木醋液對(duì)桃蚜生長繁殖的急慢性效應(yīng)

于慧齡，葉樂夫，王 雪，徐 臻，馮新雨，馬田園，付 雪

（1黑龍江大學(xué)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)與生態(tài)環(huán)境學(xué)院，哈爾濱150080；2東北農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，哈爾濱150030）

0 引言

桃蚜Myzuspersicae(Sulzer)屬于昆蟲綱半翅目Hemiptera蚜科Aphididae蚜屬，寄主植物廣泛，也是設(shè)施農(nóng)業(yè)中較為重要的一類害蟲[1-2]。以刺吸式口器吸食植物汁液[3]，排泄蜜露引發(fā)“煤污病”，轉(zhuǎn)移取食可能傳播植物病毒導(dǎo)致更嚴(yán)重危害[4-5]。長期大量的化學(xué)藥劑防治導(dǎo)致蚜蟲產(chǎn)生抗性，逐年增加的用藥量更嚴(yán)重的污染環(huán)境，新型綠色環(huán)境友好型農(nóng)藥亟待開發(fā)。木醋液是由木材或秸稈等農(nóng)林剩余物通過干餾設(shè)備導(dǎo)出氣體經(jīng)冷凝分離后得到的黑褐色液體，其主要化學(xué)成分為酸、酚和醇等[6-7]。木醋液是一種傳統(tǒng)的優(yōu)質(zhì)生物肥，對(duì)作物有一定的增產(chǎn)作用，同時(shí)對(duì)植物病原菌，害蟲，雜草均有一定殺滅效果[8-9]，具有開發(fā)為綜合綠色環(huán)境友好型藥劑的潛力。

木醋液對(duì)害蟲防治的研究相對(duì)較少，木醋液單獨(dú)應(yīng)用時(shí)表現(xiàn)為對(duì)某些害蟲具有較好的驅(qū)避和毒殺作用，木醋液對(duì)咀嚼式口器昆蟲的殺傷活性比對(duì)刺吸式口器昆蟲明顯，如Rahmat等[10]發(fā)現(xiàn)木醋液對(duì)玉米象甲(Sitophiluszeamais)具有熏蒸活性。木醋液對(duì)豇豆象甲(CollosobruchusmaculatesFrabricius)的產(chǎn)卵行為具有驅(qū)避活性[11]。木醋液對(duì)咀嚼式口器昆蟲，如草地貪葉蛾(Spodopterafrugiperda)幼蟲[12]以及對(duì)桃蚜(Myzus persicae)、二斑葉螨(Tetranychusuriticae)、朱砂葉螨(Tetranychuscinnabarinus)、小綠葉蟬(Empoasca flavescens)等刺吸式口器害蟲和害螨等也具有一定的效應(yīng)[13-14]。木醋液與其他類型農(nóng)藥配合使用時(shí)，可以提高農(nóng)藥對(duì)害蟲的防治效果[15]。木醋液與瑞香狼毒、洋金花等殺蟲植物的提取物混合后作用于菜青蟲(Pieris rapaeL.)，木醋液與白屈菜提取物混合后作用于油松毛蟲(Dendrolimustabulaesformis)，殺蟲率均有顯著提高[16-17]。松木屑木醋液復(fù)配精油施用于黃粉蟲(TenebriomolitorL.)幼蟲，死亡率顯著大于單獨(dú)使用精油時(shí)的殺蟲效果[18]。

木醋液的殺蟲、抑蟲活性成分含量高低與原材料類型關(guān)系密切，某些特殊生物質(zhì)制作的木醋液殺傷活性尤其高，不同濃度的木醋液對(duì)有害生物的作用也不同。之前的研究中木醋液對(duì)蚜蟲有殺滅作用時(shí)濃度較高，此時(shí)對(duì)植物是否產(chǎn)生不良作用尚不清楚。木醋液的主要成分中揮發(fā)性物質(zhì)較多，在噴施后其殘留物等可能對(duì)蚜蟲的繁殖和生長產(chǎn)生一定作用。

本研究旨在明確以木醋液作為葉面肥的同時(shí)是否對(duì)蚜蟲的繁殖和生長發(fā)育產(chǎn)生一定影響從而起到抑制蚜蟲種群的作用，為木醋液作為綠色農(nóng)藥的開發(fā)提供理論和實(shí)踐依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試?yán)ハx和植物

