菠蘿粉蚧和新菠蘿灰粉蚧溴甲烷熏蒸處理研究

馬 駿，梁 帆，趙菊鵬，李凱兵，胡學(xué)難，王 祥，羅于藝，伍長春

(1．廣東出入境檢驗(yàn)檢疫局檢驗(yàn)檢疫技術(shù)中心，廣州510623;2．南海出入境檢驗(yàn)檢疫局，廣東佛山528200;3．新會出入境檢驗(yàn)檢疫局，廣東新會529100)

菠蘿粉蚧Dysmicoccus brevipes(Cockerell)和新菠蘿灰粉蚧Dysmicoccus neobrevipes(Beardsley)，是熱帶和亞熱帶農(nóng)林經(jīng)濟(jì)作物的重要害蟲，兩者親緣關(guān)系近緣，具有相似的形態(tài)和生活習(xí)性(Beardsley，1959，1965)。菠蘿粉蚧廣泛分布于我國廣東、臺灣、廣西、海南、福建、云南等省(自治區(qū))菠蘿種植區(qū) (李士榮，1997;馮榮揚(yáng)和梁恩義，1998)，以若蟲和雌成蟲主要在植株的根及地下莖部位群集聚集為害，吸取菠蘿的葉、莖、果實(shí)及根的液汁，使被害部位褪色變、軟化甚至凋萎，造成植株長勢衰弱、果實(shí)發(fā)育不良甚至全株枯萎。除菠蘿外，菠蘿粉蚧還可危害可可、油棕、香蕉、花生、芒果、甘蔗等作物。

新菠蘿灰粉蚧起源于中美洲，主要分布于美洲的大部分地區(qū)，如墨西哥、巴哈馬群島、西印度群島、哥倫比亞以及巴西等地，在亞洲、歐洲和大洋洲亦有少量分布 (覃振強(qiáng)等，2010)，主要危害菠蘿、柑橘、番枝、可可和香蕉等熱帶亞熱帶水果，具有與菠蘿粉蚧相似的為害特征。1998年新菠蘿灰粉蚧在我國海南省昌江市首次發(fā)現(xiàn)，2006年開始在廣東省湛江市劍麻種植區(qū)發(fā)生蔓延，近年來已成為廣東、海南劍麻的主要害蟲 (覃振強(qiáng)等，2010)。新菠蘿灰粉蚧的寄主植物較多，包括劍麻、酸豆、晚香玉、芒果、刺果番荔枝、牛心番荔枝、番荔枝、芋、散尾葵、椰子、菠蘿、向日葵、甘藍(lán)、南瓜、金合歡、落花生、木豆、洋蔥、菠蘿蜜、紅蕉、中粒咖啡、海岸桐、洋檸檬、橙、紅毛丹、人心果、番茄、茄、可可、柚木等多種重要農(nóng)林經(jīng)濟(jì)作物 (覃振強(qiáng)等，2010)，其潛在危害性巨大。據(jù)報(bào)道，兩種粉蚧均可為害菠蘿 (Ito，1938;Beardsley，1965)，并且是菠蘿重要病害菠蘿凋萎病 (Mealybug wilt of pineapple)的主要傳播媒介 (Sether，1998)。在我國，菠蘿粉蚧為害菠蘿早有報(bào)道 (李士榮，1997)，而新菠蘿灰粉蚧目前尚未有為害菠蘿的報(bào)道。

我國已成為世界第四大國菠蘿生產(chǎn)國 (何衍彪等，2007)。但是，近年來鮮菠蘿在對外出口過程中被檢出攜帶粉蚧而遭拒絕通關(guān)的事件屢有發(fā)生，成為廣東菠蘿出口的一大障礙。由于鮮菠蘿對冷、熱處理敏感，加上目前出口鮮菠蘿一般采用紙箱或竹箱包裝，在常溫條件下通過陸路運(yùn)輸，因此，尋找能替代冷、熱處理的檢疫處理方法是解決菠蘿出口貿(mào)易的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。溴甲烷作為一種高效、廣譜熏蒸劑在國內(nèi)外已應(yīng)用于花卉、苗木和水果的除害處理，并且對熏蒸產(chǎn)品質(zhì)量幾乎沒有影響 (Bond，1984;徐國淦等，1989;蔣小龍等，2005)。盡管《蒙特利爾公約》規(guī)定大規(guī)模削減溴甲烷的生產(chǎn)和使用，但是，鑒于人們開發(fā)的新型熏蒸劑如氧硫化碳、碘甲烷等在毒力、毒理和安全性方面還存在若干問題 (Fields and White，2002)，溴甲烷熏蒸仍屬蒙特利爾議定書的豁免領(lǐng)域并將在相當(dāng)一段時(shí)間內(nèi)繼續(xù)使用?？茖W(xué)地使用溴甲烷熏蒸菠蘿粉蚧和新菠蘿灰粉蚧，關(guān)鍵是找到有效的使用劑量和方法。我們測定了兩組溫度條件下溴甲烷對菠蘿粉蚧和新菠蘿灰粉蚧的熏蒸毒力，并就相關(guān)溫度范圍提出了滿足檢疫處理要求的熏蒸技術(shù)指標(biāo)。

