實驗室條件下S-烯蟲酯對海南地區(qū)谷蠹的防治效果評價*

鄒 易 張紅建 梁愛文 王玉萍 謝更祥

(海南省糧油科學研究所 571400)

S-烯蟲酯是一種綠色、安全、無毒、無害的保幼激素類似物[5],其作用機理與天然保幼激素相似,均是通過干擾昆蟲正常的生長發(fā)育過程,使其發(fā)生滯育現(xiàn)象,形成多齡期幼蟲或中間體,破壞幼蟲向成蟲的發(fā)育,從而抑制害蟲的繁殖[6]。S-烯蟲酯不僅對哺乳動物的毒性很低[7],而且可以在環(huán)境、土壤和水中快速降解,對人畜和環(huán)境安全,符合綠色防治的要求[8],近年來,受到糧食倉儲行業(yè)的關注。

本文研究了實驗室常溫常濕條件下S-烯蟲酯對海南地區(qū)主要儲糧害蟲——谷蠹的防治效果及糧食品質(zhì)的影響,并比較了不同糧食水分、環(huán)境溫度、環(huán)境濕度下S-烯蟲酯對谷蠹防治效果的影響,為在海南實倉應用提供數(shù)據(jù)支持。

1 材料與方法

1.1 藥劑

20%烯蟲酯微囊懸浮劑、20%增效劑,S-烯蟲酯微囊懸浮劑和增效劑以10∶1混合備用。

1.2 儀器設備

1500 mL方形養(yǎng)蟲盒、50 mL象鼻噴壺、玻璃管、天平、恒溫恒濕培養(yǎng)箱、培養(yǎng)皿、小毛筆、刷子、溫度計、近紅外分析儀等。

1.3 實驗方法

1.3.1 試蟲培養(yǎng) 對小麥進行篩檢,除去其中的雜質(zhì)及霉變粒;用清水清洗,攤平放入烘箱,低溫烘干,烘干過程中對其進行翻動,以保證小麥的水分均衡。當小麥水分烘干至13%左右,用干凈的自封袋裝好,置于-18℃以下冷凍72 h以殺死小麥籽粒中可能存在的害蟲,取出晾曬至室溫,作為培養(yǎng)谷蠹的飼料。在洗凈烘干的培養(yǎng)盒上部均勻涂抹聚四氟乙烯以防害蟲在培養(yǎng)盒中逃逸,加入處理后的500 g小麥,選取海南本地常見的谷蠹1000頭置于培養(yǎng)盒中,在恒溫恒濕培養(yǎng)箱中,溫度32℃±2℃,相對濕度65℃±5%的條件下培養(yǎng)。3 d后用谷物選篩將成蟲篩出,將感染后的小麥放回原培養(yǎng)盒,繼續(xù)擴大培養(yǎng)40 d,獲得試蟲F1代成蟲以備用。

1.3.2 S-烯蟲酯不同用量對防治谷蠹及糧食品質(zhì)的影響 取500 g小麥,放入干凈的培養(yǎng)盒,取S-烯蟲酯混合液,加水配制成濃度為0.25%的S-烯蟲酯水溶液,按照小麥質(zhì)量0 mg/kg、1 mg/kg、3 mg/kg、5 mg/kg、7 mg/kg、9 mg/kg向小麥中噴灑并攪拌均勻,空白對照中不噴S-烯蟲酯,取同一日齡的谷蠹成蟲50頭接種到試樣中,盒蓋上開5 cm×2 cm小口并以濾紙封口防止幼蟲逃逸,3 d后將谷蠹成蟲通過分樣篩全部篩出,將過篩小麥倒入原盒,室溫條件下培養(yǎng)3個月,每15 d檢測一次小麥蟲口密度和糧食品質(zhì)變化。

1.3.3 糧食水分含量對S-烯蟲酯防治谷蠹的影響在相對無菌的環(huán)境中,取500 g小麥,平鋪于干凈的塑料薄膜上,用噴壺從左至右對小麥噴灑無菌水,噴完水后,混合均勻,用保鮮膜密封,放入4℃冰箱保存4 d,待水分自然擴散達到平衡,調(diào)節(jié)水分含量分別為11%、12%、13%、14%、15%。將調(diào)節(jié)水分后的小麥放入干凈的培養(yǎng)盒,取S-烯蟲酯混合液,加水配制成濃度為0.25%的S-烯蟲酯水溶液,按照1.3.2所得的最佳施藥量向小麥中噴灑并攪拌均勻,取同一日齡的谷蠹成蟲50頭接種到試樣中,盒蓋上開5 cm×2 cm小口并以濾紙封口防止幼蟲逃逸,3 d后將谷蠹成蟲通過分樣篩全部篩出,將過篩后的小麥倒入原盒,室溫條件下培養(yǎng)3個月,每15 d檢測一次小麥蟲口密度變化。