實(shí)驗(yàn)室內(nèi)種植小白菜(BrassicachinensisL.)，品種為‘上海雞毛菜’，種子購于安徽合肥合豐公司。以小白菜室內(nèi)飼養(yǎng)桃蚜敏感種群多代。飼養(yǎng)條件：人工氣候箱溫度28±1℃，23±1℃，RH：50±10%，光照周期L:D=14 h:10 h。

1.2 供試藥劑和儀器

杏殼木醋液(pH 2.83)，購于潤農(nóng)集團(tuán)有限公司。智能人工氣候箱RXZ-268，寧波東南儀器公司，體視顯微鏡等。

1.3 木醋液稀釋倍數(shù)的確定

將木醋液用蒸餾水稀釋到5個(gè)不同濃度梯度：5倍、10倍、50倍、100倍和500倍，在指型管中放入大小相近的小白菜葉片，葉片末端用蘸水的脫脂棉包裹保持濕度。每個(gè)指形管內(nèi)用噴霧器噴入不同濃度的木醋液，每隔24 h觀察一次葉片狀態(tài)。每濃度處理小白菜葉片3片，進(jìn)行3次重復(fù)，以清水作為對(duì)照。木醋液100倍液作用下葉片狀態(tài)最好，后續(xù)試驗(yàn)選取木醋液100倍稀釋液作為處理的濃度水平，確保木醋液不會(huì)對(duì)作物有直接的不良作用。

1.4 木醋液對(duì)蚜蟲室內(nèi)毒力測(cè)定

采用蚜蟲噴霧法測(cè)定木醋液對(duì)桃蚜成蟲的致死作用。按照配方配制培養(yǎng)基[19]，將植物營養(yǎng)液燒沸，加入1%瓊脂粉，充分?jǐn)嚢枋弓傊芙?，冷卻至50℃后，倒入直徑為9 cm的培養(yǎng)皿內(nèi)，培養(yǎng)基凝固后用毛筆蘸營養(yǎng)液將培養(yǎng)基表面涂濕，將大小相似的小白菜葉片背面朝上貼于培養(yǎng)基備用。將30頭無翅成蚜接種到培養(yǎng)皿內(nèi)葉片上，待桃蚜在培養(yǎng)皿葉片穩(wěn)定取食，把培養(yǎng)皿置于噴霧塔中，按照稀釋濃度從高到低的順序進(jìn)行噴霧，完畢后將培養(yǎng)皿放置在陰暗處，24 h后觀察成蚜死亡數(shù)。每個(gè)處理重復(fù)3次，以清水作為對(duì)照。計(jì)算毒力回歸方程。

1.5 木醋液對(duì)桃蚜繁殖力及生長發(fā)育的影響

試驗(yàn)中對(duì)蚜蟲的處理觀察采用葉片培養(yǎng)基方法，葉片培養(yǎng)基制作方法同前。在小白菜植株上選取剛蛻皮的雌成蚜接種到培養(yǎng)基葉片上。每張葉片上一頭。木醋液100倍稀釋對(duì)培養(yǎng)基葉片及蚜蟲進(jìn)行噴霧處理，以清水噴霧作為對(duì)照，每組30個(gè)重復(fù)。每隔24 h觀察雌蚜存活及產(chǎn)蚜情況并記錄。

將上述試驗(yàn)中新產(chǎn)的若蚜轉(zhuǎn)移到獨(dú)立的培養(yǎng)皿中飼養(yǎng)，以和母代相同的處理方式進(jìn)行處理，每個(gè)處理30個(gè)重復(fù)，每日觀察若蚜的存活及蛻皮情況并記錄。待F1代蚜蟲成熟后每日觀察產(chǎn)蚜情況并記錄，將新產(chǎn)的若蚜F2代轉(zhuǎn)移到獨(dú)立的培養(yǎng)皿中飼養(yǎng)，以相同的方法處理，每個(gè)處理30個(gè)重復(fù)，每日觀察若蚜的存活及蛻皮情況并記錄。

