薰衣草油与肉桂油及其混配杀螨活性研究

程作慧，樊芳芳，田永明，朱祥润，李锐，李生才*，徐爱静，郭钰恩，刘庆

（1.山西农业大学文理学院，山西太谷 030801；2.山西北方兴安化学工业有限公司，山西太原 030008；3.山西农业大学农学院，山西太谷 030801）

朱砂叶螨（Tetranychus cinnabarinus）别名棉花红蜘蛛、棉叶螨，属蛛形纲、真螨目、叶螨科，是一种世界性害螨，在中国各地均有发生［1～4］。可为害的作物主要有棉花、豆类、茄子、辣椒等［5］。成、若螨在寄主植物叶子背部刺吸汁液并且吐丝结网，叶面最初会出现枯黄色细斑，严重时整叶将会枯萎脱落，植株落花落果，结果期缩短，影响作物产量，甚至会发生整株死亡的现象。朱砂叶螨爆发时化学农药的过量使用带来了诸多负面影响。

植物源农药的低残留特性，引起了科研工作者的关注。刘燕萍等［6］发现紫茎泽兰（Eupatorium adenophorum）乙醇提取物对柑橘全爪螨（Panoychus cotri）和二斑叶螨（Tetranychus urticae）毒杀效果较强，且对二斑叶螨的卵具有较好的触杀效果。周宇杰等［7］发现菊科植物青蒿（Artemisia annua）的丙酮提取物对朱砂叶螨有良好的触杀作用。曹挥等［8］发现地肤（Kochia scoparia）全株对山楂叶螨（Tetranychus viennensis）成螨和螨卵有不同程度的生物活性，其中地肤籽氯仿提取物对山楂叶螨的触杀活性最强。但是随着近年设施蔬菜的兴起，植物提取物在喷雾过程中带来的高湿，会使设施蔬菜滋生其它病害，引起了植保工作者的关注。因此，植保工作者将目光放在了高挥发性、无残留的的植物精油上。Cavalcanti 等［9］发现立比草（Lippia sidoides）精油，对二斑叶螨具有强的熏蒸活性；Laborda 等［10］研究报道了迷迭香（Rosmarinus officinal）和鼠尾草（Salvia officinalis）精油能够有效地抑制二斑叶螨的繁殖能力且触杀活性较高。程作慧等［11］发现迷迭香油对朱砂叶螨的熏蒸生物活性明显高于花椒油处理组。研究表明，植物精油中富含杀螨活性物质，不易残留，不污染环境，是一种理想的“无公害农药”［12］。因此，应用植物精油防治害螨是目前植保工作者研究的热点。为了控制朱砂叶螨的抗性，扩大农药的使用范围，降低药害和残留等，本文在课题组前期研究薰衣草油与肉桂油单剂对朱砂叶螨的作用效果［12］的基础上，将薰衣草油与肉桂油进行科学混配来探讨对朱砂叶螨的产卵抑制率、驱避率、移动距离和移动频率的影响，旨在开发一种高效环保，对人畜无害的植物源农药，为农药的发展提供理论依据。

1 材料和方法

1.1 试验材料

供试螨：朱砂叶螨来源于太谷县周边的豇豆苗，而后在培养箱中饲养后代。培养箱培养条件：温度（25±1）℃、湿度 60%～80%、光周期 16 L∶8 D。

供试精油：薰衣草和肉桂药材于2019 年在太谷县药材公司购买。将药材粉碎后取适量放在蒸馏烧瓶中加水至2/3，进行水蒸气蒸馏8 h。收集产品于深色精油瓶中，于0～4℃冰箱中密封保存备用。

