松木屑木醋液對舞毒蛾幼蟲的毒殺活性

馮 晨，王海英*，劉志明，李 玲

(1.東北林業(yè)大學林學院，黑龍江 哈爾濱 150040；2.東北林業(yè)大學材料科學與工程學院，黑龍江 哈爾濱 150040)

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松木屑木醋液對舞毒蛾幼蟲的毒殺活性

馮 晨1，王海英1*，劉志明2，李 玲1

(1.東北林業(yè)大學林學院，黑龍江 哈爾濱 150040；2.東北林業(yè)大學材料科學與工程學院，黑龍江 哈爾濱 150040)

分別通過浸葉法、噴霧法的室內(nèi)生物測定實驗研究松木屑木醋液對舞毒蛾幼蟲的毒殺活性。浸葉法的室內(nèi)生物測定實驗結(jié)果表明，松木屑木醋液防治舞毒蛾幼蟲最佳時期為1～2齡。松木屑木醋液處理舞毒蛾2齡幼蟲72 h校正死亡率63.33 %(超過半數(shù)致死率)。松木屑木醋液對舞毒蛾2齡幼蟲噴霧法的室內(nèi)生物測定實驗研究結(jié)果表明，24 h松木屑木醋液對舞毒蛾2齡幼蟲的半數(shù)致死濃度LC50為17.17 %。通過浸葉法的室內(nèi)生物測定實驗研究松木屑活性炭法精制木醋液對舞毒蛾2齡幼蟲的毒殺活性，結(jié)果表明第7天體積分數(shù)100 %處理組的校正死亡率56.67 %(超過半數(shù)致死率)。對木醋液而言，噴霧法的毒殺活性起效快。

松木屑木醋液；精制；毒殺活性；舞毒蛾

木醋液是富含纖維素的纖維植物及其廢棄物木材、枝椏、木屑等在干餾設(shè)備中導出的蒸汽氣體混合物經(jīng)冷凝分離后得到的液體產(chǎn)物[1]。木醋液是由酸類、酚類等化合物組成的混和物，木醋液可以作為抑菌劑、抗氧化劑、殺蟲劑、植物生長調(diào)節(jié)劑等應(yīng)用于農(nóng)藥、醫(yī)藥、食品、化妝品等領(lǐng)域[2-4]。Yatagai等[2]進行了木醋液的抗白蟻活性、組分等研究。Oramahi等[3]進行了木醋液抑菌活性、抗白蟻活性等研究。王海英[4]進行了木醋液對植物生長調(diào)節(jié)機理研究。申健等[5-6]研究了木醋液對越桔組織培養(yǎng)的影響和木醋液噴施對藍莓植株抗寒性的影響。木醋液的研究主要集中在基本參數(shù)、組分、植物生長調(diào)節(jié)、抑菌活性、抗氧化活性、殺蟲活性等方面[7-12]。鱗翅目毒蛾科舞毒蛾(LymantriadisparL.)是世界性食葉害蟲之一，目前防控舞毒蛾主要是利用氯氰菊酯、溴氰菊酯、氧化樂果、吡蟲啉等農(nóng)藥進行化學防治[13-14]。松樹木醋液富含生物活性組分[15]。本研究在前期實驗的基礎(chǔ)上，研究松木屑木醋液及其精制木醋液對舞毒蛾幼蟲的毒殺活性，為木醋液環(huán)境友好型殺蟲劑的開發(fā)利用提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

松木屑木醋液是松科植物木屑在干餾設(shè)備中導出的蒸汽氣體混合物經(jīng)冷凝分離后得到的液體產(chǎn)物，靜置，取上清液。

活性炭，山西省新華化工活性炭廠。

采自東北林業(yè)大學校園和哈爾濱城市林業(yè)示范基地的卵塊，經(jīng)鑒定為鱗翅目毒蛾科舞毒蛾(LymantriadisparL.)。

1.2 木醋液的精制與稀釋

參照文獻[8-9,16]，采用活性炭粉(粒徑≤0.5 mm)法精制松木屑木醋液，活性炭粉用量為松木屑木醋液澄清液質(zhì)量的5 %(質(zhì)量分數(shù))，攪拌10 min，靜置48 h，利用活性炭粉來吸附木醋液中的焦油產(chǎn)生沉淀，5層中速濾紙，抽濾2次，得到松木屑精制木醋液。

