甲酸乙酯和异硫氰酸甲酯混用对菜豆象的熏蒸活性研究

杨璐，戴仁怀，杨洪，江兆春，李敏，杨燕琼

摘要：为明确甲酸乙酯和异硫氰酸甲酯混剂（质量比97∶3）对菜豆象不同虫态的熏蒸效果，本文采用广口瓶密闭熏蒸法，测定了甲酸乙酯和异硫氰酸甲酯混剂（质量比97∶3）在不同浓度、时间和温度条件下对菜豆象的熏蒸效果。结果表明：处理时间和温度显著影响了甲酸乙酯和异硫氰酸甲酯混剂对菜豆象成虫的熏蒸效果;在25 ℃条件下，浓度为20 μL/L处理60 h以上，菜豆象成虫的校正死亡率可达到100%;相对低温（15～20 ℃）的熏蒸效果比相对高温（25～35 ℃）的熏蒸效果好，当熏蒸温度为20 ℃时，该混剂对菜豆象的熏蒸效果由高到低依次是卵>成虫>幼虫>蛹。

关键词：甲酸乙酯;异硫氰酸甲酯;混剂;菜豆象;熏蒸活性

中图分类号：S433文献标识码：A

文章编号：1008-0457（2022）01-0079-005国际DOI编码：10.15958/j.cnki.sdnyswxb.2022.01.011

Fumigation Activity of Ethyl Formate plus Methyl Isothiocyanate to Acanthoscelies obtectus（Say）

Yang Lu1，Dai Renhuai1*，Yang Hong1，2，Jiang Zhaochun3，Li Min1，Yang Yanqiong1

（1.Institute of Entomology，Guizhou University/Guizhou Provincial Key Laboratory for Agricultural Pest Management of the Mountainous Region，Guiyang，Guizhou 550025，China;2.College of Tobacco Science of Guizhou University，Guiyang，Guizhou 550025，China;3.Guizhou Plant Protection Station，Guiyang，Guizhou 550001 China）

Abstract：In order to determine the fumigation activities effect of ethyl formate plus methyl isothiocyanate（mass ratio 97 ∶3） on the egg，larva，pupae and adult of Acanthoscelides obtectus （Say），we sealed jar to fumigate A.obtectus.The killing effects of mixed fumigation of ethyl formate plus methyl isothiocyanate（mass ratio 97∶3） on A.obtectus were measured under different concentrations，time and temperature conditions.The results showed that the treatment time and temperature significantly affected the mixed fumigation on the adults of A.obtectus.The corrected mortality of adults could reach 100% when treated with concentration of 20 μL/L for more than 60 hours at 25 ℃.The fumigation effect at relatively low temperature （15～20 ℃）was better than that at relatively high temperature （25～35 ℃）.When the fumigation temperature was 20 ℃，the fumigation effect of the mixture fumigation was egg>adult>larva>pupae in descending order.

Keywords：ethyl formate; methyl isothiocyanate; mixture;Acanthoscelies obtectus（Say）;fumigation activity

菜豆象Acanthoscelies obtectus （Say）又名大豆象，屬鞘翅目Coleoptera豆象科Bruchidae三齿豆象属Acanthoscelides，是《全国农业植物检疫性有害生物名单》和《中华人民共和国进境植物检疫性有害生物名录》中规定的检疫性害虫，其主要通过幼虫在豆粒内隐蔽蛀食，降低了食用豆类作物的食用价值和商品价格，造成巨大损失[1]。因此，做好菜豆象的防治工作，对提高多种食用豆类的产量有很重要的作用。

