核桃青皮復配營養(yǎng)液對設(shè)施草莓的殺螨及營養(yǎng)效果

高美娟， 任建軍， 師光祿， 王有年

(1.北京農(nóng)學院植物科技學院，北京 102206;2.農(nóng)業(yè)部都市農(nóng)業(yè)(北方)重點實驗室，北京 102206;3.北京林業(yè)大學林學院，北京 10083;4.北京農(nóng)學院生物科學與工程學院，北京 102206)

近年來，農(nóng)業(yè)化學品的使用所帶來的問題已經(jīng)引起了人們的高度重視。由于傳統(tǒng)有機農(nóng)藥的使用已經(jīng)造成了嚴重的抗藥性問題，現(xiàn)在要消除相同數(shù)量的害蟲所需要的農(nóng)藥劑量較之前不斷增加［1］。植物源農(nóng)藥因其具有選擇性高、低毒、易降解、有害生物不易產(chǎn)生抗性等優(yōu)點，逐步取代了許多已被禁止的高毒、高殘留、持久性的有機農(nóng)藥，成為生產(chǎn)無公害農(nóng)產(chǎn)品優(yōu)先選用的農(nóng)藥品種［2-5］。人類利用植物源物質(zhì)殺蟲防病的歷史悠久，隨著人們越來越重視與環(huán)境有較高和諧度的新型殺蟲劑的研究，近年來對植物源農(nóng)藥的開發(fā)逐漸也從經(jīng)驗階段上升到科學試驗階段。研究結(jié)果表明植物源農(nóng)藥具有區(qū)別于有機農(nóng)藥的拒食、抑制生長發(fā)育、忌避、忌產(chǎn)卵、麻醉、抑制種群形成等特異的作用機制［6-9］。

核桃(Juglans regia)在中國栽培歷史悠久，資源豐富，核桃采收后有大量的堅果外青皮［10-12］。國內(nèi)外學者對核桃青皮的應(yīng)用進行了大量研究，結(jié)果表明，經(jīng)過溶劑浸提核桃青皮所得混合物可直接用作農(nóng)藥［13］。關(guān)于核桃葉、青果皮等的提取物在抗蟲抑菌和化感方面的活性作用已有較多的報道［14］。核桃青皮壓成漿液，噴撒可防治蚜蟲、紅蜘蛛［15］。核桃青皮的石油醚、乙醇提取物對板栗朱砂葉螨有很好觸殺作用［16-17］。然而關(guān)于以核桃青皮提取物為活性物質(zhì)的兼有驅(qū)病防蟲和營養(yǎng)的復配制劑還未見報道。

朱砂葉螨(Tetranychus cinnabarinus)是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上影響農(nóng)作物產(chǎn)量和品質(zhì)的重要有害物種，危害近百余種的農(nóng)作物［18］。關(guān)于核桃青皮粗提物殺螨方面的研究甚少，尤其對其大田應(yīng)用于殺螨方面的研究尚未見報道。為了有針對性地控制此類有害生物的危害，減少環(huán)境污染，研發(fā)出可用于無公害農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)的農(nóng)藥新品，本試驗對核桃青皮提取物的大田殺螨活性進行初步研究，旨在為開發(fā)一種經(jīng)濟、安全、有效的植物源殺螨復配營養(yǎng)液提供科學支撐。

1 材料和方法

1.1 供試材料

核桃青皮產(chǎn)自北京市平谷區(qū)蘇子峪。供試草莓品種為點雪。試驗在昌平區(qū)小湯山農(nóng)業(yè)科技園區(qū)溫室草莓基地進行，每個溫室種植草莓3 000株，無土立體高架式栽培種植，常規(guī)生產(chǎn)管理，試驗期間葉螨發(fā)生較重。

1.2 核桃青皮粗提物的制備

1.2.1 提取方法 將收集的新鮮核桃青皮50 kg分2份，一份經(jīng)小型粉碎機粉碎得到勻漿，再經(jīng)真空抽濾得到清液備用。另一份陰干、粉碎。取一定量的陰干后的核桃青皮，裝入廣口瓶內(nèi)，加入有機溶劑(石油醚或乙醇)，室溫下25℃分別浸提3次，每次3～5 d，分別合并3次提取液并經(jīng)旋蒸儀(BUCHI Rotavapor R-220)減壓濃縮，得到有效粗提物。

