全 文 :农业环境科学学报 2007, 26(增刊):639-642
JournalofAgro-EnvironmentScience
南瓜叶防治菜粉蝶幼虫的药效评价及成本分析
吴 迪1 , 徐 锐2 , 庄 辉3 , 况荣平1, 2
(1.西南林学院保护生物学学院 ,云南 昆明 650224;2.云南大学生命科学学院 , 云南 昆明 650091;3.西南林学院人文
社会科学系 , 云南 昆明 650224)
摘 要:通过实验室研究和大田试验对收集自我国民间的土农药———南瓜叶榨取液防治芥蓝菜粉蝶幼虫的药效进行
验证和经济方面的分析评价。实验室研究结果表明:南瓜叶榨取液防治菜粉蝶主要作用机制是抑制其取食 ,在 12 h和
24 h的取食抑制中浓度 FRC50(FeedingRestrainContent)分别为 511.321 4和 484.344 1 mg· L-1;12 h和 24 h菜粉蝶
幼虫对浸渍过榨取液芥蓝叶片的非选择性拒食率和选择性拒食率分别为 66.00%、57.75%和 56.04%、56.52%。 大田
试验结果表明:在第 2、5、 7d,榨取液对于芥蓝的保叶效果分别达到了 48.17%、65.82%和 70.46%;对虫害的防治效果
分别达到了 97.58%、86.98%和 90.72%。经济分析结果显示:用土农药防治菜粉蝶 , 亩产芥蓝利润值最高 , 比不进行
防治生产方式增加 116.35元。
关键词:土农药;南瓜叶;菜粉蝶幼虫;药效评价;成本分析
中图分类号:S482.1 文献标识码:A 文章编号:1672-2043(2007)增刊 -0639-04
EvaluationonAntifeedantActivityofExtractfromPumpkinLeafAgainstPierisrapaeL.andCost-
Benefits
WUDi1 , XURui2 , ZHUANGHui3 , KUANGRong-ping1 , 2
(1.FacultyofBiologyConservation, SouthwestForestryUniversity, Kunming650224, China;2.ColegeofBiologicalscience,
YunnanUniversity, Kunming650091, China;3.DepartmentofHumanitiesandSocialsciences, SouthwestForestryUniversity,
Kunming650224, China)
Abstract:Juice, squeezedfrompumpkinleaf, hasbeenfoundtoberegardedasagoodindigenouspesticidetocontrolPieris
rapaeL.inorganicagriculture.Theresearchresultsfromlaboratoryexperimentindicatedthatpumpkinleafcouldbeusedto
controllinnaeusmainlythroughfunctionofantifeedant.Itwasdiscoveredthatin12 hand24h, feedingrestraincontentswere
511.321 4mg· L-1 and484.344 1 mg· L-1 , respectively.Selectiveandunselectiveanti-feedingrateswere66.00%,
57.75%, 56.04% and56.52%, andfromafieldpractice, indicatingthatat2d, 5 d, 7d, theefectsofprotectionwere48.
17%, 65.82% and70.46%, andtheefectonthepestscontrolwere97.58%、86.98% and90.72%, respectively.Analysis
ofcost-benefitindicatedthattheprofitofusingtheindigenouspesticideswasthehighestamongalplantprotectionpracticed
methods.
