薰衣草油與肉桂油及其混配殺螨活性研究

程作慧，樊芳芳，田永明，朱祥潤，李銳，李生才*，徐愛靜，郭鈺恩，劉慶

（1.山西農(nóng)業(yè)大學(xué)文理學(xué)院，山西太谷 030801；2.山西北方興安化學(xué)工業(yè)有限公司，山西太原 030008；3.山西農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，山西太谷 030801）

朱砂葉螨（Tetranychus cinnabarinus）別名棉花紅蜘蛛、棉葉螨，屬蛛形綱、真螨目、葉螨科，是一種世界性害螨，在中國各地均有發(fā)生［1～4］?？蔀楹Φ淖魑镏饕忻藁?、豆類、茄子、辣椒等［5］。成、若螨在寄主植物葉子背部刺吸汁液并且吐絲結(jié)網(wǎng)，葉面最初會出現(xiàn)枯黃色細(xì)斑，嚴(yán)重時整葉將會枯萎脫落，植株落花落果，結(jié)果期縮短，影響作物產(chǎn)量，甚至?xí)l(fā)生整株死亡的現(xiàn)象。朱砂葉螨爆發(fā)時化學(xué)農(nóng)藥的過量使用帶來了諸多負(fù)面影響。

植物源農(nóng)藥的低殘留特性，引起了科研工作者的關(guān)注。劉燕萍等［6］發(fā)現(xiàn)紫莖澤蘭（Eupatorium adenophorum）乙醇提取物對柑橘全爪螨（Panoychus cotri）和二斑葉螨（Tetranychus urticae）毒殺效果較強(qiáng)，且對二斑葉螨的卵具有較好的觸殺效果。周宇杰等［7］發(fā)現(xiàn)菊科植物青蒿（Artemisia annua）的丙酮提取物對朱砂葉螨有良好的觸殺作用。曹揮等［8］發(fā)現(xiàn)地膚（Kochia scoparia）全株對山楂葉螨（Tetranychus viennensis）成螨和螨卵有不同程度的生物活性，其中地膚籽氯仿提取物對山楂葉螨的觸殺活性最強(qiáng)。但是隨著近年設(shè)施蔬菜的興起，植物提取物在噴霧過程中帶來的高濕，會使設(shè)施蔬菜滋生其它病害，引起了植保工作者的關(guān)注。因此，植保工作者將目光放在了高揮發(fā)性、無殘留的的植物精油上。Cavalcanti 等［9］發(fā)現(xiàn)立比草（Lippia sidoides）精油，對二斑葉螨具有強(qiáng)的熏蒸活性；Laborda 等［10］研究報道了迷迭香（Rosmarinus officinal）和鼠尾草（Salvia officinalis）精油能夠有效地抑制二斑葉螨的繁殖能力且觸殺活性較高。程作慧等［11］發(fā)現(xiàn)迷迭香油對朱砂葉螨的熏蒸生物活性明顯高于花椒油處理組。研究表明，植物精油中富含殺螨活性物質(zhì)，不易殘留，不污染環(huán)境，是一種理想的“無公害農(nóng)藥”［12］。因此，應(yīng)用植物精油防治害螨是目前植保工作者研究的熱點。為了控制朱砂葉螨的抗性，擴(kuò)大農(nóng)藥的使用范圍，降低藥害和殘留等，本文在課題組前期研究薰衣草油與肉桂油單劑對朱砂葉螨的作用效果［12］的基礎(chǔ)上，將薰衣草油與肉桂油進(jìn)行科學(xué)混配來探討對朱砂葉螨的產(chǎn)卵抑制率、驅(qū)避率、移動距離和移動頻率的影響，旨在開發(fā)一種高效環(huán)保，對人畜無害的植物源農(nóng)藥，為農(nóng)藥的發(fā)展提供理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

供試螨：朱砂葉螨來源于太谷縣周邊的豇豆苗，而后在培養(yǎng)箱中飼養(yǎng)后代。培養(yǎng)箱培養(yǎng)條件：溫度（25±1）℃、濕度 60%～80%、光周期 16 L∶8 D。

供試精油：薰衣草和肉桂藥材于2019 年在太谷縣藥材公司購買。將藥材粉碎后取適量放在蒸餾燒瓶中加水至2/3，進(jìn)行水蒸氣蒸餾8 h。收集產(chǎn)品于深色精油瓶中，于0～4℃冰箱中密封保存?zhèn)溆谩?/p>