1.2.2 核桃青皮復配營養(yǎng)液的制備 將乙醇浸提物用無菌水配置成濃度為2 000 mg/L的藥液備用。石油醚浸提物加入適量吐溫－80作為乳化劑，用無菌水配置成濃度為2 000 mg/L的藥液，并添加以下不同化合物制備營養(yǎng)液。不同處理供試液的配方為:處理1:勻漿抽濾液;處理2:2 000 mg/L乙醇提取物;處理3:2 000 mg/L石油醚提取物;處理4:2 000 mg/L石油醚粗提物 +0.2%尿素;處理 5:2 000 mg/L石油醚粗提物 +0.2%尿素 +0.2%硫酸鋅;處理6:2 000 mg/L石油醚粗提物+0.2%尿素+0.2%硫酸鋅+0.2%磷酸二氫鉀。對照為清水。

1.3 復配營養(yǎng)液防效測定

1.3.1 溫室草莓處理方法 每個處理及對照設(shè)3個重復，共 200棵草莓。施藥時間為8∶00～11∶00，噴藥部位為草莓葉正反面。于2012年12月8日第1次用藥，之后每隔7 d噴施1次，連續(xù)處理8次。采用手持壓縮式噴霧器手動均勻噴霧。

1.3.2 螨害指數(shù)調(diào)查 各處理小區(qū)按東、西、南、北、中5個方位各選1株植物，每株選3片葉，進行蟲害調(diào)查，并掛牌標記。每次噴藥前分別統(tǒng)計標記處葉片螨害級數(shù)和受害株數(shù)。從第3次噴藥后開始統(tǒng)計螨害情況并計算螨害指數(shù)和螨害率。葉片螨害分級方法:0級:0頭;1級:1～10頭;2級:11～50頭;3級:51～100頭;4級:101～200頭;5級:＞201頭。螨害指數(shù)=100×∑(各級葉數(shù)×各級代表值)/(調(diào)查總?cè)~數(shù)×最高級代表值);螨害率=受害植株數(shù)/統(tǒng)計總數(shù) ×100%;相對防效(%)=［(對照區(qū)螨害率－處理區(qū)螨害率)/對照區(qū)螨害率］×100%。

1.3.3 葉面積測量方法 施藥后21 d開始統(tǒng)計葉面積，每個處理隨機選取20片葉，用葉面積儀(CID Bio-Science CI-202)測定，每隔7 d測定1次。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

通過比較多次測量數(shù)據(jù)的變化情況分析各處理朱砂葉螨的防治效果和對草莓植株生長的影響，圖表采用Excel-2003繪制，并采用Duncan新復極差法分析各處理的差異性。試驗期間注意觀察各處理草莓的生長情況。

2 結(jié)果與分析

2.1 核桃青皮復配營養(yǎng)液對草莓螨害率的影響

用核桃青皮復配營養(yǎng)液對螨蟲進行大田處理，不同處理對草莓朱砂葉螨的防治效果見圖1。處理1(原漿抽濾液)、處理2(乙醇粗提物)、處理3(石油醚提取物)螨害率隨處理次數(shù)的增多都顯著下降，在用藥56 d后，均達到15%以下，且明顯低于清水對照組的93.33%(P ＜0.05)。處理4、5、6(石油醚粗提物的復配營養(yǎng)液)的草莓螨害率隨用藥次數(shù)增加也明顯下降，亦明顯低于清水對照組(P＜0.05)，在用藥56 d后，分別為 6.67%、26.67%、13.33%，防治效果較好。

圖1 不同核桃青皮復配營養(yǎng)液對草莓螨害率的影響Fig.1 Effects of differently-treated crude extraction of Juglans regia on the acarid infected rate of strawberry

不同核桃青皮復配營養(yǎng)液對朱砂葉螨的觸殺活性見表1。處理2(乙醇粗提物)和處理3(石油醚提取物)對朱砂葉螨的防效無顯著差異，在用藥56 d時，均達到85.00%;處理1(噴施原漿抽濾液)的相對防效最好，在用藥42 d和56 d分別為91.67%和100.00%。處理4、5、6(石油醚粗提物的復配營養(yǎng)液)對朱砂葉螨的相對防效在用藥56 d后最高防效達93.33%，最低防效為71.67%，與處理3無顯著差異(P＜0.05)。