Keywords:indigenouspesticide;pumpkinleaves;PierisrapaeL.;controlefects;cost-benefit
病虫害问题是有机农业中最重要且最难以解决的
问题 。目前 ,能够应用于有机种植的病虫害防治措施
多数局限于采用生物农药防治 ,但购买生物农药的成
本往往高出化学农药许多倍 ,难以为广大农户所接受。
因此 ,极大地限制了有机农业的健康持续发展[ 1、2] 。
中国民间流传着许多病虫害防治的土办法 ,这些
收稿日期:2007 -05-26
作者简介:吴 迪(1981— ),男 ,河北清河人 ,在读硕士研究生 , 主要从
事植物保护的研究。 E-mail:forthsky@gmail.com
通讯作者:徐 锐 E-mail:eco watch@ 126.com
土办法生产出的农药 ,我们且称之为土农药 。土农药
取材于自然界的动 、植物 ,甚至矿物质 ,不含人工化学
成分 ,对环境友好 ,对人类健康;土农药资源丰富 ,取
之不尽 ,制作简便 、经济适用 ,针对性强且不易产生抗
药性 。特别是从植物中提取和分离控制害虫的生物
活性物质已成为害虫防治的一个世界性的趋势[ 3、4] 。
因此 ,将土农药防治病虫害技术引入到有机农业生产
中具有重要的生态价值和经济 、社会效益。
但是 ,土农药多数是具有地域性的民间实用技
术 ,比较零散 ,缺乏类似现代科学技术的科学性和系
统性 ,而且目前的报道 ,大多数只是土农药制作方法
的简要介绍 ,极少进行实际药效的验证和科学原理的
探索 ,更缺乏针对土农药对于生态 、经济 、社会等各方
面影响的评估工作[ 5] 。
本论文选取收集自云南农村地区的采用南瓜叶
防治害虫的方法 [ 6] ,通过开展实验室南瓜叶榨取液对
芥蓝菜粉蝶幼虫取食行为 、拒食行为影响的研究 ,以
及采取田间药效试验研究等多种方式对该种土农药
防治病虫害的实际药效进行验证 ,进一步进行了经济
方面的评价分析。希望此研究结果能够为今后更广
泛地开展土农药防治病虫害技术研究 ,为最终实现土
农药防治病虫害技术的系统化 、科学化提供参考。
1 材料与方法
1.1材料
南瓜叶选取云南省本地品种 ,取新鲜茎叶捣碎后
过滤配成原液待用。榨取液原液浓度 TS(TotalSolid)
为 2 800 mg· L-1。
菜粉蝶 [ Pierisrapae(linnaeus)] ,幼虫(又称菜青
虫)采自未经农药污染过的芥蓝菜地 ,饲养观察待用 。
饲养试虫及实验用芥蓝叶片均采自昆明市团结
乡好宝箐有机农场。
1.2方法
1.2.1抑制取食行为研究
把大小一致的 4龄菜粉蝶幼虫每 30头放入用铁
丝支好的 60目纱网内 ,封口 。将榨取的南瓜茎叶汁
液原液配制成梯度浓度 ,分别为 2倍液 、4倍液 、8倍
液 、16倍液 ,另设清水对照(CK),用手持喷雾器喷雾 ,
至纱网内所垫滤纸完全变潮湿后将试虫取出静置 ,待
4 h后 ,取活泼试虫放于事先准备好的下垫滤纸保湿
培养皿内备用。
参照慕立义叶碟法(MuLY, 1994)[ 7] ,用打孔器
将洗净晾干的芥蓝叶片钻成直径 2 cm的叶碟 ,分别
放于上述培养皿 ,每皿 5片 。每个处理重复 10次 ,分
别于处理后一定时间用叶面积测定仪测定取食叶片
面积。
取食抑制率(%)=Sc-StSc ×100%
式中:Sc为对照组取食叶片面积;St为处理组取食叶
片面积 。
1.2.2拒食行为影响研究
1.2.2.1非选择性拒食
采用慕立义叶碟法 ,配制浓度为 700 mg· L-1的
南瓜茎叶榨取液 。用打孔器将洗净晾干的芥蓝叶片
钻成直径 2 cm的叶碟 ,于上述榨取液中浸渍 1 s后取
出 ,放入垫好滤纸直径 9 cm的保湿培养皿中 ,每皿 5
片 ,然后投放大小一致 、饥饿 4 h的活泼菜粉蝶 4龄幼
虫一头 ,实验采取 10次平行 , CK用清水浸渍。分别
于处理后一定时间用叶面积测定仪测定取食面积 。
非选择性拒食率(%)=Sc-StSc ×100%
式中:Sc为对照组取食叶片面积;St为处理组取食叶
片面积。
1.2.2.2选择性拒食
采用慕立义叶碟法 ,每皿放入 6片叶碟 , 3片采
取上述 4倍液药剂处理办法 ,另外 3片设为清水处理
的对照 ,具体实验方法同上 [ 8、11] 。
选择性拒食率(%)=Sc-StSc+St×100%
式中:Sc为未处理叶片被取食面积;St为处理叶片被
取食面积 。
1.2.3田间小区试验
试验于 2006年 9月 3日至 11日在昆明市团结
乡好宝箐有机农场内的芥蓝菜地内进行。用南瓜叶
