2%苦参碱对蚕桑害虫的安全性研究

2%苦参碱对蚕桑害虫的安全性研究

以中药苦参根、茎、叶、果实为原料，通过乙醇、丙酮等有机溶剂提取的碱性一般称为苦参总碱，主要包括苦参碱氧化、苦参碱异苦参碱、苦参碱亚甲基酯、苦参碱异苦参碱、苦参碱亚甲基酯、苦参碱亚甲基酯、苦参碱亚甲基酯、苦参碱亚甲基酯、苦参碱亚甲基酯、d-苦参碱、d-异苦参碱、d-氧化苦参碱、1-臭豆碱、1-甲基金针碱、1-违反判决的苦参碱、苦参碱、槐醇、苦参碱、甲基野噪声碱等。苦参碱和氧化苦参碱的含量最高。苦参碱因有一定的杀菌及杀虫活性,在医药领域已广泛用于人的乙型肝炎及早期肝癌和妇科疾病的治疗。在农业方面,苦参碱被广泛用于无公害农产品及绿色食品、有机食品生产的病虫害防治。据报道,苦参总碱能有效防治蔬菜害虫菜青虫、菜蚜、瓜蚜、螟虫、瓢虫、甜菜夜蛾、黄条跳甲、小菜蛾、蓝叶虫、韭蛆;能有效防治果树害虫天慕毛虫、舟型毛虫、刺蛾、尺蠖、红蜘蛛、蜡蚧、金龟子、蝽象;能有效防治粮食作物害虫粘虫、小麦吸浆虫和蝗虫等。已有研究表明,苦参总碱对害虫具有触杀、胃毒、内吸、拒食、绝育、干拢蜕皮、麻痹神经中枢系统等生物活性。另有报道,苦参丙酮提取物对小麦赤霉病、苹果炭疽病、番茄灰霉病菌菌丝生长和病菌孢子萌发有明显的抑制作用,且苦参总碱和苦参碱的混剂防治效果比苦参单碱好。因此,苦参碱被称为21世纪最有市场前景的生物农药。近几年,全国各蚕区不断有报道在养蚕期间施用常规农药防治桑树害虫,由于药剂及用量选择不当或施用方法不当导致家蚕中毒的事故,并且桑园害虫的抗药性发展较快,已成为制约我国蚕业可持续发展的重要因素之一。创新、优化桑园害虫防治技术体系,对保护养蚕生态环境极为重要。为此,本试验采用植物源农药苦参碱对部分桑树害虫进行防治试验,调查苦参碱对这些害虫的室内毒力和田间防治效果,以及对家蚕的安全性,探索利用苦参碱防治桑园害虫的可行性。1材料和方法1.1供试品种及药剂供试农药2%苦参碱水剂,为天津市恒源伟业生物科技发展有限公司产品(农药临时登记证号:LS20090197,生产许可证号:HNP12058-K0497,产品标准号:Q/12NY0821-2007)。对照农药40%辛硫磷乳油,为山东省青岛海利尔药业有限公司产品(农药登记证号:PD20098424)。供试桑树品种为育71-1,6～7年生。供试桑园害虫有桑尺蠖(Phthonandriaatrilineata)、桑毛虫(Euproctissimiles)、棉大造桥虫(Ascotisselenaria)、红腹灯蛾(Spilarctiasubcarnea)、白毛虫(Acronictamajor)、桑螟(Diaphaniapyloalis)、野桑蚕(Bombyxmandarina)、桑蓟马(Pseudcdendrothripsmori)、朱砂叶螨(Tetranychuscinnabarinus),均从江苏省射阳县特庸镇北洋村桑园中采集。其中,进行农药毒力测定的害虫中,桑蓟马、朱砂叶螨、桑螟和桑尺蠖直接从桑园中采集带有害虫的叶片在实验室饲养供试,其余害虫从桑园中采集卵带回室内人工饲养供试。供试家蚕品种为苏·菊×明·虎。1.2试验处理及毒力检测每个试验小区取4龄供试害虫各15～20头,人工饲养在上面铺有桑叶、下面垫有吸水纸的二重皿(直径12cm)中,配制2%苦参碱的1500倍稀释药液,用手持式喷雾器均匀喷洒在桑叶上,以喷湿叶片为度,24h后调查各试验小区的害虫死亡率。其中,以吐水、不动记为死亡;正常爬行记为存活;晕迷、行动迟缓按0.5头记入死亡。每种害虫试验小区3次重复。以桑园常用药剂40%辛硫磷1500倍稀释药液作对照,另设清水空白对照。对桑蓟马和朱砂叶螨2种微型害虫,分别在用药前和用药24h后在解剖镜下调查存活虫数,计算死亡率,设清水空白对照。对桑螟和桑尺蠖2种害虫分不同龄期进行毒力测定,2种害虫均设1～2龄、3～4龄、5～6龄3个处理,每个试验小区饲虫15～20头,3次重复。苦参碱对害虫致死中浓度(LC50)的测定:将供试2%苦参碱设4000、2000、1000、500、250mg/L5个浓度梯度处理,按照上述方法调查24h后害虫的死亡率,按文献的方法建立毒力回归方程,计算LC50及95%置信区间。