1.2 试验方法

1.2.1 熏蒸活性

取琼脂粉3.75 g，蒸馏水1 000 g 于烧杯中进行加热至完全溶解，趁热倒入培养皿中。待培养基冷却，将豇豆叶片正面紧贴培养基，取30 头5 日龄雌成螨于叶背上。将滤纸条贴在培养皿（9.0 cm×2.0 cm）盖上，将薰衣草油、肉桂油以及二者不同比例的混合物分别用移液枪打到滤纸凸起部位（图1），密封倒放在培养箱中。重复3 次，并且做空白对照。待24、48 h 后，统计5 日龄雌成螨的死亡数量，并计算其熏蒸毒力。根据所测两种精油对5 日龄雌成螨各自的LD50，将薰衣草油：肉桂油按 1∶9、3∶7、5∶5、7∶3 和 9∶1 的配比进行试验，并记录24 h 和48 h 后5 日龄雌成螨的死亡率。取薰衣草油和肉桂油的LD50和二者的最佳配比，分别于3、6、12、24 h 观察雌成螨的产卵情况，并计算产卵抑制率。

1.2.2 驱避活性

对半剪开圆形滤纸，一半用薰衣草油、肉桂油以及二者的混合物处理，一半为空白对照。处理后用双面胶黏贴于培养皿底部，在滤纸周围涂一圈凡士林，防止螨逃逸。将5 日龄雌成螨接到中线处（图2），取LD50的薰衣草油和肉桂油和二者的混合物，分别于 3、6、12、24 h 观察雌成螨的分布情况，并计算驱避率。

图1 熏蒸生物测定示意图Fig.1 The schematic diagram of the fumigant bioassay

1.2.3 运动行为

参照程作慧等［11，12］的方法，取 LD50的薰衣草油和肉桂油以及二者的混合物，用EthoVision XT 6分别于3、6、12、24 h 测定其移动频率与移动距离，观察雌成螨的运动行为。

1.3 统计分析

试验数据采用Excel 和SPSS 17.0 软件进行统计，并通过Probit 分析计算亚致死剂量（LD10和LD20）和致死中剂量（LD50），采用F、t和 χ2法进行差异显著性检验，运动参数用Ethovision XT6 软件处理。

2 结果与分析

2.1 薰衣草油和肉桂油对5 日龄雌成螨的熏蒸毒力

由表1 可以看出，薰衣草油熏蒸处理5 日龄雌成 螨 24 h 的 LD50为 0.39 μL·L-1，48 h 的 LD50为0.29 μL·L-1；肉桂油熏蒸处理 5 日龄雌成螨 24 h 的LD50为 0.43 μL·L-1，48 h 的 LD50为 0.33 μL·L-1。薰衣草油的熏蒸毒力稍高于肉桂油。

2.2 薰衣草油和肉桂油不同配比对5 日龄雌成螨熏蒸活性研究

将2 种精油对雌成螨熏蒸活性获得的LD50按1∶9、3∶7、5∶5、7∶3 与 9∶1（薰衣草油∶肉桂油）混配后对5 日龄雌成螨熏蒸处理。由表2 可见，2 种精油 按 3∶7 混 配 时 ，5 日 龄 雌 成 螨 死 亡 率 24 h 为37.75%，48 h 达到39.74%，死亡率低于薰衣草油和肉桂油的单剂对照，熏蒸活性最弱，但与0∶10 和9∶1 无显著差异（P＞0.05）；当 2 种精油按 5∶5 混配时，5 日龄雌成螨死亡率24 h 达到56.41%，是薰衣草油单剂的1.62 倍，是肉桂油单剂的1.40 倍，与1∶9 无显著差异（P＞0.05）；48 h 达到 69.58%，是薰衣草油单剂的1.41 倍，是肉桂油单剂的1.60倍，与其它处理有显著差异（P＜0.05）。薰衣草油与肉桂油为5∶5 时，5 日龄雌成螨死亡率最高，熏蒸活性最强且高于单剂效果。

