印楝素对褐飞虱生物活性的影响

印楝素对褐飞虱生物活性的影响

黄褐色是中国和亚洲主要的水稻害虫。近几十年来,褐飞虱在亚洲各国造成了广泛的灾害。由于褐飞虱属迁飞性害虫,并且具有很高的生殖潜能及较广的环境适应能力,其发生和危害具有暴发性。长期以来,化学农药几乎是褐飞虱防治策略中的唯一支撑技术,大量使用化学农药使稻田生态环境失衡,褐飞虱的抗药性和再猖獗问题严重。随着经济的发展和人民生活水平的提高,人们越来越重视农产品的质量,有机杀虫剂的应用将越来越受到严格限制。因此,寻找和开发安全、高效、无残留的植物源杀虫剂,控制粮食作物重大害虫的为害,已经成为当前研究的热点。印楝素对多种昆虫具有拒食、忌避、调节生长发育和绝育作用,是目前世界上公认的最适于商品开发的植物资源。在国内,关于应用印楝素防治水稻害虫的报道很少,而国外这方面的研究相当活跃。2002—2003年,我们初步探索了印楝素对水稻二化螟的作用效果和作用机制,研究结果表明,0.3%印楝素乳油对二化螟具有较高的生物活性,并对三化螟、稻纵卷叶螟也有较好的效果。本文在此基础上,进一步研究了印楝素对褐飞虱的生物活性,旨在为印楝素应用于水稻害虫的综合治理提供依据。1材料和方法1.1试验昆虫和稻田的起源褐飞虱虫源由中国水稻研究所提供,网室内繁育1代后,选择3龄若虫作为试虫;供试水稻品种为武育粳3号。1.2聚吡虫啉二氮试剂0.3%印楝素乳油由云南中科科技股份有限公司提供;10%吡虫啉可湿性粉剂由扬农化工集团公司提供;25%扑虱灵可湿性粉剂由江苏淮阴电化厂提供。1.3不同浓度ao参考赵善欢等方法选取分蘖盛期粗壮的禾苗,剪下营养丰富的茎部,每段长9cm,用湿棉花包住基部1cm长,以防干枯。每1个浓度选取10根稻茎,其中5根上半截用毛笔涂布药剂为处理A,下半截涂布清水为对照B。另5根距离基部1cm以上至茎中间涂布药剂为处理A,上半节涂布清水作为对照B。涂布药剂后,放于室内让药剂自然风干后小心装入1.8cm×9.8cm的平底试管中。每管接入3龄褐飞虱20头左右,最后用纱布包好管口,平放于试验台上,褐飞虱若虫在管内稻茎上自由选择取食或停留,接虫12h后仔细观察并记录飞虱停留取食位置及数量。计算着落率、拒食率和拒食中浓度AFC50。着落率和拒食率计算方法如下:着落率(%)=A/(A+B)×100拒食率(%)=(B-A)/(A+B)×100A——处理段的着落虫数;B——对照段的着落虫数。1.4印度香油吸收水稻中的水分，对褐飞虱和寄生虫有毒杀作用1.4.1海淡灰砂浆注浆参照李明等方法从田间采集未拔节的稻株,剥去黄叶叶鞘,沿绿色叶鞘(长15cm左右)基部稻节下端剪断,放入烧杯水培4～5d,诱发须根。用打孔器将硬纸片打制成内径0.5cm、外径1.5cm的中空圆形环,取两纸环分别套于距下端10cm和15cm的叶鞘上,放入内径1.5cm、长30cm的玻璃管中,在每支玻璃管的两纸环间接入褐飞虱3龄若虫15头左右,并用少量脱脂棉固定纸片,确保接入的褐飞虱若虫固定在5cm长的叶鞘上取食,以防逃逸。将已接好试虫的玻璃管分别插入盛有50mL浓度分别为6mg/L、3mg/L、1.5mg/L、0.75mg/L和0.375mg/L印楝素溶液的罐头瓶中。另设清水对照,每处理重复4次。每隔4h观察各处理死亡情况,计算致死中浓度LC50和致死中时间LT50。1.4.2印乡村素喷液制备与1.4.1方法相近,不同之处在于选择的水稻必须具有相同的叶龄,2个中空圆形环分别套于距上端叶舌10cm和15cm的叶鞘上,接入的褐飞虱若虫固定在5cm长的叶鞘上取食,以防逃逸。分别取12mg/L、6mg/L、3mg/L、1.5mg/L、0.75mg/L和0.375mg/L印楝素溶液用小型手持压缩式喷雾器等量均匀喷雾于叶片,对照喷清水,然后插入盛有50mL清水的罐头瓶中。