植物源杀虫剂对蚜虫的防治效果研究进展
2022-11-22马博画欧阳霞辉
马博画,欧阳霞辉
(西北民族大学,甘肃 兰州 730030)
蚜虫是一种常见害虫,其为害可概括为直接和间接2 个方面。迄今为止,世界上已发现4 700 余种蚜虫,主要分布于北半球的温带地区和亚热带地区,热带分布较少。在我国分布约1 100 种,东部地区分布多于西部地区,中部地区多于南北两端,而如何消除或减少蚜虫危害一直都是需要解决的难题。
在生态环境中,蚜虫对农作物的生长发育来说是一种灾害,极其影响生态平衡。面对害虫危害农作物的情况,人们采用多种措施应对。从20 世纪40 年代开始,由于化学合成杀虫剂灭虫率高,人们开始大批量使用,而随着科学技术的发展,健康意识逐步提升,化学合成杀虫剂形成不可逆转的环境污染以及危害人畜身体健康等弊端备受关注,因此植物源杀虫剂的研发至关重要。本文对蚜虫活性作用不同的植物源杀虫剂进行了综述,以期为研究高效、低毒、无污染的杀虫剂提供理论基础。
1 植物源杀虫剂对蚜虫的防治效果
自然界存在许多天然的杀虫植物资源,我国从先秦时期就有用作土农药的植物,从20 世纪50 年代国内外就开始有对植物源杀虫资源的研究,目前全世界报道过2 400 多种[1]具有杀虫活性的植物。自20 世纪70 年代以来,国内外学者对植物源杀虫剂进行了广泛研究[2]。其中,我国经研究具有杀虫活性的杀虫植物就有400 多种,而开发高效、低毒、广谱的植物源杀虫剂一直是国内外研究的热点[3]。我国科研人员对多种楝科植物、豆科植物、卫矛科植物、菊科植物等进行了杀虫作用评价。
1.1 对蚜虫有触杀作用的植物源杀虫剂
和玉华等在微量点滴法测定植物提取物对绣线菊蚜的触杀作用[4]、植物提取物对甘蓝蚜影响的研究[5]中报道了以95%的乙醇为溶剂,提取得到竹柏、小花八角、单瓣狗牙花、灯台树、辣蓼、蕊木、冲天子、膏桐、百日青等植物材料的提取物对蚜虫的触杀作用,前5 种针对绣线蚜虫,以1 倍液、5 倍液、10 倍液3 个浓度测定,5 种植物的平均矫正死亡率均不超过18%,但24 h 内触杀效果单瓣狗牙花、灯台树、辣蓼不同浓度触杀效果良好,这3 种植物提取物24 h 内最佳浓度及其校正死亡率分别为单瓣狗牙花10 倍液,校正死亡率53.48%;灯台树10 倍液,校正死亡率56.80%;辣蓼1 倍液,79.53%。后4 种测定其对甘蓝蚜的杀虫效果研究,结果显示:4 种植物提取物对甘蓝蚜虫均有触杀作用,云南蕊木提取物的触杀效果较好,24 h 校正死亡率为63.6%。
李彦凯等[6]以杠柳提取物研究其杀虫活性及抑菌活性,结果显示其根皮分别以精油、正丁醇为溶剂提取物对麦二叉蚜有触杀作用,剂量10 mg/ml 的精油提取物24 h 死亡率为71.4%,剂量10 mg/头的正丁醇提取物则为76.2%;其叶以乙酸乙酯为溶剂提取物对菊小长管蚜有触杀作用,24 h 剂量10 mg/ml 的死亡率为63.0%。杠柳提取物中的多种杠柳新苷类化合物具有杀虫活性,其中杠柳新苷A 和杠柳毒素NW 分别对麦二叉蚜和棉蚜有触杀作用。