1.2 試驗方法

1.2.1 熏蒸活性

取瓊脂粉3.75 g，蒸餾水1 000 g 于燒杯中進(jìn)行加熱至完全溶解，趁熱倒入培養(yǎng)皿中。待培養(yǎng)基冷卻，將豇豆葉片正面緊貼培養(yǎng)基，取30 頭5 日齡雌成螨于葉背上。將濾紙條貼在培養(yǎng)皿（9.0 cm×2.0 cm）蓋上，將薰衣草油、肉桂油以及二者不同比例的混合物分別用移液槍打到濾紙凸起部位（圖1），密封倒放在培養(yǎng)箱中。重復(fù)3 次，并且做空白對照。待24、48 h 后，統(tǒng)計5 日齡雌成螨的死亡數(shù)量，并計算其熏蒸毒力。根據(jù)所測兩種精油對5 日齡雌成螨各自的LD50，將薰衣草油：肉桂油按 1∶9、3∶7、5∶5、7∶3 和 9∶1 的配比進(jìn)行試驗，并記錄24 h 和48 h 后5 日齡雌成螨的死亡率。取薰衣草油和肉桂油的LD50和二者的最佳配比，分別于3、6、12、24 h 觀察雌成螨的產(chǎn)卵情況，并計算產(chǎn)卵抑制率。

1.2.2 驅(qū)避活性

對半剪開圓形濾紙，一半用薰衣草油、肉桂油以及二者的混合物處理，一半為空白對照。處理后用雙面膠黏貼于培養(yǎng)皿底部，在濾紙周圍涂一圈凡士林，防止螨逃逸。將5 日齡雌成螨接到中線處（圖2），取LD50的薰衣草油和肉桂油和二者的混合物，分別于 3、6、12、24 h 觀察雌成螨的分布情況，并計算驅(qū)避率。

圖1 熏蒸生物測定示意圖Fig.1 The schematic diagram of the fumigant bioassay

1.2.3 運動行為

參照程作慧等［11，12］的方法，取 LD50的薰衣草油和肉桂油以及二者的混合物，用EthoVision XT 6分別于3、6、12、24 h 測定其移動頻率與移動距離，觀察雌成螨的運動行為。

1.3 統(tǒng)計分析

試驗數(shù)據(jù)采用Excel 和SPSS 17.0 軟件進(jìn)行統(tǒng)計，并通過Probit 分析計算亞致死劑量（LD10和LD20）和致死中劑量（LD50），采用F、t和 χ2法進(jìn)行差異顯著性檢驗，運動參數(shù)用Ethovision XT6 軟件處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 薰衣草油和肉桂油對5 日齡雌成螨的熏蒸毒力

由表1 可以看出，薰衣草油熏蒸處理5 日齡雌成 螨 24 h 的 LD50為 0.39 μL·L-1，48 h 的 LD50為0.29 μL·L-1；肉桂油熏蒸處理 5 日齡雌成螨 24 h 的LD50為 0.43 μL·L-1，48 h 的 LD50為 0.33 μL·L-1。薰衣草油的熏蒸毒力稍高于肉桂油。

2.2 薰衣草油和肉桂油不同配比對5 日齡雌成螨熏蒸活性研究

將2 種精油對雌成螨熏蒸活性獲得的LD50按1∶9、3∶7、5∶5、7∶3 與 9∶1（薰衣草油∶肉桂油）混配后對5 日齡雌成螨熏蒸處理。由表2 可見，2 種精油 按 3∶7 混 配 時 ，5 日 齡 雌 成 螨 死 亡 率 24 h 為37.75%，48 h 達(dá)到39.74%，死亡率低于薰衣草油和肉桂油的單劑對照，熏蒸活性最弱，但與0∶10 和9∶1 無顯著差異（P＞0.05）；當(dāng) 2 種精油按 5∶5 混配時，5 日齡雌成螨死亡率24 h 達(dá)到56.41%，是薰衣草油單劑的1.62 倍，是肉桂油單劑的1.40 倍，與1∶9 無顯著差異（P＞0.05）；48 h 達(dá)到 69.58%，是薰衣草油單劑的1.41 倍，是肉桂油單劑的1.60倍，與其它處理有顯著差異（P＜0.05）。薰衣草油與肉桂油為5∶5 時，5 日齡雌成螨死亡率最高，熏蒸活性最強(qiáng)且高于單劑效果。