1.3.4 環(huán)境溫度對S-烯蟲酯防治谷蠹的影響 取500 g小麥,放入干凈的培養(yǎng)盒,取S-烯蟲酯混合液,加水配制成濃度為0.25%的S-烯蟲酯水溶液,按照1.3.2所得的最佳施藥量向小麥中噴灑并攪拌均勻,取同一日齡的谷蠹成蟲50頭接種到試樣中,盒蓋上開5 cm×2 cm小口并以濾紙封口防止幼蟲逃逸,放入恒溫恒濕培養(yǎng)箱培養(yǎng),溫度分別控制在25℃、30℃、35℃,濕度為75%,3 d后將谷蠹成蟲通過分樣篩全部篩出,將過篩后的小麥倒入原盒,繼續(xù)培養(yǎng)3個月,每15 d檢測一次小麥蟲口密度變化。

1.3.5 環(huán)境濕度對S-烯蟲酯防治谷蠹的影響 取500 g小麥,放入干凈的培養(yǎng)盒,取S-烯蟲酯混合液,加水配制成濃度為0.25%的S-烯蟲酯水溶液,按照1.3.2所得的最佳施藥量向小麥中噴灑并攪拌均勻,取同一日齡的谷蠹成蟲50頭接種到試樣中,瓶口加蓋濾紙封口防止幼蟲逃逸,放入恒溫恒濕培養(yǎng)箱培養(yǎng),溫度控制在30℃,培養(yǎng)箱濕度分別控制在60%、65%、70%、75%,3 d后將谷蠹成蟲通過分樣篩全部篩出,將過篩后的小麥倒入原盒,繼續(xù)培養(yǎng)3個月,每15 d檢測一次小麥蟲口密度變化。

1.3.6 糧食品質(zhì)檢測 用近紅外分析儀對小麥的水分、粗蛋白、粗淀粉進行檢測。

1.4 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)采用EXCEL記錄,由EXCEL進行顯著性分析(P=0.05)。

2 結果與討論

2.1 S-烯蟲酯不同用量對防治谷蠹及糧食品質(zhì)的影響

由表1可知,隨著S-烯蟲酯用量的增加對谷蠹子代抑制的效果越好,用量為1 mg/kg時谷蠹成蟲數(shù)隨著時間的延長逐漸下降,說明S-烯蟲酯明顯抑制了谷蠹子代的成長發(fā)育,并具有一定的殺蟲效果,隨著S-烯蟲酯用量的增加,抑制效果越顯著,并在用量達到7 mg/kg時培養(yǎng)箱培養(yǎng)90 d,無谷蠹生長。

表1 S-烯蟲酯不同用量對S-烯蟲酯防治谷蠹的影響情況

由圖1可知,隨著時間的延長,空白對照組的水分呈現(xiàn)前60 d緩慢上升,這與表1谷蠹數(shù)量增加的時間吻合,說明這與谷蠹的生理習性有關,谷蠹的卵期、幼蟲期、蛹期都在糧粒內(nèi)部,成蟲時鉆出。在空白條件下,谷蠹生長沒有受到抑制,導致大量的小麥珠心層受損,水分內(nèi)滲阻力減小,小麥正常吸水路徑被破壞,水分可直接通過皮層進入胚乳,導致小麥籽粒水分含量出現(xiàn)增加趨勢[9]。成蟲從糧粒內(nèi)部鉆出后,由于谷蠹生長到成蟲期時,小麥中蛋白質(zhì)、纖維素很多具有親水性的基團物質(zhì)都顯著降低,部分小麥籽粒內(nèi)部被蛀空,多數(shù)種皮被不同程度破壞,導致小麥吸濕能力急速降低。而添加了S-烯蟲酯的小麥水分有波動,但最終的水分含量變化不大,這是由于S-烯蟲酯的添加,抑制了谷蠹的生長,減少了因谷蠹蛀蝕對小麥水分變化的影響,而且S-烯蟲酯是按照濃度0.25%加水調(diào)配的,對小麥的水分含量有一定影響,但總體水分含量在安全水分范圍內(nèi),且水分變化小。