表1 不同核桃青皮復配營養(yǎng)液對草莓朱砂葉螨的相對防效Table 1 The relative control efficacy of nutrient solutions of Juglans regia green husk against Tetranychus cinnabarinus

2.2 核桃青皮復配營養(yǎng)液對草莓螨害指數(shù)的影響

螨害指數(shù)測定結(jié)果(圖2)顯示:勻漿過濾液處理、乙醇粗提物處理和石油醚粗提物處理的草莓螨害指數(shù)均低于對照組，維持在21%以下。其中，原漿抽濾液的防螨效果最好，莓螨害指數(shù)一直保持在低于10%水平，且隨處理時間延長，螨害指數(shù)持續(xù)降低;乙醇粗提物處理螨害指數(shù)總體下降，在用藥后28 d和42 d螨害指數(shù)上升，存在不穩(wěn)定現(xiàn)象;石油醚粗提物處理螨害指數(shù)隨處理次數(shù)的增加總體呈下降趨勢，最后低于1.5%。石油醚粗提物的復配營養(yǎng)液防螨效果也較好，處理后草莓葉片螨害指數(shù)持續(xù)降低，最后保持在低于6%水平，明顯低于對照組。綜上所述，不同處理對螨害指數(shù)的控制效果為處理1＞處理3＞處理4、處理5、處理6＞處理2(P＜0.05)。

圖2 不同核桃青皮復配營養(yǎng)液對草莓朱砂葉螨為害指數(shù)的影響Fig.2 Effects of nutrient solutions of Juglans regia green husk on acarid damage index in strawberry

2.3 核桃青皮復配營養(yǎng)液對草莓葉片葉面積的影響

從圖3可以看出，在用藥后28 d，各處理與對照的葉面積開始出現(xiàn)差異，除處理1(原漿抽濾液)與對照的差異不顯著外，其他處理葉面積均顯著大于對照。用藥后42 d，處理1和對照之間無顯著差異，葉面積持續(xù)處于較低水平，而處理2、3、4、5、6 葉面積明顯大于對照，且處理 4、5、6葉面積大于處理3葉面積，處理1和處理3的葉面積都較小?？梢姡瓭{抽濾液處理后草莓葉面積長勢較慢，不利于植株生長;與石油醚粗提物相比，石油醚粗提物復配營養(yǎng)液更有利于草莓植株生長。

圖3 不同核桃青皮復配營養(yǎng)液對草莓葉面積的影響Fig.3 Effects of nutrient solutions of Juglans regia green husk on the leaf area of strawberry

不同核桃青皮復配營養(yǎng)液處理后56 d草莓的長勢情況見圖4。從圖4中可以看出，處理1葉片顏色發(fā)黑;處理 2、3、4、5、6葉片顏色鮮綠，長勢良好，葉片未表現(xiàn)受螨害的影響;對照葉片顏色發(fā)黃、皺縮，出現(xiàn)白色斑點，長勢最差。

圖4 不同核桃青皮復配營養(yǎng)液處理后56 d草莓的生長狀況Fig.4 The growth condition of strawberry 56 d after the treatments with nutrient solutions of Juglans regia green husk

3 討論

本研究從草莓螨害率和螨害級數(shù)兩方面評價核桃青皮不同粗提物和石油醚提取物的復配營養(yǎng)液對溫室朱砂葉螨的防治效果，并結(jié)合試驗藥劑對草莓生長情況的影響篩選出最適的新型殺螨復配營養(yǎng)液。處理1(噴施原漿抽濾液)對朱砂葉螨的防效最好，處理后56 d相對防效為100%，螨害指數(shù)一直保持在低于10%水平，該螨害程度對植株生長影響不大。但是處理1草莓葉片葉面積較小，且增長緩慢，葉片顏色發(fā)黑，影響植株光合作用，所以不適合用葉面噴施方式防治朱砂葉螨，可考慮用葉背噴施方式防治害螨。處理2(乙醇粗提物)對螨害率的控制效果很好，但螨害指數(shù)和相對防效隨著處理次數(shù)的增多出現(xiàn)波動現(xiàn)象，防治效果不穩(wěn)定，可能是由于該提取方式獲得的藥劑不穩(wěn)定或有效期較短等原因造成的。處理3(石油醚粗提物)及處理4、5、6(石油醚粗提物的復配營養(yǎng)液)對葉螨的防治效果明顯，都將溫室朱砂葉螨控制在螨害水平以下，但處理3的葉面積較小，可能是由于處理3初期受螨侵害較重，葉片長勢較慢，而處理4、5、6的葉面積大于對照和處理3，因為復配營養(yǎng)液中尿素、硫酸鋅和磷酸二氫鉀為植株生長提供了充足的養(yǎng)分，同時具有促進葉片生長的功能。可見，核桃青皮石油醚粗提物復配營養(yǎng)液為最適殺螨劑，其控制螨蟲的防效為71.67% ～93.33%，螨害指數(shù)控制在低于6%水平;該復配營養(yǎng)液不僅能夠控制溫室朱砂葉螨，而且能促進植株葉片生長，增強植株光合作用。