原汁 4倍液 ,对照喷清水 ,共 2个处理(小区),每处理
设 4个重复 ,每个小区 20 m2 ,每处理共 80 m2。按照
每 667 m2喷药量 50 kg的剂量 ,用 SX-16型背负式
喷雾器按清水 、4倍液的顺序依次喷雾 。按照双盲实
验的原则 ,喷雾人员聘请试验小组外的农民 ,每个小
区实际喷雾情况与调查人员隔离 。分别于药前 、药后
第 2、5、7 d各调查一次 。每个小区固定 5个点 ,每点
调查 3株芥蓝 ,调查内容包括各虫龄虫口数 ,各级危
害叶片数 [ 13 ~ 16] 。被害叶片分 6级 ,分级标准如下(Li
HX, 2005)[ 12] :0级完整无损;1级被取食面积≤1/
5;1 /5<2级被取食面积≤2/5;2/5 <3级被取食面积
≤3 /5;3 /5 <4级被取食面积≤4/5;5级被取食面积
>4 /5。按如下公式计算保叶效果和防治效果(Wang
XY, 1999)[ 8] :
叶片被害指数 =
∑ (叶片被害级数 ×相应叶片数)
总叶片数 ×5(最高叶片被害级数)×100%
保叶效果 =
CK区 -处理区叶片被害指数增长值
CK区叶片被害指数增长值 ×100%
叶片被害指数增长值 =处理后 -
处理前叶片被害指数虫害指数 =∑n=5i=1yici
640 吴 迪等:南瓜叶防治菜粉蝶幼虫的药效评价及成本分析 2007年 10月
其中 , i为虫龄 , yi为各龄期虫口密度 , ci为取食系数 ,
c1-3 =0.029 2, c4 =0.128 9, c5 =0.841 9。
防治效果 =
CK区 -处理区虫害指数增长值CK区虫害指数增长值 ×100%
虫害指数增长值 =
处理后虫害指数 -处理前虫害指数
1.2.4经济评价
通过经济分析比较使用土农药 、成品生物农药和
化学农药防治菜粉蝶的经济效益。土农药 、成品生物
农药的调查结果取自好宝箐有机农场 ,生物农药为苏
云金杆菌粉剂(武汉天惠生物工程有限公司),化学农
药为吡虫啉(江苏康鹏农化有限公司),调查结果取自
团结乡乐居村村民[ 17] 。
1.2.5统计分析方法
本研究所有的统计学分析全部采用软件
SPSS13.0进行 。
2 结果与分析
2.1抑制取食
抑制取食试验结果(表 1)表明接触过南瓜茎叶
榨取液后 ,会对菜粉蝶的取食能力产生抑制作用 。在
12 h和 24 h的取食抑制中浓度 FRC50 (FeedingRe-
strainContent)分别为 511.321 4和 484.344 1 mg·
L-1。取食抑制中浓度和取食抑制 95%的质量浓度
在 12 h和 24 h之间无显著差异 ,但取食抑制 95%的
质量浓度比取食抑制中质量浓度明显提高 ,一般高出
3倍 。因此 ,在实际应用中应综合防治效果和经济效
益两方面的因素 ,宜采取既有效控制害虫又不会造成
危害的施用剂量 ,本试验中统一采取 700 mg· L-1的
药剂浓度。
表 1 南瓜茎叶榨取液对菜粉蝶取食能力影响测定结果
Table1 Antifeedantactivityofextractfrom
pumpkinleafagainstPierisrapaeL.
时间
/h 回归方程 相关系数
FRC50
/mg· L-1
FRC95 /
mg· L-1
12 y=18.043 +0.061 3x 0.973 3 511.321 4 1 355.416
24 y=27.478 +0.046 5x 0.985 6 484.344 1 1 452.086
注:FRC50 (FeedingRestrainContent50)取食抑制中浓度;FRC95
(FeedingRestrainContent95)95%取食抑制浓度。
值得注意的是 ,喷洒药剂后菜粉蝶幼虫在 2倍浓
度和 8倍浓度处理下出现个体死亡 ,死亡率分别为
5%和 15%。说明南瓜叶对菜粉蝶发生作用的主要机
制在于抑制取食 ,而非触杀 。
2.2拒食作用
拒食作用试验结果(表 2)显示 , 700 mg· L-1剂
量的药剂处理过的叶片会对菜粉蝶产生强烈的拒食
作用 。无论在非选择性拒食实验还是选择性拒食实
验中 , 12 h和 24 h菜粉蝶对不同处理芥蓝叶片的取
食面积均存在显著差异 ,菜粉蝶的非选择性拒食率和
选择性拒食率分别为 66%、 57.75%、 56.04%、
56.52%。
表 2 南瓜茎叶榨取汁液对菜粉蝶的拒食行为影响
Table2 Antifeedantefectsofextractfrom
pumpkinleafonPierisrapaeL.