1 材料與方法

1.1 材料

供試蟲源:菠蘿粉蚧采自湛江徐聞種植的菠蘿上，新菠蘿灰粉蚧采自湛江徐聞的劍麻上，采回后分別經(jīng)染色制片和線粒體COⅠ基因測序鑒定確認(rèn)為兩種不同粉蚧。為了大規(guī)模飼養(yǎng)和方便觀察，將兩種蟲分別接種于南瓜上，飼養(yǎng)于人工氣候箱內(nèi) (BINDER)，溫度為25±0.5℃，相對濕度為50%，不提供燈光照射。輻照供試?yán)ハx已在南瓜馴化飼養(yǎng)8代以上。

熏蒸箱:在兩種定制的有機(jī)玻璃箱中進(jìn)行，大小分別為0.358 m3(長×寬×高=1.493 m×0.49 m×0.49 m)和0.486 m3。每一個(gè)箱體在前后兩面分別有一進(jìn)氣和監(jiān)測用的通氣管接口。

供試藥劑:瓶裝溴甲烷氣體購自江蘇連云港死?；S。

其它器材:TM3型溴甲烷濃度測定儀 (英國Bedfond公司生產(chǎn))，GAMBP檢漏儀 (美國Spectros Instruments公司制造)、醫(yī)用復(fù)合面料氧氣袋 (上海三和醫(yī)療器械有限公司)、帶電池的微型電風(fēng)扇、硅膠管、凡士林、帶閥門銅質(zhì)三通管、溫度計(jì)、100 mL注射器等。

1.2 方法

1.2.1 藥劑毒力測定

熏蒸實(shí)驗(yàn)通風(fēng)控溫的溫室中進(jìn)行。為避免混淆，兩種粉蚧分批處理，分別在兩組溫度下進(jìn)行，即:菠蘿粉蚧分別為19.4℃和28.8℃，新菠蘿灰粉蚧分別為19.2℃和29.4℃。每組溫度下溴甲烷熏蒸設(shè)5～6個(gè)劑量梯度，同時(shí)設(shè)相應(yīng)的對照，所有處理輻照時(shí)間為2 h。將飼養(yǎng)于南瓜上的粉蚧各蟲齡計(jì)數(shù)后置于熏蒸箱內(nèi)，每箱放置接蟲南瓜1個(gè)。在熏蒸箱側(cè)面中部用膠帶固定一支水銀溫度計(jì)，箱底放置一臺微型電風(fēng)扇，打開風(fēng)扇電源使風(fēng)向斜吹底面。關(guān)上箱門后用透明膠密封接縫箱門接縫處，用凡士林密封監(jiān)測管等接口部位。每1溫度和劑量下各蟲齡處理132～325頭不等，每1劑量重復(fù)2～3次。

通氣前，先用注射器抽出需注入氣體體積相同的空氣后關(guān)上閥門。投藥時(shí)，首先將溴甲烷氣體從鋼瓶緩慢輸入抽成真空的醫(yī)用氧氣袋 (輸氣量約5 L)中，放置30 min使袋內(nèi)氣體溫度和外界溫度一致。根據(jù)溴甲烷氣體溫度和當(dāng)?shù)貧鈮核愠雒總€(gè)設(shè)定劑量的體積，然后用0.1 L注射器抽取設(shè)定氣體的體積注入熏蒸箱內(nèi)。投藥完畢，關(guān)閉閥門，用測漏儀檢測各接口部位和閥門是否漏氣。在藥劑注入后分別于第30 min和熏蒸結(jié)束 (2 h)時(shí)測定箱中溴甲烷的實(shí)際濃度。熏蒸過程記錄箱內(nèi)熏蒸溫度

