杨 庆,陈越立,钟俊鸿,李秋剑,刘炳荣,李志强,何思仁,张蕾,符 连,陈伟明
(1.广东中烟工业有限责任公司技术中心,广州 510145;2.广东省昆虫研究所,广州 510260;3.广州护叶灵生物科技有限公司,广州 510260;4.中国烟草总公司广东省公司,广州 510610)
我国是产烟大国,也是烟草消费大国,烟叶仓储害虫每年给烟草企业造成巨大损失。据宋纪真(1995)的调查,烟叶仓储害虫的危害造成烟叶损失率大约为1.64%,按目前全国烟叶库存约9000万担计算,我国每年储烟损失总量大约为147.6万担,经济损失超过15亿元人民币。库存烟叶被害虫危害后,不但影响烟叶成丝率 (下降2.0%左右),还严重影响烟叶的等级质量,落在烟叶内的虫尸、虫粪、虫卵在卷烟加工过程中不易剔除,吸食卷烟时会产生恶臭味,危害消费者的健康。烟叶仓储害虫还可在烟支上留下孔洞或异味,使烟支失去吸食价值,对卷烟产品质量和品牌的生存构成威胁 (黄景崇,2007)。因此,烟叶仓储害虫造成的实际损失是无法估量。
烟草甲是烟叶仓储的主要害虫,国内、外对烟草甲的防治仍以化学防治为主,最常用的方法是利用磷化铝或磷化镁为发生剂的磷化氢进行熏蒸处理。由于长期、单一使用磷化氢,烟草甲已对磷化氢产生抗药性 (Rajendran et al.,1994;Zettler et al.,1994)。目前,我国库存的烟叶在醇化前基本加工成200 kg一件,瓦楞纸箱包装的片烟,箱内衬无色聚乙烯吹塑薄膜塑料袋,杀虫时磷化氢气体很难通过自然扩散方式与烟叶充分接触,难以彻底消灭害虫。为了克服使用磷化氢存在的缺陷,世界各国科学家不断探索防治烟草甲的其他方法,这些方法包括加热法 (任广伟等,2003)、气调法 (Childs et al.,1983)、γ射线、X射线照射 (谢宗传等,1988;申鸿等,2001)及生物防治 (高家合等,2006;齐绪峰等,2000;张晓梅等,2009)等。但这些方法多数仍停留在试验阶段,其控制效果及其对烟叶品质的影响仍处于研究阶段;近几年,密封-降氧杀虫技术已在国内经济发达地区使用,但其杀虫周期长,需长期密封,解封后即失去杀虫效果,害虫可迅速复苏并危害烟叶,且降氧能在一定程度上影响烟叶自然醇化 (范坚强等,2005)以及对不同产地 、品种和等级的烟叶感官质量影响不稳定 (赖成连,2008),因此,密封-降氧技术目前尚不能完全取代磷化氢熏蒸。
昆虫生长调节剂是激素类化合物,昆虫保幼激素和几丁质合成抑制剂就属于这一类。20世纪60年代初,人们开始认识到这些物质对昆虫的独特作用,并开始逐渐应用于害虫防治的研究 (杨长举等,2004)及用以防治储粮害虫 (Eisa et al.1992;Oberlander et al.1997)。二十世纪八十年代,美国开始使用昆虫保幼激素类似物烯虫酯 (Methoprene)对储存烟叶包装前处理,以防治烟叶储存期主要害虫烟草甲。二十世纪九十年代,美国出现烯虫酯导致龙虾死亡及青蛙畸变事件,烯虫酯的安全性受到质疑,美国纽约等地区在2000年起已停止使用烯虫酯。二十世纪九十年代末,瑞士先正达作物保护有限公司已把烯虫酯作为烟草甲防治剂在我国登记,但可能由于价格或其它原因,该产品至今在尚未在我国推广。烯虫酯还有其他缺点,美国学者Moser(1992)指出,烯虫酯虽然对阻止昆虫幼虫化蛹及蛹羽化为成虫有显著效果,但对仓储初期性害虫及危害较大的低龄幼虫灭杀效果较差。另一类昆虫生长调节剂-几丁质合成抑制剂不但对高等动物毒性极低及在自然环境中容易降解,且对昆虫的各个虫态均有毒杀作用(Nawrot et al.1986)。本文研究几丁质合成抑制剂-氟啶脲对烟草甲的防治效果,以期开发高效、低毒的烟叶防虫保护剂。
