩双艳.鼠李糖脂生物表面活性剂的研究进展[J].微生物学通报,2007(1):148-152.

[4] 沙如意.鼠李糖脂的发酵、分离及应用研究[D].杭州:浙江大学,2012.

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[9] 戴芳,曾光明,袁兴中,等.生物表面活性剂在农业废物好氧堆肥中的应用[J].环境科学,2005(4):181-185.

[10] 王仁佑.农业固体废物堆肥中木质素的微生物降解研究[D].长沙:湖南大学,2008.

[11] 苏克跃,王云海,严寒,等.苦参碱防治甘蓝蚜虫和茄子灰霉病的田间防效评价[J].中国植保导刊,2013,33(12):66-67.

(责任编辑:张瑞麟)

S435

:B

:0528-9017(2016)12-2071-03

文献著录格式:孙星星,王凯,李红阳,等.新型生物农药鼠李糖脂及其复配剂对甘蓝蚜虫的防治效果[J].浙江农业科学,2016,57(12):2071-2073.

10.16178/j.issn.0528-9017.20161247

2016-08-16

国家星火计划(2015GA690025);盐城市农业科技创新专项(YK2015015);盐城市农业科技指导性计划(YKN2014031);江苏沿海地区农业科学研究所基金(YHS201403)

孙星星(1989—),男,江苏盐城人,硕士,从事植物保护(杀虫剂毒理与抗药性)相关工作,E-mail:starsunxx@ sina.com。

王 凯,E-mail:13851051048@163.com。

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