目前防治菜豆象常用的物理方法有沸水、高温、拌种处理，化学药剂有磷化氢、磷化铝、溴甲烷和甲酸乙酯熏蒸等[25]。甲酸乙酯（ethyl formate，EF）常温下为无色液体，具有杀虫快无残留的良好特性[67];异硫氰酸甲酯（methyl isothiocyanate，MITC）是一种无色固体，沸点高（117～180 ℃），密度为1.069 g/mL（接近于水的密度）。用EF来熏蒸菜豆象时，同一温度和时间条件下，当浓度为35 μL/L时，1 L广口瓶内菜豆象成虫的校正死亡率为100%;当浓度为50 μL/L时，模拟仓内菜豆象成虫的校正死亡率为95%左右，由此可知，模拟仓内熏蒸需要更高的浓度，而其接近于燃烧阈值[5]，极易产生安全隐患。Ren等[8]采用EF和MITC混剂（体积质量比95∶5）在80 mg/L浓度下对米象、谷象、赤拟谷盗、谷蠹和四纹豆象各阶段熏蒸5 d，可以完全杀死所有害虫[8]。而EF和MITC混用对菜豆象各虫态的熏蒸效果还未见实测结果的报道，所以本课题组拟提出以EF和MITC混用（质量比97∶3）熏蒸菜豆象，以期降低EF的使用浓度[9]。

为了进一步摸清楚EF和MITC混剂（质量比97∶3）对储粮害虫菜豆象的毒力，首次在室内采用广口瓶密闭熏蒸法测定了EF和MITC混剂（质量比97∶3）对其不同虫态的毒力，以期为入侵害虫菜豆象的防治提供参考，为EF和MITC混剂（质量比97∶3）防治仓储害虫提供指导。

1材料与方法

1.1供试材料

1.1.1供试药剂

98.0% EF原药（天津市科密欧化学试剂有限公司）;98.0% MITC原药（上海阿拉丁生化科技股份有限公司）。

1.1.2供试虫源

菜豆象采自贵州省贵阳市花溪徐家冲农贸市场（26°25′41.79″N，106°40′32.83″E），在贵州大学昆虫研究所气候箱中进行人工饲养数代。将菜豆象成虫接种于菜豆（经60  ℃杀虫4 h后备用）中饲养，待成虫产卵1周后将其移除，后代在温度为（25±1） ℃、相对湿度为（70±5）%，24 h黑暗条件下继续饲养。

将初羽化1 d的菜豆象转出，在温度为（25±1） ℃、相对湿度为（70±5）%，全黑暗条件下以健康无虫的菜豆继续饲养。待其产卵后，挑选初孵幼虫放置在5 mL离心管内豆粒上（1个离心管内放入1颗处理过的菜豆和1头初孵幼虫），用湿润的棉花堵住管口，继续放置在上述饲养条件下饲养。

根据课题组前期研究[10]和预试验结果，在上述饲养条件下卵、幼虫、蛹的发育历期分别约为7 d、14 d、21 d。

1.1.3供试器材

RGLP400A型人工气候箱（合肥达斯卡特生物科技有限公司）、1 L广口瓶、5 mL无盖离心管、软毛刷、棉花、纱布、保鲜膜等。

1.2試验方法

1.2.1供试药剂配制

根据杨璐等[9]的研究结果，称取0.21 g的MITC溶于6.79 mL的EF溶液中，得到质量比97∶3母液（EF+MITC），放入容量瓶中备用。

1.2.2不同熏蒸时间及浓度下EF+MITC混剂对菜豆象成虫熏蒸活性的影响采用广口瓶密闭熏蒸法[11]。在处理温度为25 ℃下、设置6个熏蒸时间分别为12、24、36、48、60、72 h，6个熏蒸浓度分别为5、8、11、14、17、20 μL/L及空白对照组。每个处理供试成虫40头，3次重复，在散气24 h后检查记录成虫死亡数，计算校正死亡率。

1.2.3不同熏蒸温度及浓度下EF+MITC混剂对菜豆象成虫熏蒸活性的影响采用广口瓶密闭熏蒸法[11]，运用上述6个熏蒸浓度及空白对照组，设定15、20、25、30、35 ℃共5个温度梯度，熏蒸处理菜豆象成虫24 h。每个处理供试成虫40头，3次重复，在散气24 h后检查记录成虫死亡数，计算校正死亡率。

