添加蘆薈精油對150 g/L 茚蟲威乳油防治草地貪夜蛾的增效作用*

楊石有，張貝貝，張 蕊，呂寶乾**

(1.海南大學 林學院，海南 ?？?570228；2.中國熱帶農業(yè)科學院 環(huán)境與植物保護研究所，海南 ?？?571101)

草地貪夜蛾[Spodoptera frugiperda(J.E.Smith)]為鱗翅目(Lepidoptera) 夜蛾科(Noctuidae)害蟲，原產于美洲熱帶和亞熱帶地區(qū)，是一種重要的外來入侵害蟲，2018 年聯(lián)合國糧農組織將其列為全球預警的超級害蟲[1]。該蟲寄主范圍較廣，可為害73 科353 種[2]，尤其對玉米、水稻、高粱、花生、棉花、大豆和甘蔗等糧食作物為害較重[3]。據(jù)EPPO 和亞洲各國信息，截至2019 年1 月，全球已有超過100 個國家有草地貪夜蛾分布[4]。中國于2019 年1 月在云南普洱江城發(fā)現(xiàn)其入侵，截至2019 年6 月已在中國20 余省(自治區(qū)、直轄市)發(fā)生，并繼續(xù)向北部擴散，嚴重威脅中國的玉米產業(yè)發(fā)展[5-6]。草地貪夜蛾幼蟲可取食玉米幼莖、葉片、雄穗和果穗等多個部位，特別是6 齡幼蟲為害較重[7]，嚴重時可將整株玉米的葉片吃光，僅剩莖稈和葉柄，造成玉米生長點死亡，影響果穗的發(fā)育[8]，導致減產10%～25%。草地貪夜蛾主要分為玉米型和水稻型，通過分子標記鑒定發(fā)現(xiàn)入侵中國的種群主要是玉米型[9-10]。由于草地貪夜蛾為新入侵害蟲，國內缺乏有效的天敵，且產卵率較高，使之在短時間內快速定殖，種群密度不斷增大。同時中國玉米種植隨季節(jié)和緯度變化，從南至北遞次推移，時間和空間上互補，為草地貪夜蛾提供了豐富的食物資源[8]，這為草地貪夜蛾的防治增加了一定的難度。

自草地貪夜蛾入侵中國以來，農業(yè)農村部高度重視，立即展開草地貪夜蛾調查[11]，同時科研工作者展開了大量的研究，研究內容包括草地貪夜蛾的生物學、生態(tài)學、生物防治、化學防治、基因組學及綜合防治等[12]。農業(yè)農村部分別于2019 年6 月和2020 年2 月印發(fā)了《全國草地貪夜蛾防控方案》《草地貪夜蛾應急防治用藥名單》，為草地貪夜蛾防控提供了科學指導。茚蟲威(indoxacarb) 為噁二嗪類殺蟲劑，通過阻斷昆蟲神經細胞內的鈉離子通道，使神經細胞失去功能，具有觸殺胃毒作用，茚蟲威為《草地貪夜蛾應急防治用藥名單》推薦用藥，對草地貪夜蛾具有較好的室內毒力[13-14]。由于草地貪夜蛾具有食性雜、繁殖能力強和遷移擴散快等特點，目前主要依賴于噴施化學農藥以達到快速壓制種群密度的目的[15]。其中化學藥劑尤其以甲維鹽、茚蟲威、氯蟲苯甲酰胺和乙基多殺菌素等防治效果較好[12]。在施藥方法方面，學者分別采用低容量連桿多噴頭噴霧[16]、超低容量噴霧[17]及植保無人機噴霧[18]對草地貪夜蛾進行藥劑防治，取得了一定的效果。但目前中國噴施農藥多采用背負式噴霧器，其噴頭流量大、霧滴粒徑粗，因而藥液流失率高，農藥利用率較低。國家正大力倡導農藥減量增效，如何在不影響藥效的前提下適當降低農藥使用量，成為急需解決的問題。

