馬志卿 張小泉 李雪嬌 何 軍 張 興
(西北農(nóng)林科技大學(xué)無公害農(nóng)藥研究服務(wù)中心/陜西省生物農(nóng)藥工程技術(shù)研究中心1,楊凌 712100)
(西北農(nóng)林科技大學(xué)植保資源與病蟲害治理教育部重點實驗室2,楊凌 712100)
玉米象(Sitophilus zeamais)屬鞘翅目象甲科,分布于世界各國,可危害稻谷、麥類、高粱、玉米以及油料、中藥材、糧食制品等儲藏物[1-2],在適宜條件下,被害糧食3個月?lián)p失率達(dá)11.25%,6個月后可增至35.12%[3],是我國頭號儲糧害蟲[4]。長期以來,國內(nèi)外對其防治主要依賴于化學(xué)農(nóng)藥,但其對多種化學(xué)農(nóng)藥已產(chǎn)生了較高的抗性[5-7]。近年來,植物源農(nóng)藥以其高效、低毒、低殘留、害蟲不易產(chǎn)生抗藥性和對環(huán)境友好等特點而蓬勃發(fā)展,應(yīng)用植物源農(nóng)藥防治儲糧害蟲的研究也日益受到重視[8-10]。
國內(nèi)外已有很多關(guān)于植物性物質(zhì)防治玉米象的報道,活性較好的主要有黃花蒿、紫莖澤蘭、肉桂、山蒼子、砂地柏、山奈、土荊芥、臭椿等[11-13]。陳小軍等[14]專門對唇形科植物防治儲糧害蟲做了綜述,其中,薄荷、留蘭香和羅勒等植物對玉米象有不同程度的防治效果。目前,已有部分產(chǎn)品被產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn),如1%蛇床子素粉劑[15-16]。然而這些產(chǎn)品還遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了市場的需求。對植物源儲糧害蟲防治劑的研究值得進(jìn)一步加強(qiáng)。
殺蟲植物資源篩選和調(diào)查是開發(fā)新型植物源農(nóng)藥的重要基礎(chǔ)工作。自20世紀(jì)90年代以來,我國科研人員在玉米象防治方面已開展了大量的篩選工作。張興等[17]在對采自西北五省區(qū)444種植物樣品對玉米象的室內(nèi)活性篩選中,得到64種對玉米象種群抑制作用的樣品。姚英娟等[18]從21種植物中篩選出高良姜(Alpinia officinarum)、黃姜(Curcuma longa)、山雞椒(Litsea cubeba)、石菖蒲(Acorus gramineus)和巴豆(Croton tiglium)5種植物對玉米象具明顯趨避和觸殺作用??梢娪斜匾M(jìn)一步開展殺蟲植物資源的調(diào)查與篩選,以期發(fā)現(xiàn)殺蟲活性較高的植物種類,為創(chuàng)制具有自主知識產(chǎn)權(quán)的新型儲糧害蟲防護(hù)劑提供線索。因此,本研究以玉米象為試蟲,對采自陜西、內(nèi)蒙古、甘肅、西藏和寧夏等各省區(qū)的77種植物及22種中草藥的殺蟲活性進(jìn)行了初步篩選,現(xiàn)將研究結(jié)果報道如下。
1.1.1 供試?yán)ハx
玉米象(Sitophilus zeamais):將小麥于烘箱中(80℃)消毒2 h,調(diào)整含水量約至14%,分裝于罐頭瓶內(nèi),接入玉米象成蟲,于養(yǎng)蟲室中飼養(yǎng),7 d后篩出成蟲,待新一代成蟲大量出現(xiàn)后5~7 d內(nèi),篩出成蟲供試。由西北農(nóng)林科技大學(xué)無公害農(nóng)藥研究服務(wù)中心提供。
1.1.2 供試植物材料
供試野生植物77種,均采自陜西、內(nèi)蒙古、甘肅、西藏和寧夏等西北各省,由西北農(nóng)林科技大學(xué)慕曉倩教授鑒定;22種中草藥均購自陜西省西安市中藥材市場。供試植物名錄見表1~表3。
1.2.1 植物材料的提取方法
植物材料的提取采用超聲波提取法[19]。將陰干的植物材料和中草藥于60℃恒溫烘干,粉碎后過380 μm篩,放入密封袋中。試驗前稱取一定量的植物干粉,加入丙酮進(jìn)行超聲波提取,每次30 min,重復(fù)提取3次。過濾后,以旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮為1 g/mL樣品,保存于4℃冰箱待測。
1.2.2 種群抑制作用測定方法