2.3 半致死剂量的薰衣草油和肉桂油及其最佳配比对5 日龄雌成螨的产卵抑制活性

取LD50的薰衣草油和肉桂油及二者的最佳配比5∶5 混配后，对5 日龄雌成螨进行熏蒸处理，分别于3、6、12 和24 h 观察雌成螨的产卵情况。由图3 可见，当处理时间由3 h 延长到24 h 时，薰衣草油、肉桂油和5∶5 混配后的混合精油对5 日龄雌成螨的产卵抑制活性分别增加了3.10、3.78 和1.66倍。处理时间达到24 h 时，薰衣草油、肉桂油和5∶5 混配后的混合精油对5 日龄雌成螨的产卵抑制率分别为 62.19%、53.34% 和 70.49% 。由图 3 可知，薰衣草油和肉桂油按5∶5 混配的产卵抑制率显著高于半致死剂量的薰衣草油和肉桂油的抑制率（P＜0.05），且有时间依赖性。

表2 不同配比的薰衣草油和肉桂油对5 日龄雌成螨24 和48 h 熏蒸活性Table 2 The fumigant activity of lavender oil and cinnamon oil with different proportions against adult females of 5-day-old at 24 and 48 h

2.4 半致死剂量的薰衣草油和肉桂油及其最佳配比对5 日龄雌成螨的驱避活性

取LD50的薰衣草油和肉桂油及二者的最佳配比 5∶5 混配后，测定 3、6、12、24 h 时 5 日龄雌成螨的驱避活性。由图4 可见，三者对5 日龄雌成螨的驱避活性均随时间的延长而增强，具有明显的时间依赖性。当处理时间由3 h 增加到24 h 时，薰衣草油、5∶5 混配后的混合精油和肉桂油对5 日龄雌成螨的驱避活性分别增加了1.86、1.73 和1.50倍。处理时间达到24 h 时，薰衣草油、5∶5 混配后的混合精油和肉桂油对5 日龄雌成螨的驱避率分别为60%、82%和50%。由此可见，以5∶5 混配后的混合精油对5 日龄雌成螨的驱避活性最强。

图3 半致死剂量的薰衣草油和肉桂油及其最佳配比对5 日龄雌成螨的产卵抑制率的影响Fig.3 Effects of lavender oil and cinnamon oil at half-lethal doses and their optimal proportion on the oviposition inhibition rate against adult females of 5-day-old

图4 半致死剂量的薰衣草油和肉桂油及其最佳配比对5 日龄雌成螨的驱避率的影响Fig.4 Effects of lavender oil and cinnamon oil at half-lethal doses and their proportion on percent repellency against adult females of 5-day-old

2.5 半致死剂量的薰衣草油和肉桂油及其最佳配比对5 日龄雌成螨的运动行为的影响

取LD50的薰衣草油和肉桂油及二者的最佳配比 5∶5 混配后，测定 3、6、12、24 h 时 5 日龄雌成螨的移动距离（图5A）和移动频率（图5B）。由图5A可知，随着处理时间的延长，5 日龄雌成螨的移动距离逐渐降低。当处理时间在6-24 h 时，5∶5 混配后的精油处理5 日龄雌成螨的移动距离显著短于薰衣草油和肉桂油处理5 日龄雌成螨的移动距离（P＜0.05）。当处理时间增加到24 h 时，经薰衣草油、肉桂油和5∶5 混配后的精油处理5 日龄雌成螨的移动距离依次为77、91、52 cm。可见，以5∶5混配后的混合精油处理5 日龄雌成螨后，其移动距离最短，作用效果最强。由图5B 可知，5 日龄雌成螨的移动频率也呈现时间依赖性，随着处理时间的延长，5 日龄雌成螨的移动频率逐渐降低，且5∶5混配后的精油处理5 日龄雌成螨的移动频率低于薰衣草油和肉桂油处理5 日龄雌成螨的移动频率（P＜0.05）。当处理时间达到24 h 时，经薰衣草油、肉桂油和5∶5 混配后的精油处理5 日龄雌成螨的移动频率依次为 90、105 和 53 N/h。可见，以 5∶5 混配后的薰衣草油和肉桂油的混合精油处理5 日龄雌成螨后，其移动频率最小，作用效果最强。

