微生物源和植物源杀虫剂对斜纹夜蛾幼虫杀虫活性及特征研究

李芳，张珏锋，钟海英，陈建明

(浙江省农业科学院 植物保护与微生物研究所，浙江 杭州 310021)

斜纹夜蛾(SpodopteralituraFab.)属于鳞翅目(Lepidoptera)，夜蛾科(Noctuidae)，是一种世界性分布的暴食性农业害虫，此虫食性广泛，危害植物达99科290多种，对农作物尤其是蔬菜生产构成严重威胁，其中以十字花科和水生蔬菜为主[1-2]。目前，斜纹夜蛾的防治仍以化学药剂为主，长时间连续用药导致其对多种传统化学农药产生了不同程度的抗性[3-4]，尤其对常用的拟除虫菌酯类、有机磷类和氨基甲酸酯类的杀虫剂产生了较高的抗性[5]。同时，化学杀虫剂毒性高，残留量大，对人类健康和生存环境都存在较大威胁。因此，为了降低斜纹夜蛾对传统农药抗药性增加造成的危害，减少化学农药对食品和环境安全的影响，积极寻找高效低毒的生物农药对斜纹夜蛾进行防治是目前绿色蔬菜生产亟须解决的问题。

植物源以及微生物源杀虫剂是近年来受到广泛关注的生物农药。微生物源杀虫剂是在特定条件下具有杀虫效果的活体微生物或者微生物代谢产物[6-7]，植物源杀虫剂是提取植物次生代谢物制成对害虫有灭杀或抑制效果的生物制剂[8-9]。对比化学药剂，无论植物源还是微生物源杀虫剂均对环境友好，对人畜和天敌危害较小，不易产生抗体，有益于生态结构的动态平衡，但却存在药效发挥慢限制防效的缺点。现有研究表明，一些生物农药具有防治斜纹夜蛾的功效，如核型多角体病毒可以影响斜纹夜蛾幼虫体酯酶和酚氧化酶的活性[10]，鱼藤酮和苦参碱对为害烟草的烟青虫和斜纹夜蛾有较好的田间防效[11]，印楝素、假蒟提取物以及苦瓜叶提取物均对斜纹夜蛾毒力发挥有显著的抑制作用[12-14]。

本研究选择了6种微生物源和4种植物源杀虫剂，虽然已有报道对其中一些药剂防治斜纹夜蛾的效果进行室内验证[15-16]，但缺乏综合比较以及对药剂药效发挥规律的研究。本实验将综合评价不同浓度药剂对斜纹夜蛾二龄幼虫的室内防效，总结不同类型药剂药效发挥规律，比较不同类型药剂对斜纹夜蛾的防治效果，筛选出高效药剂，为田间斜纹夜蛾的防治提供参考。

1 材料与方法

1.1 供试昆虫

斜纹夜蛾收集自田间莲藕叶片，在室内不接触任何药剂的情况下连续饲养多代，饲养条件：温度为28 ℃±2 ℃，光周期为14 h∶10 h，相对湿度为(75±5)%，挑选大小一致、健康的二龄幼虫为实验材料。

1.2 供试农药

10种供试的药剂有效成分、类别和生产厂家详见表1。推荐浓度以各农药说明书的推荐浓度为准，并以每667 m250 L水进行浓度换算，根据推荐浓度，设置合适的实验浓度范围。

表1 10种药剂商品信息和实验浓度

1.3 实验方法

根据每个药剂的推荐浓度设计4个实验浓度，每个实验处理40头二龄幼虫，重复3次，清水处理为对照。实验处理采用浸泡法，取备好的二龄幼虫浸入到相应浓度药物中10 s，然后挑入到放有莲叶的培养皿中，置于恒温培养箱内饲养。25 ℃连续观察7 d，记录每组处理的死亡虫数。

1.4 数据分析

根据获得的死亡虫数计算累计死亡率：累计死亡率为累计死亡虫数减去对照累计死亡虫数除以40与累计死亡总虫数之差再乘以100。同时利用DPS软件中时间-剂量-死亡模型计算半致死剂量(LC50)和半致死时间(LT50)，并进行单因素方差分析及Tukey HSD多重比较检验[17]。