圖1 S-烯蟲酯不同用量下小麥水分的變化情況

由圖2可知,隨著時間的延長,空白對照組的蛋白含量呈現(xiàn)前60 d緩慢下降,后大幅下降的變化,這是由于谷蠹蛀蝕小麥后胚乳部位損傷最嚴重,而小麥蛋白質(zhì)主要存在于胚中[9]。而且在空白條件下,谷蠹生長沒有受到抑制,成蟲鉆出前,蟲體蛋白的存在會增加蛋白的測定量,當60 d左右成蟲鉆出后,蛋白含量就大幅下降。而添加了S-烯蟲酯的小麥蛋白質(zhì)有波動,但最終的蛋白質(zhì)含量變化不大,這是由于S-烯蟲酯的添加,抑制了谷蠹的生長,減少了因谷蠹蛀蝕對小麥胚乳部位的損傷。

圖2 S-烯蟲酯不同用量下小麥蛋白質(zhì)含量的變化情況

由圖3可知,隨著時間的延長,空白對照組和實驗組的淀粉含量都呈現(xiàn)先波動后升高的趨勢,空白對照組的淀粉含量上升相對快。這是因為谷蠹蛀蝕小麥胚乳和胚部,導致淀粉含量降低,加上前期谷蠹蟲體在小麥籽粒內(nèi)部,導致測定淀粉含量上下波動,當成蟲鉆出糧粒后,減少了蟲體重量,導致淀粉含量升高。而添加了S-烯蟲酯的小麥淀粉含量變化較空白組低,這是由于S-烯蟲酯的添加,抑制了谷蠹的生長,減少了因谷蠹蛀蝕對小麥胚部的損傷。

圖3 S-烯蟲酯不同用量下小麥淀粉含量的變化情況

通過單因素方差分析,添加S-烯蟲酯對小麥水分、蛋白質(zhì)和淀粉的P-value值分別為0.017、0.021、0.0029,可知,S-烯蟲酯的添加量對小麥水分和蛋白質(zhì)含量變化的影響顯著(0.01

2.2 糧食水分含量對S-烯蟲酯防治谷蠹的影響

由表2可知,隨著糧食水分含量的增加會影響烯蟲酯抑制谷蠹生長的效果,說明糧食水分含量增加,稀釋了S-烯蟲酯附著糧粒的濃度,從而影響了S-烯蟲酯抑制谷蠹生長發(fā)育的效果和殺蟲效果。

表2 不同糧食水分含量對S-烯蟲酯防治谷蠹的影響情況

2.3 環(huán)境溫度對S-烯蟲酯防治谷蠹的影響

由表3可知,S-烯蟲酯抑制谷蠹生長發(fā)育的效果受環(huán)境溫度的影響不大。

表3 不同環(huán)境溫度對S-烯蟲酯防治谷蠹的影響情況

2.4 環(huán)境濕度對S-烯蟲酯防治谷蠹的影響

由表4可知,S-烯蟲酯抑制谷蠹生長發(fā)育的效果幾乎不受環(huán)境濕度的影響。結合2.2發(fā)現(xiàn),糧食初期水分含量對S-烯蟲酯抑制谷蠹生長發(fā)育的效果較明顯。這是因為在初期糧食水分有效稀釋了S-烯蟲酯的濃度,直接影響了第一代成蟲的生長發(fā)育,而在濕度不同的條件下,糧食水分初期并沒有影響到S-烯蟲酯的濃度,至第一代成蟲的生長發(fā)育受到明顯的抑制作用。

表4 不同環(huán)境濕度對S-烯蟲酯防治谷蠹的影響情況

3 結論

本研究首次在海南地區(qū)實驗室常溫常濕條件下研究S-烯蟲酯對谷蠹的防治效果及糧情影響,并探討了不同糧食水分、環(huán)境溫度、環(huán)境濕度下S-烯蟲酯對谷蠹的防治效果影響。結果表明:S-烯蟲酯對谷蠹的防治效果良好,在用量達到7 mg/kg時谷蠹實現(xiàn)零生長,減少了害蟲對小麥的侵蝕,有效減緩了小麥品質(zhì)劣變;S-烯蟲酯防治谷蠹的效果受糧食水分的部分影響,不受環(huán)境溫濕度的影響。在實倉應用時需注意施藥前糧食水分的控制。