10%核型甜菜夜蛾多角體病毒·甲維鹽水懸浮劑的初步研制

朱丹丹，周新華，鄭常格，蒲 俠

（1.仲愷農業(yè)工程學院化學化工學院，廣東 廣州 510225；2.廣州市生物防治站，廣東 廣州 510460）

甜菜夜蛾（Spodoptera exigua），又名為貪夜蛾，俗稱白菜褐夜蛾，屬于鱗翅目夜蛾科，主要危害十字花科、茄科、豆類等蔬菜［1］。近年來對蘿卜、棉花等作物的危害越加嚴重［2-3］，農戶為減輕蟲害，長期使用毒性較高的化學藥劑進行防治，而且用量和用藥次數(shù)不斷增加，從而導致甜菜夜蛾抗性水平快速上升，防治效果下降的同時也對農產品的質量安全產生影響［4］。為了找到綠色環(huán)保防治甜菜夜蛾蟲害的方法，科研人員進行了多種試驗：王春蘭等［5］使用乙基多殺菌素等幾種低毒藥劑檢測對蘿卜甜菜夜蛾的田間藥效，孟祥坤等［6］通過大田試驗驗證了高毒力菌株對花生甜菜夜蛾的防治效果，楊建云等［7］用組建生命表的方法評價了粘質沙雷氏菌菌株PS-對甜菜夜蛾試驗種群增長的抑制作用。上述幾種方法探討了低毒藥劑和生物病菌對甜菜夜蛾的防治作用，其中單純使用生物防治手段的方法雖然有針對性強、環(huán)保無毒的優(yōu)點，但因為生物農藥的起效慢，價格昂貴，因而很難在市場中推廣［8］，且前人大多只進行了毒力試驗，并沒有對生物農藥劑型進行開發(fā)。甜菜夜蛾核型多角體病毒是一種能有效防治甜菜夜蛾的病原微生物［9］，湯歷等［10］研制了一種環(huán)境友好型農藥制劑1×109PIB/mL甜菜夜蛾核型多角體病毒懸浮劑為seNPV水基制劑的開發(fā)提供了基礎。本試驗選用核型甜菜夜蛾多角體病毒（seNPV）與低毒高效的甲維鹽進行復配，進行水懸浮劑的初步研制，期望通過生物化學農藥的復配使用克服生物農藥起效慢，成本高的缺點，為甜菜夜蛾的防治提供一種新的選擇。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試甜菜夜蛾來源于廣州市生物防治站昆蟲培養(yǎng)室，在實驗室從蟲卵飼養(yǎng)到成蟲，保持蟲體對農藥藥性的高度敏感。選取大小一致、活動力強的三齡幼蟲作為實驗試蟲，置于洗凈干燥的飼養(yǎng)盒中，調節(jié)室溫在25℃，相對濕度75%～80%，光照周期L∶D=12 h∶12 h。

主要儀器：賽力多斯型精密分析天平（廣州深華實驗儀器設備公司），JYW+200型表面張力儀（上海庚庚設備有限公司），TTGM型真空抽濾機（北京京輝凱業(yè)科技有限公司）。

原藥：10億PIB/g核型甜菜夜蛾多角體病毒干粉（seNPV，廣州市生物防治站自制），97%甲維鹽原藥（江蘇宏泰生物科技有限公司）；助劑：有機硅（仲愷農業(yè)工程學院化工院實驗室自制），十二烷基硫酸鈉（阿拉丁試劑公司），對苯乙烯磺酸鈉（阿拉丁試劑公司），黃原膠（麥克林試劑公司），硅酸鎂鋁（麥克林試劑公司）；溶劑：丙酮（天津大茂），蒸餾水（自制）。

1.2 試驗方法

1.2.1 seNPV、甲維鹽對甜菜夜蛾幼蟲的室內毒力測定 采用人工飼料染藥法［11］，對供試的兩種藥劑配置4個梯度濃度，seNPV濃度為1.0×104、1.0×105、1.0×106、1.0×107PIB/mL，甲維鹽濃度為 1.52、1.74、2.25、3.21 mg/L，其中seNPV用蒸餾水配制，甲維鹽用丙酮溶解后用蒸餾水稀釋，另用蒸餾水作對照。將藥液用毛筆均勻的刷在切取好的飼料塊表面，每隔24 h檢查一次試蟲死亡情況，記錄死亡蟲頭數(shù)，計算死亡率和校正死亡率［12］。每個處理3次重復，每個重復10頭蟲。利用SPSS軟件進行數(shù)據處理，計算毒力回歸方程和致死中濃度LC50。