熏蒸結(jié)束后經(jīng)過通風(fēng)散氣，將南瓜從熏蒸箱中取出，同時(shí)將散落于報(bào)紙上的蟲體收集計(jì)數(shù)。24 h后 (29℃)或48 h后 (19℃)檢查植株上所有死亡和存活蟲量。死亡以蟲體及附肢用毛筆撥動未出現(xiàn)反應(yīng)為標(biāo)準(zhǔn)。

1.2.2 有效檢疫熏蒸劑量的驗(yàn)證

由于從劑量死亡機(jī)率值回歸直線推測極端死亡率 (死亡機(jī)率值9)條件下的劑量值誤差較大，本研究根據(jù)各蟲齡毒力回歸方程估計(jì)死亡率達(dá)99%的劑量置信范圍，進(jìn)一步選擇可用于熏蒸處理的合適劑量，按上述相同的方法擴(kuò)大蟲量對3齡若蟲和成蟲進(jìn)行驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，溫度條件分別為21℃和26℃。

1.3 數(shù)據(jù)分析

采用DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng) (9.50版)構(gòu)建死亡機(jī)率值與對數(shù)劑量回歸方程。計(jì)算機(jī)率值為7.3264(即死亡率為99%)時(shí)的LC99劑量值及其95%置信度下的劑量范圍，并采用t－測驗(yàn)比較不同蟲齡間劑量反應(yīng)的差異性。

2 結(jié)果與分析

2.1 熏蒸過程中溴甲烷的濃度變化

測定結(jié)果表明，在同一溫度試驗(yàn)中，同一時(shí)間檢測點(diǎn)各處理溴甲烷的濃度值與其投藥劑量的百分比較為接近。因此，為了反映藥劑在熏蒸過程中的總體衰減特征，以同一溫度實(shí)驗(yàn)中相同時(shí)間檢測點(diǎn)各處理溴甲烷的濃度與其投藥劑量百分比的平均值表示溴甲烷的濃度變化 (表1)。結(jié)果顯示，在兩組溫度下，溴甲烷濃度隨著熏蒸時(shí)間的延長而降低，熏蒸后0.5 h在兩種粉蚧各處理中溴甲烷的濃度在低溫組要略低于高溫組，至2 h各處理溴甲烷的濃度值差異不明顯 (P＞0.05)，衰減量均為為20%左右。

表1 熏蒸0.5 h和2 h溴甲烷濃度與投藥劑量的百分比 (±SE)(%)Table 1 The percentage of methyl bromide left after 0.5 h and 2 h fumigation

2.2 藥劑毒力

不同溫度下兩種粉蚧各蟲齡死亡機(jī)率值回歸方程的斜率和截距分別列表2和表3，各方程回歸顯著性和相關(guān)性均達(dá)到極顯著水平 (P＜0.01)。兩種粉蚧達(dá)到99%死亡率 (LC99)所需劑量值在低溫組明顯高于高溫組。在同一溫度下，LC99值在兩種粉蚧中1齡若蟲均明顯低于其它各蟲齡 (P＜0.05)，說明1齡期對藥劑的耐藥性最低，進(jìn)入2齡后尤其是3齡和成蟲的耐藥性明顯增強(qiáng) (表2和表3)。菠蘿粉蚧各蟲齡LC99最大值在19.4℃和28.8℃下均為3齡若蟲，其值分別為30.32 g/m3和18.17 g/m3;新菠蘿灰粉蚧各蟲齡LC99最大值在19.2℃和29.4℃下分別為3齡若蟲和成蟲，其值分別為29.19 g/m3和18.41 g/m3，表明該毒力值在兩種粉蚧之間十分接近。

表2 溴甲烷熏蒸菠蘿灰粉蚧2h致死機(jī)率值回歸模型參數(shù)Table2 ParametersfromProbitmodelofDysmicoccusbrevipesfumigated bymethylbromidefor2h

表3 溴甲烷熏蒸新菠蘿灰粉蚧2h致死機(jī)率值回歸模型參數(shù)Table3 ParametersfromProbitmodelofDysmicoccusneobrevipesfumigatedbymethylbromidefor2h

2.3 有效檢疫熏蒸劑量的確認(rèn)