用蒸餾水將松木屑精制木醋液用2倍稀釋法配制成5個濃度100 %、50 %、25 %、12.5 %、6.25 %(體積分數(shù))，松木屑木醋液配制成6個濃度35 %、30 %、25 %、20 %、15 %、10 %(體積分數(shù))，配制的供試溶液避光保存?zhèn)溆谩?/p>

1.3 木醋液的毒殺活性實驗

1.3.1 舞毒蛾卵塊孵化 越冬舞毒蛾卵塊放于飼養(yǎng)瓶中，在實驗室內(nèi)待舞毒蛾幼蟲孵化后，將初孵幼蟲分別移入消毒飼養(yǎng)瓶內(nèi)，喂食新鮮蒙古櫟樹葉，每天上午8：00觀察幼蟲的發(fā)育情況，將同一天蛻皮的同齡幼蟲放入同一養(yǎng)蟲瓶內(nèi)飼養(yǎng)。

1.3.2 松木屑木醋液的毒殺活性實驗 采用浸葉法[17]。松木屑木醋液，分別取10頭舞毒蛾[14,17-18]1、2、3齡幼蟲，設(shè)蒸餾水為對照。分別將葉子重疊且葉面積大小一致的蒙古櫟新鮮樹葉在木醋液40 mL中浸泡5 min，取出后用濾紙吸干，直至無溶液滴下，然后放入有保濕濾紙的培養(yǎng)瓶中(每瓶1片)，接入試蟲，在實驗室中飼養(yǎng)。于處理后24、48、72 h分別觀察并記錄活蟲數(shù)和死亡蟲數(shù)，輕輕觸動以完全不動為死亡標準。為防止對活蟲的影響，每觀察一次清理死亡幼蟲尸體并更換處理的葉子重疊且葉面積大小一致的蒙古櫟新鮮樹葉，計算校正死亡率。

1.3.3 松木屑木醋液的噴霧法毒殺活性實驗 采用噴霧法[19]。松木屑木醋液6個濃度，每個濃度3次重復(fù)，每個重復(fù)15頭舞毒蛾2齡幼蟲。分別將不同濃度木醋液2 mL移入到小型按壓噴霧瓶中，以蒸餾水噴霧處理作對照，將直徑3.5 cm的濾紙片放于養(yǎng)蟲瓶底，用毛筆輕挑入15頭舞毒蛾2齡幼蟲，讓每1條幼蟲都在濾紙片上后，噴霧瓶垂直于養(yǎng)蟲瓶以最大噴霧量向瓶內(nèi)噴5次(噴液量為1 mL)，使濾紙浸濕并保證每條蟲子身上都接觸到霧滴，放入葉子重疊且葉面積大小一致的蒙古櫟新鮮樹葉，蓋上瓶蓋，室溫下培養(yǎng)，于處理后24、48、72 h分別觀察并記錄活蟲數(shù)和死亡蟲數(shù)，輕輕觸動以完全不動為死亡標準。為防止對活蟲的影響，每觀察1次清理死亡幼蟲尸體并更換葉子重疊且葉面積大小一致的蒙古櫟新鮮樹葉，計算校正死亡率[20]。