噴霧助劑通過降低藥液表面張力和增大擴展直徑來提高藥液持留量和農藥利用率，現(xiàn)已成為農藥減施增效常用的手段之一[19]。植物精油(essential oil)是一類分子量較小的植物源次生代謝物質，對害蟲具有驅避、拒食、引誘、觸殺、熏蒸和抑制生長發(fā)育等作用，通過降低藥劑表面張力，增加農藥的展布面積，增強農藥的滲透性[20]，廣泛用于害蟲的防治工作中。研究發(fā)現(xiàn)：檸檬草油與天然除蟲菊素混配使用可提高其殺蟲效果[21]；植物精油d-檸檬烯可使吡蟲啉防治枸杞棉蚜增效93.11%[22]；香樟葉、香樟果實和天竺桂葉精油對致倦庫蚊成蚊具有顯著的熏蒸活性且混配具有一定的增效作用[23]。為評價蘆薈精油(aloe essential oil)對茚蟲威防治草地貪夜蛾增效作用，本研究添加體積分數(shù)為0.05%的蘆薈精油于不同質量濃度的茚蟲威藥劑中，測定對其藥劑表面張力、擴展直徑、持留量、室內毒力及田間防效的影響，以期為草地貪夜蛾的防治提供科學依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試藥劑與昆蟲

供試藥劑包括150 g/L 茚蟲威乳油(美國富美實公司)和蘆薈精油(青島金田谷農業(yè)發(fā)展有限公司)。

供試昆蟲為草地貪夜蛾，采自海南省儋州市那大鎮(zhèn)六坡玉米田，在實驗室進行人工飼養(yǎng)，飼養(yǎng)條件為溫度(25±2) ℃，光照周期L∶D=14 h∶10 h，相對濕度65%～85%，挑選個體大小一致、健康活潑的2、4、6 齡蟲體進行室內生物測定。

1.2 試驗方法

1.2.1 蘆薈精油對茚蟲威擴展直徑的影響

將150 g/L 茚蟲威乳油配制為質量濃度為75.0、40.0、20.0、10.0、5.0 和2.5 mg/L 的藥液各2 份，其中一份添加體積分數(shù)為0.05%的蘆薈精油，另外一份不添加助劑。待藥液混勻后用移液槍取1 μL 待測液于干凈的載玻片上，靜置5 min后用電子顯微鏡拍照測量藥液的最大直徑和最小直徑，取平均值，重復3 次。

1.2.2 蘆薈精油對茚蟲威最大持留量的影響

選取老嫩一致的玉米小喇叭口期葉片，在葉片同一位置用手術刀將其切成長5 cm×寬1.5 cm，用鑷子夾取葉片快速用電子天平稱量，記錄初始質量(m1，g)，將稱量完的葉片于1.2.1 節(jié)藥液中靜置10 s 后拿出，待無藥液滴下時測定其質量(m2，g)。試驗重復3 次，每次3 片葉片，每個質量濃度的茚蟲威處理共9 片。計算藥液最大持留量(RM)，結果取平均值。

式中，S為玉米葉片表面積，cm2。

1.2.3 蘆薈精油對茚蟲威室內毒力的影響

采用浸葉法處理。取新鮮玉米嫩葉，用剪刀剪成長寬約3 cm 大小，將葉片置于1.2.1 節(jié)各質量濃度藥劑中浸漬10 s，自然晾干后，分別置于底部墊有濕潤濾紙的9 cm 培養(yǎng)皿中，向各培養(yǎng)皿中分別接入10 頭齡期一致(2、4 和6 齡)的草地貪夜蛾幼蟲，每個質量濃度重復3 次，即每個質量濃度各齡期共30 頭蟲。將培養(yǎng)皿置于溫度(25±2) ℃、相對濕度60%～75%、光照周期為L∶D=14 h∶10 h 人工氣候箱中，分別于24 和48 h調查草地貪夜蛾死蟲數(shù)(調查時用毛筆尖輕觸試蟲，身體不動則視為死亡)，計算死亡率、校正死亡率、毒力線性回歸方程、致死中質量濃度(LC50值)和LC50值95%置信區(qū)間等。

死亡率=死蟲數(shù)/總蟲數(shù)×100%；

校正死亡率=(處理組死亡率-對照組死亡率)/(1-對照組死亡率)×100%。

1.2.4 蘆薈精油對茚蟲威田間防效的影響

試驗于海南省儋州市那大鎮(zhèn)六坡玉米地進行，試驗時玉米處于小喇叭口期，草地貪夜蛾發(fā)生嚴重，大多處于2～3 齡，試驗設置150 g/L 茚蟲威乳油2 000 倍、150 g/L 茚蟲威乳油2 000 倍+0.05%蘆薈精油和清水對照3 個處理，每處理重復3 次，每小區(qū)30 m2，各小區(qū)設置保護行，小區(qū)采用隨機區(qū)組排列。試驗共計施藥1 次，于2020 年4 月29 日施藥，施藥當天天氣較好，施藥前進行蟲口基數(shù)調查。

