摘要:为评价3种生物农药(1.8%阿维菌素乳油、1.5%除虫菊素水乳剂和0.5%苦参碱水剂)对月季西花蓟马的室内毒力和田间防效。采用浸叶法进行室内毒力试验,测定各生物农药对西花蓟马成虫的毒力回归方程和半数致死浓度(LC50);在青岛市南区某月季苗圃进行田间防效试验,于不同时间点(药后1d、3d、7d、14d)调查各处理区的虫口减退率和校正防效。结果表明,在室内毒力测定中,1.5%除虫菊素水乳剂的LC50(1.7993mg/L)低于另外2种农药,对西花蓟马毒力效应最强;0.5%苦参碱水剂次之,1.8%阿维菌素乳油最弱。田间防效试验结果表明,1.5%除虫菊素水乳剂在虫口减退率和校正防效2个方面远高于其他处理组,药后14d,防效仍能维持在85.67%的较高水平;0.5%苦参碱水剂次之,但持效期较短;1.8%阿维菌素乳油的防效在药后7d大幅降低,药后14d完全失效。由此可知,1.5%除虫菊素水乳剂对月季西花蓟马具有较强的杀虫活性和持效期,是一种较理想的生物农药选择,而另外2种农药防效不佳。
西花蓟马(Frankliniellaoccidentalis)是缨翅目蓟马科花蓟马属害虫,体型较小,是一种世界性的刺吸式虫害,可为害番茄、菜豆、花卉等众多经济作物[1]。以钻孔吸食植株花、茎、叶片的汁液为食,造成植株变色、花瓣褪色、叶片皱缩及干枯[2],严重为害时,可引起作物大面积枯萎。此外,西花蓟马在吸食或取食过程中,还可能将毒素和病原体传播至健康植株,加重植物病害流行[3]。西花蓟马隐蔽性强、繁殖力旺盛,防治工作举步维艰[4]。使用传统的化学农药虽然具有较强的杀虫效力,但存在对环境造成污染、农药残留风险较高、易导致害虫产生抗药性等诸多不足[5-6]。而生物农药则被认为是一种行之有效且较为环保的防治新选择,其是以天敌生物、微生物、天然活性物质等为基础,利用对有害生物的拮抗、杀伤或阻遏作用制成的农药制剂[7-8]。与传统化学农药相比,生物农药具有毒性小、对环境影响小、残留期短等优势,在推进农业绿色发展中扮演着重要角色[9]。
目前,我国已大量开发和应用的生物农药主要包括昆虫病毒、真菌拮抗菌、细菌拮抗菌、粘虫剂、植物源杀虫剂等多个类别[10-11],其中,植物源杀虫剂是以植物次生代谢产物为主要活性成分制成的农药制剂。多年来,科研人员从多种植物中分离鉴定出大量具有杀虫活性的化合物,如除虫菊酯类、菜籽粉、薯蓣素、苦参碱、杀虫单宁酚等[12]。使用植物源杀虫剂已成为防治西花蓟马的主要手段之一,但其在实际应用中的杀虫效力和持效期有待进一步评估和提高。本研究利用阿维菌素、除虫菊素和苦参碱3种生物农药,对月季西花蓟马的室内毒力和田间防效进行评价,旨在为月季西花蓟马的绿色防控提供理论参考。
1材料与方法
1.1试验材料
虫源:在西花蓟马为害期,于青岛市海泊河公园、大学路、金口路别墅群内月季丛内采集西花蓟马带回实验室,经形态学鉴定确认为西花蓟马后经3代室内纯化培养后选取健康成虫供试,光照培养箱环境条件设置为温度25℃、相对湿度70%、光周期(L/D)16/8。生物农药:1.8%阿维菌素乳油(河北威远生物化工有限公司)、1.5%除虫菊素水乳剂(内蒙古清源保生物科技有限公司)、0.5%苦参碱水剂(河北中保绿农作物科技有限公司)。
1.2室内毒力试验


采用浸叶法进行室内毒力试验。试验前,采集月季嫩叶,使用蒸馏水洗净后,浸泡在不同浓度梯度的药剂中(见表1),浸泡时间10±0.5d,浸泡后使用镊子取出,置于吸水纸上,擦干多余药剂,晾干后将叶片转移至培养皿中。使用棉花吸取蒸馏水包裹叶柄,防止叶片干枯,然后使用吸虫器选取初羽化的西花蓟马转移至各培养皿中的嫩叶上,采用保鲜膜封闭培养皿,保鲜膜上使用牙签插透气孔若干,每个培养皿移入30头,每个浓度重复3次,共计1620头。使用保鲜膜封闭培养皿后,转移至光照培养箱,于温度25℃、相对湿度70%、光周期(L/D)16/8的条件下培育24h,定期检查西花蓟马取食叶片情况,检查西花蓟马的存活情况,以毛笔轻触虫体,虫体无自主反应即认定死亡。
1.3田间防效试验
于青岛市南区某受西花蓟马为害的月季苗圃开展田间防效试验。将苗圃划分为12个4m×5m的试验小区,每3个试验小区为1组(即重复试验3次)。其中,有三组分别喷施3种不同的生物农药,用药浓度根据毒力测定结果确定,考虑到药剂溅射、挥发等因素影响,以3倍LC50浓度作为最佳浓度喷药,另一组喷施清水作为空白对照。试验前、药后1d、药后3d、药后7d和药后14d,在每个小区内随机选取5个花蕾,调查西花蓟马虫数。
1.4数据分析
使用Excel软件进行数据整理,并计算虫口减退率(公式1)和校正防效(公式2);使用SPSS软件拟合毒力回归方程和LC50的计算。
式(1)中,R为虫口减退率(%);N0为施药前虫数(头);N为施药后虫数(头)
式(2)中,E为校正防治效果(%);RT为处理组虫口减退率(%);RCK为对照组虫口减退率(%)。
2结果与分析
2.1不同生物农药对月季西花蓟马的室内毒力测定