粗面粉:用市售小麦麦粒经干燥、粉碎而成;食用酵母粉:江门科技开发有限公司生产;试验烟叶:07湖南衡阳中桔三C3F初烤烟;烟草甲:采自广东中烟工业有限责任公司生产一部烟叶仓库,在室内用烟叶饲养并增殖;10%氟啶脲悬浮剂:采用山东田丰生物科技有限公司 (原德州恒东农药化工有限公司)生产的95%氟啶脲,加入助剂、无离子水,在砂磨机中研磨2~3 h制成。
1.2.1 氟啶脲对烟草甲幼虫的生物活性测定
将粗面粉与食用酵母粉按19∶1的比例均匀混合,制成烟草甲人工饲料。氟啶脲悬浮剂用无离子水稀释后,定量喷雾到烟草甲人工饲料上,使饲料含氟啶脲的浓度分别为 4 mg/kg、8 mg/kg、12 mg/kg、16 mg/kg和20 mg/kg。每个试验浓度设3个重复;对照采用空白烟草甲人工饲料,设3个重复。将处理的烟草甲人工饲料分别装入玻璃培养皿 (Φ 7 cm)中,每个玻璃皿中放入30头2龄幼虫。将接入幼虫的培养皿放置于培养箱内,在温度30℃、相对湿度70%条件下饲养,10 d后检查幼虫存活情况,若虫体干扁、体表颜色变黄褐色,说明该幼虫已死亡。对体表无变化的幼虫,需用生物镊子反复拨动虫体,无任何反应者,也视为死亡。统计烟草甲幼虫死亡率,计算校正死亡率。
校正死亡率 (%)=(对照组存活率-处理组存活率)/对照组存活率×100
1.2.2 氟啶脲防治烟草甲室内药效试验
将氟啶脲悬浮剂稀释,用超低容量喷雾器均匀地喷雾到烟叶上,制成含氟啶脲有效成份8 mg/kg、16 mg/kg的两组烟叶样品。称取处理过30 g烟叶,分别放入2000 mL容积的无色塑料瓶中。将当天羽化的体大、健壮的烟草甲成虫30头放入塑料瓶中,让其自然交配、产卵。用两层纱布包扎塑料瓶口,置于温度30℃、相对湿度70%的培养箱中。每个试验浓度设3个重复,并设空白对照3个。90 d结束试验,检查烟草甲幼虫、蛹及成虫数量和烟叶受烟草甲危害的情况。
1.2.3 氟啶脲防治烟草甲现场试验
现场试验药剂采用自配的氟啶脲悬浮剂。施药地点为韶关烟叶复烤有限公司。施药时间:2008年1月27、28日。试验烟叶:07湖南衡阳中桔三 C3F初烤烟。试验设含氟啶脲 8 mg/kg、16 mg/kg的两个浓度。施药时需根据片烟烘烤设备在线喷洒设备的工作参数 (如烘烤设备中烟叶流量及喷洒设备喷头药液流量),准确计算药剂的稀释倍数,使喷洒后烟叶含氟啶脲的浓度分别为8 mg/kg及16 mg/kg。空白对照不加药。现场试验经处理的烟叶60箱,无处理的烟叶10箱。施药按低浓度到高浓度顺序,即从同一种烟叶中先生产用作对照的无处理烟叶10箱,然后,喷施低浓度药液,至生产含氟啶脲8 mg/kg的烟叶30箱后停止施药40 min,接着喷施高浓度药液,生产含氟啶脲16 mg/kg的烟叶30箱。完成施药程序后,将无处理和处理的烟叶分别贴上标签,运回广东中烟工业有限责任公司仓库分区存放并分别用聚乙烯薄膜覆盖密闭。在密闭烟堆内,每堆放置日本产富士牌烟草甲成虫诱捕器4片,定期检查诱捕器捕获烟草甲成虫数量及烟叶中烟草甲危害情况。
