全 文 : 收稿日期: 1999-08-02
基金项目: 国家“九五”攻关项目“松毛虫灾害持续控制技术研究”部分内容
作者简介: 赵同海( 1965-) ,男,河北大名人,助理研究员.
文章编号: 1001-1498( 2000) 02-0213-04
温度对 B. t杀虫剂防治马尾松毛虫效果的影响
赵同海, 张永安, 王玉珠, 严东辉, 陈昌洁, 王贵成
(中国林业科学研究院森林生态环境与保护研究所,北京 100091)
关键词: B . t杀虫剂 ; 温度; 马尾松毛虫; 防治
中图分类号: S763. 42+ 1. 064 文献标识码: A
松毛虫 ( Dendrol imus spp. )是我国第一大森林害虫, 其中马尾松毛虫 ( D . p unctatus
( Walker) )占很大比例。由于苏云金芽孢杆菌( Bacil lus thur ingiensis Berliner ,简称 B . t )杀虫
剂对松毛虫的危害具有良好的防治效果,因此在松毛虫灾害的治理中 B. t杀虫剂倍受重视,并
广为推广应用 [ 1]。但在利用 B . t杀虫剂防治越冬代的松毛虫时,发现其防治效果不佳, 可能是
当时气温较低所致。本研究就是针对不同温度下B . t杀虫剂对松毛虫的防治效果进行的,旨在
为利用 B . t杀虫剂防治越冬代松毛虫提供理论依据。
1 材料与方法
1. 1 试虫
1999年 4月从安徽宣州古泉林场采集越冬代的马尾松毛虫茧,在室内使之羽化并交尾产
卵。卵表经 1%次氯酸纳( NaClO3 )溶液消毒 2 m in,所孵幼虫用新鲜松树针叶饲养。
1. 2 B. t杀虫剂来源
试验应用由江苏苏州生物工程公司生产的 B . t杀虫剂菌粉( 16 000 IU·mg- 1 )。
1. 3 试验处理
分 4个温度梯度处理,分别是 15、20、25、30℃;每温度梯度处理用虫 60头, 其中 30头用
于 B. t 杀虫剂处理, 30头用做对照,各温度梯度处理所用的 B. t 杀虫剂剂量均相同。当马尾松
毛虫幼虫生长至 4龄时,用浸过 B . t杀虫剂 800倍稀释液并晾干的松树针叶饲喂处理用虫,用
经蒸馏水浸洗并晾干的松树针叶饲喂的幼虫作为对照; 然后置于不同温度梯度的光照培养箱
中,每 2 d 更换新叶,并检查死亡率, 6 d结束实验。换叶的同时,取出虫粪并称重, 然后依据实
际幼虫数统一换算成每 10头幼虫所排虫粪量。
2 结果与分析
2. 1 不同温度下 B . t杀虫剂对马尾松毛虫幼虫的杀虫效果
不同温度下 B. t杀虫剂对马尾松毛虫幼虫杀虫效果有明显影响, 从表 1、图 1可以看出,
温度越低,幼虫的死亡率越低,杀虫效果越差。4个温度梯度处理结果表明, 20℃是一个界限,
林业科学研究 2000, 13( 2) : 213~216
For est R esear ch
等于或高于 20 ℃, B. t 杀虫剂在使用同一剂量情况下, 对 4龄马尾松毛虫幼虫的杀死效果较
明显, 20、25、30 ℃下, 6 d幼虫的死亡率分别为 73. 33%、90%和 93. 33% , 15 ℃时 B. t 杀虫剂
的效果较差, 6 d幼虫的死亡率为 23. 33%。由此可得出结论, 在利用B . t杀虫剂防治马尾松毛
虫时,环境温度不得低于 20 ℃,否则将达不到理想的防治效果。
表 1 不同温度下 B. t杀虫剂对马尾松毛虫幼虫的杀虫效果
处 理 试虫数/头
死 亡虫 数 / 头
2 d 3 d 4 d 5 d 6 d
总死亡
虫数/头
总死亡
率/ %
15 ℃ 对照 30 0 0 0 0 0 0 0
B . t 30 0 0 1 0 6 7 23. 33
20 ℃ 对照 30 0 0 0 0 0 0 0
B . t 30 5 4 10 1 2 22 73. 33
25 ℃ 对照 30 0 0 0 0 0 0 0
B . t 30 16 4 4 2 1 27 90
30 ℃ 对照 30 0 0 0 0 0 0 0
B . t 30 15 5 5 2 1 28 93. 33
图 1 不同温度下 B. t 杀虫剂对马尾松毛虫
幼虫的杀虫效果
图 2 不同温度下马尾松毛虫幼虫及 B . t处理
马尾松毛虫幼虫排粪量的变化
2. 2 不同温度对马尾松毛虫幼虫取食量的影响
马尾松毛虫幼虫的排粪量, 与其取食量和生理状态直接相关, 本研究采用排粪量作为衡量