3 讨论与结论

图5 半致死剂量的薰衣草油和肉桂油及其最佳配比对5 日龄雌成螨的移动距离和移动频率的影响Fig.5 Effects of lavender oil and cinnamon oil at half-lethal doses and their optimal proportion on mobile distance and mobile frequency against adult females of 5-day-old

近几十年来，农田生态平衡和物种间的自然平衡遭受破坏，许多有害生物出现猖撅。为了控制有害生物，人们常常会过量使用某一种高效农药，极易使有害生物产生抗药性［13］，导致药效降低。有害生物再猖獗的形势下，新农药的生产开发周期较长［14］，对现有药剂进行筛选和合理复配，可作为抗性治理的应急措施［15～17］。为了避免朱砂叶螨在长期使用农药的过程中产生抗性而引起再猖獗。本研究首先测定了薰衣草油和肉桂油单剂对5 日龄雌成螨的熏蒸毒力，获得薰衣草油熏蒸处理 5 日 龄雌成螨 24 h 的 LD50为 0.39 μL·L-1，48 h的 LD50为 0.29 μL·L-1；肉桂油熏蒸处理 5 日龄雌成 螨 24 h 的 LD50为 0.43 μL·L-1，48 h 的 LD50为0.33 μL·L-1。在设施蔬菜的病虫害防护过程中，采用精油熏蒸朱砂叶螨不仅克服了喷雾带来的高湿容易滋生其它病害的缺陷，还为开发新型的绿色杀螨剂提供了重要的试验依据。为了防止朱砂叶螨在使用农药的过程中产生抗药性，本试验将半致死剂量的薰衣草油和肉桂油按不同配比进行混配后研究其杀螨效果。当薰衣草油和肉桂油按5∶5 混 配 时 ，5 日 龄 雌 成 螨 死 亡 率 24 h 达 到56.41%，48 h 达到 69.58%。两种精油按 5∶5 混配时，熏蒸活性最强。该研究表明将杀虫剂或杀螨剂进行科学混配后具有增效作用，这与相关文献结果相类似。罗纪台等［18］研究的菊酯类农药与低毒的有机磷农药混配对抗性桃蚜（Myzus persicae）具有良好的防治效果和增效作用。王肖娟［14］测定了细辛醚与常用化学农药混配的增效作用，发现细辛醚和烟碱以 6∶4 和 7∶3 混配对粘虫（Mythimna separatea）表现出明显的增效作用。任子君［13］研究的植物源农药BB 和阿维菌素的混配对根结线虫（Meloidogyne spp.）的毒杀有增效作用。这可能是不同药剂的解毒代谢酶（系）间存在抑制作用，导致生物体不易代谢药剂，从而达到增效作用。

本文进一步研究了半致死剂量的薰衣草油和肉桂油及二者的最佳配比5∶5 对5 日龄雌成螨的产卵抑制率、驱避率、移动距离和移动频率。结果表明三者对5 日龄雌成螨的生物活性均具有时间依赖性，且混配后作用效果高于单剂的作用效果。植物精油按适当比例混配后具有增效作用，可能是由于不同种类的植物精油富含不同的天然表面活性物质。将不同种类的植物精油混合后，改善了复合精油的理化性状，降低了其表面张力，增加了其展布能力，促进了害螨对复合精油的渗透、吸收，有利于破坏害螨的体壁结构，溶解其角质层［19］。在我国未来的农业生产中，农业害虫或害螨的有效控制方面，复配制剂仍将扮演十分重要的角色。目前农药复配的理论研究比较薄弱，许多理论问题需要解决。基于农药生产应用上的需要，有关复配药剂各方面的理论研究也必将逐步完善［20］。