2.3 半致死劑量的薰衣草油和肉桂油及其最佳配比對5 日齡雌成螨的產(chǎn)卵抑制活性

取LD50的薰衣草油和肉桂油及二者的最佳配比5∶5 混配后，對5 日齡雌成螨進(jìn)行熏蒸處理，分別于3、6、12 和24 h 觀察雌成螨的產(chǎn)卵情況。由圖3 可見，當(dāng)處理時間由3 h 延長到24 h 時，薰衣草油、肉桂油和5∶5 混配后的混合精油對5 日齡雌成螨的產(chǎn)卵抑制活性分別增加了3.10、3.78 和1.66倍。處理時間達(dá)到24 h 時，薰衣草油、肉桂油和5∶5 混配后的混合精油對5 日齡雌成螨的產(chǎn)卵抑制率分別為 62.19%、53.34% 和 70.49% 。由圖 3 可知，薰衣草油和肉桂油按5∶5 混配的產(chǎn)卵抑制率顯著高于半致死劑量的薰衣草油和肉桂油的抑制率（P＜0.05），且有時間依賴性。

表2 不同配比的薰衣草油和肉桂油對5 日齡雌成螨24 和48 h 熏蒸活性Table 2 The fumigant activity of lavender oil and cinnamon oil with different proportions against adult females of 5-day-old at 24 and 48 h

2.4 半致死劑量的薰衣草油和肉桂油及其最佳配比對5 日齡雌成螨的驅(qū)避活性

取LD50的薰衣草油和肉桂油及二者的最佳配比 5∶5 混配后，測定 3、6、12、24 h 時 5 日齡雌成螨的驅(qū)避活性。由圖4 可見，三者對5 日齡雌成螨的驅(qū)避活性均隨時間的延長而增強(qiáng)，具有明顯的時間依賴性。當(dāng)處理時間由3 h 增加到24 h 時，薰衣草油、5∶5 混配后的混合精油和肉桂油對5 日齡雌成螨的驅(qū)避活性分別增加了1.86、1.73 和1.50倍。處理時間達(dá)到24 h 時，薰衣草油、5∶5 混配后的混合精油和肉桂油對5 日齡雌成螨的驅(qū)避率分別為60%、82%和50%。由此可見，以5∶5 混配后的混合精油對5 日齡雌成螨的驅(qū)避活性最強(qiáng)。

圖3 半致死劑量的薰衣草油和肉桂油及其最佳配比對5 日齡雌成螨的產(chǎn)卵抑制率的影響Fig.3 Effects of lavender oil and cinnamon oil at half-lethal doses and their optimal proportion on the oviposition inhibition rate against adult females of 5-day-old

圖4 半致死劑量的薰衣草油和肉桂油及其最佳配比對5 日齡雌成螨的驅(qū)避率的影響Fig.4 Effects of lavender oil and cinnamon oil at half-lethal doses and their proportion on percent repellency against adult females of 5-day-old

2.5 半致死劑量的薰衣草油和肉桂油及其最佳配比對5 日齡雌成螨的運動行為的影響

取LD50的薰衣草油和肉桂油及二者的最佳配比 5∶5 混配后，測定 3、6、12、24 h 時 5 日齡雌成螨的移動距離（圖5A）和移動頻率（圖5B）。由圖5A可知，隨著處理時間的延長，5 日齡雌成螨的移動距離逐漸降低。當(dāng)處理時間在6-24 h 時，5∶5 混配后的精油處理5 日齡雌成螨的移動距離顯著短于薰衣草油和肉桂油處理5 日齡雌成螨的移動距離（P＜0.05）。當(dāng)處理時間增加到24 h 時，經(jīng)薰衣草油、肉桂油和5∶5 混配后的精油處理5 日齡雌成螨的移動距離依次為77、91、52 cm?？梢姡?∶5混配后的混合精油處理5 日齡雌成螨后，其移動距離最短，作用效果最強(qiáng)。由圖5B 可知，5 日齡雌成螨的移動頻率也呈現(xiàn)時間依賴性，隨著處理時間的延長，5 日齡雌成螨的移動頻率逐漸降低，且5∶5混配后的精油處理5 日齡雌成螨的移動頻率低于薰衣草油和肉桂油處理5 日齡雌成螨的移動頻率（P＜0.05）。當(dāng)處理時間達(dá)到24 h 時，經(jīng)薰衣草油、肉桂油和5∶5 混配后的精油處理5 日齡雌成螨的移動頻率依次為 90、105 和 53 N/h。可見，以 5∶5 混配后的薰衣草油和肉桂油的混合精油處理5 日齡雌成螨后，其移動頻率最小，作用效果最強(qiáng)。

