田立超 胡 月 張永強(qiáng)
黃刺蛾(Monema flavescens Walker), 屬鱗翅目(Lepidoptera) 刺蛾 科(Limacodidae),是一種危害樹木葉片的雜食性害蟲,可危害樹木種類達(dá)120種以上,重慶地區(qū)寄主主要有重陽木、紫葉李、桃等園林植物。以幼蟲取食葉肉,造成葉片孔洞、缺刻,嚴(yán)重時(shí)僅留葉柄、主脈,化蛹集中附于樹干,成蟲孵化后蛹?xì)らL(zhǎng)時(shí)間不落,嚴(yán)重影響樹勢(shì)和景觀效果[1],長(zhǎng)江流域多1年發(fā)生2代[2],以老熟幼蟲在樹枝或枝杈間結(jié)繭越冬。該蟲俗稱“洋辣子”[3],幼蟲體背黑色刺毛可分泌毒液,接觸人體皮膚易導(dǎo)致過敏,造成水泡或紅腫,伴隨有強(qiáng)烈的刺痛感,嚴(yán)重者出現(xiàn)過敏性休克[4],有報(bào)道稱空氣中飄浮的很微細(xì)毒毛,如粘附在暴露的皮膚上,也可引起痛癢、有坐立不安之感,是城市園林中的重要害蟲[5]。
1. 柳黑毛蚜危害柳樹
室外調(diào)查研究時(shí)發(fā)現(xiàn),部分植物發(fā)生黃刺蛾危害時(shí),螨類發(fā)生率為零,而同種植株螨類發(fā)生危害時(shí),也未見黃刺蛾危害,未發(fā)現(xiàn)兩者共同危害同一植株的案例。為探究其原因,研究團(tuán)隊(duì)利用石油醚、乙酸乙酯、丙酮等有機(jī)溶劑分別對(duì)黃刺蛾幼蟲、蛹?xì)?、成蟲蟲體進(jìn)行萃取并獲得粗提物。測(cè)定粗提物對(duì)朱砂葉螨的防控效果,結(jié)果顯示黃刺蛾蛹?xì)ぬ崛∥飳?duì)朱砂葉螨防效達(dá)100%(48 h),LC50為200.79 mg/kg,內(nèi)含物質(zhì)具有開發(fā)成為新型殺螨劑的潛力。經(jīng)質(zhì)譜測(cè)定活性物質(zhì)分子量為263[6](下文簡(jiǎn)稱“HC263”),后經(jīng)鑒定,該物質(zhì)屬于已知物質(zhì),市面可得純品(白色粉狀物)。研究團(tuán)隊(duì)對(duì)該物質(zhì)開展藥效試驗(yàn),結(jié)果顯示純品制劑對(duì)朱砂葉螨防效也可達(dá)100%(48 h)。鑒于該物質(zhì)尚無殺蟲應(yīng)用的報(bào)道,后續(xù)仍需開展大量防效實(shí)驗(yàn),以驗(yàn)證其防控對(duì)象范圍,為后續(xù)藥劑開發(fā)提供參考。
柳黑毛蚜(Chaitophorus salinigra Shinji)(圖1)是柳科植物上的重要害蟲[7],近年來在重慶多地發(fā)生嚴(yán)重,每年4~11月均有發(fā)生,5~10月發(fā)生量極大,常誘發(fā)嚴(yán)重的煤污病,可造成植株樹勢(shì)衰弱,景觀受損。重慶地區(qū)因柳樹樹形優(yōu)美而加大園林栽種量,柳樹又為喜濕樹種,多栽植于河道、湖泊或水源地旁,常規(guī)防控刺吸類害蟲的藥劑如內(nèi)吸性藥劑吡蟲啉、啶蟲脒等多對(duì)水生生物、蜜蜂等有較大毒害,急需可替代的綠色低毒藥劑。為進(jìn)一步驗(yàn)證“HC263”對(duì)其他害蟲類型的防治效果,拓寬其殺蟲譜的認(rèn)知,本文采用重慶地區(qū)園林常見害蟲柳黑毛蚜進(jìn)行“HC263”的殺蟲活性測(cè)定,旨在探索該物質(zhì)應(yīng)用于蚜類害蟲防控中的可能性,為后續(xù)研發(fā)提供參考。
供試藥劑:丙酮(分析純,成都市科龍化工試劑廠);二甲苯(分析純,山東富宇化工有限公司);石油醚(分析純,成都萬信化工有限公司);十二烷基苯磺酸鈣(鄭州佳捷化工產(chǎn)品有限公司);聚氧乙烯脂肪酸酯(杭州艾迪化工原料有限公司)。