1.2.4EF+MITC混剂对菜豆象成虫前期熏蒸活性的影响根据1.2.3的研究结果，明确最佳的熏蒸温度，采用广口瓶密闭熏蒸法[11]，选用带卵（菜豆象产卵后1 d）的菜豆、取1.1.2中饲养14 d的菜豆（内有幼虫）和饲养25 d的菜豆（内有蛹）各40粒进行熏蒸试验，熏蒸温度为20 ℃，熏蒸时间为24 h，熏蒸浓度分别为0.5、1、2、4、6 μL/L（卵）和20、30、40、50、60、70 μL/L（幼虫和蛹）。卵和蛹熏蒸结束并散气后将广口瓶放回温度为（25±1） ℃、相对湿度为（70±5）%，24 h黑暗条件下的人工气候箱中继续饲养，待其孵化和羽化;幼虫熏蒸结束待散气后，剖检每粒菜豆，以虫体发黑且轻触无反应为死亡，计算相应处理的校正死亡率。每次处理3次重复，并设空白对照组。

1.2.5数据处理

将试验所有数据经Excel 2010整理后，计算出菜豆象的校正死亡率，运用SPSS 17.0对校正死亡率进行反正弦转换、再对转换后的数据进行单因素方差分析、Duncan 多重比较和毒力回归方程计算。

公式：校正死亡率=[（处理死亡率-对照死亡率）/（1-对照死亡率）]×100%

2结果与分析

2.1不同熏蒸时间下EF+MITC混剂对菜豆象成虫的熏蒸活性不同熏蒸时间及浓度下EF+MITC混剂对菜豆象成虫的熏蒸结果见表1。EF+MITC混剂在所设定的熏蒸时间（12、24、36、48、60、72 h）及浓度（5、8、11、14、17、20 μL/L）下对菜豆象成虫有较好的熏蒸活性。由表1可以看出，同一熏蒸时间下，随着混剂浓度的增加，菜豆象成虫的熏蒸效果逐渐增强;同一熏蒸浓度下，随着熏蒸时间的延长，其熏蒸效果也逐渐增强。混剂在20 μL/L的浓度下处理60 h以上，菜豆象成虫的校正死亡率可达到100%;混剂熏蒸菜豆象成虫12 h和72 h的LC50值分别为17.457 μL/L和10.905 μL/L（表2）。延长熏蒸时间，可显著增加菜豆象成虫的校正死亡率及致死浓度。当浓度为5 μL/L时，其KT50值是浓度为20 μL/L时的31.4倍（表3）。

2.2不同熏蒸温度下EF+MITC混剂对菜豆象成虫的熏蒸活性不同熏蒸温度及浓度下EF+MITC混剂对菜豆象成虫的熏蒸结果见表4。熏蒸温度显著影响了EF+MITC混剂对菜豆象成虫的熏蒸活性。在20 ℃时，混剂对菜豆象成虫的熏蒸效果最好;而在25 ℃时，其熏蒸效果最差。当熏蒸温度在15～20 ℃、25～35 ℃之间时，随着熏蒸温度的升高，菜豆象成虫的校正死亡率逐渐升高;在20～25 ℃之间时，随着熏蒸温度的升高，其校正死亡率反而下降，其校正死亡率总体呈现先增加后降低再增加的趋势。

2.3EF+MITC混剂对菜豆象成虫前期的熏蒸活性表6为在熏蒸温度20 ℃、相对湿度（RH）（70±5）%环境条件下，用EF+MITC处理菜豆象成虫前期不同时间后的熏蒸效果。由表6和表5可以看出，该混剂对菜豆象的熏蒸效果由高到低依次是卵>成虫>幼虫>蛹，卵对其最为敏感，蛹对其耐受性最高。

3结论与讨论

EF是一种防治仓储害虫的新型熏蒸剂，常温下为无色液体，近年来运用EF来防治仓储害虫的研究越来越多，但有些仓储害虫的有效防治浓度可能会接近或者高于其燃烧阈值（84～91 mg/L），极易产生安全隐患，因此，有学者提出以EF和MITC混用（质量比97∶3）降低EF的使用浓度，从而降低采用EF熏蒸仓储害虫的安全隐患[9]。

