添加芦荟精油对150 g/L 茚虫威乳油防治草地贪夜蛾的增效作用*

杨石有，张贝贝，张 蕊，吕宝乾**

(1.海南大学 林学院，海南 海口 570228；2.中国热带农业科学院 环境与植物保护研究所，海南 海口 571101)

草地贪夜蛾[Spodoptera frugiperda(J.E.Smith)]为鳞翅目(Lepidoptera) 夜蛾科(Noctuidae)害虫，原产于美洲热带和亚热带地区，是一种重要的外来入侵害虫，2018 年联合国粮农组织将其列为全球预警的超级害虫[1]。该虫寄主范围较广，可为害73 科353 种[2]，尤其对玉米、水稻、高粱、花生、棉花、大豆和甘蔗等粮食作物为害较重[3]。据EPPO 和亚洲各国信息，截至2019 年1 月，全球已有超过100 个国家有草地贪夜蛾分布[4]。中国于2019 年1 月在云南普洱江城发现其入侵，截至2019 年6 月已在中国20 余省(自治区、直辖市)发生，并继续向北部扩散，严重威胁中国的玉米产业发展[5-6]。草地贪夜蛾幼虫可取食玉米幼茎、叶片、雄穗和果穗等多个部位，特别是6 龄幼虫为害较重[7]，严重时可将整株玉米的叶片吃光，仅剩茎秆和叶柄，造成玉米生长点死亡，影响果穗的发育[8]，导致减产10%～25%。草地贪夜蛾主要分为玉米型和水稻型，通过分子标记鉴定发现入侵中国的种群主要是玉米型[9-10]。由于草地贪夜蛾为新入侵害虫，国内缺乏有效的天敌，且产卵率较高，使之在短时间内快速定殖，种群密度不断增大。同时中国玉米种植随季节和纬度变化，从南至北递次推移，时间和空间上互补，为草地贪夜蛾提供了丰富的食物资源[8]，这为草地贪夜蛾的防治增加了一定的难度。

自草地贪夜蛾入侵中国以来，农业农村部高度重视，立即展开草地贪夜蛾调查[11]，同时科研工作者展开了大量的研究，研究内容包括草地贪夜蛾的生物学、生态学、生物防治、化学防治、基因组学及综合防治等[12]。农业农村部分别于2019 年6 月和2020 年2 月印发了《全国草地贪夜蛾防控方案》《草地贪夜蛾应急防治用药名单》，为草地贪夜蛾防控提供了科学指导。茚虫威(indoxacarb) 为噁二嗪类杀虫剂，通过阻断昆虫神经细胞内的钠离子通道，使神经细胞失去功能，具有触杀胃毒作用，茚虫威为《草地贪夜蛾应急防治用药名单》推荐用药，对草地贪夜蛾具有较好的室内毒力[13-14]。由于草地贪夜蛾具有食性杂、繁殖能力强和迁移扩散快等特点，目前主要依赖于喷施化学农药以达到快速压制种群密度的目的[15]。其中化学药剂尤其以甲维盐、茚虫威、氯虫苯甲酰胺和乙基多杀菌素等防治效果较好[12]。在施药方法方面，学者分别采用低容量连杆多喷头喷雾[16]、超低容量喷雾[17]及植保无人机喷雾[18]对草地贪夜蛾进行药剂防治，取得了一定的效果。但目前中国喷施农药多采用背负式喷雾器，其喷头流量大、雾滴粒径粗，因而药液流失率高，农药利用率较低。国家正大力倡导农药减量增效，如何在不影响药效的前提下适当降低农药使用量，成为急需解决的问题。

