天然苦皮藤素与天然黄荆素对菜青虫和茶尺蠖的联合增效作用

刘雨晴， 范 毅， 景炳年， 于立芹， 王 伟， 王丹丹， 赵天增

(1.河南省植物天然产物开发工程技术研究中心，河南郑州 450002； 2.河南省中科院科技成果转移转化中心，河南郑州 450016)

多年来，虽然大量化学农药在防治植物病虫害工作中发挥了很好的效果，然而在应用中化学农药危及生态平衡、污染环境又是人们不可回避的严峻事实，而植物源农药在这方面有独特的优越性。我国杀虫植物资源十分丰富且种类繁多，不同的植物包含着各种不同类型的化合物，它们也表现出不同的生理活性，与化学农药一样对植物害虫有引诱、驱避、毒杀、拒食、调节和干扰生长发育的作用[1]。植物源农药是人类历史上最古老的生物农药之一，它取自自然，用于自然，能迅速降解，对环境无污染，有高选择性，对人畜安全，而且还有不产生抗性、无药害、有肥效、对作物生长有促进作用、可兼治病虫害等优点，现已成为绿色生物农药首选。

植物天然产物苦皮藤素来源于传统杀虫植物卫矛科南蛇藤属苦皮藤(CelastrusangulatusMax.)[2]。它对蚜虫(Aphidoidea)、小菜蛾(PlutellaxyllostellaLinnaeus)、菜青虫(PierisrapaeLinne)、黏虫(LeucaniaseparateWalker)等多种昆虫均具有一定的生物活性[3-4]。黄荆(VitexnegundoLinn.)别称黄荆子、荆条、五指风等，为马鞭草科黄荆属落叶灌木或小乔木，原产于东印度，主要分布在热带和温带地区[5-6]。天然苦皮藤素和天然黄荆素都是良好的植物源农药，有广泛的杀虫谱，对农业、储粮、卫生害虫等均有一定的生物活性，且野生资源十分丰富。黄荆叶片提取物对玉米象(Sitophiluszeamais)、杂拟谷盗(TriboliumconfusumJac.du Val.)、赤拟谷盗(T.castaneumHerbst)表现出强烈的触杀、熏蒸和趋避活性[7]，种子提取物对菜青虫、小菜蛾[8-9]、棉蚜、绣线菊蚜[10]、斜纹夜蛾[11]等均有较好的毒杀、趋避或拒食以及生长发育抑制作用，但这2种单剂速效性较差，存在对害虫药效慢、田间药效一般、喷药次数多、稀释倍数较低等共同缺点，亟待解决。

本研究引入传统中药理论，对天然苦皮藤素和天然黄荆素进行配伍应用，利用2种植物源农药优势互补特点，充分改善单剂缺点。在前期研究基础上，笔者开展天然苦皮藤素与天然黄荆素对菜青虫和茶尺蠖的应用研究，为研制高效低毒的生物农药奠定理论基础。

1 材料与方法

1.1 供试虫源

从郑州市郊区甘蓝田中采集菜粉蝶，释放到养虫室内的纱网笼中，饲喂蜂蜜水补充营养，使其在纱笼内盆栽甘蓝上产卵，将卵定时取出，放置于温度为(25±1)℃，相对湿度为 (75±5)%，光―暗周期为14 h—10 h恒温培养箱中的培养皿内，待其孵化幼虫后，在养虫缸中用甘蓝叶饲养至3龄时作为试虫。茶尺蠖幼虫(EctropisobliquehypulinaWehrli)采自河南省信阳市浉河港茶园，置于40 cm×30 cm×20 cm的保鲜盒中，盒底铺潮湿细沙保湿，用茶树枝条饲养。

1.2 活性成分组制备

将苦皮藤种子和黄荆种子按质量比3 ∶1～1 ∶3加入中药粉碎机，粉碎，得到苦皮藤种子粉和黄荆种子粉混合物，然后加入种子粉混合物质量3～5倍的有机溶剂二甲苯，在60～80 ℃提取1～4 h，过滤后浓缩备用[8]。

1.3 植物源农药配制

药剂1～5分别为4.0%、7.5%、10.0%、9.0%、12.0%的苦皮藤·黄荆乳油，制备方法如下：(1)分别将苦皮藤种子、黄荆种子按质量比3 ∶1、2 ∶1、1 ∶1、1 ∶2、1 ∶3加入中药粉碎机中粉碎，过60目筛，把1 kg苦皮藤种子粉和黄荆种子粉混合物装入中药提取釜中进行萃取；(2)加入种子粉混合物总质量3倍的二甲苯，在60～80 ℃提取3 h，浓缩成浓缩膏，得到苦皮藤种子和黄荆种子二甲苯复合提取物；(3)用一定量的松节油将4%苦皮藤种子和黄荆种子组合物的二甲苯提取物全部溶解后，再加入5%助溶剂二甲基亚砜、3%农乳2201和1%渗透剂有机硅，均匀混合得到以苦皮藤和黄荆种子组合物的有机溶剂提取物为原料制成的杀虫乳油。