采用全國農技中心關于印發(fā)《草地貪夜蛾測報調查方法(試行)》中的辦法，采用5 點取樣法調查，每點調查10 株并做好標記，共計50 株。分別于施藥后1、3、5 和10 d 調查蟲口數(shù)，計算蟲口減退率和校正防效。

蟲口減退率=(藥前蟲口數(shù)-藥后蟲口數(shù))/藥前蟲口數(shù)×100%；

校正防效=(處理區(qū)蟲口減退率-空白對照區(qū)蟲口減退率)/(100-空白對照區(qū)蟲口減退率)×100%。

1.3 數(shù)據(jù)處理與分析

計算各指標的增減率：

增減率=(A-B)/B×100%。式中，A 和B 分別為添加精油后和不添加精油藥劑的表面張力、擴展直徑、最大持留量、室內毒力和田間防效。

采用SPSS 17.0 分析軟件進行數(shù)據(jù)分析，并利用Duncan 氏新復極差法進行單因素差異顯著性分析，顯著性水平為0.05。

2 結果與分析

2.1 蘆薈精油對茚蟲威表面張力、擴展直徑和持留量的影響

由表1 可知：添加蘆薈精油可明顯降低茚蟲威藥液表面張力、增大藥液的擴展直徑和提高藥液在玉米葉片表面的持留量，且同等茚蟲威質量濃度下，添加蘆薈精油較未添加蘆薈精油的表面張力、擴展直徑和持留量差異顯著。蘆薈精油對高質量濃度茚蟲威表面張力、擴展直徑和持留量的影響較低質量濃度明顯，當藥劑質量濃度為75 mg/L 時，添加蘆薈精油的擴展直徑和持留量均達到最大，表面張力下降最為明顯。

表1 添加0.05%蘆薈精油對茚蟲威表面張力、擴展直徑和最大持留量的影響Tab.1 Effect of adding 0.05% aloe essential oil on surface tension,expanded diameter and maximum retention of indoxacarb

2.2 添加蘆薈精油對茚蟲威室內毒力的影響

由表2、3 可知：添加蘆薈精油可提高茚蟲威對草地貪夜蛾幼蟲的毒力效果，蘆薈精油對2 齡幼蟲室內毒力的影響高于4 齡幼蟲和6 齡幼蟲，添加蘆薈精油對2 齡幼蟲24 和48 h 以及4 齡幼蟲24 h 的室內毒力較未添加蘆薈精油的室內毒力差異顯著(P＜0.05)，對2 齡幼蟲24 和48 h的毒力提高19.61% 和16.44%，對4 齡幼蟲24和48 h 的毒力提高12.39%和10.26%，對6 齡幼蟲24 和48 h 的毒力提高8.02%和7.20%。

表2 添加0.05%蘆薈精油對茚蟲威室內毒力的影響Tab.2 Effect of indoor toxicity with adding 0.05% aloe essential oil to indoxacarb

表3 添加0.05%蘆薈精油對茚蟲威室內毒力的差異比較Tab.3 Comparison of indoor toxicity with adding 0.05% aloe essential oil to indoxacarb

2.3 蘆薈精油對茚蟲威田間防效的影響

由表4 可知：蘆薈精油可提高茚蟲威對草地貪夜蛾的田間防效，添加蘆薈精油在施藥后1 和3 d 的田間防效較未添加精油的田間防效差異顯著，防效增減率介于3.82%～26.93%，蘆薈精油對茚蟲威施藥后1 d 的防效增加最為明顯，增減率為26.93%。

表4 添加0.05%蘆薈精油對茚蟲威田間防效的增效作用Tab.4 Synergistic effect of field control with adding 0.05% aloe essential oil to indoxacarb

3 討論

近年來隨著農藥噴霧助劑的開發(fā)及研究，越來越多的農藥助劑用于有害生物的防治工作。農藥助劑通過降低藥液的表面張力和接觸角、提高藥液的潤濕性和展布力，從而提高藥液在靶標表面的黏附與沉積，對農藥藥效的發(fā)揮具有一定的增效作用。植物精油作為一種天然的植物提取物，具有一定的抑菌、殺蟲、殺螨、驅蟲和抗氧化作用[24-26]，在害蟲防治中具有一定的應用。