氟啶脲对烟草甲幼虫生物活性的测定结果见表1。表1结果表明,供试的氟啶脲5个浓度均对烟草甲幼虫表现较强的生物活性,其中,8 mg/kg、12 mg/kg、16 mg/kg和20 mg/kg 4个浓度的处理,供试烟草甲幼虫100%不能蜕皮而死亡;浓度为4 mg/kg的处理,烟草甲幼虫校对死亡率为97.33%。
90 d的试验期结束后,对各浓度处理的烟叶进行仔细检查,在氟啶脲有效成份8 mg/kg、16 mg/kg的两组烟叶中,未发现活的烟草甲成虫、幼虫及蛹,供试烟叶完整无虫孔;对照组的3个重复均发现活的烟草甲幼虫及蛹,其中,两个重复的幼虫的数量超过10头,供试烟叶被烟草甲蛀食,造成烟叶穿孔、破碎,并有棕色粪便 (表2及图1~2)。
表1 氟啶脲对烟草甲幼虫生物活性的测定结果Table 1 Tests of the biological activity of chlorfluazuron on the cigarette beetle larvas
表2 氟啶脲防治烟草甲室内药效试验结果Table 2 The lab.tests of chlorfluazuron against cigarette beetle
图1 空白对照烟叶被烟草甲严重蛀蚀Fig.1 Untreated tobacco damaged by cigarette beetle
图2 处理烟叶未遭烟草甲蛀蚀Fig.2 Tobacco treated with chlorfluazuron at 8 mg/kg not damaged by cigarette beetle
现场试验表明,氟啶脲防治烟草甲效果显著。在烟叶堆内用日本产富士牌烟草甲成虫诱捕器两年的监测中,含氟啶脲8 mg/kg、16 mg/kg的两种烟叶仅分别诱捕到9头、4头成虫;对照组烟叶诱捕到的成虫达228头 (表3)。对两组处理烟叶及对照烟叶开箱检查,处理烟叶无烟草甲蛀食现象,烟叶完好无损;对照组烟叶有明显的烟草甲蛀食痕迹,受害严重部位的烟叶千疮百孔。
表3 烟叶库存期内烟草甲成虫数量监测结果Table 3 The monitor data of cigarette beetle adult during the inventory term of tobacco
氟啶脲属几丁质合成抑制剂类的昆虫生长调节剂,能有效地抑制昆虫几丁质的形成。烟草甲发育历期要经过卵、幼虫、蛹和成虫四个发育阶段,而氟啶脲对烟草甲的卵、幼虫和蛹3个发育阶段起作用,且对幼虫期,尤其是低龄幼虫的作用更突出,因此,用于烟叶烟草甲防治,可把烟草甲消灭于幼虫期的一、二龄阶段,与烯虫酯相比,能更有效地保护烟叶。烯虫酯主要作用于烟草甲的幼虫期末期,阻碍老龄幼虫化蛹,但低龄幼虫仍可对烟叶造成危害。本试验用氟啶脲防治烟草甲,当烟叶中氟啶脲的浓度为8 mg/kg时,防治效果达100%,且可持效24个月。氟啶脲仅对有几丁质的动物起作用,对高等动物几乎无毒,因此用于防治复烤片烟储存害虫,符合国家安全无毒、绿色环保要求,对提高卷烟吸食安全性和卷烟产品质量有重要的意义。此外,用氟啶脲防治烟草甲可解决磷化氢灭虫不彻底及害虫容易产生抗药性难题,以及消除因使用磷化氢所带来的各种安全隐患。
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