校正死亡率( %)=(處理組死亡率-對照組死亡率)/(1-對照組死亡率)×100

1.3.4 松木屑精制木醋液的浸葉法毒殺活性實驗 采用浸葉法[17]。松木屑精制木醋液5個濃度，每個濃度3次重復(fù)，每個重復(fù)10頭舞毒蛾[14,17-18]2齡幼蟲，設(shè)蒸餾水為對照。分別將葉子重疊且葉面積大小一致的蒙古櫟新鮮樹葉在不同濃度精制木醋液40 mL中浸泡5 min，取出后用濾紙吸干，直至無溶液滴下，然后放入有保濕濾紙的培養(yǎng)瓶中，在實驗室中飼養(yǎng)。每天清理養(yǎng)蟲瓶，稱量10頭蟲及其瓶重，重新放入處理的葉子重疊且葉面積大小一致的蒙古櫟新鮮樹葉，每天記錄其體重變化情況及死亡情況[21]，輕輕觸動以完全不動為死亡標準，記錄7 d。計算生長發(fā)育抑制率[22]。

生長發(fā)育抑制率( %)=(對照組試蟲體重增加量-處理組試蟲體重增加量)/對照組試蟲體重增加量×100

觀察并記錄活蟲數(shù)和死亡蟲數(shù)，輕輕觸動以完全不動為死亡標準。為防止對活蟲的影響，每觀察1次清理死亡幼蟲尸體并更換處理的葉子重疊且葉面積大小一致的蒙古櫟新鮮樹葉，計算校正死亡率，記錄9 d。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用SPSS19.0、DPS7.05軟件、Excel2007等軟件進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析、處理及圖表的繪制。

2 結(jié)果與分析

2.1 松木屑木醋液的毒殺活性

2.1.1 松木屑木醋液對不同蟲齡舞毒蛾幼蟲的浸葉法毒殺活性分析 從表1可以看出，24、48 h處理實驗數(shù)據(jù)的方差統(tǒng)計分析結(jié)果表明各處理間差異顯著，具有統(tǒng)計學意義。同一次記錄時間，舞毒蛾幼蟲隨著蟲齡的增長，校正死亡率變小，對木醋液的耐藥性增強。1齡幼蟲體積較小，對外界承受能力差，且不宜于觀察，浸葉法毒殺活性實驗72 h校正死亡率達到100 %；而3齡幼蟲長度已經(jīng)達到1.5 cm，對木醋液已有較強的耐藥性，72 h并未達到半數(shù)致死率；相比之下2齡幼蟲體積中等，長度1 cm，易于觀察，72 h校正死亡率達到63.33 %，因此木醋液防治舞毒蛾幼蟲最佳時期為1～2齡。

表1 松木屑木醋液對不同蟲齡舞毒蛾幼蟲的浸葉法毒殺活性實驗的校正死亡率

Table 1 Corrected mortality of toxic activity of pine sawdust wood vinegar on different ageLymantriadisparinstar larvae by laboratory bioassay of leaf-dipping method

蟲齡校正死亡率(%)24h48h72h1齡76.67±11.5a96.67±5.78a100.00±02齡26.67±11.5b46.67±11.5b63.33±5.783齡13.33±5.78c16.67±11.5c26.67±11.5

注：同列不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)，下同。

Note：Different lowercase letters in the same column indicated significant difference(P<0.05).The same as below.

2.1.2 松木屑木醋液對舞毒蛾2齡幼蟲的噴霧法毒殺活性分析 體積分數(shù)35 %松木屑木醋液水溶液，對舞毒蛾2齡幼蟲噴霧法毒殺活性24、48、72 h校正死亡率均達到100 %。

從表2可以看出，體積分數(shù)20 %松木屑木醋液水溶液即松木屑5倍蒸餾水稀釋液，24 h校正死亡率53.33 %(超過半數(shù)致死率)，72 h校正死亡率為64.44 %；體積分數(shù)30 %松木屑木醋液水溶液，校正死亡率為90 %以上，72 h校正死亡率達到97.78 %；方差統(tǒng)計分析結(jié)果表明各處理松木屑木醋液濃度間差異顯著，具有統(tǒng)計學意義。同一松木屑木醋液濃度，不同處理時間差異不顯著，所以24 h是比較適宜的松木屑木醋液殺蟲活性起效時間。