Hamdy的研究結(jié)果表明，青蒿葉片乙醇提取物對二斑葉螨雌成螨和幼螨的毒力及趨避作用最好，其次是丙酮、石油醚和水提取物［19］。陳衛(wèi)東等發(fā)現(xiàn)利用乙醇從新鮮核桃青皮中萃取出的天然活性物質(zhì)對板栗葉螨具有一定的觸殺作用［16］。王海香等研究發(fā)現(xiàn)，核桃青皮石油醚提取物濃度為1 mg/ml時有較高的殺螨活性，用其處理朱砂葉螨雌成螨24 h后死亡率可達到83.44%，并發(fā)現(xiàn)提取物能影響朱砂葉螨神經(jīng)系統(tǒng)Na+-K+-ATPase和乙酰膽堿酯酶2個重要酶的活性［17］。另有研究結(jié)果表明，用核桃青皮漿液(1 kg加水 10 kg～20 kg)噴灑植株可防治蚜蟲、紅蜘蛛等［15］。由于核桃青皮植物源農(nóng)藥直接應(yīng)用于大田殺螨的準確計量和穩(wěn)定性相關(guān)研究未見報道，本研究在前人的研究基礎(chǔ)上選取提取效果較好的石油醚和乙醇兩種有機試劑浸提核桃青皮，并將核桃青皮乙醇提取物和石油醚物使用濃度設(shè)定為2 000 mg/L(高于實驗室使用的1 mg/ml)，測試了其田間防效和藥效穩(wěn)定性。

在植物源農(nóng)藥的實際應(yīng)用方面，荀賢玉等關(guān)于苦參堿水對菜青蟲的田間藥效的研究結(jié)果表明當濃度為 0.3% 時，速效性強，持效期長［20］;郭文明研究發(fā)現(xiàn)黃花篙提取物微乳劑稀釋400倍后可用于朱砂葉螨的田間防治，其提取物與毗螨胺混用有一定的增效作用［21］。之前植物源農(nóng)藥的成分單一，只具有殺蟲作用。本試驗在充分研究植株葉面肥配方和施肥技術(shù)［22-23］的基礎(chǔ)上，在核桃青皮提取物中加入了尿素、磷酸二氫鉀和硫酸鋅等營養(yǎng)成分，制成兼具殺螨效果的復配營養(yǎng)液。復配營養(yǎng)液中氮肥能促進植物莖、葉生長，使葉色濃綠，提高植株光合作用，鉀肥能提高果實品質(zhì)，鋅肥能增加植株和果實的含鋅量。通過葉面噴施復配營養(yǎng)液可以達到在殺螨的同時給植株補充營養(yǎng)。

中國是核桃的起源地之一，栽培面積居世界首位，資源十分豐富?，F(xiàn)代研究結(jié)果表明，核桃青皮的浸提物應(yīng)用價值很高，用途廣泛，可應(yīng)用于治病、提取食品添加劑，以及制取農(nóng)藥等［13，24］。本研究采用不同方法從核桃青皮中粗分離出殺螨活性物質(zhì)，并加入尿素、磷酸二氫鉀和硫酸鋅等營養(yǎng)成分配制成復配營養(yǎng)液，測定了復配營養(yǎng)液對草莓朱砂葉螨的大田防治效果以及對草莓植株生長的影響，為將來該活性物質(zhì)的深入研究及新型植物源農(nóng)藥的研發(fā)等后續(xù)工作奠定了良好的基礎(chǔ)。

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