喷雾助剂通过降低药液表面张力和增大扩展直径来提高药液持留量和农药利用率，现已成为农药减施增效常用的手段之一[19]。植物精油(essential oil)是一类分子量较小的植物源次生代谢物质，对害虫具有驱避、拒食、引诱、触杀、熏蒸和抑制生长发育等作用，通过降低药剂表面张力，增加农药的展布面积，增强农药的渗透性[20]，广泛用于害虫的防治工作中。研究发现：柠檬草油与天然除虫菊素混配使用可提高其杀虫效果[21]；植物精油d-柠檬烯可使吡虫啉防治枸杞棉蚜增效93.11%[22]；香樟叶、香樟果实和天竺桂叶精油对致倦库蚊成蚊具有显著的熏蒸活性且混配具有一定的增效作用[23]。为评价芦荟精油(aloe essential oil)对茚虫威防治草地贪夜蛾增效作用，本研究添加体积分数为0.05%的芦荟精油于不同质量浓度的茚虫威药剂中，测定对其药剂表面张力、扩展直径、持留量、室内毒力及田间防效的影响，以期为草地贪夜蛾的防治提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 供试药剂与昆虫

供试药剂包括150 g/L 茚虫威乳油(美国富美实公司)和芦荟精油(青岛金田谷农业发展有限公司)。

供试昆虫为草地贪夜蛾，采自海南省儋州市那大镇六坡玉米田，在实验室进行人工饲养，饲养条件为温度(25±2) ℃，光照周期L∶D=14 h∶10 h，相对湿度65%～85%，挑选个体大小一致、健康活泼的2、4、6 龄虫体进行室内生物测定。

1.2 试验方法

1.2.1 芦荟精油对茚虫威扩展直径的影响

将150 g/L 茚虫威乳油配制为质量浓度为75.0、40.0、20.0、10.0、5.0 和2.5 mg/L 的药液各2 份，其中一份添加体积分数为0.05%的芦荟精油，另外一份不添加助剂。待药液混匀后用移液枪取1 μL 待测液于干净的载玻片上，静置5 min后用电子显微镜拍照测量药液的最大直径和最小直径，取平均值，重复3 次。

1.2.2 芦荟精油对茚虫威最大持留量的影响

选取老嫩一致的玉米小喇叭口期叶片，在叶片同一位置用手术刀将其切成长5 cm×宽1.5 cm，用镊子夹取叶片快速用电子天平称量，记录初始质量(m1，g)，将称量完的叶片于1.2.1 节药液中静置10 s 后拿出，待无药液滴下时测定其质量(m2，g)。试验重复3 次，每次3 片叶片，每个质量浓度的茚虫威处理共9 片。计算药液最大持留量(RM)，结果取平均值。

式中，S为玉米叶片表面积，cm2。

1.2.3 芦荟精油对茚虫威室内毒力的影响

采用浸叶法处理。取新鲜玉米嫩叶，用剪刀剪成长宽约3 cm 大小，将叶片置于1.2.1 节各质量浓度药剂中浸渍10 s，自然晾干后，分别置于底部垫有湿润滤纸的9 cm 培养皿中，向各培养皿中分别接入10 头龄期一致(2、4 和6 龄)的草地贪夜蛾幼虫，每个质量浓度重复3 次，即每个质量浓度各龄期共30 头虫。将培养皿置于温度(25±2) ℃、相对湿度60%～75%、光照周期为L∶D=14 h∶10 h 人工气候箱中，分别于24 和48 h调查草地贪夜蛾死虫数(调查时用毛笔尖轻触试虫，身体不动则视为死亡)，计算死亡率、校正死亡率、毒力线性回归方程、致死中质量浓度(LC50值)和LC50值95%置信区间等。

死亡率=死虫数/总虫数×100%；

校正死亡率=(处理组死亡率-对照组死亡率)/(1-对照组死亡率)×100%。

1.2.4 芦荟精油对茚虫威田间防效的影响

试验于海南省儋州市那大镇六坡玉米地进行，试验时玉米处于小喇叭口期，草地贪夜蛾发生严重，大多处于2～3 龄，试验设置150 g/L 茚虫威乳油2 000 倍、150 g/L 茚虫威乳油2 000 倍+0.05%芦荟精油和清水对照3 个处理，每处理重复3 次，每小区30 m2，各小区设置保护行，小区采用随机区组排列。试验共计施药1 次，于2020 年4 月29 日施药，施药当天天气较好，施药前进行虫口基数调查。