從表3可知，用DPS7.05軟件對實驗數(shù)據(jù)進行分析，求回歸方程，處理24 h，松木屑木醋液對舞毒蛾2齡幼蟲的半數(shù)致死濃度LC50為17.17 %。

2.2 松木屑精制木醋液的浸葉法毒殺活性

松木屑精制木醋液對舞毒蛾2齡幼蟲浸葉法毒殺活性結(jié)果表現(xiàn)為拒食，體積分數(shù)100 %松木屑精制木醋液處理，幼蟲完全拒食；體積分數(shù)50 %、25 %、12.5 %松木屑精制木醋液處理，幼蟲食少量；體積分數(shù)6.25 %松木屑精制木醋液處理，幼蟲食用量超過葉片面積一半。

從圖1可以看出，對照組體重持續(xù)增長，100 %、50 %處理組7 d內(nèi)體重持續(xù)下降，其余處理組體重持續(xù)增長，但增長幅度明顯變小，出現(xiàn)生長緩慢，抑制齡期增長現(xiàn)象。

從表4可以看出，方差統(tǒng)計分析結(jié)果表明各處理與對照差異顯著，具有統(tǒng)計學意義。50 %處理組隨著時間延長體重下降幅度變小，對木醋液逐漸產(chǎn)耐藥性，食用葉面積增加，只是生長緩慢，并無死亡趨勢。處理組與對照組相比，明顯出現(xiàn)了不正常生長過程，除了體重反映的下降或者增長緩慢，實驗現(xiàn)象結(jié)果表明7 d后對照組2齡幼蟲經(jīng)過兩次蛻皮生長為4齡幼蟲，體長增長到4.0～4.5 cm，每天葉片食用量為100 %；實驗組齡期增長均受到了抑制，生長緩慢，7 d后6.25 %濃度處理組幼蟲只達到3齡，體長約2 cm，100 %處理組幼蟲幾乎沒有生長的跡象，完全拒食葉片，出現(xiàn)趨避現(xiàn)象，同時表現(xiàn)為活動緩慢；50 %處理組食用葉片面積較少，幼蟲之間的抵抗力和生存能力存在差別，部分能生長到3齡，但體型相比正常對照組發(fā)育的幼蟲小。如表4所示，每個處理組及對照組之間7 d 10條幼蟲體重變化量總和差異性顯著，處理組濃度均對幼蟲生長產(chǎn)生影響，有抑制生長的作用。松木屑精制木醋液對舞毒蛾2齡幼蟲浸葉法毒殺活性實驗結(jié)果表明體積分數(shù)100 %松木屑精制木醋液具有趨避作用，幼蟲拒食；食用浸泡體積分數(shù)50 %、25 %、12.5 %、6.25 %木醋液水溶液的葉片后，影響其生長，殺蟲機理有待進一步研究。

表2 松木屑木醋液對舞毒蛾2齡幼蟲噴霧法毒殺活性實驗的校正死亡率

Table 2 Corrected mortality of toxic activity of pine sawdust wood vinegar onLymantriadispar2nd instar larvae by laboratory bioassay of spraying method

處理組濃度(%)校正死亡率(%)24h48h72h1015.56±3.85a15.56±3.85a15.56±3.85a1535.56±3.85b37.78±3.85b42.22±3.85b2053.33±6.67c62.22±7.70c64.44±3.85c2575.56±7.70d82.22±3.85d84.44±3.85d3093.33±6.67e95.56±3.85e97.78±3.85e

表3 松木屑木醋液對舞毒蛾2齡幼蟲噴霧法毒殺活性的毒力

注：LC50：半數(shù)致死濃度，體積分數(shù)(%)。

表4 松木屑精制木醋液對舞毒蛾2齡幼蟲浸葉法毒殺活性實驗的體重變化量

Table 4 Weight change of toxic activity of pine sawdust refined wood vinegar onLymantriadispar2nd instar larvae by laboratory bioassay of leaf-dipping method