药剂6：10%苦皮藤·黄荆乳油的制备：(1)将苦皮藤种子和黄荆种子按质量比1 ∶1加入中药粉碎机中粉碎，过60目筛，把1 kg苦皮藤种子粉和黄荆种子粉混合物装入中药提取釜中进行萃取；(2)加入种子粉混合物总质量3倍的二甲苯，在60～80 ℃提取3.5 h，浓缩成浓缩膏，得到苦皮藤种子和黄荆种子二甲苯复合提取物；(3) 用一定量的松节油将10%苦皮藤种子和黄荆种子组合物的二甲苯提取物全部溶解后，再加入13.5%助溶剂乙二醇、8%农乳36#和4.5%渗透剂有机硅，均匀混合得到以苦皮藤和黄荆种子组合物的有机溶剂提取物为原料制成的杀虫乳油。

1.4 活性测试

1.4.1 协同增效毒力测定 分别将黄荆种子二甲苯活性成分组和苦皮藤种子二甲苯活性成分组用丙酮和2.5%乳化剂2201配制成母液后按质量比8 ∶1、4 ∶1、2 ∶1、1 ∶1、1 ∶2、1 ∶4、1 ∶8 混合配成二元复配剂作为7个处理，分别用水稀释为5个浓度5 000、2 500、1 250、625、312.5 mg/L，以清水处理作空白对照，以菜青虫为试虫进行室内生物增效作用测定。采用浸虫(用浸虫器浸虫)、浸叶法[12]进行预试验确定死亡率区间，根据预试验结果将供试药剂用清水稀释成系列浓度，分别选取大小一致的3龄试虫，每10头放入到浸虫器中，在药液中浸渍3 s，从药液中取出浸虫器后，用吸水纸吸干多余药液，然后将试虫用毛笔挑入有滤纸的直径为8.5 cm培养皿中；用相同药液浸渍甘蓝叶片3 s，饲喂试虫。每个处理重复4次，以清水处理作对照，然后放入 25 ℃ 人工气候箱内。每24 h检查存活幼虫数，以毛笔轻轻触动虫体不能反应者视为死亡。计算5 d死亡率，用Abbort公式校正处理死亡率，然后进行概率分析，根据剂量(或浓度)的对数(x)，死亡率的概率(y)，求毒力回归方程以及致死中浓度(lethal concentration 50%，简称LC50)。混剂采用Sun等公式[13]求出共毒系数(co-toxicity coefficient，简称CTC)。增效判断标准：CTC≥200 为显著增效，150≤CTC<200为增效作用较小，70

单剂毒力指数=(标准杀虫剂LC50/供测杀虫剂LC50)×100；

CTC=[实测(A+B)混合剂的毒力指数/供试理论(A+B)混合剂的毒力指数]×100；实测(A+B)混合剂的毒力指数=标准杀虫剂LC50/(A+B)混合剂LC50×100；理论(A+B)混合剂的毒力指数=A×AC+B×BC；

式中：A表示A单剂毒力指数；AC表示A在混剂中所占比例；B表示B单剂毒力指数；BC表示B在混剂中所占比例。

1.4.2 室内毒力测定 同“1.4.1”节方法。

1.4.3 田间药效试验 试验作物为甘蓝(中甘-11)。

施药方法与用水量：本试验严格按照GB/T 17980.13—2000《农药田间药效试验准则(一)杀虫剂防治十字花科蔬菜的鳞翅目幼虫》进行。每个处理重复3次，每个重复为1个小区，小区顺畦划分，共计18个小区，每个小区面积为 20 m2，小区随机排列。用卫士牌WS-16P背负式手动喷雾器(山东卫士植保机械有限公司)均匀喷雾，每小区用水1.5 kg，即750 kg/hm2。

施药前在每个小区中按对角线5点取样，挂牌固定5点，每点选取有菜青虫卵及幼虫的甘蓝4株，共计20株，统计菜青虫幼虫数量，以此作为施药前虫口基数。药前及药后1、3、7、14 d调查定点定株上存活的菜青虫数，共计5次。记录存活幼虫数、死亡幼虫数[12]。以校正虫口减退率作为防治效果，计算公式如下：

茶树害虫药效试验略有改进。调查方法为施药前每个小区定3点调查，每点调查1 m2，调查茶尺蠖虫口基数；施药后进行2次调查，分别在施药后3、7 d。

2 结果与分析

2.1 黄荆种子二甲苯活性成分组和苦皮藤种子二甲苯活性成分组的协同增效作用

由表1可知，苦皮藤种子二甲苯活性成分组和黄荆种子二甲苯活性成分组按一定比例复配后对菜青虫有明显的协同增效作用，二者质量比为1 ∶1时，增效作用最强，共毒系数为255.36；比例为8 ∶1、4 ∶1、2 ∶1、1 ∶2、1 ∶4、1 ∶8时，共毒系数依次为131.70、200.51、221.53、210.45、172.49、123.11。

