芙利亚防治黑胸散白蚁的效果研究
2022-11-28舒静雯王娜娜李刚华
舒静雯,王娜娜,皮 洁,李刚华
(湖北师范大学 生命科学学院,湖北 黄石 435002)
0 引言
黑胸散白蚁属于等翅目、鼻白蚁科、散白蚁属,是土木两栖性白蚁,通过修筑蚁路与土壤产生联系,并将蚁巢营建在接近地面或埋入土壤的木材中,主要以干枯木材和植物纤维为食,是长江流域及其以北诸省(北纬40°以南)的主要害虫之一,对我国经济造成严重的损失[1,2]。目前,白蚁的防治仍然以使用化学杀虫剂为主,但由于持久性有机污染物对人类健康和生态环境的危害已引起人们的重视,一百多个国家联合签署《斯德哥尔摩公约》,高毒高残效杀虫剂已逐渐被限制使用,这导致我国白蚁防治行业可选择的药剂种类不多,药剂产品有效成分单一。其次,迄今为止的白蚁防治药剂都是利用现成的农用杀虫剂进行开发和应用,但属于卫生杀虫剂的白蚁防治药剂的要求标准比农用杀虫剂更严格,不能直接用普通农用杀虫剂来简单代替[3]。因此,寻求高效低毒和环境友好的白蚁防治药剂十分迫切。
芙利亚是新上市的一种高效低毒杀虫剂,γ-氨基丁酸(GABA)门控氯离子通道别构调节剂,作用于神经细胞GABA受体上的蛋白质,抑制GABA激活的氯离子通道,引起昆虫过度兴奋和抽搐而死亡[4]。与此同时芙利亚具有杀虫谱广、杀虫活性强、对非目标生物低毒、与现有杀虫剂无交互抗性的作用特点。本文通过测试芙利亚对黑胸散白蚁的室内毒力和芙利亚在黑胸散白蚁中的传递性,探索芙利亚在白蚁防治中的开发方向,以期筛选出一种新的白蚁防治药剂,为绿色有效的白蚁防治技术发展提供了理论数据支持。
1 材料与方法
1.1 供试昆虫
供试白蚁为黑胸散白蚁(ReticulitermeschinensisSnyder),采自湖北师范大学大斋公山。培养条件:黑暗环境下温度(25 ± 1)℃、相对湿度(85 ± 5)%.
1.2 供试药剂
5%溴虫氟苯双酰胺悬浮剂(商品名:芙利亚,中农立华生物科技股份有限公司生产)。
1.3 芙利亚对黑胸散白蚁的室内毒力测定
1.3.1 芙利亚对黑胸散白蚁的触杀试验 参考2009年Bagneres等人的方法[5],试验所需细沙首先要过250 μm筛,其次高压灭菌120 min,最后60℃恒温干燥箱保持48 h后备用。配制6个浓度(0.05 ppm、0.1 ppm、0.2 ppm、0.4 ppm、0.8 ppm)的芙利亚药液。将配制完成的芙利亚药液与细沙均匀混合制成芙利亚毒沙后晾干备用。在直径为90 mm的培养皿中均匀铺设芙利亚毒沙10 g,移液枪滴加3 mL蒸馏水均匀湿润毒沙。30头活性良好的黑胸散白蚁工蚁被移入上述培养皿中,白蚁食物为放入培养皿中的1 cm2湿润的定性滤纸。培养皿组装完成后在智能人工气候箱内温度(25 ± 1)℃、相对湿度(80±5)%条件下培养。各处理重复3次,每隔24 h记录工蚁死亡数。
1.3.2 芙利亚对黑胸散白蚁的胃毒试验 参考2009年Bagneres等人的方法[5],试验所需细沙首先要过250 μm筛,其次高压灭菌120 min,最后60℃恒温干燥箱保持48 h后备用。配制6个浓度(0.4 ppm、8 ppm、16 ppm、32 ppm、64 ppm)的芙利亚药液。将1 cm2定性滤纸分别浸入配制的6种浓度芙利亚药液中10 s,取出后置于室温下稍晾干备用。在直径为90 mm的培养皿中均匀铺设细沙10 g,移液枪滴加3 mL蒸馏水于均匀湿润细沙。30头活性良好的黑胸散白蚁工蚁被移入上述培养皿中,白蚁食物为处理备用的定性滤纸。培养皿组装完成后在智能人工气候箱内温度(25 ± 1)℃、相对湿度(80±5)%条件下培养。各处理重复3次,每隔24 h记录工蚁死亡数。