采用全国农技中心关于印发《草地贪夜蛾测报调查方法(试行)》中的办法，采用5 点取样法调查，每点调查10 株并做好标记，共计50 株。分别于施药后1、3、5 和10 d 调查虫口数，计算虫口减退率和校正防效。

虫口减退率=(药前虫口数-药后虫口数)/药前虫口数×100%；

校正防效=(处理区虫口减退率-空白对照区虫口减退率)/(100-空白对照区虫口减退率)×100%。

1.3 数据处理与分析

计算各指标的增减率：

增减率=(A-B)/B×100%。式中，A 和B 分别为添加精油后和不添加精油药剂的表面张力、扩展直径、最大持留量、室内毒力和田间防效。

采用SPSS 17.0 分析软件进行数据分析，并利用Duncan 氏新复极差法进行单因素差异显著性分析，显著性水平为0.05。

2 结果与分析

2.1 芦荟精油对茚虫威表面张力、扩展直径和持留量的影响

由表1 可知：添加芦荟精油可明显降低茚虫威药液表面张力、增大药液的扩展直径和提高药液在玉米叶片表面的持留量，且同等茚虫威质量浓度下，添加芦荟精油较未添加芦荟精油的表面张力、扩展直径和持留量差异显著。芦荟精油对高质量浓度茚虫威表面张力、扩展直径和持留量的影响较低质量浓度明显，当药剂质量浓度为75 mg/L 时，添加芦荟精油的扩展直径和持留量均达到最大，表面张力下降最为明显。

表1 添加0.05%芦荟精油对茚虫威表面张力、扩展直径和最大持留量的影响Tab.1 Effect of adding 0.05% aloe essential oil on surface tension,expanded diameter and maximum retention of indoxacarb

2.2 添加芦荟精油对茚虫威室内毒力的影响

由表2、3 可知：添加芦荟精油可提高茚虫威对草地贪夜蛾幼虫的毒力效果，芦荟精油对2 龄幼虫室内毒力的影响高于4 龄幼虫和6 龄幼虫，添加芦荟精油对2 龄幼虫24 和48 h 以及4 龄幼虫24 h 的室内毒力较未添加芦荟精油的室内毒力差异显著(P＜0.05)，对2 龄幼虫24 和48 h的毒力提高19.61% 和16.44%，对4 龄幼虫24和48 h 的毒力提高12.39%和10.26%，对6 龄幼虫24 和48 h 的毒力提高8.02%和7.20%。

表2 添加0.05%芦荟精油对茚虫威室内毒力的影响Tab.2 Effect of indoor toxicity with adding 0.05% aloe essential oil to indoxacarb

表3 添加0.05%芦荟精油对茚虫威室内毒力的差异比较Tab.3 Comparison of indoor toxicity with adding 0.05% aloe essential oil to indoxacarb

2.3 芦荟精油对茚虫威田间防效的影响

由表4 可知：芦荟精油可提高茚虫威对草地贪夜蛾的田间防效，添加芦荟精油在施药后1 和3 d 的田间防效较未添加精油的田间防效差异显著，防效增减率介于3.82%～26.93%，芦荟精油对茚虫威施药后1 d 的防效增加最为明显，增减率为26.93%。

表4 添加0.05%芦荟精油对茚虫威田间防效的增效作用Tab.4 Synergistic effect of field control with adding 0.05% aloe essential oil to indoxacarb

3 讨论

近年来随着农药喷雾助剂的开发及研究，越来越多的农药助剂用于有害生物的防治工作。农药助剂通过降低药液的表面张力和接触角、提高药液的润湿性和展布力，从而提高药液在靶标表面的黏附与沉积，对农药药效的发挥具有一定的增效作用。植物精油作为一种天然的植物提取物，具有一定的抑菌、杀虫、杀螨、驱虫和抗氧化作用[24-26]，在害虫防治中具有一定的应用。

