纳米助剂对防治西花蓟马五种植物源农药的增效作用

呼 倩，杜相革

（中国农业大学植物保护学院，北京 100193）

西花蓟马FrankliniellaoccidentalisPergande属缨翅目Thysanoptera蓟马科 Thripidae花蓟马属Frankliniella，是北美温室作物上发生最为严重的害虫。20世纪70年代，随着频繁的国际贸易迅速向其他国家扩展，西花蓟马逐渐成为世界范围内主要的农作物害虫[1]。2003年，我国首次在北京辣椒种植大棚中发现西花蓟马，并被列入对外检疫名单之中[2]。随后，蓟马在湖南[3]、新疆[4]、山东[5]、西藏[6]、吉林[7]等地逐渐蔓延，并广泛定殖，目前已经成为我国保护地蔬菜的主要害虫之一。西花蓟马具有杂食性，通过锉吸式口器危害包括辣椒、芹菜、黄瓜、康乃馨、玫瑰等在内的60多科500余种蔬菜及花卉的幼嫩部位，传播番茄斑萎病毒（TSWV）等，造成农作物产品的产量下降、品质降低[8]。由于西花蓟马个体较小、隐蔽能力强，在防治初期阶段很难被发现，因此对药剂防治造成了一定的困难[9]。

目前，防治西花蓟马的主要方法是使用杀虫剂，但杀虫剂的广泛使用导致了西花蓟马的抗药性不断增加，有研究表明其对多杀菌素的抗性已经达到了万倍以上[10]。植物源杀虫剂来源于自然，在环境中易降解，对害虫不易产生抗性，符合绿色和有机产品生产要求以及植保绿色防控技术的要求，但见效慢、易分解的缺点制约了植物源杀虫剂在生产中的应用[11]。为解决农药滥用所带来的环境污染、生物多样性丧失、抗药性增加等问题，研究者们利用纳米材料与技术制备出了纳米农药，可有效提高农药利用率，达到增效减量的目的，并且降低农药残留与环境污染[12]。纳米农药与传统农药相比，其粒径、载药量、分散性、稳定性等物理化学性质发生了改变，生物有效性也有所提高[13]。关文勋等[14]制备了以酯键连接的阿维菌素纳米乳液，具有高载药量、高稳定性、耐光解的优点，比市售阿维菌素乳油具有更好的杀蚜效果。江彦军等[15]研究表明纳米农药可使农药微粒以尽可能小的粒子分散于水中，粒径减小，微粒数增加，有利于其充分接触靶标，被应用于植保无人机低量喷雾作业，具有广泛的应用前景。

本试验在监测保护地栽培蔬菜上西花蓟马的种群动态基础上，选取市场上5种植物源药剂（5%扑利旺、0.3%印楝素、1.5%除虫菊素、0.6%苦参碱、2.5%鱼藤酮）和本课题组的来源方便、合成简单、成本低的纳米材料助剂[16,17]相结合，探究对西花蓟马的防治效果，从而证明该助剂在减药增效上的作用，为更加环保绿色的病虫害控制提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验于2019年3月在北京市怀柔区天安有机农场叶菜种植大棚（6.2 m×1.5 m×33 m）内进行，中性土壤，试验各小区栽培、灌溉条件一致。试验期间，使用RC-4HA迷你型温湿度记录仪记录温度，最高温度43.5 ℃，最低温度6.6 ℃，平均温度18.9 ℃。

1.2 试验材料

供试作物：芹菜（文图拉）。目标害虫：西花蓟马Frankliniellaoccidentalis。

供试药剂：5%扑利旺可溶性液剂（奥罗阿格瑞国际有限公司生产）；0.3%印楝素乳油（成都绿金生物科技有限责任公司生产）；2.5%鱼藤酮乳油（广西施乐农化科技开发有限公司生产）；1.5%除虫菊素水乳剂（内蒙古清源保生物科技有限公司生产）；0.6%苦参碱水剂（内蒙古清源保生物科技有限公司生产）；SPc纳米材料助剂（由中国农业大学植物保护学院提供）。

喷药器械：528B手提式超低量电动喷雾器（深圳市隆瑞科技有限公司）。

1.3 生物药剂与纳米材料助剂药效试验

试验在监测到西花蓟马发生高峰时进行田间药效试验。选取五种植物源农药，分别设置为单一药剂的5个处理和药剂与助剂以1∶1配比的复合制剂的5个处理，共10个处理，试验中各处理的药剂组合方式如表1所示，单一药剂和复合制剂均稀释500倍喷雾，以清水为对照。每个小区面积为6 m2，随机排列，试验期间除供试药剂以外不施用其他药剂。