時間(d)舞毒蛾2齡幼蟲體重變化量(mg)對照組處理組100%處理組50%處理組25%處理組12.5%處理組6.25%1346.50±5.37a3.77±0.70d6.57±4.34d7.90±4.38d24.40±8.00c44.70±3.68b2186.57±6.85a-(5.83±0.40)d8.75±4.88c13.40±3.39c31.15±5.73b37.90±8.24b3209.93±9.18a-(4.40±3.20)e-(5.13±2.29)e18.53±5.97d53.30±8.85c72.03±7.82b4168.87±8.74a-(8.70±1.31)e-(17.63±3.25)e15.53±2.30d28.43±7.57c75.15±2.47b5151.80±4.53a-(5.90±4.84)f-(16.60±4.99)e15.83±2.06d23.93±3.50c56.93±4.56b6156.53±4.74a-(17.13±2.53)e-(11.50±5.47)e12.90±2.13d57.30±8.63c128.40±6.93b758.40±5.66a-(87.00±7.37)f-(2.97±3.52)e16.4±2.17d19.93±1.42c131.47±7.09b總和1275.70±4.81a-(125.20±8.88)f-(39.17±14.81)e60.73±8.29d227.30±9.58c542.30±18.89b

圖1 舞毒蛾2齡幼蟲體重變化趨勢Fig.1 Weight change trend of Lymantria dispar 2nd instar larvae

體積分數(shù)100 %、50 %松木屑精制木醋液處理，舞毒蛾2齡幼蟲分別在第2、3天開始體重下降，生長發(fā)育表現(xiàn)為抑制。

從表5可以看出，處理組體積分數(shù)25.00 %、12.50 %、6.25 %的松木屑精制木醋液對舞毒蛾2齡幼蟲浸葉法毒殺活性的平均生長發(fā)育抑制率均超過50 %。

從表6可以看出，松木屑精制木醋液(體積分數(shù)100 %)對舞毒蛾2齡幼蟲浸葉法毒殺活性實驗結(jié)果表明松木屑精制木醋液(體積分數(shù)100 %)處理第7天，校正死亡率56.67 %(超過半數(shù)致死率)。第9天校正死亡率達到96.67 %。

表5 松木屑精制木醋液對舞毒蛾2齡幼蟲浸葉法毒殺活性實驗的生長發(fā)育抑制率

Table 5 Growth inhibition rate of toxic activity of pine sawdust refined wood vinegar onLymantriadispar2nd instar larvae by laboratory bioassay of leaf-dipping method

時間(d)生長發(fā)育抑制率(%)處理組25.00%處理組12.50%處理組6.25%197.72±0.9094.26±0.6587.10±0.69296.00±0.5989.56±1.6884.49±1.64394.64±0.9586.62±0.4179.19±1.19493.93±0.9284.96±2.4774.80±0.73593.30±1.0184.86±1.7573.05±1.07693.10±0.7882.10±1.9965.98±1.24792.14±0.6481.36±1.9757.25±1.45平均95.20±0.7082.20±0.7057.50±1.50

表6 松木屑精制木醋液(體積分數(shù)100 %)對舞毒蛾2齡幼蟲浸葉法毒殺活性實驗的校正死亡率

Table 6 Corrected mortality of toxic activity of pine sawdust refined wood vinegar(volume fraction100 %) onLymantriadispar2nd instar larvae by leaf-dipping method

時間(d)789校正死亡率(%)56.67±5.7865.00±7.0796.67±5.78

3 結(jié) 論

(1)松木屑木醋液對不同蟲齡舞毒蛾幼蟲的浸葉法毒殺活性實驗研究結(jié)果表明，松木屑木醋液防治舞毒蛾幼蟲最佳時期為1～2齡。松木屑木醋液處理舞毒蛾2齡幼蟲72 h，校正死亡率達到63.33 %(超過半數(shù)致死率)。