每处理重复4次,处理后每隔8h观察各处理的死亡情况,计算致死中浓度LC50和致死中时间LT50。1.5亚硝酸盐对棕榈树体重和蜜露的影响1.5.1药剂浓度对药剂喷雾处理的影响取处于分蘖期的盆栽水稻,每盆接入200～300头褐飞虱3龄若虫,待试虫在水稻植株上适应5h后,用手动喷雾器进行喷雾处理。药剂浓度分别为1.00mg/L、0.50mg/L、0.375mg/L和0.25mg/L。对照喷等量的清水。1.5.2亚致死剂量法用parafilm折成的小袋,套在水稻叶鞘上,各处理小袋的位置基本一致,接虫前飞虱饥饿2h,每袋接入1头经亚致死剂量处理过72h的飞虱,接虫前给试虫称重记录。3d、7d后分别拆开小袋称飞虱重量,并用滤纸条吸取蜜露称重。每处理50头试虫,电子天平精确至万分之一。1.6飞推动企业分s测定采用滤纸爬行法测定。将0.3%印楝素乳油配制成6mg/L、3mg/L、1.5mg/L、0.75mg/L和0.38mg/L的稀释液,吸取各浓度药液1mL均匀滴于5.7×9.8cm的滤纸上,稍晾干,将滤纸卷成筒状放入1.8cm×9.8cm的平底试管中。每管接入3龄褐飞虱约30头,飞虱在滤纸上爬行1h后转入放有分蘖期稻茎的大试管中,用双层纱布扎紧管口,设清水对照。每处理重复5次,24h、48h检查飞虱死亡情况,计算校正死亡率。1.7组小区的排列在扬州大学水稻试验田选择约600m2的田块进行防治飞虱田间试验。试验设每hm2用0.3%印楝素乳油有效成分1.13g、2.25g和4.5g,10%吡虫啉可湿性粉剂22.5g,25%扑虱灵可湿性粉剂187.5g和清水对照,共6个处理。各处理重复3次,计18个小区,小区面积30m2,随机排列。在褐飞虱2～3龄盛期采用长江-10型喷雾器按每667m2对水40kg喷雾,采用盆扑法于药前1d、药后7d、15d、30d调查各小区虫口密度,每小区5点,每点4穴,计算各处理的虫口减退率和校正防效。2结果与分析2.1乳油处理对印预防低碳生活的影响经室内管测法测定,印楝素乳油对褐飞虱若虫具有较强的拒食作用,停留在涂抹了印楝素溶液的稻茎上的飞虱数目均明显少于对照段,结果见表1。6mg/L印楝素乳油处理24h,拒食率达到78.12%,停留在清水处理稻茎上的若虫数是处理段的4.57倍。随着印楝素乳油浓度增高,拒食率相应增高。以不同浓度下的拒食率进行线性回归分析,拒食中浓度方程为y=0.7293x+5.1552(r=0.9959**),拒食中浓度AFC50为0.6126mg/L。2.2印度香油对水稻的传染对棕榈树和蚜虫的毒性杀杀作用2.2.1安全性检验与回归分析试验结果表明,印楝素乳油可以迅速经水稻须根内吸向上传导,结果见表2。处理后4h,各处理都出现褐飞虱若虫死亡现象。6mg/L高剂量处理4h后校正死亡率达到76%。12h后6mg/L、3mg/L浓度处理的校正死亡率都达到80%以上。处理24h后,1.50mg/L处理组的死亡率也在50%以上。对传导12h和24h后各浓度校正死亡率进行回归分析,回归方程分别为y=2.8272x+4.5844(r=0.9739**)和y=2.6744x+4.8773(r=0.9726**),LC50值分别为1.4028mg/L和1.1115mg/L。LT50是衡量农药毒效快慢的重要指标,从中可以看出印楝素乳油在稻株体内的传输速度,以3mg/L和1.5mg/L印楝素乳油每隔4h的校正死亡率为材料作回归分析,得出致死中时间方程为y=1.6656x+3.9652(r=0.9650**)和y=1.1578x+3.4225(r=0.9592**),LT50值分别为4.1812h和23.0409h。