本文采用广口瓶密闭熏蒸法，首次研究了EF+MITC混剂在不同条件下对菜豆象卵、幼虫、蛹和成虫的熏蒸活性。延长熏蒸时间，可显著增加菜豆象成虫的校正死亡率;在25 ℃条件下，混剂处理菜豆象成虫48 h后的LC50值为12.201 μL/L，而在相同的温度和时间下，单剂EF对菜豆象的LC50值为19.43 μL/L [5]，说明混以MITC能降低EF的使用浓度。20 ℃条件下，20 μL/L的混剂处理菜豆象成虫24 h，其校正死亡率可达100%，熏蒸效果最好，不同熏蒸温度条件下，相对低温（15～20 ℃）的熏蒸效果比相对高温（25～35 ℃）的熏蒸效果好，该结果与甲酸乙酯对花斑皮蠹[12]、锯谷盗[13]、扁谷盗[1416]、赤拟谷盗[17]、谷蠹[17]、玉米象[17]的熏蒸防治结果相吻合，相对低温（15～20 ℃）的熏蒸效果比相对高温（25～35 ℃）的熏蒸效果好的机制需要进一步研究。

EF+MITC混剂对菜豆象不同虫态熏蒸效果不同，同一温度下，EF+MITC混剂对菜豆象不同虫态的熏蒸效果以对卵的效果最好，成虫次之，幼虫相对较差，蛹最差。可能是蛹期在豆粒内且其新陈代谢缓慢，所以对EF+MITC混剂具有较高的耐药性。因此，用EF+MITC混剂防治菜豆象时，应在成虫羽化高峰期或产卵期进行。由于本研究仅基于实验室条件下的1 L密闭广口瓶中熏蒸，在实际应用中，因仓储害虫的不同，其对药剂的熏蒸活性有所不同;仓储物的不同，其对药剂的吸附作用也会不同，若要达到理想的熏蒸效果，还要进行模拟仓熏蒸试验。

参考文献：

[1]莫仁浩，吴佳教.菜豆象入侵风险及检疫对策探讨[J].粮食储藏，2006（6）：1315.

[2]番启山，焦晓品，李生贵，等.菜豆象的生物学及防治初步研究[J].植物检疫，1994（3）：135141.

[3]王辉，李琳，梁正，等.菜豆象检疫及防治研究进展[J].农业灾害研究，2013，3（9）：812.

[4]申智慧，刘春，杨洪，等.菜豆象的发生与防治[J].植物医生，2014，27（2）：4647.

[5]姚洁，戴仁怀，杨洪，等.甲酸乙酯熏蒸菜豆象的初步研究[J].植物检疫，2016，30（4）：1720.

[6]郭道林，蒲玮，严晓平，等.国外储藏物气调与熏蒸研究进展——第八届国际储藏物气调与熏蒸大会国外报告综述[J].粮食储藏，2004（6）：4448，52.

[7]Vu L T，Ren Y L.Natural levels of ethyl formate in stored grains determined using an improved method of analysis[J].Journal of Stored Products Research，2004，40（1）：7785.

[8]Ren Y L，Lee B，Padovan B，et al.Ethyl formate plus methyl isothiocyanate—a potential liquid fumigant for stored grains[J].Pest Management Science，2012，68（2）：194201.

[9]楊璐，戴仁怀，杨洪，等.甲酸乙酯与异硫氰酸甲酯混用熏蒸菜豆象的最优配方[J].生物安全学报，2021，30（1）：5660.

[10]姚洁，戴仁怀，代传勇，等.温度对菜豆象发育和繁殖的影响[J].昆虫学报，2016，59（7）：739746.

[11]李俊，邓永学，王进军，等.甲酸乙酯对嗜卷书虱成虫的熏蒸致死作用研究[J].西南大学学报（自然科学版），2006，28（5）：858862.

[12]王云果，高智辉，卜书海，等.甲酸乙酯对花斑皮蠹熏蒸防治研究[J].西北林学院学报，2008（6）：135137.

[13]唐培安，宋伟，张婷.甲酸乙酯对锯谷盗的熏蒸活性研究[J].粮食储藏，2010，39（6）：35.

[14]蒋士勇.甲酸乙酯对微小害虫的作用[D].新乡：河南工业大学，2017.

[15]曾建德.甲酸乙酯对土耳其扁谷盗的熏蒸作用[J].吉首大学学报（自然科学版），2008（4）：8386.

[16]陈娟，冀圣江，李明奇，等.甲酸乙酯防治抗性锈赤扁谷盗作用的研究[J].农业机械，2013（23）：6871.

[17]徐丽.甲酸乙酯对重要储粮害虫熏蒸作用及其对害虫两种酶的影响[D].武汉：武汉工业学院，2010.