選取30頭新產(chǎn)的未經(jīng)過處理的F1代和F2代若蚜單獨(dú)繼續(xù)觀察記錄壽命。

1.6 數(shù)據(jù)處理

用SAS9.4(SAS Institute Inc.USA,1996)統(tǒng)計(jì)分析軟件分析處理間試驗(yàn)數(shù)據(jù)的顯著性差異；處理間平均值之間的差異顯著性采用LSD檢驗(yàn)；毒力回歸方程和卡方檢驗(yàn)用spss(26.0.)進(jìn)行分析。存活率的計(jì)算見公式(1)。

2 結(jié)果與分析

2.1 木醋液對(duì)桃蚜室內(nèi)毒力測(cè)定

木醋液對(duì)桃蚜室內(nèi)毒力測(cè)定結(jié)果表明（見圖1）各濃度的木醋液對(duì)蚜蟲毒殺作用不顯著(R2=0.6551)。

圖1 不同濃度的木醋液對(duì)桃蚜成蚜的毒殺作用

2.2 木醋液處理對(duì)桃蚜繁殖力的影響

不同處理桃蚜F0代和F1代繁殖歷期的比較見圖2。從圖中可以看出，橫向比較，木醋液的處理顯著縮短了F0代和F1代蚜蟲的繁殖歷期（分別縮短了48.1%和36.0%）(P＜0.0001)；縱向比較，對(duì)照組，F(xiàn)1代的繁殖歷期比F0代顯著延長了11.1%(P=0.031)，處理組，F(xiàn)1代的繁殖歷期比F0代顯著延長了37.1%(P=0.0006)。

圖2 不同處理桃蚜F0和F1代繁殖期的比較(平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤)

不同處理桃蚜F0代和F1代逐日產(chǎn)蚜量的比較見圖3。不同世代不同處理的蚜蟲在繁殖期開始后的第3～5天達(dá)到產(chǎn)蚜高峰，后產(chǎn)蚜量逐漸減少。對(duì)照組的F0代和F1代產(chǎn)蚜量高于相應(yīng)的處理組。

圖3 不同處理桃蚜F0代(a)和F1代(b)產(chǎn)蚜量的比較(平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤)

不同處理桃蚜F0代和F1代產(chǎn)蚜總量如圖4所示。與清水對(duì)照相比，木醋液的處理顯著減少了F0代和F1代蚜蟲的繁殖總量（分別減少了62.0%和65.6%）(P＜0.0001)；對(duì)照組F1代的繁殖總量比F0代顯著增長了32.7%(P=0.001)，處理組F1代的產(chǎn)蚜總量和F0代產(chǎn)蚜總量無顯著差異(P=0.0929)。

圖4 不同處理桃蚜F0和F1代繁殖總量(平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤)

2.3 木醋液處理對(duì)桃蚜發(fā)育的影響

不同處理桃蚜F1代和F2代若蚜發(fā)育歷期見表1，木醋液處理的F1代和F2代的1齡到4齡蚜蟲發(fā)育階段的歷期各自和對(duì)照相比差異未到達(dá)顯著水平，而處理組的整個(gè)若蚜期顯著長于對(duì)照組(P＜0.01)，這表明木醋液可以在一定程度上延長菜蚜的若蚜期。

表1 不同處理菜蚜F1代和F2代若蚜發(fā)育歷期(平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤)

2.4 木醋液處理對(duì)桃蚜壽命的影響

不同處理桃蚜F1代和F2代若蚜期存活率如圖5所示。從圖中可以看出，木醋液處理的桃蚜F1代和F2代蚜蟲的存活率顯著低于對(duì)照組（分別減少了23.0%和24.2%）(P＜0.0001)；但是，無論是對(duì)照組還是處理組的F1代和F2代存活率均無顯著差異。

圖5 不同處理菜蚜F1代和F2代存活率比較(平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤)

不同處理桃蚜F1代壽命如圖6所示，從圖中可以看出，經(jīng)過木醋液處理的蚜蟲的F1代用木醋液處理后，其壽命顯著短于未經(jīng)過木醋液處理的子代壽命(P＜0.0001)，縮短了25.3%。經(jīng)過木醋液處理的蚜蟲的F2代的壽命和對(duì)照組并無顯著差異(P=0.1894)，可見木醋液對(duì)蚜蟲的抑制作用可能隨著代數(shù)增多而減弱。

圖6 不同處理桃蚜F1和F2代壽命(平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤)