可以看出,印楝素经稻株须根内吸速度快,对褐飞虱的毒力比较强。2.2.2校正死亡率的测定印楝素乳油也可以经叶片传导,但传输速度较慢,毒杀作用较弱。处理后8h,仅12mg/L处理有死亡现象,直至48h,各处理才普遍出现若虫死亡。12mg/L处理64h后的校正死亡率为79.57%,结果见表3。以不同浓度处理后48h和64h的校正死亡率进行回归分析,回归方程为y=1.0703x+4.2632(r=0.8398*)和y=0.9594x+4.7887(r=0.9789**),LC50值分别为4.8798mg/L和1.6604mg/L。叶片传导64h的LC50值仍然要高于经根传导12h的LC50值,说明水稻对印楝素的吸收主要是通过根部。2.3亚致死浓度对褐飞锑成虫分泌量的影响从用蜡膜小袋法测定的结果中,可以看出在用1.00mg/L、0.50mg/L、0.375mg/L和0.25mg/L的亚致死浓度处理下,褐飞虱若虫生长发育受到明显影响,体重增长缓慢,蜜露分泌量显著减少,结果见表4。1mg/L浓度处理后3d称重,体重增加量比清水对照平均减少0.475mg,蜜露排泄量平均减少10.155mg.。7d后称量,体重增加量比对照平均减少0.577mg,蜜露分泌量仅为10.505mg,显著低于对照的28.103mg。2.4触杀褐飞锑保护剂的测定用滤纸爬行法观察印楝素对褐飞虱的触杀作用,结果见表5。印楝素对褐飞虱若虫的触杀作用较弱,6mg/L浓度处理24h后,校正死亡率为42.59%;72h后,校正死亡率为53.85%。在0.375mg/L浓度下,对褐飞虱若虫几乎没有触杀作用。2.5防治效果及安全性印楝素对褐飞虱的田间防治效果见表6。每hm2用印楝素有效成分1.13g、2.25g、4.50g防治褐飞虱,施药后30d,校正防效分别为77.03%、82.84%和85.67%,高剂量处理的小区防治效果接近目前生产上大量使用的吡虫啉、扑虱灵,但速效性较差。3印吾素防治制剂印楝素对昆虫具有很强的触杀、拒食、抑制生长、延缓产卵、抑制激素分泌、降低昆虫生育能力等多种生理活性,随着印楝素异构体的差异和使用剂量的不同,对昆虫可表现出不同的活性。目前,国内已有印楝素对甜菜夜蛾、斜纹夜蛾、小菜蛾、跳甲、二化螟等生物活性的报道,研究主要集中在蔬菜鳞翅目害虫方面,关于利用印楝素防治同翅目昆虫的报道很少。80年代华南农业大学赵善欢等利用从印度进口的印楝油对褐飞虱做过室内试验,试验结果表明,印楝油对褐飞虱可产生明显的拒食和忌避作用。国外在90年代初期,已经开发了大量应用于水稻害虫防治的印楝制剂,如Achook,NG4,Rakshak,NeemAzaLT/S等,这些制剂对褐飞虱、叶蝉等同翅目害虫有明显的控制效果。随着我国印楝种植面积的不断扩大,印楝制剂的生产原料已经有了保证。这几年来,国内的华南农业大学、中国科学院云南植物研究所等先后研究过印楝质植物源农药,云南中科生物产业有限公司、成都绿金生物有限责任公司先后开发生产出0.3%、0.5%印楝素乳油及有关制剂。我们选择云南中科生物产业有限公司生产的0.3%印楝素乳油,对褐飞虱进行了生物活性的测定。结果表明0.3%印楝素乳油对褐飞虱具有较强的拒食、内吸和生长发育抑制作用,特别是印楝素可迅速通过水稻须根内吸传导,对褐飞虱具有快速、强烈的内吸毒杀作用。印楝素用于水稻害虫防治目前还处在探索阶段,但从国外的报道和我们2002—2003年在江苏兴化、姜堰、扬州等地的示范试验结果看,印楝素对水稻害虫的防治效果令人满意。同时,印楝素作为植物源农药,对稻田天敌,特别是蜘蛛,相当安全;在环境中易降解,无残留,害虫不易产生抗药性;而且对水稻生长发育和经济性状没有影响,田间观察甚至可能对水稻具有刺激生长的作用