表 2 不同温度下 B. t 杀虫剂对马尾松毛虫幼虫排粪量的影响
处 理 平 均每 10 头幼 虫排 粪量 / g
2 d 4 d 6 d 总排粪量/ g
15 ℃ 对照 0. 27 0. 27 0. 24 0. 78
B . t 0. 05 0. 02 0. 01 0. 08
20 ℃ 对照 0. 43 0. 40 0. 43 1. 26
B . t 0. 05 0. 04 0. 03 0. 12
25 ℃ 对照 0. 63 0. 43 0. 60 1. 66
B . t 0. 07 0. 05 0. 03 0. 15
30 ℃ 对照 0. 53 1. 17 1. 07 2. 77
B . t 0. 07 0. 06 0. 04 0. 17
214 林 业 科 学 研 究 第 13卷
幼虫取食量和生理状态的指标。不同温度对马尾松毛虫幼虫的取食有明显影响,随着温度降
低,幼虫的取食受到抑制。从表 2、图 2各温度梯度处理中可看出, 对照马尾松毛虫幼虫的排粪
量随温度的降低而减少,不同温度梯度处理间差异非常显著。从 30℃到15℃, 平均每10头幼
虫 6 d的排粪量从 2. 77 g 到 0. 78 g, 减少 72%。这说明,虽然马尾松毛虫幼虫较为耐寒,较低
的温度仍不利于它的生长发育。
2. 3 不同温度下 B. t杀虫剂对马尾松毛虫幼虫取食的抑制作用
不同温度梯度处理中,饲喂 B . t杀虫剂处理松树针叶的马尾松毛虫幼虫的取食均受到抑
制。从表 2和图 2均可以看出, 15、20、25 ℃和 30 ℃下,施用 B . t杀虫剂的马尾松毛虫幼虫平
均每 10头 6 d 的排粪量分别为 0. 08、0. 12、0. 15、0. 17 g, 分别低于其各对照处理 89. 74%、
90. 48%、90. 96%、93. 86%, B. t 杀虫剂对马尾松毛虫幼虫取食的抑制作用非常明显,不同温
度处理间在这一点上的表现是一致的。随着温度的升高(从 15℃到30℃) , B. t杀虫剂处理马
尾松毛虫幼虫平均每 10 头 6 d 的排粪量, 相对于其各自对照的下降幅度从 89. 74%到
93. 86% ,呈上升趋势, 这说明 B. t杀虫剂对马尾松毛虫幼虫取食量的抑制效应, 随着温度的升
高也越来越强。从表 2、图 2还可看出, B . t杀虫剂处理马尾松毛虫幼虫的排粪量的绝对值,随
着温度的升高而增多,从 15℃到30 ℃,平均每 10头幼虫 6 d的排粪量从 0. 08 g 到0. 17 g ,增
加了2. 1倍,显示了幼虫的绝对取食量也在增加。温度越高,幼虫的取食量越多,食入的 B . t杀
虫剂的量也越大, 导致幼虫的死亡率也就越高, 这也显示了温度对 B . t杀虫剂防治马尾松毛虫
幼虫效果的影响, 是导致低温下 B . t杀虫剂防治效果较差的原因之一。
3 讨 论
生物杀虫剂使用的常规方法是通过空间和地面的喷撒杀灭害虫,许多生态因子的变化,如
阳光、温度、降雨等使其效果很不稳定[ 2]。B. t杀虫剂作为生物杀虫剂使害虫致病死亡的机理
是其产生的伴孢晶体, 被敏感害虫吞食后在碱性肠液中溶解, 被中肠中的蛋白酶降解成活性毒
素,毒素与中肠上皮细胞特异受体结合后造成细胞膜穿孔,细胞功能受损,肠内容物进入体腔,
导致害虫患败血症而死 [ 3]。在整个致病致死过程中,伴孢晶体的毒性是主要因素, 但毒素蛋白
对害虫的取食抑制及菌体在害虫体腔的大量繁殖也起着重要作用[ 3, 4]。B. t杀虫剂对害虫的这
些致病致死因子都属于生物化学性质,而生物化学反应的进程受温度影响,由此可理解 B . t杀
虫剂对害虫的毒杀效果是受温度影响的。从本研究结果得到的B . t杀虫剂对马尾松毛虫幼虫
的杀虫效果在低温下较差的解释为: 受较低温度的影响, B . t杀虫剂伴孢晶体对马尾松毛虫幼
虫的毒杀活性、取食的抑制作用及菌体在幼虫体腔中的繁殖能力均大为降低, 但在低温下 B . t
杀虫剂对幼虫取食的抑制作用仍然很明显, 造成幼虫食入 B. t 杀虫剂的量相对于较高温度降
低很多,这诸多因素造成 B. t杀虫剂在低温下对马尾松毛虫幼虫的防治效果较差。
关于 B. t杀虫剂对马尾松毛虫幼虫防治效果的评价(也包括其它的防治方法) , 人们一般
对此存有两方面的观点,一是看其在一定时间内造成幼虫的死亡率;再就是从 B . t杀虫剂使用
后,看松树针叶是否受到了保护,是否仍然受到马尾松毛虫的危害。在本研究中,使用同一剂量