表1 苦皮藤种子二甲苯活性成分组(A)和黄荆种子二甲苯活性成分组(B)的协同增效作用(5 d)

2.2 以苦皮藤种子和黄荆种子混合物的二甲苯提取物为原药的制剂对菜青虫室内毒力和田间药效测定

2.2.1 室内毒力测定结果 由表2可以看出，以苦皮藤种子和黄荆种子组合物为原料，以二甲苯提取加工成的杀虫乳油制剂对菜青虫有明显的生物活性，且在二者质量比为1 ∶1时，即药剂3和药剂6处理下活性较好，对菜青虫综合毒力LC50分别为740.58、731.85 mg/L。由表2还可以看出，以苦皮藤种子和黄荆种子混合物的二甲苯提取物为原药的制剂与二者分别提取后组合加工制成的乳油制剂活性无明显差异，说明本工艺先进，既可以保障杀虫制剂效果，又可以简化制剂加工工艺，提高生产效率。

表2 对菜青虫室内毒力测定结果

注：对照药剂为苦皮藤、黄荆种子单独提取后组合物，比例与相应药剂中苦皮藤种子与黄荆种子质量比一致，下表同。

2.2.2 以苦皮藤种子和黄荆种子混合物的二甲苯提取物为原药的制剂防治甘蓝菜青虫田间药效试验 选取药剂6对甘蓝菜青虫进行田间药效试验，并以2.5%高效氯氟氰菊酯为化学对照药剂。由表3可以看出，以苦皮藤种子和黄荆种子混合物的二甲苯提取物为原药的制剂对甘蓝菜青虫具有很好的防治效果，是防治甘蓝菜青虫的优良药剂。在甘蓝菜青虫发生期，以该供试药剂500、800倍液兑水进行周到喷雾，可以很好地防治甘蓝菜青虫。试验过程中各处理均未见药害发生。

2.3 以苦皮藤种子和黄荆种子混合物的二甲苯提取物为原药的制剂对茶尺蠖的毒力测定和田间药效试验

2.3.1 以苦皮藤种子和黄荆种子混合物的二甲苯提取物为原药的制剂对茶尺蠖室内毒力 由表4可以看出，以苦皮藤种子和黄荆种子组合物为原料、以二甲苯提取加工成的杀虫乳油制剂对茶尺蠖有明显的生物活性，并且趋势与对菜青虫的毒力测定结果一致，皆为在二者质量比为1 ∶1时，即药剂3和药剂6处理下活性较好，对茶尺蠖综合毒力LC50分别为885.02、889.08 mg/L。由表4还可以看出，以黄荆种子组合物为原料提取加工的杀虫乳油制剂与二者分别提取后组合加工制成的乳油制剂活性无明显差异，说明本杀虫剂工艺先进，既可以保障杀虫制剂效果，又可以简化制剂加工工艺，提高生产效率。

表3 防治甘蓝菜青虫田间药效试验结果

注：同列数据后不同小写字母表示在 0.05 水平上差异显著。表5同。

表4 对茶尺蠖室内毒力测定结果

2.3.2 以苦皮藤种子和黄荆种子混合物的二甲苯提取物为原药的制剂防治茶尺蠖田间药效试验 由表5可以看出，药剂6杀虫剂制剂对防治茶尺蠖具有较好的效果，药后3 d，400倍液对茶尺蠖的防效达到82.12%，药后7 d，防效达89.09%。适宜的施药时期为茶尽蠖3龄期左右，施用剂量为 15～45 g/hm2，对茶树安全，未见药害。

表5 防治茶尺蠖田间药效试验

3 讨论

把不同作用机制的农药科学合理地复配混用，对防治植物病虫害可起到扩大防治范围、兼治不同病虫害、降低毒性，增加药效、减少用药频次、省时省工、降低成本、延缓抗药性产生等效果[15]。天然苦皮藤素和天然黄荆素2种有效成分组分别作为杀虫剂用于防治害虫，由于它们的有效成分含量低、击倒速率较慢、防治效果较低，如果提纯浓缩至实用的浓度，则大大提高成本，限制了它们的直接加工利用。本研究结果表明，将2种有效成分组混用具有明显的增效作用，此复配方案具有对菜青虫和茶尺蠖害虫防治效果增强、速效性好、持效性长、一药多治的优点，与现有的单一制剂相比，除具有明显的杀虫效果外，可以有效地降低施药成本、减缓抗性的产生、减少制剂残留量，且对作物无污染、安全性好，符合农药制剂的安全性要求等。此外，药剂6是由苦皮藤种子和黄荆种子组合物的二甲苯活性成分组制成的，与二者分别提取后组合加工制成的乳油制剂活性无明显差异，既可以保障杀虫制剂效果，又可以简化制剂加工工艺、提高生产效率，并且本原料易得，具有成本较低、使用方便、不含任何化学农药成分、对人畜和生态环境安全等特点，是一种适于推广使用的植物源杀虫制剂，尤其在有机农产品生产上具有极大应用推广价值，是理想的新型绿色农药。

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