核桃青皮復(fù)配營(yíng)養(yǎng)液對(duì)設(shè)施草莓的殺螨及營(yíng)養(yǎng)效果

高美娟， 任建軍， 師光祿， 王有年

(1.北京農(nóng)學(xué)院植物科技學(xué)院，北京 102206;2.農(nóng)業(yè)部都市農(nóng)業(yè)(北方)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 102206;3.北京林業(yè)大學(xué)林學(xué)院，北京 10083;4.北京農(nóng)學(xué)院生物科學(xué)與工程學(xué)院，北京 102206)

近年來(lái)，農(nóng)業(yè)化學(xué)品的使用所帶來(lái)的問(wèn)題已經(jīng)引起了人們的高度重視。由于傳統(tǒng)有機(jī)農(nóng)藥的使用已經(jīng)造成了嚴(yán)重的抗藥性問(wèn)題，現(xiàn)在要消除相同數(shù)量的害蟲(chóng)所需要的農(nóng)藥劑量較之前不斷增加［1］。植物源農(nóng)藥因其具有選擇性高、低毒、易降解、有害生物不易產(chǎn)生抗性等優(yōu)點(diǎn)，逐步取代了許多已被禁止的高毒、高殘留、持久性的有機(jī)農(nóng)藥，成為生產(chǎn)無(wú)公害農(nóng)產(chǎn)品優(yōu)先選用的農(nóng)藥品種［2-5］。人類利用植物源物質(zhì)殺蟲(chóng)防病的歷史悠久，隨著人們?cè)絹?lái)越重視與環(huán)境有較高和諧度的新型殺蟲(chóng)劑的研究，近年來(lái)對(duì)植物源農(nóng)藥的開(kāi)發(fā)逐漸也從經(jīng)驗(yàn)階段上升到科學(xué)試驗(yàn)階段。研究結(jié)果表明植物源農(nóng)藥具有區(qū)別于有機(jī)農(nóng)藥的拒食、抑制生長(zhǎng)發(fā)育、忌避、忌產(chǎn)卵、麻醉、抑制種群形成等特異的作用機(jī)制［6-9］。

核桃(Juglans regia)在中國(guó)栽培歷史悠久，資源豐富，核桃采收后有大量的堅(jiān)果外青皮［10-12］。國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)核桃青皮的應(yīng)用進(jìn)行了大量研究，結(jié)果表明，經(jīng)過(guò)溶劑浸提核桃青皮所得混合物可直接用作農(nóng)藥［13］。關(guān)于核桃葉、青果皮等的提取物在抗蟲(chóng)抑菌和化感方面的活性作用已有較多的報(bào)道［14］。核桃青皮壓成漿液，噴撒可防治蚜蟲(chóng)、紅蜘蛛［15］。核桃青皮的石油醚、乙醇提取物對(duì)板栗朱砂葉螨有很好觸殺作用［16-17］。然而關(guān)于以核桃青皮提取物為活性物質(zhì)的兼有驅(qū)病防蟲(chóng)和營(yíng)養(yǎng)的復(fù)配制劑還未見(jiàn)報(bào)道。

朱砂葉螨(Tetranychus cinnabarinus)是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上影響農(nóng)作物產(chǎn)量和品質(zhì)的重要有害物種，危害近百余種的農(nóng)作物［18］。關(guān)于核桃青皮粗提物殺螨方面的研究甚少，尤其對(duì)其大田應(yīng)用于殺螨方面的研究尚未見(jiàn)報(bào)道。為了有針對(duì)性地控制此類有害生物的危害，減少環(huán)境污染，研發(fā)出可用于無(wú)公害農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)的農(nóng)藥新品，本試驗(yàn)對(duì)核桃青皮提取物的大田殺螨活性進(jìn)行初步研究，旨在為開(kāi)發(fā)一種經(jīng)濟(jì)、安全、有效的植物源殺螨復(fù)配營(yíng)養(yǎng)液提供科學(xué)支撐。