(2)松木屑木醋液對舞毒蛾2齡幼蟲噴霧法毒殺活性實驗研究結(jié)果表明，體積分數(shù)20 %松木屑木醋液水溶液即松木屑5倍蒸餾水稀釋液，24 h校正死亡率53.33 %(超過半數(shù)致死率)；方差統(tǒng)計分析結(jié)果表明各處理松木屑木醋液濃度間差異顯著，具有統(tǒng)計學意義；同一松木屑木醋液濃度，不同處理時間差異不顯著，所以24 h是比較適宜的松木屑木醋液殺蟲活性起效時間。用DPS7.05軟件對實驗數(shù)據(jù)進行分析，求回歸方程，處理24 h，松木屑木醋液對舞毒蛾2齡幼蟲的半數(shù)致死濃度LC50為17.17 %。

(3)松木屑活性炭法精制木醋液對舞毒蛾2齡幼蟲浸葉法毒殺活性結(jié)果表現(xiàn)為拒食，體積分數(shù)100 %松木屑精制木醋液處理，幼蟲完全拒食；體積分數(shù)50 %、25 %、12.5 %松木屑精制木醋液處理，幼蟲食少量；6.25 %松木屑精制木醋液處理，幼蟲食用量超過葉片面積一半。方差統(tǒng)計分析結(jié)果表明各處理與對照差異顯著，具有統(tǒng)計學意義。100 %、50 %處理組7 d內(nèi)體重持續(xù)下降，25 %、12.5 %、6.25 %處理組體重持續(xù)增長，但增長幅度明顯變小，出現(xiàn)生長緩慢，抑制齡期增長現(xiàn)象，第7天，100 %處理組校正死亡率達到56.67 %(超過半數(shù)致死率)。

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(責任編輯 李 潔)

Toxic Activity of Pine Sawdust Wood Vinegar onLymantriadisparL. Instar Larvae

FENG Chen1,WANG Hai-ying1*,LIU Zhi-ming2,LI Ling1

(1.College of Forestry,Northeast Forestry University,Heilongjiang Harbin 150040,China;2.College of Material Science and Engineering,Northeast Forestry University,Heilongjiang Harbin 150040,China)

Toxic activity of pine sawdust wood vinegar onLymantriadisparL. instar larvae by laboratory bioassay of leaf-dipping method and spraying method was studied，respectively.The results of laboratory bioassay of leaf-dipping method showed that 1-2 ageLymantriadisparinstar larvae was the best control period for pine sawdust wood vinegar.Corrected mortality of pine sawdust wood vinegar onLymantriadispar2nd instar larvae was 63.33 %(more than median lethal concentration) in 72 h.Laboratory bioassay of spraying method results of pine sawdust wood vinegar onLymantriadispar2nd instar larvae showed that the median lethal concentrationLC50of pine sawdust wood vinegar onLymantriadispar2nd instar larvae was 17.17 %.Toxic activity of laboratory bioassay of leaf-dipping method of pine sawdust activated carbon method refined wood vinegar onLymantriadispar2nd instar larvae was studied,the results showed that corrected mortality of pine sawdust refined wood vinegar of volume fraction 100 % onLymantriadispar2nd instar larvae was 56.67 % (more than median lethal concentration) in the 7thd.Toxic activity of spraying method is fast acting for wood vinegar.

Pine sawdust wood vinegar;Refining;Toxic activity;LymantriadisparL.

1001-4829(2016)11-2604-05

10.16213/j.cnki.scjas.2016.11.017

2015-12-16

黑龍江省自然科學基金項目(C201411)；木醋液精制技術(shù)及其工業(yè)化應(yīng)用(07043215003)

馮 晨(1991-)，女，遼寧本溪人，碩士研究生，主要從事植物資源開發(fā)利用研究，*為通訊作者：王海英，副教授，碩士生導師，博士，主要從事植物資源化學以及木醋液、精油、纖維素等植物資源開發(fā)利用研究，E-mail: haiyingwang908@126.com。

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