的 B. t杀虫剂在 20℃及其以上的温度下均可造成幼虫 6 d内 73. 33%以上的死亡率, 但15 ℃
下 B. t杀虫剂造成马尾松毛虫幼虫 6 d的死亡率很低,为 23. 33% ,这在前一种观点来看,较低
温度( 15℃)下 B. t杀虫剂对马尾松毛虫幼虫的防治效果较差。但从后一种观点来看, 较低温
215第 2 期 赵同海等: 温度对 B . t 杀虫剂防治马尾松毛虫效果的影响
度( 15℃)下B . t杀虫剂对马尾松毛虫幼虫仍有一定的防治效果, 15℃下B . t杀虫剂对马尾松
毛虫幼虫的取食具有抑制作用,同 20 ℃及其以上温度下的效果一样明显,使松树针叶受到保
护,对松毛虫幼虫的危害起到了一定的控制作用。6 d以后这种控制效果会不会持续,有待进
一步的研究。至于在林间利用B . t杀虫剂防治越冬代的马尾松毛虫时发现其防治效果不佳,其
原因一是人们倾向于单从死亡率的直观上看待防治效果,对 B . t制剂造成的幼虫取食受到抑
制作用往往忽视;再加上林间的越冬代马尾松毛虫虫龄不整齐,个体大小不一,幼虫又比较耐
饿,故难以看出其抑制效果。二是在林间 B. t杀虫剂的使用效果受太阳光中紫外线的影响 [ 4] ,
造成 B. t 杀虫剂对越冬代马尾松毛虫幼虫取食的抑制作用持续时间很短,耐饿的越冬代马尾
松毛虫幼虫很快便恢复了对松树针叶的取食危害。
综合以上所述, 作者认为,在利用 B . t杀虫剂对越冬代马尾松毛虫幼虫进行防治时,如果
环境温度低于 20℃,很可能会影响防治效果。如何提高 B. t 杀虫剂在低温下对马尾松毛虫幼
虫的防治效果,有必要继续进行研究。
参考文献:
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[ 4] 喻子牛.苏云金芽孢杆菌[ M ] .北京:科学出版社, 1990.
The Effect of Different Temperatures on Controlling Pine
Caterpillars, Dendrolimus punctatus, by B. t Pesticide
ZH AO T ong -hai , ZH A N G Yong-an, WA N G Yu-z hu, YA N Dong -hui
CH EN Chang-j ie, WAN G Gui-cheng
( T he Research Inst itute of Forest E cology an d En vir onmen t and Protecion, CAF, Beij ing 100091, China)
Abstract: Differ ent temperatures af fect the ef fect o f cont rolling pine caterpillars,
Dendr olimus p unctatus, by B . t pest icide appar ent ly. While using B. t pesticide, the mortality
of D . punctatus decreased as the temperature dropped. From the result o f 4 temperature
gr adient tests, it w as show ed that 20 ℃ is the threshold that determine the ef fect o f
cont rol ling D . p unctatus by B . t. The r esults show s that differ ent temperatures af fect the
feeding deterrence o f the B . t to the D . punctatus larvae also, but in the all temperature
t reatments, the feeding deterr ences are apparent consistently.
Key words : B . t pest icide; temperature; Dendr olimus p unctatus; insect cont rol
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