农药在施用过程中，药液通过在靶标表面沉积、润湿和铺展，从而实现农药有效成分的渗透和传递，发挥防治效果。根据润湿方程，当药液的表面张力大于植物叶片的临界表面张力时，药液不能在叶面润湿展布[27]。表面张力的降低有助于药液在靶标表面的黏附，但表面张力过小，反而会使药液容易滑落[28]。本研究添加0.05%芦荟精油后，茚虫威药液表面张力明显降低，且持留量均有不同程度的增加，说明添加量适中。药液在靶标作物表面的持留量和作物界面特性有关，本次药液持留量试验采集的叶片为玉米小喇叭口期叶片，叶片表面具有一层蜡质层和绒毛，对药液存在一定的疏水性，添加芦荟精油后，降低药液表面张力，增大扩展直径，提高药液的润湿展布性能。芦荟精油可使茚虫威对草地贪夜蛾的室内毒力提高7.20%～19.61%，尤其对2 龄幼虫的毒力提高较为明显，这可能是2 龄幼虫体内解毒酶活性较低或芦荟精油增加了茚虫威在草地贪夜蛾体内的渗透性。海南地处热带地区，高温高湿多雨的气候环境适合周年种植玉米，为草地贪夜蛾的繁殖创造了有利条件[29]。笔者在进行草地贪夜蛾调查时发现：海南草地贪夜蛾发生较重，玉米出苗约15 d 时植株为害率约85%，本次田间施药时，玉米处于小喇叭口期，草地贪夜蛾大多处于低龄幼虫(2～3 龄)，单独施用150 g/L 茚虫威乳油的防效介于64.88%～84.52%；添加芦荟精油后，防效介于82.35%～87.75%，防效可提高3.82%～26.93%，其中对施药后1 d 的防效增效最为明显，故生产上可在草地贪夜蛾低龄幼虫期添加植物精油用于害虫防治。

茚虫威为噁二嗪类杀虫剂，对鳞翅目害虫具有较好的杀虫活性，是农业农村部防治草地贪夜蛾的推荐使用药剂，但随着不同种类药剂的使用，草地贪夜蛾已经出现了不同程度的抗药性。截至2017 年，美洲地区的草地贪夜蛾至少对包括氨基甲酸酯类、有机磷类、拟除虫菊酯类及Bt 杀虫蛋白等不同类型共29 种杀虫剂产生了抗药性[30]。草地贪夜蛾虽然入侵中国的时间较短，但已发现对有机磷类、氨基甲酸酯类和拟除虫菊酯类杀虫剂达到中至高等抗性水平[31]。添加助剂可有效降低药剂的使用量，适当延缓抗药性水平的发生。

草地贪夜蛾作为一种新入侵害虫，寄主范围广，繁殖速度快，防治工作需要多部门、多举措协同并进。生产上可通过种植抗性玉米品种，同时加强田间管理，提高玉米对草地贪夜蛾的耐受性。同时，可以根据草地贪夜蛾的趋光性和趋化性，采用性诱剂、杀虫灯和糖醋液进行诱杀。生物防治是一种安全环保的防治措施，可以通过释放大草蛉[32]、东亚小花蝽[33]、短管赤眼蜂[34]和异色瓢虫[35]等天敌进行防治。化学药剂防治见效快，可快速压制种群，但长期的药剂选择压力下也容易诱发抗药性。草地贪夜蛾防治是一项长期工作，防治时应当遵从“预防为主，综合防治”的植保方针和树立“公共植保，绿色植保”的理念，合理搭配各项防治措施，以达到有效控制草地贪夜蛾的目的。

4 结论

芦荟精油通过降低药液表面张力、增大扩展直径和提高药液在玉米叶片上的持留量，提高茚虫威对草地贪夜蛾的室内毒力及田间防效；芦荟精油对高质量浓度茚虫威的作用效应更明显，对2 龄幼虫室内毒力的增效作用高于4 龄幼虫和6 龄幼虫。添加芦荟精油可提高茚虫威对草地贪夜蛾田间防治的速效性。