1.2.2 seNPV·甲維鹽復配對甜菜夜蛾幼蟲的聯(lián)合作用 采用共毒因子法［13］對兩者的配伍合理性進行測試。甲維鹽用少許丙酮溶解后用清水配制成濃度為致死中濃度LC50的藥液，seNPV用清水同樣配制到濃度為LC50時的濃度，兩種藥劑按體積比不同配成一系列梯度的混劑（因seNPV起效慢，為避免甲維鹽藥性過強使試蟲過早死亡，故將甲維鹽作為輔助藥物使用）。用配制好的混劑對甜菜夜蛾幼蟲進行毒力測定，處理的方法與上述單劑的處理方法相同。當共毒因子≥+20時，表示具有增效作用；≥-20時表示具有拮抗作用［14］。

1.2.3 共毒系數(shù)法篩選seNPV·甲維鹽最佳配比 在共毒因子法初步篩選出的配比增效區(qū)間內設置7個不同濃度梯度的混劑藥液進行毒力測定，采用共毒系數(shù)法［15］求出共毒系數(shù)值。若共毒系數(shù)≥120，為增效作用；若120>共毒系數(shù)>80，為相加作用；若共毒系數(shù)≤80，為拮抗作用［16］。

1.2.4 水懸浮劑的制備 在確定了農藥有效成分seNPV和甲維鹽的最佳配比后，選用丙酮作為溶劑，采用溶劑替換法［17］制備seNPV·甲維鹽水懸浮劑，在常溫下將兩種原藥攪拌溶解于丙酮中，制成的有機相溶液慢慢滴加進分散劑溶液中，通過減壓蒸發(fā)，除去丙酮就可以得到復配農藥水懸浮劑溶液。利用優(yōu)化組合實驗，確定各助劑的最佳用量和配比，制備均一穩(wěn)定的水懸浮體系。

1.2.5 水懸浮劑制劑的性能表征 參照GB/T14825-2006測定各組成分懸浮率，參照GB/T19136-2003測定熱儲穩(wěn)定性，參照GB/T19137-2003測定冷儲穩(wěn)定性，并測試葉片持留量和表面張力［18-19］。

2 結果與分析

2.1 seNPV、甲維鹽對甜菜夜蛾幼蟲的毒力測定

從毒力回歸方程的角度進行比較，根據回歸方程的大小與病菌對藥劑的敏感性成正比，斜率越大則說明蟲體對藥劑的敏感度越高。從表1可以看出，甲維鹽對甜菜夜蛾毒力回歸方程斜率為5.5898，明顯大于seNPV，說明甜菜夜蛾幼蟲對甲維鹽的敏感度更高，這可能是因為seNPV作為一種生物病毒農藥，起效較甲維鹽慢的緣故。

表1 兩種單劑對三齡甜菜夜蛾幼蟲的毒力測定

2.2 seNPV、甲維鹽復配對甜菜夜蛾幼蟲的聯(lián)合作用

測定了seNPV、甲維鹽不同配比混合對甜菜夜蛾幼蟲的毒力，根據共毒因子法顯示增效情況（表2），可得知seNPV和甲維鹽復配組合的增效區(qū)間在80∶1～350∶1 之間，在這個區(qū)間內共毒因子均>20。

表2 共毒因子配伍結果

2.3 共毒系數(shù)法篩選seNPV·甲維鹽最佳配比

在增效區(qū)間80∶1～350∶1進行實驗設計，實驗結果表明seNPV+甲維鹽組合在各自LC50濃度下體積配比為80∶1、100∶1、120∶1、150∶1、200∶1、250∶1、350∶1的情況下對甜菜夜蛾三齡幼蟲均有不同程度的增效作用，其中在體積配比為200∶1的情況下增效作用最為顯著，共毒系數(shù)為189.6544，增效倍數(shù)為0.9841。因此選用此配比為最佳配比，將LC50濃度的seNPV與甲維鹽按體積比100∶1（質量比為1.88∶1.92）復配制成水懸浮劑。

2.4 水懸浮劑制備

由以上實驗結果和對市場上已有同類產品的對比選擇，本實驗選用有效成分為seNPV與甲維鹽復配質量比為1.96∶1，原藥含量在10%時進行水懸浮劑的研制。

2.4.1 分散劑的篩選 水懸浮劑的粒徑很小，粒子之間容易發(fā)生團聚，而分散劑可以有效降低粒子間的表面能，有利于體系的穩(wěn)定。選用3種水懸浮劑分散劑：十二烷基硫酸鈉（A1）、對苯乙烯磺酸鈉（A2）、有機硅（A3）進行選擇試驗，測定葉片持流量、表面張力和懸浮率，結果見表4。從表4可以看出，3種分散劑單獨作用時，A1的分散效果最好，懸浮率可以達到89%，但藥液的表面張力較高使得葉片持留量低，為24 mg/cm2；A3的分散效果雖然不及A1，但在3種分散劑中能最大限度降低藥液表面能，葉片持留量為33.62 mg/cm2；A1的分散效果和葉片持留量在3種分散劑中都不突出，可能是因為對苯乙烯磺酸鈉陽離子表面活性劑對Ph敏感以及容易引起絮凝團聚。