對玉米象的種群抑制作用采用飼料混藥法[17]。將小麥于烘箱中(80℃)消毒2 h,調(diào)整含水量至約14%。分別稱取小麥75 g于250 mL三角瓶中,加入1.0 mL含藥丙酮溶液(即0.013 g干樣/g小麥),迅速混勻,倒出晾至丙酮完全揮發(fā)后,分裝于3個小塑料瓶(H=7.5 cm、D=3 cm)中,瓶蓋有一帶紗網(wǎng)的通氣孔。每瓶中接玉米象成蟲20頭,置于養(yǎng)蟲室飼養(yǎng)。以等量丙酮處理為對照。15 d后檢查死蟲數(shù),計算毒殺死亡率和校正死亡率。33 d后篩出成蟲,67 d后,檢查各處理成蟲總數(shù),計算種群抑制率。種群抑制率=(對照組成蟲數(shù)-處理組成蟲數(shù))/對照組成蟲數(shù)×100%。
1.2.3 觸殺作用測定方法
對玉米象的觸殺作用測定采用微量點滴法[20]。用微量點滴儀點滴藥液于其腹面末端,每蟲1 μL藥液(濃度為1 g干樣/mL),每處理重復(fù)3次,每重復(fù)試蟲20頭,以點滴等量丙酮為對照,處理后置蟲于培養(yǎng)皿中,在養(yǎng)蟲室內(nèi)培養(yǎng)觀察,并于24、48、72 h后檢查試蟲死亡情況,并計算觸殺死亡率和校正死亡率。
采用飼料混藥法,測定了99種植物丙酮提取物對玉米象成蟲的種群抑制及毒殺活性。供試樣品中,15 d的死亡率或67 d的種群抑制率在80%以上的樣品有24種(表1);死亡率或種群抑制率在50% ~80%之間的樣品有19種(表2);死亡率或種群抑制率低于50%的樣品56種(表3)。
表1 對玉米象種群抑制率或毒殺死亡率在80%以上的植物樣品
表2 對玉米象種群形成抑制率或毒殺死亡率在50%~80%之間的植物樣品
表3 對玉米象種群形成抑制率或毒殺死亡率低于50%的植物樣品
續(xù)表
其中效果最顯著的為栓翅衛(wèi)矛、使君子、射干和黃芩,種群抑制率均高達(dá)100%;五加皮、野葛、烏藥、透骨草、百部、魚腥草和澤瀉等7種植物的種群抑制率在95%以上;另外,栓翅衛(wèi)矛、狼毒、使君子、射干、五加皮和貫眾對玉米象成蟲具有良好的毒殺作用,15 d的死亡率在95%以上。
采用點滴法進(jìn)一步測定表1中活性較好的13種植物(種群抑制率>95%或者死亡率>90%)對玉米象的觸殺作用,結(jié)果見表4。
表4 13種植物丙酮提取物對玉米象成蟲的觸殺活性
從表4可知,僅百部、狼毒、栓翅衛(wèi)矛和使君子提取物對玉米象具有明顯的觸殺活性,48 h的死亡率在40%以上,其他植物提取物則沒有明顯觸殺活性。
殺蟲植物資源篩選是植物源農(nóng)藥開發(fā)中的重要基礎(chǔ)工作,國內(nèi)外均有大量報道[21-24]。本研究對99種植物樣品進(jìn)行了殺蟲活性篩選,發(fā)現(xiàn)對玉米象有50%以上種群抑制活性的提取物42種,活性植物占了采集植物總數(shù)的約40%,比例相當(dāng)大,且栓翅衛(wèi)矛、使君子、射干和黃芩的種群抑制率均高達(dá)100%??梢?,西北地區(qū)及中草藥中的殺蟲植物資源應(yīng)當(dāng)引起重視,有必要進(jìn)一步開展篩選和評價,以期獲得更多具有開發(fā)價值的殺蟲植物資源。
植物源殺蟲劑往往具有多種作用方式,且機(jī)理比較復(fù)雜[25]。從供試植物樣品對玉米象的毒殺和種群抑制作用比較來看,毒殺作用與種群抑制作用并不完全一致,如魚腥草處理15 d后玉米象的死亡率為24.4%,觸殺死亡率僅為2.5%,但67 d后的種群抑制率則高達(dá)96%,其對種群的抑制可能在于魚腥草對玉米象成蟲的產(chǎn)卵或生殖發(fā)育具有明顯的影響。另外,貓兒屎、酸模等多種植物材料也具有相似的作用,對此有必要進(jìn)一步研究。
使君子為使君子科使君子屬植物,其帶殼果實為常用中藥,有驅(qū)蟲抗菌等作用,已有報道其對朱砂葉螨和魚類指環(huán)蟲等有一定的毒殺活性[26-27]。射干為鳶尾科植物,其根莖入藥,有清熱解毒的功效;栓翅衛(wèi)矛為衛(wèi)矛科衛(wèi)矛屬植物,枝可藥用,中藥稱“鬼見榆”,有助于血液流通,具有消腫之功效;唇形科植物黃芩,以根入藥,有清熱燥濕及解毒的功效,但是以上這些都鮮見其殺蟲活性報道。本研究發(fā)現(xiàn),栓翅衛(wèi)矛、使君子、射干和黃芩對玉米象的種群抑制率均高達(dá)100%,可見有必要對該4種植物的殺蟲活性進(jìn)行深入研究。
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