实验室条件下S-烯虫酯对海南地区谷蠹的防治效果评价*

邹 易 张红建 梁爱文 王玉萍 谢更祥

(海南省粮油科学研究所 571400)

S-烯虫酯是一种绿色、安全、无毒、无害的保幼激素类似物[5],其作用机理与天然保幼激素相似,均是通过干扰昆虫正常的生长发育过程,使其发生滞育现象,形成多龄期幼虫或中间体,破坏幼虫向成虫的发育,从而抑制害虫的繁殖[6]。S-烯虫酯不仅对哺乳动物的毒性很低[7],而且可以在环境、土壤和水中快速降解,对人畜和环境安全,符合绿色防治的要求[8],近年来,受到粮食仓储行业的关注。

本文研究了实验室常温常湿条件下S-烯虫酯对海南地区主要储粮害虫——谷蠹的防治效果及粮食品质的影响,并比较了不同粮食水分、环境温度、环境湿度下S-烯虫酯对谷蠹防治效果的影响,为在海南实仓应用提供数据支持。

1 材料与方法

1.1 药剂

20%烯虫酯微囊悬浮剂、20%增效剂,S-烯虫酯微囊悬浮剂和增效剂以10∶1混合备用。

1.2 仪器设备

1500 mL方形养虫盒、50 mL象鼻喷壶、玻璃管、天平、恒温恒湿培养箱、培养皿、小毛笔、刷子、温度计、近红外分析仪等。

1.3 实验方法

1.3.1 试虫培养 对小麦进行筛检,除去其中的杂质及霉变粒;用清水清洗,摊平放入烘箱,低温烘干,烘干过程中对其进行翻动,以保证小麦的水分均衡。当小麦水分烘干至13%左右,用干净的自封袋装好,置于-18℃以下冷冻72 h以杀死小麦籽粒中可能存在的害虫,取出晾晒至室温,作为培养谷蠹的饲料。在洗净烘干的培养盒上部均匀涂抹聚四氟乙烯以防害虫在培养盒中逃逸,加入处理后的500 g小麦,选取海南本地常见的谷蠹1000头置于培养盒中,在恒温恒湿培养箱中,温度32℃±2℃,相对湿度65℃±5%的条件下培养。3 d后用谷物选筛将成虫筛出,将感染后的小麦放回原培养盒,继续扩大培养40 d,获得试虫F1代成虫以备用。

1.3.2 S-烯虫酯不同用量对防治谷蠹及粮食品质的影响 取500 g小麦,放入干净的培养盒,取S-烯虫酯混合液,加水配制成浓度为0.25%的S-烯虫酯水溶液,按照小麦质量0 mg/kg、1 mg/kg、3 mg/kg、5 mg/kg、7 mg/kg、9 mg/kg向小麦中喷洒并搅拌均匀,空白对照中不喷S-烯虫酯,取同一日龄的谷蠹成虫50头接种到试样中,盒盖上开5 cm×2 cm小口并以滤纸封口防止幼虫逃逸,3 d后将谷蠹成虫通过分样筛全部筛出,将过筛小麦倒入原盒,室温条件下培养3个月,每15 d检测一次小麦虫口密度和粮食品质变化。

1.3.3 粮食水分含量对S-烯虫酯防治谷蠹的影响在相对无菌的环境中,取500 g小麦,平铺于干净的塑料薄膜上,用喷壶从左至右对小麦喷洒无菌水,喷完水后,混合均匀,用保鲜膜密封,放入4℃冰箱保存4 d,待水分自然扩散达到平衡,调节水分含量分别为11%、12%、13%、14%、15%。将调节水分后的小麦放入干净的培养盒,取S-烯虫酯混合液,加水配制成浓度为0.25%的S-烯虫酯水溶液,按照1.3.2所得的最佳施药量向小麦中喷洒并搅拌均匀,取同一日龄的谷蠹成虫50头接种到试样中,盒盖上开5 cm×2 cm小口并以滤纸封口防止幼虫逃逸,3 d后将谷蠹成虫通过分样筛全部筛出,将过筛后的小麦倒入原盒,室温条件下培养3个月,每15 d检测一次小麦虫口密度变化。

1.3.4 环境温度对S-烯虫酯防治谷蠹的影响 取500 g小麦,放入干净的培养盒,取S-烯虫酯混合液,加水配制成浓度为0.25%的S-烯虫酯水溶液,按照1.3.2所得的最佳施药量向小麦中喷洒并搅拌均匀,取同一日龄的谷蠹成虫50头接种到试样中,盒盖上开5 cm×2 cm小口并以滤纸封口防止幼虫逃逸,放入恒温恒湿培养箱培养,温度分别控制在25℃、30℃、35℃,湿度为75%,3 d后将谷蠹成虫通过分样筛全部筛出,将过筛后的小麦倒入原盒,继续培养3个月,每15 d检测一次小麦虫口密度变化。

1.3.5 环境湿度对S-烯虫酯防治谷蠹的影响 取500 g小麦,放入干净的培养盒,取S-烯虫酯混合液,加水配制成浓度为0.25%的S-烯虫酯水溶液,按照1.3.2所得的最佳施药量向小麦中喷洒并搅拌均匀,取同一日龄的谷蠹成虫50头接种到试样中,瓶口加盖滤纸封口防止幼虫逃逸,放入恒温恒湿培养箱培养,温度控制在30℃,培养箱湿度分别控制在60%、65%、70%、75%,3 d后将谷蠹成虫通过分样筛全部筛出,将过筛后的小麦倒入原盒,继续培养3个月,每15 d检测一次小麦虫口密度变化。