1.3.3 芙利亚对黑胸散白蚁的趋避试验 参照2021年杭行等人的方法[6],将3个直径3.5 cm的塑料培养皿打孔后用吸管连接,使黑胸散白蚁可在3个大小相同的圆形区域之间自由活动。中间区是中间均匀铺设湿润细沙的培养皿,处理区和对照区分别是左右两个底部平铺3.5 cm定性滤纸的培养皿。处理区的定性滤纸用200 μL的64 ppm芙利亚润湿,对照区的定性滤纸用等量蒸馏水润湿。挑选健康、体型一致的黑胸散白蚁工蚁50头放入实验装置的中间区。各处理重复3次,8 h后对3个区域内白蚁的数量进行记录,并比较对照区和处理区白蚁数量的差异(见图1)。
图1 趋避试验装置
1.4 芙利亚在黑胸散白蚁中的毒性传递试验
参考2016年Bhatta与Henderson的研究方法和2005年黄求应等人的研究方法[7,8],在直径15 cm的培养皿中,铺上0.1%中性红染液染色并在通风橱干燥后的定性滤纸,滴加蒸馏水湿润染色滤纸直至饱和,再投入500头健壮、大小一致的黑胸散白蚁工蚁到培养皿中,让白蚁取食染色滤纸3 d.然后选取肠道被中性红染液成功着色的工蚁20头作受毒白蚁。2头黑胸散白蚁工蚁被释放到铺设芙利亚毒沙的培养皿中,停留2 h清理体壁后作传毒白蚁,不同剂量芙利亚毒沙分别为5 ppm、10 ppm、20 ppm芙利亚药液与细沙均匀混合制成。受毒白蚁和传毒白蚁一起转移到一直径9 cm培养皿中,该培养皿中铺设过250 μm筛和高压灭菌120 min的20 g细沙,白蚁食物为放入培养皿中蒸馏水湿润的定性滤纸(见图2)。对照与上述一致,只是细沙不与芙利亚混合,而是与等量蒸馏水均匀混合,各处理重复3次,每隔24 h记录传毒白蚁和受毒工蚁的死亡数。
图2 传毒模型,其中A:0.1%中性红染色;B:传毒白蚁与受毒白蚁1∶5混合;C:传毒白蚁清理体壁;D:白蚁在毒沙中染毒。
1.5 数据处理
本研究分析软件为SPSS 22.0,触杀试验、胃毒试验数据采用单因素方差分析(One-way ANOVA),驱避试验数据采用独立样本t-检验进行分析,毒性传递试验数据采用二因素方差分析(Two-way ANOVA),差异显著性水平为5%.
2 结果与分析
2.1 芙利亚对黑胸散白蚁的室内毒力测定
2.1.1 芙利亚对黑胸散白蚁的触杀作用 药后5 d,0.4 ppm、0.8 ppm芙利亚处理的黑胸散白蚁校正死亡率达到100%,表现出理想的触杀效果。0.4 ppm显著高于0、0.05 ppm、0.1 ppm、0.2 ppm芙利亚处理的黑胸散白蚁校正死亡率(p<0.05),但与0.8 ppm芙利亚处理的黑胸散白蚁校正死亡率无显著差异(p>0.05)(见表1)。芙利亚药后3 d、5 d的LC50值分别为0.259 ppm和0.102 ppm(见表2)。比较这两天LC50值和白蚁校正死亡率可以得出,药后3 d的LC50大于药后5 d的LC50,药后3 d高于药后5 d的白蚁校正死亡率,这表明芙利亚对白蚁的触杀毒力符合生物毒力的规律。
表1 芙利亚对黑胸散白蚁的室内触杀效果
表2 芙利亚对黑胸散白蚁的室内触杀毒力