1.3调查内容和方法于2010年9月底在江苏省盐城市射阳县特庸镇和大丰市新丰镇2个试验点进行,每个试验点的桑园面积为1～2hm2(约5～10个农户)。试验前及施药24h后,每个试验点随机抽查3个农户,每个农户的桑园5点取样,每个采样点调查15株桑树,记录各种害虫的虫口量,计算虫口退减率。2个试验点均留2～3户的桑园不施任何药剂,喷清水作为对照。桑蓟马和朱砂叶螨2种微型害虫的试验前后虫口量的调查方法:每个采样点每株桑树随机抽查1根枝条,记录枝条上第5～6位适熟叶背面的虫口量。涉及到百分比的调查数据,均经过反正弦转换(Sin−1X√)(Sin-1X)后再进行统计分析。数据分析参考文献的方法进行。虫口退减率=(防治前平均虫口量-防治后平均虫口量)/防治前平均虫口量×100%。1.4家蚕的反应和活动情况观察残毒期调查:用2%苦参碱的2000、1500、1000倍稀释药液分别喷洒桑树,每隔2h采1次桑叶喂食4龄家蚕幼虫,观察家蚕的反应,记录活动情况,直至家蚕正常取食。对家蚕的生理指标及经济指标的影响调查:安全间隔期后正常采摘桑叶喂蚕,随机抽查3个试验农户的养蚕成绩(每户调查30头蚕,取平均值),以施用40%辛硫磷1500倍稀释药液作对照,另设清水空白对照,调查项目包括4龄经过、4眠蚕体质量、5龄经过、熟蚕体质量、全茧量、茧层量、茧层率,其中发育经过以95%以上群体发育经过为基准。2结果2.1对供试害虫的确定从表1可以看出,苦参碱对桑尺蠖、桑毛虫、棉大造桥虫、红腹灯蛾、白毛虫、桑蓟马、朱砂叶螨的室内杀虫效果均明显优于桑园常用农药辛硫磷,但对桑螟、野桑蚕的效果极不理想,远低于对照农药辛硫磷。说明苦参碱对供试害虫具有高度的选择性。此外,从表2中的调查数据还可以看出,苦参碱不仅对供试害虫具有高度的选择性,而且对不同龄期害虫的杀虫效果也有差异:对于桑螟,即使是1～2龄的低龄幼虫对苦参碱的反应也不敏感,杀虫效果远低于对照农药辛硫磷;苦参碱对低龄桑尺蠖幼虫的效果与对照农药辛硫磷相差不大,但对壮龄桑尺蠖幼虫的效果却明显高于对照农药辛硫磷。从表3可见,苦参碱对桑园害虫桑螟与野桑蚕的LC50远高于对桑尺蠖、棉大造桥虫等其它桑园害虫,说明苦参碱对桑园害虫有较高的选择性药效。2.2园害虫控制情况2个试验点用2%苦参碱1500倍稀释药液防治桑园害虫,除对桑螟和野桑蚕未能有效控制外,桑园中的桑尺蠖、桑毛虫、红腹灯蛾、白毛虫、棉大造桥虫、桑蓟马、朱砂叶螨等害虫均得到了有效的控制(表4)。2.3家蚕的养殖和饲养从表5的调查数据看出,以2%苦参碱的2000倍稀释药液防治桑园害虫对家蚕的残毒期仅4h,1500倍稀释药液的残毒期仅8h,1000倍稀释药液的残毒期也只有32h,因此在养蚕期的桑园害虫防治中使用对家蚕相对安全。桑树喷施2%苦参碱的1500倍稀释药液后,在安全间隔期(8h)之后采摘叶片饲养家蚕的生长发育和产茧量成绩如表6所示。与对照农药辛硫磷相比,试验组的家蚕5龄经过略有延长,熟蚕体质量和全茧量增加,茧层率略有下降,其它性状指标差异不显著。3对家蚕的田间防治效果试验结果表明:2%苦参碱1500倍稀释药液对桑尺蠖、棉大造桥虫、桑毛虫、红腹灯蛾、桑蓟马、白毛虫、朱砂叶螨有明显的室内杀虫效果,24h害虫死亡率在92.18%～98.07%之间,但对桑螟和野桑蚕的室内杀虫效果仅为3.13%、3.83%,对这2种害虫的LC50远高于其他供试害虫,说明苦参碱对桑树害虫有较高的选择性药效;1500倍稀释药液对以上害虫的大田防治效果与室内试验结果基本一致;2000倍、1500倍、1000倍稀释药液喷施桑树后,对家蚕的安全间隔期分别为4、8和32h,安全间隔期后采摘桑叶喂蚕,对家蚕的生长发育和产茧量无不良影响。由于苦参碱实用浓度对家蚕的残毒期短,故桑园害虫大发生时,如果害虫的优势种群为桑尺蠖、棉大造桥虫、桑毛虫、红腹灯蛾、白毛虫、桑蓟马、白毛虫、朱砂叶螨时,可以用该药剂进行防治;但优势种群为桑螟、野桑蚕,则应改用其它农药进行防治。在本试验中,苦参碱对桑螟和野桑蚕的大田防治效果比室内杀虫效果高10%左右,初步分析其原因可能是因为苦参碱有麻痹中枢神经系统的功能,部分害虫受药液刺激后麻痹倒地,但并没有真正死亡,从而导