崔正芳[7]以曼陀罗种子、根、茎、叶、种皮等部位用甲醇、石油醚、乙酸乙酯不同溶剂提取对甘蓝蚜、桃蚜、白杨毛蚜、棉蚜、麦长管蚜进行了触杀试验,其中曼陀罗叶的石油醚提取物及氯仿提取物浓度为20 mg/ml,处理甘蓝蚜24 h 后校正死亡率均可达到100%。种子的乙酸乙酯提取物对棉蚜和桃蚜有较强的触杀作用,校正死亡率分别为59.83%、37.81%。种子的石油醚提取物对麦长管蚜的触杀作用最强,校正死亡率为36.75%。
1.2 对蚜虫有忌避作用的植物源杀虫剂
和润喜等[8]以95%乙醇为溶剂,通过对高阿丁枫、紫茎泽兰、膏桐、辣蓼、竹柏采用浸渍法得到这5种植物的提取物后测定其对夹竹桃蚜的忌避作用,平均忌避率为高阿丁枫59.7%、紫茎泽兰59.5%、膏桐30.59%、辣蓼46.3%、竹柏53.1%。
和玉华等[5]以95%乙醇为溶剂提取蕊木、冲天子、膏桐、百日青的提取物,测定其对甘蓝蚜的杀虫效果研究。结果显示:5 种植物提取物对甘蓝蚜虫均有忌避作用。相对而言,5 种植物源提取物种百日青提取物的效果较好,平均忌避率为65.7%。
张兴等[3]用枝条选择着落法对2 种柑橘蚜虫做忌避作用试验,处理40 h 后,印楝油、大叶山栋油、川楝种核粉石油醚提取物、苦楝种核粉石油醚提取物忌避率分别为81.7%、74.4%、85.0%、81.1%。
1.3 对蚜虫有毒杀作用的植物源杀虫剂
胡美英[9]对黄杜鹃花整株、花、叶或根的不同方式提取物害虫毒杀作用研究表明:黄杜鹃花提取物对甘蔗棉蚜、蚜虫、萝卜蚜等有杀虫活性作用。
沈静等[10]对129 种植物的丙酮提取物的杀虫效果进行研究,发现有51 种植物的提取物对蚜虫有杀虫活性,其中对麦长管蚜无翅成蚜毒杀作用达95%以上的有秦岭冷杉、兴安胡枝子、骆驼蓬、田旋花、毛莲菜。这5 种植物提取物对麦长管蚜校正死亡率分别为98.38%、97.08%、96.78%、96.61%、96.01%。
刘雨晴等[11]以天然苦皮藤素和天然黄荆素复配对禾谷缢管蚜、麦长管蚜、麦二叉蚜和槐蚜进行灭活研究,最终得出物质的量比天然苦皮藤素∶天然黄荆素为3∶1 时效果最佳。以4%天然苦皮藤素·黄荆素EW 作用于小麦蚜虫和槐蚜,试验结果表明:田间药效分别为87.87%、90.03%和91.85%、92.84%。
王一丁等[12]用水提醇沉、醇提水沉2 种方法提取黄杜鹃叶提取物,分别用氯仿和乙酸乙酯萃取后对桔二叉蚜的作用效果进行测定。不管是总提取物还是萃取物,随着浓度的升高平均校正死亡率升高,但水提醇沉总提取物的乙酸乙醋萃取物杀虫效果最佳,平均校正死亡率在浓度为10 g/L 时可达84.51%。
1.4 对蚜虫活性作用未确定的植物源杀虫剂
孔融等[13]采用清水浸泡法得到苦皮藤植物根茎浸泡液,对小麦蚜虫杀虫活性进行测定,发现24 h 苦皮藤植物茎浸泡液对蚜虫的杀虫效果达80%以上。