3 討論

本研究除了測(cè)度特定稀釋倍數(shù)木醋液對(duì)蚜蟲的直接殺傷作用，還觀察了連續(xù)多代的作用下發(fā)育繁殖方面的變化，借以發(fā)掘木醋液作為低毒生物殺蟲劑的潛能。蚜蟲的防治以化學(xué)防治為主，大量化學(xué)藥劑的使用導(dǎo)致耐藥性及環(huán)境污染問題[20-21]。木醋液在醫(yī)藥、食品、農(nóng)業(yè)、畜牧業(yè)等方面都有應(yīng)用[22-24]，在農(nóng)業(yè)上主要作為葉面肥和殺菌劑使用[25-26]。近年來，研究發(fā)現(xiàn)木醋液的活性物質(zhì)對(duì)害蟲具有一定的毒殺和驅(qū)避作用，其對(duì)松毛蟲、舞毒蛾、小菜蛾、玉米螟和菜青蟲都具有一定防效[27-28]。本研究中木醋液對(duì)蚜蟲的室內(nèi)毒力測(cè)定結(jié)果發(fā)現(xiàn)，不同濃度的木醋液對(duì)蚜蟲均無明顯的殺傷作用，但高濃度的木醋液對(duì)蚜蟲的趨避作用非常明顯。廖承菌用不同稀釋濃度的油桃木木醋液防治大白菜蚜蟲，發(fā)現(xiàn)對(duì)蚜蟲有一定的驅(qū)除作用[29]，Mmojieje等[12]發(fā)現(xiàn)木醋液對(duì)桃蚜的48 h致死率達(dá)到20%～30%。可能由于不同來源的木醋液中活性物質(zhì)含量不同，其作用也存在一定差異。還有一些研究把木醋液與其他具有殺蟲活性物質(zhì)聯(lián)合使用，比單獨(dú)使用這種活性物質(zhì)對(duì)蚜蟲的防效增高[30-32]。木醋液用于害蟲的研究多集中在其對(duì)害蟲的毒殺效應(yīng)，對(duì)害蟲的生長發(fā)育及繁殖影響的研究較少。本研究發(fā)現(xiàn)稀釋100倍的木醋液顯著縮短了母代桃蚜的繁殖期，當(dāng)子代被木醋液連續(xù)作用后這種抑制作用相對(duì)減弱了，而子代被木醋液連續(xù)作用后繁殖總量較木醋液作用的母代并無顯著變化，這可能意味著木醋液對(duì)昆蟲的急性效應(yīng)和慢性效應(yīng)存在差異，桃蚜等小型昆蟲，繁殖力高，對(duì)木醋液的適應(yīng)較快，抗性的發(fā)展類似于面對(duì)化學(xué)殺蟲劑，抗性發(fā)展的速度有待于開展系統(tǒng)的室內(nèi)試驗(yàn)。盡管連續(xù)被木醋液處理的子代的發(fā)育歷期相對(duì)于對(duì)照顯著延長，處理一代和兩代的子代壽命無顯著差異。

在本研究中，桃蚜對(duì)木醋液的作用的反應(yīng)機(jī)制可能與其體內(nèi)的抗逆酶活性變化有關(guān)，在后續(xù)研究中將開展有關(guān)實(shí)驗(yàn)。另外，該研究屬于室內(nèi)試驗(yàn)，具有一定局限性。在室內(nèi)毒力測(cè)定時(shí)發(fā)現(xiàn)，各濃度的木醋液處理均對(duì)蚜蟲有一定的驅(qū)避作用，在木醋液100倍稀釋用于葉面肥噴施時(shí)，對(duì)蚜蟲的驅(qū)避作用也可以作為防治蟲害的有效途徑，但需要未來在大田中進(jìn)一步驗(yàn)證。

4 結(jié)論

不同濃度的木醋液對(duì)桃蚜無明顯毒殺效應(yīng)，卻有一定的驅(qū)避作用；而作為葉面肥的常用100倍稀釋木醋液對(duì)桃蚜的繁殖發(fā)育有明顯抑制作用，但是這種不利影響隨著蚜蟲代數(shù)的增多有減小趨勢(shì)。綜合而言，木醋液作為一種天然的生物質(zhì)，無毒無害，對(duì)桃蚜卻具有一定的防效，是替代化學(xué)農(nóng)藥的理想選擇，具有良好的利用價(jià)值。