由表2可知,3种农药中,1.5%除虫菊素水乳剂对月季西花蓟马的室内毒力效应最强,LC50值为1.7993mg/L;其次为0.5%苦参碱水剂,LC50值为7.0975mg/L;1.8%阿维菌素乳油对月季西花蓟马的室内毒力效应最弱,LC50值为12.9312mg/L。
2.2不同生物农药对月季西花蓟马的田间防效测定


由表3可知,药后1d和药后3d,1.5%除虫菊素水乳剂的虫口减退率和校正防效最高;其次是1.8%阿维菌素乳油;0.5%苦参碱水剂效果最差。药后7d,1.5%除虫菊素水乳剂效果最佳,虫口减退率和校正防效分别为75.13%和82.19%,表现出较好的持效期;0.5%苦参碱水剂次之,虫口减退率和校正防效分别为61.14%和76.05%;1.8%阿维菌素乳油的防效逐渐降低,虫口减退率和校正防效分别为46.12%和69.42%。药后14d,1.5%除虫菊素水乳剂的虫口减退率和校正防效分别为55.13%和85.67%,防效依然较佳;0.5%苦参碱水剂的防效明显下降,虫口减退率和校正防效分别为5.49%和63.59%;而1.8%阿维菌素乳油的虫口减退率开始出现负值(-42.19%),说明药后14d已完全失去了防效。
3结论与讨论
西花蓟马是为害月季的主要害虫之一。本研究通过室内毒力试验和田间防效试验,系统评估了1.8%阿维菌素乳油、1.5%除虫菊素水乳剂及0.5%苦参碱水剂3种生物农药对月季西花蓟马的控制效果。结果表明,无论在室内还是田间条件下,1.5%除虫菊素水乳剂对西花蓟马的毒力和防效均表现最佳。在室内毒力测定中,1.5%除虫菊素水乳剂的LC50值为1.7993mg/L,远低于另外2种农药,说明其对西花蓟马成虫的杀伤力最强。这一结果与已有研究相符,除虫菊素对西花蓟马具有极高的生物活性,这可能与其作用机制有关[13-14]。除虫菊素具有较强的触杀和胃毒作用,能迅速穿透昆虫体壁,并影响神经系统功能,从而导致害虫死亡[15]。相比之下,阿维菌素和苦参碱虽也展现出一定的毒力,但LC50值较高,说明在相同浓度下,它们对西花蓟马的直接毒性较弱。这一发现强调了选择高效低毒生物农药对于提高防治效率的重要性。
田间试验进一步验证了室内毒力的结果,尤其是在早期阶段(药后1~7d),1.5%除虫菊素水乳剂展现出卓越的防治效果,虫口减退率和校正防效均高于其他2种药剂。特别是药后7d,虫口减退率为75.13%,校正防效为82.19%,证明了该药剂在实际应用中的有效性和持久性。而1.8%阿维菌素乳油和0.5%苦参碱水剂,尽管初期也能有效控制害虫,但随着时间推移,尤其是药后14d,阿维菌素乳油防效显著衰退,虫口减退率甚至为负值,而苦参碱水剂防效也大幅下降,说明这2种药剂的持效性相对较差。
本研究揭示了不同生物农药在控制月季西花蓟马方面的差异性,强调了选择适宜药剂的重要性。1.5%除虫菊素水乳剂的优异表现,不仅在于其高效的毒力,还在于其具有良好的环境相容性和对非目标生物的影响较小,符合当前绿色农业发展趋势。值得注意的是,任何农药的长期单一使用都可能导致害虫产生抗性,建议采取轮换用药策略,结合物理、生物等综合防控措施,以延缓抗性发展,保持生态平衡。此外,本研究局限于特定的地理区域,未来的研究可扩展至不同气/hm2,说明林分的整体生长状况和更新能力得到提升。
2.4对林分土壤微生物群落的影响
通过定期采样和现代生物技术分析,对比了结构化经营前后土壤微生物的多样性和数量。数据主要来源于土壤样本的DNA测序结果,研究的数据样本分别于2018年和2022年春季收集。
由表5可知,2018-2022年,微生物多样性指数从3.2增加至4.5,总微生物数量从1.5万个/g土增加至2.2万个/g土,表明结构化经营显著增加了土壤微生物的多样性和数量。
3结论与讨论
本研究探讨了甘肃小陇山锐齿栎林分结构化经营对林分质量的多方面影响。结果表明,结构化经营显著提高了林分的生产力、稳定性,并优化了林分结构和土壤微生物群落。具体而言,林分的生长速率和蓄积量得到提升,林分结构变得更加成熟和稳定,同时土壤微生物多样性和数量均有显著增加,增强了林分的生态功能和系统的可持续性。这项研究证实了结构化经营策略的有效性,也为甘肃小陇山及类似地区的林业管理提供了科学依据和实践方案。未来,应进一步研究结构化经营在不同森林类型和生态条件下的适应性及其长期效应,以实现林业资源的最优化管理和生态保护的双重目标。