為了達到最好的分散效果，提高葉片持留量以增加藥液利用率，對3種分散劑混用進行配比篩選，表4結果顯示A1∶A2∶A3=3∶1∶2時，懸浮率達到89%，表面張力為26.02 N/m，葉片持留量達到29.65 mg/cm2，在各組配比中綜合效果最好，因此選取此配比為分散劑配比。

表3 最佳配比篩選結果

表4 分散劑的配比篩選

2.4.2 水分散劑含量的選擇 分散劑A1∶A2∶A3=3∶1∶2按5%、10%、12%、15%、20%的比例加入原藥中，攪拌均勻后測定懸浮率，進行冷儲熱儲外觀觀察。從表5可以看出，分散劑含量越高，懸浮劑的懸浮率越高，在水分散劑含量超過12%以后，懸浮率隨含量變化的趨勢減緩；葉片持流量在水分散劑含量增加時變化不明顯，從成本角度出發(fā)選擇水分散劑的含量在12%更為合適。

從表6可以看出，當分散劑含量上升時，常溫和冷儲情況下制劑穩(wěn)定性也隨之提高；而熱儲情況下制劑的穩(wěn)定性都不如常溫和冷儲，原因可能是甜菜夜蛾多角體病毒在高溫條件下失活，結構改變引起沉淀。當分散劑含量在10%時，常溫下穩(wěn)定性已經符合使用要求，結合對制劑懸浮率的測定結果，最終選擇水分散劑含量在12%時最合適。

2.4.3 抗沉降劑的篩選 因為病毒粒徑較大，靜置易產生沉淀，分層，影響使用，需要加入抗沉降劑進行改善。取抗沉降劑含量為1.5%，對市面上常用的兩種抗沉降劑硅酸鎂鋁（B1）、黃原膠（B2）進行試驗，結果見表7。從表7可以看出，單獨使用黃原膠，懸浮劑的析水率高，為30%；單獨使用硅酸鎂鋁時傾倒性較好，但析水率仍達到20%。這兩種抗沉降劑單獨使用時都不能得到很好的效果，對兩種抗沉降劑進行聯(lián)用，當硅酸鎂鋁與黃原膠的比例為1.0%：0.5%時，懸浮劑的儲放析水率為5%，傾倒性良好，所以本試驗以黃原膠與硅酸鎂鋁（1.0%+0.5%）復配作為抗沉降劑。

表5 水分散劑含量篩選

表6 冷、熱儲穩(wěn)定性試驗

表7 抗沉降劑的篩選

3 結論與討論

室內毒力測定結果表明，seNPV與甲維鹽復配對甜菜夜蛾三齡幼蟲具有毒殺作用，毒力強度介于兩種農藥單劑的毒力之間，因此可選用生物農藥與化學農藥的增效復配比用于甜菜夜蛾的防治，并初步確定了seNPV與甲維鹽的體積比在80∶1～350∶1時為增效區(qū)間。在此增效區(qū)間內設置7個配比，采用共毒系數(shù)法進一步篩選出兩種原藥的最佳配比，試驗結果表明在體積配比為200∶1的情況下增效作用最為顯著，共毒系數(shù)為189.6544，增效倍數(shù)為0.9841。共毒因子法和共毒系數(shù)法的聯(lián)用提高了實驗效率。試驗結果還表明，表面活性劑的種類、比例和用量都是影響制劑體系分散性的重要因素，抗沉降劑的種類和比例則決定了懸浮劑的存儲穩(wěn)定性。為降低溶液表面能使制劑具備良好的懸浮率和葉片持留量，實驗測試了離子型表面活性劑十二烷基硫酸鈉、對苯乙烯磺酸鈉、有機硅作為水分散劑對懸浮率的影響，并通過正交試驗對三種助劑的配比進行了探索得出十二烷基硫酸鈉、對苯乙烯磺酸鈉、有機硅質量比為3∶1∶2時水劑性能最佳，其中懸浮率為89.8%，葉片持留量為29.65 mg/cm2，表面張力為26.02 N/m。為提高制劑的儲存穩(wěn)定性，加入黃原膠和硅酸鎂鋁作為穩(wěn)定劑，冷熱儲實驗表明這兩種助劑的加入明顯改善了制劑穩(wěn)定性，在兩者質量比為1∶0.5時常溫儲放析水率僅為5%，符合使用要求。通過一系列的實驗，最終確定seNPV與甲維鹽復配農藥水懸浮劑初步配方為：seNPV6.62%、甲維鹽3.38%、十二烷基硫酸鈉6%、對苯乙烯磺酸鈉2%、有機硅4%、硅酸鎂鋁1%、黃原膠0.5%，水76.5%。

本實驗在室內環(huán)境下對復配藥劑進行毒力測定并取得了良好的效果，但田間防治效果如何尚需進一步試驗，復配藥劑的田間使用方法、適期、劑量等防治技術等還需進一步研究，與農業(yè)防治等其他防治措施的配合及其使用還有待進一步探索。