表1 各处理编号及药剂组合Table 1 Each treatment number and botanical pesticides mixed with nano-additives

调查方法为每个小区随机取3棵植株，采用拍盘法，充分将茎秆、菜心、叶上的西花蓟马抖落在白色塑料盆中统计数量。分别于施药前、施药后第1、3、5、7、10 d调查各处理的活虫数，计算虫口减退率和校正防效。药效计算公式参照《农药田间施药技术准则》（2000）：虫口减退率（%）＝（施药前虫口数―施药后虫口数）/施药前虫口数×100%；防治效果（%）＝（处理区虫口减退率―对照区虫口减退率）/（100―对照区虫口减退率）×100%。

1.4 数据统计与分析

试验数据用Microsoft Excel进行整理，采用SPSS Statistics 20.0统计软件用Duncan和LSD方法进行多重比较，显著性水平均为α＝0.05。

2 结果与分析

2.1 不同植物源杀虫剂对西花蓟马的防治效果

五种植物源杀虫剂对西花蓟马的防治效果见表2。由表可知，施药后1 d，0.6%苦参碱的防效为81.33%，与其他四种杀虫剂的防效有显著性差异；施药后3 d，0.6%苦参碱的防治效果为75.58%，显著高于1.5%除虫菊素的防效；施药后5 d，0.6%苦参碱的防效显著高于0.3%印楝素和2.5%鱼藤酮的防效；施药后7 d和10 d，5%扑利旺和0.6%苦参碱的防效达到60%以上。

表2 五种植物源杀虫剂对西花蓟马的防治效果Table 2 The control effects of five botanical pesticides on F.occidentalis

2.2 植物源杀虫剂与助剂复合制剂对西花蓟马的防治效果

将五种植物源杀虫剂与助剂以1∶1的比例混合，制成复合制剂，分别稀释500倍后喷施，其防治效果如表3所示。施药后1 d，0.6%苦参碱助剂复合制剂的防治效果为82.99%，显著高于1.5%除虫菊素和助剂混合后的药效；施药后3 d，五种药剂助剂复合制剂的防治效果均有所增加；施药后5 d，5%扑利旺和0.6%苦参碱复合制剂防治效果仍能达到80%以上；施药后10 d，0.6%苦参碱和5%扑利旺复合制剂的防治效果显著高于1.5%除虫菊素和2.5%鱼藤酮复合制剂，且防治效果保持在70%以上，其中，0.6%苦参碱复合制剂防治效果为76.84%。

表3 五种植物源农药和助剂混施对西花蓟马的防治效果Table 3 The control effects of five botanical pesticides mixed with nano-additives on F.occidentali

3 讨论

本试验研究结果表明：在施用的 5种植物源杀虫剂（5%扑利旺、0.3%印楝素、1.5%除虫菊素、0.6%苦参碱、2.5%鱼藤酮）中，5%扑利旺和0.6%苦参碱是防治西花蓟马的有效药剂；从防治效果和持续性看，0.6%苦参碱优于5%扑利旺。0.6%苦参碱是防治蓟马的理想药剂，在施药后1～10 d内，防治效果保持在62.11%～81.33%，防治效果和持效性都较好。

在5种植物源药剂添加纳米助剂后，5种植物源药剂的防效均提高了10%～20%，说明纳米助剂对5种植物源药剂都有增效作用，其中 0.6%苦参碱的增效作用最为明显；在持效性方面，0.6%苦参碱纳米助剂复合制剂，在施药后10 d，防治效果仍然保持在76.84%，相当于没有添加助剂的0.6%苦参碱第3 d的防治效果（第3 d是植物源药剂防治效果的高峰期），因此，仅从防治效果上判定，添加助剂后苦参碱的持效期延长7 d，相当于单纯药剂的2倍，即减少1～2次药剂的使用，达到减量的效果。通过在实验室测试观察，当植物源药剂与助剂混合后，苦参碱的粒径约从1000 nm降低到只有10 nm，推测纳米助剂的增效和持效减量作用是由于纳米助剂对植物源药剂粒子结构和直径的影响，使药剂更好地附着在蔬菜和害虫表面的缘故，具体的机理有待于进一步研究和分析。