2 结果与分析

2.1 不同生物农药对斜纹夜蛾幼虫的累计死亡率比较

图1显示6种微生物源杀虫剂和4种植物源杀虫剂处理下的斜纹夜蛾幼虫累计死亡率，发现累计死亡率均随药物浓度增加而升高，但不同药剂的死亡率变化趋势各不相同。微生物源杀虫剂中，仅高浓度的核型多角体病毒(0.67 mL·L-1和1.33 mL·L-1)和苏云金杆菌(1.33 mL·L-1)的累计死亡率在第3天达到100%，其余4种药剂在7 d观察期内均未达到100%致死率。阿维菌素、核型多角体病毒以及苏云金杆菌的每个药剂浓度均在第3天达到最高致死率，药效发挥集中在3 d内。真菌类杀虫剂的累计死亡率在7 d的观察期内呈逐渐上升趋势，金龟子绿僵菌、球孢白僵菌和淡紫青霉菌不同浓度在第一天的累计死亡率均较低，最高浓度在第7天的累计死亡率分别为46.67%、39.17%和49.17%。

A～F分别表示 6种微生物源杀虫剂处理下的斜纹夜蛾幼虫累计死亡率；G～J分别表示 4种植物源杀虫剂处理下的斜纹夜蛾幼虫累计死亡率。

4种植物源杀虫剂最高浓度在7 d观察期内累计死亡率分别为91.7%、26.7%、87.5%和61.7%，药效发挥均集中在4 d内，4 d后均处于较稳定的平台期。此外，除虫菌酯和鱼藤酮的不同浓度药剂在第一天已有差异显著的致死效果，最高浓度在第一天的累计死亡率已经分别达到86.7%和78.3%。

2.2 不同生物农药对斜纹夜蛾幼虫的半致死时间比较

图2显示6种微生物源和4种植物源杀虫剂对斜纹夜蛾幼虫的LT50均是随药物浓度增加而减小。6种微生物源杀虫剂中，阿维菌素、金龟子绿僵菌、球孢白僵菌以及淡紫青霉菌不同浓度的LT50均具有显著性差异，最高浓度的LT50分别为0.66、5.78、10.19、5.54 d，其中真菌类杀虫剂的LT50均超过了5 d。核型多角体病毒和苏云金杆菌分别在1 mL·L-1以及1.33 mL·L-1的浓度下LT50没有显著性差异，其中1.33 mL·L-1的浓度下LT50都为1.074 d。

A～F分别表示 6种微生物源杀虫剂处理下斜纹夜蛾幼虫的半致死时间；G～J分别表示4种植物源杀虫剂处理下斜纹夜蛾幼虫的半致死时间。柱上无相同小写字母表示组间差异显著(P<0.05)，图3同。

4种植物源杀虫剂中，苦参碱、鱼藤酮以及蛇床子不同浓度的LT50均具有显著性差异，最高浓度的LT50分别为33.066、0.046以及2.890 d。除虫菌酯在1.6～2.0 mL·L-1的LT50没有显著性差异，其第一天的累计死亡率已经达到76.67%～86.67%，最高浓度的LT50仅为0.000 22 d。

2.3 不同生物农药对斜纹夜蛾幼虫的半致死浓度比较

如图3所示，6种微生物源和4种植物源杀虫剂对斜纹夜蛾幼虫的LC50随施药时间的延长均有下降趋势，但是每个药剂的变化各不相同。在6种微生物源杀虫剂中，阿维菌素和苏云金杆菌在3 d后的LC50不再随施药时间的延长而改变，即药物浓度的差异不再影响死亡率，它们在第3天的LC50分别为0.46 mL·L-1和0.55 mL·L-1。核型多角体病毒以及淡紫青霉菌在第2天后的LC50不再改变，在第2天的LC50分别为0.58 mL·L-1和0.024 g·L-1。金龟子绿僵菌和球孢白僵菌的LC50随施药时间的延长变化较大，分别在第6天和第5天后终止变化，此时LC50分别为0.008 9 g·L-1和0.023 0 g·L-1。

A～F分别表示6种微生物源杀虫剂处理下斜纹夜蛾幼虫的半致死浓度；G～J分别表示4种植物源杀虫剂处理下斜纹夜蛾幼虫的半致死浓度。

在4种植物源杀虫剂中，施药时间延长未对除虫菌酯的LC50造成影响，第1天的LC50为1.077 mL·L-1。苦参碱的LC50在第2天后再未发生显著性变化，第2天的LC50为2.180 mL·L-1。蛇床子和鱼藤酮的LC50均在第4天终止了变化，在第4天的LC50分别为1.810和1.045 mL·L-1。

3 讨论与结论

本研究挑选了6种微生物源和4种植物源杀虫剂，不同以往的研究报道中药物仅选择单一浓度[15-16]，本文针对药物的推荐使用浓度设置了实验浓度范围，通过对不同浓度下的累计死亡率、半致死时间和半致死浓度的比较，分析不同类型杀虫剂的杀虫活性及特征。