農藥在施用過程中，藥液通過在靶標表面沉積、潤濕和鋪展，從而實現(xiàn)農藥有效成分的滲透和傳遞，發(fā)揮防治效果。根據(jù)潤濕方程，當藥液的表面張力大于植物葉片的臨界表面張力時，藥液不能在葉面潤濕展布[27]。表面張力的降低有助于藥液在靶標表面的黏附，但表面張力過小，反而會使藥液容易滑落[28]。本研究添加0.05%蘆薈精油后，茚蟲威藥液表面張力明顯降低，且持留量均有不同程度的增加，說明添加量適中。藥液在靶標作物表面的持留量和作物界面特性有關，本次藥液持留量試驗采集的葉片為玉米小喇叭口期葉片，葉片表面具有一層蠟質層和絨毛，對藥液存在一定的疏水性，添加蘆薈精油后，降低藥液表面張力，增大擴展直徑，提高藥液的潤濕展布性能。蘆薈精油可使茚蟲威對草地貪夜蛾的室內毒力提高7.20%～19.61%，尤其對2 齡幼蟲的毒力提高較為明顯，這可能是2 齡幼蟲體內解毒酶活性較低或蘆薈精油增加了茚蟲威在草地貪夜蛾體內的滲透性。海南地處熱帶地區(qū)，高溫高濕多雨的氣候環(huán)境適合周年種植玉米，為草地貪夜蛾的繁殖創(chuàng)造了有利條件[29]。筆者在進行草地貪夜蛾調查時發(fā)現(xiàn)：海南草地貪夜蛾發(fā)生較重，玉米出苗約15 d 時植株為害率約85%，本次田間施藥時，玉米處于小喇叭口期，草地貪夜蛾大多處于低齡幼蟲(2～3 齡)，單獨施用150 g/L 茚蟲威乳油的防效介于64.88%～84.52%；添加蘆薈精油后，防效介于82.35%～87.75%，防效可提高3.82%～26.93%，其中對施藥后1 d 的防效增效最為明顯，故生產上可在草地貪夜蛾低齡幼蟲期添加植物精油用于害蟲防治。

茚蟲威為噁二嗪類殺蟲劑，對鱗翅目害蟲具有較好的殺蟲活性，是農業(yè)農村部防治草地貪夜蛾的推薦使用藥劑，但隨著不同種類藥劑的使用，草地貪夜蛾已經出現(xiàn)了不同程度的抗藥性。截至2017 年，美洲地區(qū)的草地貪夜蛾至少對包括氨基甲酸酯類、有機磷類、擬除蟲菊酯類及Bt 殺蟲蛋白等不同類型共29 種殺蟲劑產生了抗藥性[30]。草地貪夜蛾雖然入侵中國的時間較短，但已發(fā)現(xiàn)對有機磷類、氨基甲酸酯類和擬除蟲菊酯類殺蟲劑達到中至高等抗性水平[31]。添加助劑可有效降低藥劑的使用量，適當延緩抗藥性水平的發(fā)生。

草地貪夜蛾作為一種新入侵害蟲，寄主范圍廣，繁殖速度快，防治工作需要多部門、多舉措協(xié)同并進。生產上可通過種植抗性玉米品種，同時加強田間管理，提高玉米對草地貪夜蛾的耐受性。同時，可以根據(jù)草地貪夜蛾的趨光性和趨化性，采用性誘劑、殺蟲燈和糖醋液進行誘殺。生物防治是一種安全環(huán)保的防治措施，可以通過釋放大草蛉[32]、東亞小花蝽[33]、短管赤眼蜂[34]和異色瓢蟲[35]等天敵進行防治?；瘜W藥劑防治見效快，可快速壓制種群，但長期的藥劑選擇壓力下也容易誘發(fā)抗藥性。草地貪夜蛾防治是一項長期工作，防治時應當遵從“預防為主，綜合防治”的植保方針和樹立“公共植保，綠色植?！钡睦砟睿侠泶钆涓黜椃乐未胧?，以達到有效控制草地貪夜蛾的目的。

4 結論

蘆薈精油通過降低藥液表面張力、增大擴展直徑和提高藥液在玉米葉片上的持留量，提高茚蟲威對草地貪夜蛾的室內毒力及田間防效；蘆薈精油對高質量濃度茚蟲威的作用效應更明顯，對2 齡幼蟲室內毒力的增效作用高于4 齡幼蟲和6 齡幼蟲。添加蘆薈精油可提高茚蟲威對草地貪夜蛾田間防治的速效性。