1 材料和方法

1.1 供試材料

核桃青皮產(chǎn)自北京市平谷區(qū)蘇子峪。供試草莓品種為點(diǎn)雪。試驗(yàn)在昌平區(qū)小湯山農(nóng)業(yè)科技園區(qū)溫室草莓基地進(jìn)行，每個(gè)溫室種植草莓3 000株，無(wú)土立體高架式栽培種植，常規(guī)生產(chǎn)管理，試驗(yàn)期間葉螨發(fā)生較重。

1.2 核桃青皮粗提物的制備

1.2.1 提取方法 將收集的新鮮核桃青皮50 kg分2份，一份經(jīng)小型粉碎機(jī)粉碎得到勻漿，再經(jīng)真空抽濾得到清液備用。另一份陰干、粉碎。取一定量的陰干后的核桃青皮，裝入廣口瓶?jī)?nèi)，加入有機(jī)溶劑(石油醚或乙醇)，室溫下25℃分別浸提3次，每次3～5 d，分別合并3次提取液并經(jīng)旋蒸儀(BUCHI Rotavapor R-220)減壓濃縮，得到有效粗提物。

1.2.2 核桃青皮復(fù)配營(yíng)養(yǎng)液的制備 將乙醇浸提物用無(wú)菌水配置成濃度為2 000 mg/L的藥液備用。石油醚浸提物加入適量吐溫－80作為乳化劑，用無(wú)菌水配置成濃度為2 000 mg/L的藥液，并添加以下不同化合物制備營(yíng)養(yǎng)液。不同處理供試液的配方為:處理1:勻漿抽濾液;處理2:2 000 mg/L乙醇提取物;處理3:2 000 mg/L石油醚提取物;處理4:2 000 mg/L石油醚粗提物 +0.2%尿素;處理 5:2 000 mg/L石油醚粗提物 +0.2%尿素 +0.2%硫酸鋅;處理6:2 000 mg/L石油醚粗提物+0.2%尿素+0.2%硫酸鋅+0.2%磷酸二氫鉀。對(duì)照為清水。

1.3 復(fù)配營(yíng)養(yǎng)液防效測(cè)定

1.3.1 溫室草莓處理方法 每個(gè)處理及對(duì)照設(shè)3個(gè)重復(fù)，共 200棵草莓。施藥時(shí)間為8∶00～11∶00，噴藥部位為草莓葉正反面。于2012年12月8日第1次用藥，之后每隔7 d噴施1次，連續(xù)處理8次。采用手持壓縮式噴霧器手動(dòng)均勻噴霧。

1.3.2 螨害指數(shù)調(diào)查 各處理小區(qū)按東、西、南、北、中5個(gè)方位各選1株植物，每株選3片葉，進(jìn)行蟲(chóng)害調(diào)查，并掛牌標(biāo)記。每次噴藥前分別統(tǒng)計(jì)標(biāo)記處葉片螨害級(jí)數(shù)和受害株數(shù)。從第3次噴藥后開(kāi)始統(tǒng)計(jì)螨害情況并計(jì)算螨害指數(shù)和螨害率。葉片螨害分級(jí)方法:0級(jí):0頭;1級(jí):1～10頭;2級(jí):11～50頭;3級(jí):51～100頭;4級(jí):101～200頭;5級(jí):＞201頭。螨害指數(shù)=100×∑(各級(jí)葉數(shù)×各級(jí)代表值)/(調(diào)查總?cè)~數(shù)×最高級(jí)代表值);螨害率=受害植株數(shù)/統(tǒng)計(jì)總數(shù) ×100%;相對(duì)防效(%)=［(對(duì)照區(qū)螨害率－處理區(qū)螨害率)/對(duì)照區(qū)螨害率］×100%。

1.3.3 葉面積測(cè)量方法 施藥后21 d開(kāi)始統(tǒng)計(jì)葉面積，每個(gè)處理隨機(jī)選取20片葉，用葉面積儀(CID Bio-Science CI-202)測(cè)定，每隔7 d測(cè)定1次。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