3 討論與結(jié)論

圖5 半致死劑量的薰衣草油和肉桂油及其最佳配比對5 日齡雌成螨的移動距離和移動頻率的影響Fig.5 Effects of lavender oil and cinnamon oil at half-lethal doses and their optimal proportion on mobile distance and mobile frequency against adult females of 5-day-old

近幾十年來，農(nóng)田生態(tài)平衡和物種間的自然平衡遭受破壞，許多有害生物出現(xiàn)猖撅。為了控制有害生物，人們常常會過量使用某一種高效農(nóng)藥，極易使有害生物產(chǎn)生抗藥性［13］，導(dǎo)致藥效降低。有害生物再猖獗的形勢下，新農(nóng)藥的生產(chǎn)開發(fā)周期較長［14］，對現(xiàn)有藥劑進(jìn)行篩選和合理復(fù)配，可作為抗性治理的應(yīng)急措施［15～17］。為了避免朱砂葉螨在長期使用農(nóng)藥的過程中產(chǎn)生抗性而引起再猖獗。本研究首先測定了薰衣草油和肉桂油單劑對5 日齡雌成螨的熏蒸毒力，獲得薰衣草油熏蒸處理 5 日 齡雌成螨 24 h 的 LD50為 0.39 μL·L-1，48 h的 LD50為 0.29 μL·L-1；肉桂油熏蒸處理 5 日齡雌成 螨 24 h 的 LD50為 0.43 μL·L-1，48 h 的 LD50為0.33 μL·L-1。在設(shè)施蔬菜的病蟲害防護(hù)過程中，采用精油熏蒸朱砂葉螨不僅克服了噴霧帶來的高濕容易滋生其它病害的缺陷，還為開發(fā)新型的綠色殺螨劑提供了重要的試驗依據(jù)。為了防止朱砂葉螨在使用農(nóng)藥的過程中產(chǎn)生抗藥性，本試驗將半致死劑量的薰衣草油和肉桂油按不同配比進(jìn)行混配后研究其殺螨效果。當(dāng)薰衣草油和肉桂油按5∶5 混 配 時 ，5 日 齡 雌 成 螨 死 亡 率 24 h 達(dá) 到56.41%，48 h 達(dá)到 69.58%。兩種精油按 5∶5 混配時，熏蒸活性最強(qiáng)。該研究表明將殺蟲劑或殺螨劑進(jìn)行科學(xué)混配后具有增效作用，這與相關(guān)文獻(xiàn)結(jié)果相類似。羅紀(jì)臺等［18］研究的菊酯類農(nóng)藥與低毒的有機(jī)磷農(nóng)藥混配對抗性桃蚜（Myzus persicae）具有良好的防治效果和增效作用。王肖娟［14］測定了細(xì)辛醚與常用化學(xué)農(nóng)藥混配的增效作用，發(fā)現(xiàn)細(xì)辛醚和煙堿以 6∶4 和 7∶3 混配對粘蟲（Mythimna separatea）表現(xiàn)出明顯的增效作用。任子君［13］研究的植物源農(nóng)藥BB 和阿維菌素的混配對根結(jié)線蟲（Meloidogyne spp.）的毒殺有增效作用。這可能是不同藥劑的解毒代謝酶（系）間存在抑制作用，導(dǎo)致生物體不易代謝藥劑，從而達(dá)到增效作用。

本文進(jìn)一步研究了半致死劑量的薰衣草油和肉桂油及二者的最佳配比5∶5 對5 日齡雌成螨的產(chǎn)卵抑制率、驅(qū)避率、移動距離和移動頻率。結(jié)果表明三者對5 日齡雌成螨的生物活性均具有時間依賴性，且混配后作用效果高于單劑的作用效果。植物精油按適當(dāng)比例混配后具有增效作用，可能是由于不同種類的植物精油富含不同的天然表面活性物質(zhì)。將不同種類的植物精油混合后，改善了復(fù)合精油的理化性狀，降低了其表面張力，增加了其展布能力，促進(jìn)了害螨對復(fù)合精油的滲透、吸收，有利于破壞害螨的體壁結(jié)構(gòu)，溶解其角質(zhì)層［19］。在我國未來的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，農(nóng)業(yè)害蟲或害螨的有效控制方面，復(fù)配制劑仍將扮演十分重要的角色。目前農(nóng)藥復(fù)配的理論研究比較薄弱，許多理論問題需要解決?；谵r(nóng)藥生產(chǎn)應(yīng)用上的需要，有關(guān)復(fù)配藥劑各方面的理論研究也必將逐步完善［20］。