由于兩種粉蚧LC99毒力值接近，以兩組溫度下各蟲態(tài)LC99最大劑量值 (為3齡若蟲或成蟲)及其95%置信限為參考指標(biāo)，在19.0℃下和25.0℃下分別設(shè)定40g/m3和25g/m3作為安全檢疫處理劑量并進(jìn)行驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明，兩組溫度下供試劑量對3齡若蟲和成蟲的致死率均達(dá)到100%(表4)，對照死亡率小于5%。該結(jié)果表明在25℃ ～30℃下，采用熏蒸劑量25g/m3，在19℃～24℃下采用40g/m3熏蒸2h可以作為兩種粉蚧檢疫處理的參考指標(biāo)。

表4 兩組溫度下溴甲烷對菠蘿粉蚧和新菠蘿灰粉蚧檢疫處理劑量的確認(rèn)Table 4 Confirmation test for quarantine security treatment doses of methyl bromide at two temperatures

3 結(jié)論與討論

菠蘿粉蚧和新菠蘿灰粉蚧為近緣種，兩者具有相似的形態(tài)和生活習(xí)性 (Beardsley，1959;1965)。本研究表明，兩種粉蚧對溴甲烷具有相似的毒力反應(yīng)，各蟲齡中以1齡若蟲對藥劑最敏感，進(jìn)入2齡以后耐藥性明顯增強(qiáng)。菠蘿粉蚧LC99最大值在19.4℃和28.8℃下均為3齡若蟲，分別為30.32 g/m3和18.17 g/m3;新菠蘿灰粉蚧LC99最大值在19.2℃和29.4℃下分別為3齡若蟲和成蟲，分別為29.19 g/m3和18.41 g/m3。結(jié)合毒力測定結(jié)果并經(jīng)實(shí)驗(yàn)確認(rèn)，認(rèn)為在25℃ ～30℃下，采用熏蒸劑量25g/m3，在19℃ ～24℃下采用40g/m3熏蒸2 h可以使菠蘿粉蚧和新菠蘿灰粉蚧達(dá)到安全檢疫處理要求。本研究與澳大利亞官方檢疫機(jī)構(gòu)推薦的劑量相似，他們采用溴甲烷熏蒸菠蘿上粉蚧類害蟲的劑量為32 g/m3(≥21℃);當(dāng)溫度低于21℃，每下降5℃的梯度范圍內(nèi)溴甲烷的熏蒸劑量需增加8 g/m3;但當(dāng)溫度達(dá)到10℃時(shí)采用劑量為64 g/m3，低于該溫度不宜熏蒸 (Biosecurity Australia，2011)。按照該溫度對溴甲烷劑量的補(bǔ)償原則，我們建議當(dāng)溫度低于19℃時(shí)，在下降5℃的梯度范圍內(nèi) (14℃ ～18℃)熏蒸劑量需達(dá)到48 g/m3;在11℃ ～13℃范圍內(nèi)需達(dá)到52 g/m3。由于兩種粉蚧的寄主均是鮮活材料，熏蒸時(shí)間不能過長 (一般2 h為宜)，同時(shí)，熏蒸環(huán)境溫度過高 (＞30℃)或過低 (＜10℃)可能造成藥害或影響菠蘿品質(zhì)，建議不宜熏蒸。

采用機(jī)率值分析是農(nóng)藥毒力測定常用的概率分析方法，其優(yōu)點(diǎn)是能較為合理地推算期望死亡率下藥物的使用劑量。在除害處理中通常要求得到死亡率為機(jī)率值9時(shí)使用劑量 (即死亡率為99.9968%)。但是，當(dāng)供試蟲量有限時(shí)，機(jī)率值9的使用劑量只能根據(jù)毒力回歸模型加以推斷，此時(shí)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的隨機(jī)誤差容易導(dǎo)致預(yù)測劑量置信區(qū)間過大而失真 (王躍進(jìn)等，2003)。因此，適當(dāng)降低死亡期望概率如95%或99%，其預(yù)測結(jié)果可能更加客觀和實(shí)用。

本研究是在氣密性好的小型熏蒸箱內(nèi)進(jìn)行的，表明在適宜的溫度范圍內(nèi) (19℃ ～30℃)，只要熏蒸過程中溴甲烷的衰減率控制在本研究的范圍內(nèi)就能取得理想的檢疫處理效果。在實(shí)際熏蒸處理中隨著熏蒸空間的增大，以及熏蒸貨物的種類和裝載容積率 (不超過80%)的不同，溴甲烷濃度的衰減形式可能不一致。因此，具體的熏蒸劑量要根據(jù)熏蒸貨物種類、氣溫以及熏蒸場所的不同而調(diào)整，注意熏蒸過程中溴甲烷濃度的檢測，以保證達(dá)到所要求的熏蒸濃度。

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