通過(guò)比較多次測(cè)量數(shù)據(jù)的變化情況分析各處理朱砂葉螨的防治效果和對(duì)草莓植株生長(zhǎng)的影響，圖表采用Excel-2003繪制，并采用Duncan新復(fù)極差法分析各處理的差異性。試驗(yàn)期間注意觀察各處理草莓的生長(zhǎng)情況。

2 結(jié)果與分析

2.1 核桃青皮復(fù)配營(yíng)養(yǎng)液對(duì)草莓螨害率的影響

用核桃青皮復(fù)配營(yíng)養(yǎng)液對(duì)螨蟲(chóng)進(jìn)行大田處理，不同處理對(duì)草莓朱砂葉螨的防治效果見(jiàn)圖1。處理1(原漿抽濾液)、處理2(乙醇粗提物)、處理3(石油醚提取物)螨害率隨處理次數(shù)的增多都顯著下降，在用藥56 d后，均達(dá)到15%以下，且明顯低于清水對(duì)照組的93.33%(P ＜0.05)。處理4、5、6(石油醚粗提物的復(fù)配營(yíng)養(yǎng)液)的草莓螨害率隨用藥次數(shù)增加也明顯下降，亦明顯低于清水對(duì)照組(P＜0.05)，在用藥56 d后，分別為 6.67%、26.67%、13.33%，防治效果較好。

圖1 不同核桃青皮復(fù)配營(yíng)養(yǎng)液對(duì)草莓螨害率的影響Fig.1 Effects of differently-treated crude extraction of Juglans regia on the acarid infected rate of strawberry

不同核桃青皮復(fù)配營(yíng)養(yǎng)液對(duì)朱砂葉螨的觸殺活性見(jiàn)表1。處理2(乙醇粗提物)和處理3(石油醚提取物)對(duì)朱砂葉螨的防效無(wú)顯著差異，在用藥56 d時(shí)，均達(dá)到85.00%;處理1(噴施原漿抽濾液)的相對(duì)防效最好，在用藥42 d和56 d分別為91.67%和100.00%。處理4、5、6(石油醚粗提物的復(fù)配營(yíng)養(yǎng)液)對(duì)朱砂葉螨的相對(duì)防效在用藥56 d后最高防效達(dá)93.33%，最低防效為71.67%，與處理3無(wú)顯著差異(P＜0.05)。

表1 不同核桃青皮復(fù)配營(yíng)養(yǎng)液對(duì)草莓朱砂葉螨的相對(duì)防效Table 1 The relative control efficacy of nutrient solutions of Juglans regia green husk against Tetranychus cinnabarinus

2.2 核桃青皮復(fù)配營(yíng)養(yǎng)液對(duì)草莓螨害指數(shù)的影響

螨害指數(shù)測(cè)定結(jié)果(圖2)顯示:勻漿過(guò)濾液處理、乙醇粗提物處理和石油醚粗提物處理的草莓螨害指數(shù)均低于對(duì)照組，維持在21%以下。其中，原漿抽濾液的防螨效果最好，莓螨害指數(shù)一直保持在低于10%水平，且隨處理時(shí)間延長(zhǎng)，螨害指數(shù)持續(xù)降低;乙醇粗提物處理螨害指數(shù)總體下降，在用藥后28 d和42 d螨害指數(shù)上升，存在不穩(wěn)定現(xiàn)象;石油醚粗提物處理螨害指數(shù)隨處理次數(shù)的增加總體呈下降趨勢(shì)，最后低于1.5%。石油醚粗提物的復(fù)配營(yíng)養(yǎng)液防螨效果也較好，處理后草莓葉片螨害指數(shù)持續(xù)降低，最后保持在低于6%水平，明顯低于對(duì)照組。綜上所述，不同處理對(duì)螨害指數(shù)的控制效果為處理1＞處理3＞處理4、處理5、處理6＞處理2(P＜0.05)。