在6种微生物源杀虫剂中，阿维菌素为阿维菌素链霉菌发酵产生，为抗生素类杀虫剂，其亚致死剂量不仅影响斜纹夜蛾3龄幼虫的生长发育和繁殖，还会影响解毒酶系的功能[18]。核型多角体病毒以及苏云金杆菌分别为病毒类和细菌类杀虫剂，核型多角体病毒可以影响斜纹夜蛾幼虫体酯酶和酚氧化酶的活性[10]，对宿主子代有弱化作用[19]，并且具有较好的田间防治效果[20]。3龄斜纹夜蛾在苏云金杆菌原液处理下在72 h后全部死亡[21]。金龟子绿僵菌、球孢白僵菌以及淡紫青霉菌为真菌类杀虫剂，仅有报道显示，金龟子绿僵菌和球孢白僵菌被用于防治斜纹夜蛾。这些报道均对药剂的作用机制进行了研究，但并未对斜纹夜蛾的室内防效进行集中分类比较[6-7，22-23]。本文集中研究了4类植物源杀虫剂，分析药剂的室内防效和杀虫规律，以及6种微生物源杀虫剂在防治斜纹夜蛾时表现出的不同杀虫特点，发现较高浓度的核型多角体病毒和苏云金杆菌对斜纹夜蛾具有100%的致死率，在3 d内能发挥药效，是效果较理想的药剂。其次是阿维菌素，虽最高浓度仅有60.35%的致死率，但也能在3 d内发挥药效。最后是真菌类杀虫剂，由于其致病机制的制约，药效发挥较缓慢，虽然有研究表明，球孢白僵菌和金龟子绿僵菌对斜纹夜蛾均具有较好的防治效果[22-23]，但其研究中使用的是实验室培养产生的纯菌剂，活力较高且菌剂较纯，致死效果较好。本研究使用的是田间常用的商品化菌剂，制造、运输以及储存过程均会影响菌剂药效的发挥，制约真菌类杀虫剂发挥毒力。

4种植物源杀虫剂中，除虫菌酯是从除虫菊花朵中提取的活性物质，属神经毒剂[24]。苦参碱主要存在于豆科植物苦参的根中，蛇床子是从蛇床、欧前胡等传统中草药中提取的香豆素类化合物，这3种药剂作用方式均以触杀为主[25-26]。鱼藤酮是一种广谱的杀虫剂，具有触杀和胃毒的作用[27]。罗俊欢等[26]报道针对3龄幼虫以浸叶法处理，苦参碱的LC50为2.325 mg·L-1，鱼藤酮的LC50为28.379 mg·L-1，苦参碱的毒力更强，但在何晓婵等[16]的报道中，相同的方式处理下，在单一浓度的死亡率衡量下鱼藤酮的防治效果优于苦参碱。由此可见，药剂厂家、实验浓度以及药效衡量方式的差异均有可能造成了实验结果的差异。在本研究中扩大了实验浓度，并且通过累计死亡率、半致死时间和半致死浓度共同衡量药剂的药效，同时与不同类型的药剂进行对比，总结药剂药效发挥规律。在4种植物源杀虫剂防治斜纹夜蛾的过程中，最高浓度的累计死亡率由高到低依次为除虫菌酯、鱼藤酮、蛇床子和苦参碱，药效发挥均集中在4 d内，虽然均未达到100%的致死率，但除虫菌酯和鱼藤酮最高浓度在第一天的累积死亡率已经分别达到86.7%和78.3%，且最高浓度的半致死时间均较低，其次为蛇床子和苦参碱。同时施药时间延长未对除虫菌酯的半致死浓度造成影响，而苦参碱的半致死浓度在第2天后再未发生显著性变化。蛇床子和鱼藤酮的半致死浓度均在第4天终止了变化。因此，在4种植物源杀虫剂中，除虫菌酯杀虫效果最佳，其次为鱼藤酮。

目前虽有许多不同药剂对斜纹夜蛾室内防治效果的报道，但是各种报道中药剂的剂型、厂家、使用浓度、施药方式、虫龄以及实验药剂范围的差异制约了各类药剂之间的比较，降低了参考性，因此，在研究药剂的室内防治效果时，应增大药剂的浓度范围，对药效和药效的发挥规律进行分析。综合分析本实验中10种绿色杀虫剂的防治效果，核型多角体病毒和苏云金杆菌的致死率高，而除虫菌酯药效发挥较快，真菌类药剂可以持续性发挥药效，因此，可以根据药剂不同的致病特征，结合田间斜纹夜蛾的具体发生情况，选择适宜的药剂进行防治，同时还可以通过药剂配合使用，增加杀虫作用方式，增强杀虫效果，降低斜纹夜蛾的抗药性，减轻杀虫剂对环境和蔬菜品质的影响，为代替化学药剂提供参考。