赵千等[14]用现有的神雨、神麻、百麻3 种植物源杀虫剂对菊花蚜、金银花蚜、红花蚜、麦蚜、桃大粉蚜、禾蚜、黄芪蚜虫、槐蚜的作用效果进行比较,结果显示:3 种植物源杀虫剂对不同蚜虫的杀虫活性效果有差异。以500 倍稀释时3 种植物源杀虫剂对菊花蚜、金银花蚜、红花蚜的杀虫率均可达到100%,要达到杀虫效果均为100%的效果,3 种杀虫剂对菊花蚜、金银花蚜、红花蚜的稀释倍数最高为神雨2 000倍、500 倍、4 000 倍;神麻2 000 倍、500 倍、1 000倍;百麻1 000 倍、500 倍、500 倍。相对而言,神雨的杀虫效果最佳。神雨稀释倍数为500 倍时对菊花蚜、金银花蚜、红花蚜、麦蚜、桃大粉蚜、禾蚜、黄芪蚜虫、槐蚜的杀虫率均大于90%。
朱英等[15]用烟碱、鱼藤酮、除虫菊素、桉树脑和苦参碱5 种植物源杀虫剂设置不同浓度梯度对石榴蚜虫的杀虫效果进行测定,发现随着浓度的升高杀虫效果也随之升高。5 种杀虫剂中对石榴蚜作用效果最佳的为除虫菊素,5 种植物源农药的最佳浓度及矫正死亡率分别为烟碱5 000 mg/L 防治效果91.5%;鱼藤酮120 mg/L 防治效果93.7%;除虫菊素120 mg/L 防治效果为97.7%;桉树脑50 mg/L 防治效果60.6%;苦参碱400 mg/L 防治效果69.9%。防治效果最弱的为桉树脑。
1.5 对蚜虫具有多种活性作用的植物源杀虫剂
蕊木、冲天子、膏桐、百日青茎叶等95%乙醇提取物具有触杀和忌避作用,印楝油、大叶山栋油、川楝种核粉石油醚提取物、苦楝种核粉石油醚提取物具有拒食和忌避作用。
2 植物源杀虫剂对害虫的作用方式
植物源杀虫剂对害虫的作用方式有忌避作用、毒杀作用、拒食作用、抑制生长发育及其他作用。主要作用机理为影响昆虫激素的代谢、神经系统、消化系统、呼吸系统以及产生光活化毒素等。其具体作用方式及作用机理在植物源杀虫剂作用机理研究进展[16]和植物源杀虫剂国内外研究进展[1]中已有详细阐述,故不再重复。部分植物源杀虫剂对害虫的作用方式尚不确定,有待进一步的药理或毒理研究。
3 植物源杀虫剂的优缺点
3.1 优点
植物源杀虫剂是目前公认的无公害农药,有着毒性低或无毒、残留少、不容易让害虫产生抗药性,对害虫有良好的杀灭效果,对害虫天敌影响小等优良特性。如目前已上市的闹羊花素-Ⅲ(由黄杜鹃提取)对其进行残留检测,结果显示:120 h 残留量为8.9%[17]。
3.2 缺点
植物源杀虫剂在应用上缺乏广泛性及普遍性,大部分植物源杀虫剂只能针对极少数害虫,而植物上存在多种害虫的问题难以解决,且植物源杀虫剂提取有效活性成分难,无法确定其有效活性成分,成分不稳定,因此无法大量提取或人工合成。
4 结论
害虫种类众多,目前研究出对蚜虫有作用效果的植物源杀虫剂不少,但大部分植物源杀虫剂只能针对极少类害虫,而农产品上的害虫种类繁多,同一农作物上会出现几种害虫。植物源杀虫剂大部分只能针对少数或1 种害虫,因此研制一种具广谱性植物源杀虫剂有重要意义。
5 研究展望
单剂植物源杀虫剂缺乏广泛性及普遍性,大部分植物源杀虫剂只能针对极少数害虫,复合型植物源杀虫剂效果比单剂效果显著,如神雨、神麻、百麻、4%天然苦皮藤素·黄荆素EW 对多种害虫作用效果明显高于单剂植物源杀虫剂。通过研究多种植物源杀虫剂合成复合型植物源杀虫剂,有望解决其针对性小、缺乏广泛性和普遍性的问题。