圖2 不同核桃青皮復(fù)配營(yíng)養(yǎng)液對(duì)草莓朱砂葉螨為害指數(shù)的影響Fig.2 Effects of nutrient solutions of Juglans regia green husk on acarid damage index in strawberry

2.3 核桃青皮復(fù)配營(yíng)養(yǎng)液對(duì)草莓葉片葉面積的影響

從圖3可以看出，在用藥后28 d，各處理與對(duì)照的葉面積開(kāi)始出現(xiàn)差異，除處理1(原漿抽濾液)與對(duì)照的差異不顯著外，其他處理葉面積均顯著大于對(duì)照。用藥后42 d，處理1和對(duì)照之間無(wú)顯著差異，葉面積持續(xù)處于較低水平，而處理2、3、4、5、6 葉面積明顯大于對(duì)照，且處理 4、5、6葉面積大于處理3葉面積，處理1和處理3的葉面積都較小。可見(jiàn)，原漿抽濾液處理后草莓葉面積長(zhǎng)勢(shì)較慢，不利于植株生長(zhǎng);與石油醚粗提物相比，石油醚粗提物復(fù)配營(yíng)養(yǎng)液更有利于草莓植株生長(zhǎng)。

圖3 不同核桃青皮復(fù)配營(yíng)養(yǎng)液對(duì)草莓葉面積的影響Fig.3 Effects of nutrient solutions of Juglans regia green husk on the leaf area of strawberry

不同核桃青皮復(fù)配營(yíng)養(yǎng)液處理后56 d草莓的長(zhǎng)勢(shì)情況見(jiàn)圖4。從圖4中可以看出，處理1葉片顏色發(fā)黑;處理 2、3、4、5、6葉片顏色鮮綠，長(zhǎng)勢(shì)良好，葉片未表現(xiàn)受螨害的影響;對(duì)照葉片顏色發(fā)黃、皺縮，出現(xiàn)白色斑點(diǎn)，長(zhǎng)勢(shì)最差。

圖4 不同核桃青皮復(fù)配營(yíng)養(yǎng)液處理后56 d草莓的生長(zhǎng)狀況Fig.4 The growth condition of strawberry 56 d after the treatments with nutrient solutions of Juglans regia green husk

3 討論

本研究從草莓螨害率和螨害級(jí)數(shù)兩方面評(píng)價(jià)核桃青皮不同粗提物和石油醚提取物的復(fù)配營(yíng)養(yǎng)液對(duì)溫室朱砂葉螨的防治效果，并結(jié)合試驗(yàn)藥劑對(duì)草莓生長(zhǎng)情況的影響篩選出最適的新型殺螨復(fù)配營(yíng)養(yǎng)液。處理1(噴施原漿抽濾液)對(duì)朱砂葉螨的防效最好，處理后56 d相對(duì)防效為100%，螨害指數(shù)一直保持在低于10%水平，該螨害程度對(duì)植株生長(zhǎng)影響不大。但是處理1草莓葉片葉面積較小，且增長(zhǎng)緩慢，葉片顏色發(fā)黑，影響植株光合作用，所以不適合用葉面噴施方式防治朱砂葉螨，可考慮用葉背噴施方式防治害螨。處理2(乙醇粗提物)對(duì)螨害率的控制效果很好，但螨害指數(shù)和相對(duì)防效隨著處理次數(shù)的增多出現(xiàn)波動(dòng)現(xiàn)象，防治效果不穩(wěn)定，可能是由于該提取方式獲得的藥劑不穩(wěn)定或有效期較短等原因造成的。處理3(石油醚粗提物)及處理4、5、6(石油醚粗提物的復(fù)配營(yíng)養(yǎng)液)對(duì)葉螨的防治效果明顯，都將溫室朱砂葉螨控制在螨害水平以下，但處理3的葉面積較小，可能是由于處理3初期受螨侵害較重，葉片長(zhǎng)勢(shì)較慢，而處理4、5、6的葉面積大于對(duì)照和處理3，因?yàn)閺?fù)配營(yíng)養(yǎng)液中尿素、硫酸鋅和磷酸二氫鉀為植株生長(zhǎng)提供了充足的養(yǎng)分，同時(shí)具有促進(jìn)葉片生長(zhǎng)的功能。可見(jiàn)，核桃青皮石油醚粗提物復(fù)配營(yíng)養(yǎng)液為最適殺螨劑，其控制螨蟲(chóng)的防效為71.67% ～93.33%，螨害指數(shù)控制在低于6%水平;該復(fù)配營(yíng)養(yǎng)液不僅能夠控制溫室朱砂葉螨，而且能促進(jìn)植株葉片生長(zhǎng)，增強(qiáng)植株光合作用。