2.1.2 芙利亚对黑胸散白蚁的胃毒作用 药后5 d,64 ppm芙利亚处理的黑胸散白蚁校正死亡率达到100%,表现出理想的胃毒效果。32 ppm显著高于0、4 ppm、8 ppm、16 ppm芙利亚处理的黑胸散白蚁校正死亡率(p<0.05),但与64 ppm芙利亚处理的黑胸散白蚁校正死亡率无明显差异(p>0.05)(见表3)。芙利亚药后3 d、5 d的LC50值分别为75 ppm和4.4 ppm(见表4)。比较这两天LC50值和白蚁校正死亡率可以得出,药后3 d的LC50大于药后5 d的LC50,药后3 d高于药后5 d的白蚁校正死亡率,这表明芙利亚对白蚁的胃毒毒力符合生物毒力的规律。
表3 芙利亚对黑胸散白蚁的室内胃毒效果
表4 芙利亚对黑胸散白蚁的室内胃毒毒力
2.1.3 芙利亚对黑胸散白蚁的趋避作用 64 ppm芙利亚处理黑胸散白蚁8 h后,对照区和处理区白蚁数量之间无显著差异(t=-0.142,p=0.95)(见图3),这表明64 ppm芙利亚对黑胸散白蚁无明显的趋避作用。
图3 芙利亚对黑胸散白蚁的趋避作用
2.2 芙利亚在黑胸散白蚁中的毒力传递效果
受毒白蚁死亡率受到药剂浓度(df=3, 40;F=447.7;p<0.05)、观测时间(df=4, 40;F=243.1;p<0.05)和药剂浓度×观测时间(df=12, 40;F=65.2;p<0.05)的显著作用。观测第5 d,0 ppm、5 ppm、10 ppm、20 ppm芙利亚毒沙对应的受毒白蚁校正死亡率分别为0、13.3%、80%、98.3%(见图4),5 ppm、10 ppm、20 ppm芙利亚毒沙对应的受毒白蚁校正死亡率均显著高于对照组,这表明致死剂量的芙利亚可以在黑胸散白蚁的工蚁间传递。同时增高芙利亚浓度,受毒白蚁校正死亡率呈现逐渐增加趋势,这表明增高芙利亚浓度有利于芙利亚在白蚁中的传递。
图4 不同浓度芙利亚毒沙所对应的受毒白蚁死亡率
3 讨论
毒力是衡量杀虫剂对供试昆虫作用大小的重要指标,对白蚁防治药剂毒力的研究,主要涉及触杀、胃毒、驱避等方面。触杀作用是亲脂特性的杀虫剂与昆虫体壁、表皮层、感觉器官及神经系统细胞的脂质结构组织外膜接触后浸润昆虫体壁,渗透昆虫体内,经血液运输到靶标而产生杀虫效果的一种方式;胃毒作用是杀虫剂被昆虫吞食进入消化道内,经肠道吸收或由肠道透入血腔而产生杀虫作用的一种方式;趋避作用与杀虫剂浓度相关[9,10]。本研究利用白蚁死亡率来评估芙利亚对黑胸散白蚁的触杀和胃毒效果,试验结果表明芙利亚兼具触杀作用和胃毒作用,对黑胸散白蚁有明显的毒杀效果,通过比较对照区和芙利亚处理区白蚁数量的差异进行趋避作用研究后发现,试验设置芙利亚浓度对黑胸散白蚁无明显的趋避性。本研究在指明芙利亚对黑胸散白蚁室内毒力的同时也发现芙利亚对黑胸散白蚁白蚁触杀、胃毒毒力的差异。即芙利亚处理5天后黑胸散白蚁校正死亡率达到100%时,触杀试验芙利亚浓度为0.4 ppm,胃毒试验芙利亚浓度为64 ppm,芙利亚对白蚁的触杀作用强于胃毒作用。
毒饵诱杀法的基本原理是将延迟毒性的杀虫剂与白蚁喜食的饵料混合制成诱饵,觅食工蚁取食毒饵后,通过交哺和清洁修饰行为使杀虫剂在蚁巢中白蚁相互间传递,从而达到消灭全巢白蚁的目的[11]。根据诱杀法的原理,诱杀药剂需要具备对白蚁作用缓慢、驱避作用小和在白蚁间传毒性强的优点。本研究的毒性传递结果显示致死剂量的芙利亚可以在黑胸散白蚁的工蚁间传递,增高芙利亚浓度有利于芙利亚在白蚁中的传递。
综上所述,芙利亚既可作白蚁预防药剂,又可开发为白蚁诱杀药剂。
Study on control effect of Broflanilide againstReticulitermeschinensisSnyder(Isoptera: Rhinotermitidae)
SHU Jing-wen,WANG Na-na,PI Jie,LI Gang-hua