供試蟲源:柳黑毛蚜,采自重慶市風(fēng)景園林科學(xué)研究院白市驛苗木基地,采集地柳樹未開展任何形式的病蟲害防控工作,采集后用新鮮柳葉飼育多代后供藥效試驗(yàn)使用。
1.2.1 溶劑穩(wěn)定體系配制
由于溶于丙酮的HC263不能在含乳化劑水溶液中形成穩(wěn)定體系,有明顯沉淀,需先制備成制劑后進(jìn)行藥效試驗(yàn)。5%HC263乳油制備:稱取HC263粉狀物0.5 g,加入適量二甲苯進(jìn)行震蕩溶解,待溶解完全后添加0.2%十二烷基苯磺酸鈣(20 ul)、0.4%聚氧乙烯脂肪酸酯(40 ul)乳化劑,充分?jǐn)嚢栊纬扇橛?,用二甲苯補(bǔ)足溶液至10 mL,4℃儲(chǔ)存?zhèn)溆?。將上述制備好的HC263乳油加水稀釋成5個(gè)濃度梯度,分別為10 mg/kg、20 mg/kg、50 mg/kg、80 mg/kg、100 mg/kg,每個(gè)濃度設(shè)置4個(gè)重復(fù)開展實(shí)驗(yàn),空白對(duì)照為二甲苯。
1.2.2 生物測(cè)定
試驗(yàn)采用浸葉法(參照NY/T 1154.14-2008)測(cè)定黃刺蛾蛹?xì)ぬ崛∥铩癏C263”對(duì)柳黑毛蚜的生物活性[8],用毛筆將大小一致無翅蚜蟲挑入10 ml離心管中,每管20頭蟲,蓋上蓋子備用。將配制好的藥液裝入燒杯中,攪拌后選取大小一致柳樹嫩葉葉片浸漬5 s后取出,紙巾擦干后放入帶蚜蟲離心管中,置于室內(nèi)相同溫度下培養(yǎng),分別于24 h、48 h、72 h后觀察死亡率(以毛筆尖輕觸蚜蟲,足不動(dòng)則視為死亡)。
1.2.3 藥效計(jì)算方法
根據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)計(jì)算各處理的防效(校正死亡率),按下述公式計(jì)算,計(jì)算結(jié)果保留到小數(shù)點(diǎn)后兩位。
死亡率(%)=(藥前活蟲數(shù)量-藥后活蟲數(shù)量)/藥前活蟲數(shù)量×100%
校正死亡率(%)=(處理死亡率-空白對(duì)照死亡率)/(1-空白對(duì)照死亡率)×100%
數(shù)據(jù)處理?xiàng)l件:若對(duì)照死亡率<5%,無需校正;對(duì)照死亡率在5%~20%之間,應(yīng)按上述公式進(jìn)行校正;對(duì)照死亡率>20%,試驗(yàn)需重新進(jìn)行。
對(duì)各組結(jié)果進(jìn)行方差分析(SPSS統(tǒng)計(jì)軟件),觀察不同處理之間是否存在顯著性差異[9]。在EXCEL單元格中輸入公式或插入函數(shù),計(jì)算毒力回歸方程、相關(guān)系數(shù)及致死中濃度[10]。
由表1可知,不同濃度黃刺蛾蛹?xì)ぬ崛∥镏苽涞娜橛蛯?duì)柳黑毛蚜的殺蟲活性差異明顯,其中當(dāng)黃刺蛾蛹?xì)ぬ崛∥颒C263有效成分濃度為10~20 mg/kg時(shí),24~72 h內(nèi)柳黑毛蚜死亡率均較低,與其他濃度防效相比存在顯著性差異;當(dāng)有效成分濃度為50 mg/kg時(shí),柳黑毛蚜24~72 h平均死亡率分別為20.39%、40.03%和46.11%,顯著高于20 mg/kg時(shí)的處理防效,但也顯著低于80 mg/kg時(shí)處理的44.62%、68.00%和71.84%;當(dāng)有效成分濃度為100 mg/kg時(shí),24 h柳黑毛蚜平均死亡率高于90%,48 h和72 h平均死亡率達(dá)96.23%和98.70%,均顯著高于其他處理組防效。