时间 /h 取食面积 /%
TS(700 mg· L-1) CK
食率
/%
非选择性拒食 12 13.60 40.00 66.00
24 28.40 64.65 56.04
选择性拒食 12 3.75 14.00 57.75
24 7.50 27.00 56.52
注:TS(TotalSolid)总固体量;CK(controlcheck)对照。
2.3田间试验
在田间试验中 ,无论叶片被害指数增长值 ,还是
虫害指数增长值 ,用南瓜叶汁喷洒的地块较之对照其
危害程度均下降很多(表 3)。在第 2、5、7 d,保叶效
果分别达到了 48.17%、65.82%、70.46%,呈逐渐递
增的趋势 ,这说明南瓜叶对菜粉蝶幼虫的控害效果是
逐渐显现的;对虫害的防治效果分别达到了 97.58%、
86.98%和 90.72%,这说明南瓜叶汁对菜粉蝶幼虫的
防治能够达到预期效果 ,可以作为大田菜粉蝶的防治
技术推广使用 。不同防治办法的经济成本分析见表
4。
3 讨论
无论受药剂影响的菜粉蝶幼虫的取食试验还是
菜粉蝶幼虫对于浸渍过药剂芥蓝叶片的拒食行为试
验 ,南瓜茎叶的榨取液都体现了对菜粉蝶幼虫良好的
防治效果 ,而且透过处理后 12 h和 24 h的观察值 ,防
治效果没有显著性差异 。作者还发现 ,南瓜叶汁对于
斜纹夜蛾和小菜蛾的 4龄幼虫同样有较强的拒食和
抑制取食活性 。因此 ,南瓜叶在实际生产上具有很好
的应用前景。
在拒食试验后 ,继续采用浸渍南瓜叶的芥蓝叶片
饲喂试虫 ,直至化蛹 ,发现经过南瓜叶处理过的试虫
能够继续取食 ,除个别死亡外 ,其他的能够正常化蛹 ,
但化蛹时间延迟 ,而且蛹的健壮程度较之用新鲜叶片
641第 26卷增刊 农 业 环 境 科 学 学 报
表 3 700 mg· L-1南瓜茎叶榨取液对菜粉蝶的田间防效
Table3 Controllingeffectsofextractfrompumpkinleafontheinsect
时间 /d 处理 叶片被害指数增长值 保叶效果 /% 虫情指数增长值 防治效果 /%
2 CK 0.062 6 — 1.002 4 —
700 mg· L-1 0.032 4 48.17 0.024 2 97.58
5 CK 0.120 3 — 1.941 6 —
700 mg· L-1 0.041 1 65.82 0.252 8 86.98
7 CK 0.171 3 — 2.854 0 —
700 mg· L-1 0.050 6 70.46 0.264 9 90.72
表 4 不同防治办法防治菜粉蝶经济成本分析
Table4 AnalysisofcostsincomparisonforvariouscontrolingproceduresagainstPierisrapaeL.
防治办法 产出 防治成本产量 /kg 价格 /元· kg-1 药剂成本 /元 制作费用 /元(材料 、人工) 喷施成本 /元(人工) 施药次数
利润增加
值 /元
CK 402 1.95 0 0 0 0 —
IP 475 1.95 0 10 3.00 2 116.35
CP 515 1.50 5.00 3.00 3.00 2 15.00
BP 483 1.95 20.00 3.00 3.00 2 105.95
注:CK(controlcheck)对照;IP(indigenouspesticide)南瓜叶土农药;CP(chemicalpesticide)成品化学农药;BP(biologicalpesticide)成品生物农药。
饲喂的对照组明显下降 ,成虫羽化后 ,其中大部分不
能正常展翅 。这说明在南瓜叶的拒食作用下 ,菜粉蝶
的正常生长发育受到了抑制。
田间试验结果表明 , 700 mg· L-1的南瓜叶汁对
于芥蓝菜粉蝶有明显的防治效果和保叶效果 。但南
瓜叶不能直接将菜粉蝶杀死 ,只能暂时抑制其取食 ,
而药效过后害虫还可以继续取食新长出的菜叶。此
外 ,南瓜叶汁的使用浓度偏高 ,用量大 ,可以适当添加
一些表面活性物质降低药液表面张力 ,提高药物在植
物体表的附着 、湿润 、扩展性能 ,从而提高药效 [ 5] 。
南瓜叶使用方便 ,原料来源广泛 ,用于替代化学
农药经济实惠 ,且能够明显增加效益 (表 4)。同时 ,
南瓜叶作为植物源农药 ,对人畜安全 ,对环境无害 ,可
广泛应用于有机农业 、生态农业中的病虫害防治 ,具
有广阔的开发利用前景。
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642 吴 迪等:南瓜叶防治菜粉蝶幼虫的药效评价及成本分析 2007年 10月