1.3.6 粮食品质检测 用近红外分析仪对小麦的水分、粗蛋白、粗淀粉进行检测。

1.4 数据处理

数据采用EXCEL记录,由EXCEL进行显著性分析(P=0.05)。

2 结果与讨论

2.1 S-烯虫酯不同用量对防治谷蠹及粮食品质的影响

由表1可知,随着S-烯虫酯用量的增加对谷蠹子代抑制的效果越好,用量为1 mg/kg时谷蠹成虫数随着时间的延长逐渐下降,说明S-烯虫酯明显抑制了谷蠹子代的成长发育,并具有一定的杀虫效果,随着S-烯虫酯用量的增加,抑制效果越显著,并在用量达到7 mg/kg时培养箱培养90 d,无谷蠹生长。

表1 S-烯虫酯不同用量对S-烯虫酯防治谷蠹的影响情况

由图1可知,随着时间的延长,空白对照组的水分呈现前60 d缓慢上升,这与表1谷蠹数量增加的时间吻合,说明这与谷蠹的生理习性有关,谷蠹的卵期、幼虫期、蛹期都在粮粒内部,成虫时钻出。在空白条件下,谷蠹生长没有受到抑制,导致大量的小麦珠心层受损,水分内渗阻力减小,小麦正常吸水路径被破坏,水分可直接通过皮层进入胚乳,导致小麦籽粒水分含量出现增加趋势[9]。成虫从粮粒内部钻出后,由于谷蠹生长到成虫期时,小麦中蛋白质、纤维素很多具有亲水性的基团物质都显著降低,部分小麦籽粒内部被蛀空,多数种皮被不同程度破坏,导致小麦吸湿能力急速降低。而添加了S-烯虫酯的小麦水分有波动,但最终的水分含量变化不大,这是由于S-烯虫酯的添加,抑制了谷蠹的生长,减少了因谷蠹蛀蚀对小麦水分变化的影响,而且S-烯虫酯是按照浓度0.25%加水调配的,对小麦的水分含量有一定影响,但总体水分含量在安全水分范围内,且水分变化小。

图1 S-烯虫酯不同用量下小麦水分的变化情况

由图2可知,随着时间的延长,空白对照组的蛋白含量呈现前60 d缓慢下降,后大幅下降的变化,这是由于谷蠹蛀蚀小麦后胚乳部位损伤最严重,而小麦蛋白质主要存在于胚中[9]。而且在空白条件下,谷蠹生长没有受到抑制,成虫钻出前,虫体蛋白的存在会增加蛋白的测定量,当60 d左右成虫钻出后,蛋白含量就大幅下降。而添加了S-烯虫酯的小麦蛋白质有波动,但最终的蛋白质含量变化不大,这是由于S-烯虫酯的添加,抑制了谷蠹的生长,减少了因谷蠹蛀蚀对小麦胚乳部位的损伤。

图2 S-烯虫酯不同用量下小麦蛋白质含量的变化情况

由图3可知,随着时间的延长,空白对照组和实验组的淀粉含量都呈现先波动后升高的趋势,空白对照组的淀粉含量上升相对快。这是因为谷蠹蛀蚀小麦胚乳和胚部,导致淀粉含量降低,加上前期谷蠹虫体在小麦籽粒内部,导致测定淀粉含量上下波动,当成虫钻出粮粒后,减少了虫体重量,导致淀粉含量升高。而添加了S-烯虫酯的小麦淀粉含量变化较空白组低,这是由于S-烯虫酯的添加,抑制了谷蠹的生长,减少了因谷蠹蛀蚀对小麦胚部的损伤。

图3 S-烯虫酯不同用量下小麦淀粉含量的变化情况

通过单因素方差分析,添加S-烯虫酯对小麦水分、蛋白质和淀粉的P-value值分别为0.017、0.021、0.0029,可知,S-烯虫酯的添加量对小麦水分和蛋白质含量变化的影响显著(0.01

2.2 粮食水分含量对S-烯虫酯防治谷蠹的影响

由表2可知,随着粮食水分含量的增加会影响烯虫酯抑制谷蠹生长的效果,说明粮食水分含量增加,稀释了S-烯虫酯附着粮粒的浓度,从而影响了S-烯虫酯抑制谷蠹生长发育的效果和杀虫效果。

表2 不同粮食水分含量对S-烯虫酯防治谷蠹的影响情况

2.3 环境温度对S-烯虫酯防治谷蠹的影响

由表3可知,S-烯虫酯抑制谷蠹生长发育的效果受环境温度的影响不大。

表3 不同环境温度对S-烯虫酯防治谷蠹的影响情况

2.4 环境湿度对S-烯虫酯防治谷蠹的影响

由表4可知,S-烯虫酯抑制谷蠹生长发育的效果几乎不受环境湿度的影响。结合2.2发现,粮食初期水分含量对S-烯虫酯抑制谷蠹生长发育的效果较明显。这是因为在初期粮食水分有效稀释了S-烯虫酯的浓度,直接影响了第一代成虫的生长发育,而在湿度不同的条件下,粮食水分初期并没有影响到S-烯虫酯的浓度,至第一代成虫的生长发育受到明显的抑制作用。

表4 不同环境湿度对S-烯虫酯防治谷蠹的影响情况

3 结论

本研究首次在海南地区实验室常温常湿条件下研究S-烯虫酯对谷蠹的防治效果及粮情影响,并探讨了不同粮食水分、环境温度、环境湿度下S-烯虫酯对谷蠹的防治效果影响。结果表明:S-烯虫酯对谷蠹的防治效果良好,在用量达到7 mg/kg时谷蠹实现零生长,减少了害虫对小麦的侵蚀,有效减缓了小麦品质劣变;S-烯虫酯防治谷蠹的效果受粮食水分的部分影响,不受环境温湿度的影响。在实仓应用时需注意施药前粮食水分的控制。