表1 不同濃度不同時(shí)間HC263對(duì)柳黑毛蚜的殺蟲活性
表2 不同時(shí)間提取物毒力回歸方程
黃刺蛾蛹?xì)ぬ崛∥颒C263對(duì)柳黑毛蚜的毒力回歸方程和致死中濃度見表2,由表可知,黃刺蛾蛹?xì)ぬ崛∥颒C263對(duì)柳黑毛蚜的殺蟲活性隨著處理時(shí)間的延長(zhǎng)而逐漸提高,不同濃度的提取物和死亡率存在相關(guān)性,且線性關(guān)系良好,說明提取物對(duì)柳黑毛蚜具有優(yōu)異的殺蟲活性,且具有一定持效性。
研究以重慶園林常見柳樹害蟲柳黑毛蚜為供試害蟲,驗(yàn)證黃刺蛾蛹?xì)ぬ崛∥锘钚猿煞諬C263的殺蟲效果。結(jié)果表明該成分在100 mg/kg時(shí)對(duì)柳黑毛蚜有優(yōu)異的防治效果,24~72 h防效達(dá)90%以上;不同濃度提取物對(duì)柳黑毛蚜的殺蟲活性差異明顯,高濃度時(shí)前期防效接近100%,低濃度則無明顯防效,與常規(guī)藥劑防效緩慢提高明顯不同,這可能是由于該物質(zhì)殺蟲原理與常規(guī)藥劑不同,需進(jìn)一步研究加以明確。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明HC263有望作為新的生物源農(nóng)藥或先導(dǎo)化合物用于藥劑開發(fā),進(jìn)而應(yīng)用于病蟲害防控[11-12]。但本研究?jī)H為實(shí)驗(yàn)室藥效試驗(yàn)的結(jié)果,尚缺乏野外實(shí)驗(yàn)佐證,該物質(zhì)在露天環(huán)境中的防控效果尚不得知,是否受光照、雨水、周邊環(huán)境、植物種類的影響需進(jìn)一步驗(yàn)證。
本實(shí)驗(yàn)所用的HC263純品為R36/37/38物質(zhì),根據(jù)《GB13690-2009化學(xué)品分類和危險(xiǎn)性公示 通則》,該物質(zhì)對(duì)哺乳動(dòng)物的眼睛、呼吸道和皮膚有刺激作用,后期仍需對(duì)該物質(zhì)的環(huán)境毒理進(jìn)行研究,明確哺乳動(dòng)物可接受劑量及對(duì)環(huán)境中不同類型生物的影響。
試驗(yàn)過程中還發(fā)現(xiàn),黃刺蛾蛹?xì)ぬ崛∥镉行С煞挚扇苡诒?、二甲苯等有機(jī)溶劑,但丙酮處理組在注入含乳化劑水中時(shí)產(chǎn)生了明顯沉淀,不能形成穩(wěn)定的溶液體系,故本研究未采用丙酮處理樣本進(jìn)行藥效試驗(yàn)。該細(xì)節(jié)說明提取物的有效成分溶解規(guī)律與常規(guī)化合物不同,后期藥劑開發(fā)需著重研究劑型加工工作,以期促進(jìn)該物質(zhì)在水溶液中穩(wěn)定分散,發(fā)揮防效。
本研究證實(shí)了黃刺蛾蛹?xì)ぬ崛∥镏械挠行Ⅱ煞諬C263對(duì)柳黑毛蚜具有極佳的防效,豐富了其殺蟲譜,為后續(xù)新型殺蟲劑的開發(fā)提供了實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。但本文僅為實(shí)驗(yàn)室室內(nèi)的防效驗(yàn)證結(jié)果,仍然需要大田實(shí)驗(yàn)和環(huán)境評(píng)價(jià)、毒理實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證[13];與此同時(shí),如何將HC263形成穩(wěn)定的溶液體系也是一個(gè)亟需解決的問題,也是未來該物質(zhì)能否成功被開發(fā)為新型殺蟲劑的關(guān)鍵。