Hamdy的研究結(jié)果表明，青蒿葉片乙醇提取物對(duì)二斑葉螨雌成螨和幼螨的毒力及趨避作用最好，其次是丙酮、石油醚和水提取物［19］。陳衛(wèi)東等發(fā)現(xiàn)利用乙醇從新鮮核桃青皮中萃取出的天然活性物質(zhì)對(duì)板栗葉螨具有一定的觸殺作用［16］。王海香等研究發(fā)現(xiàn)，核桃青皮石油醚提取物濃度為1 mg/ml時(shí)有較高的殺螨活性，用其處理朱砂葉螨雌成螨24 h后死亡率可達(dá)到83.44%，并發(fā)現(xiàn)提取物能影響朱砂葉螨神經(jīng)系統(tǒng)Na+-K+-ATPase和乙酰膽堿酯酶2個(gè)重要酶的活性［17］。另有研究結(jié)果表明，用核桃青皮漿液(1 kg加水 10 kg～20 kg)噴灑植株可防治蚜蟲(chóng)、紅蜘蛛等［15］。由于核桃青皮植物源農(nóng)藥直接應(yīng)用于大田殺螨的準(zhǔn)確計(jì)量和穩(wěn)定性相關(guān)研究未見(jiàn)報(bào)道，本研究在前人的研究基礎(chǔ)上選取提取效果較好的石油醚和乙醇兩種有機(jī)試劑浸提核桃青皮，并將核桃青皮乙醇提取物和石油醚物使用濃度設(shè)定為2 000 mg/L(高于實(shí)驗(yàn)室使用的1 mg/ml)，測(cè)試了其田間防效和藥效穩(wěn)定性。

在植物源農(nóng)藥的實(shí)際應(yīng)用方面，荀賢玉等關(guān)于苦參堿水對(duì)菜青蟲(chóng)的田間藥效的研究結(jié)果表明當(dāng)濃度為 0.3% 時(shí)，速效性強(qiáng)，持效期長(zhǎng)［20］;郭文明研究發(fā)現(xiàn)黃花篙提取物微乳劑稀釋400倍后可用于朱砂葉螨的田間防治，其提取物與毗螨胺混用有一定的增效作用［21］。之前植物源農(nóng)藥的成分單一，只具有殺蟲(chóng)作用。本試驗(yàn)在充分研究植株葉面肥配方和施肥技術(shù)［22-23］的基礎(chǔ)上，在核桃青皮提取物中加入了尿素、磷酸二氫鉀和硫酸鋅等營(yíng)養(yǎng)成分，制成兼具殺螨效果的復(fù)配營(yíng)養(yǎng)液。復(fù)配營(yíng)養(yǎng)液中氮肥能促進(jìn)植物莖、葉生長(zhǎng)，使葉色濃綠，提高植株光合作用，鉀肥能提高果實(shí)品質(zhì)，鋅肥能增加植株和果實(shí)的含鋅量。通過(guò)葉面噴施復(fù)配營(yíng)養(yǎng)液可以達(dá)到在殺螨的同時(shí)給植株補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)。

中國(guó)是核桃的起源地之一，栽培面積居世界首位，資源十分豐富。現(xiàn)代研究結(jié)果表明，核桃青皮的浸提物應(yīng)用價(jià)值很高，用途廣泛，可應(yīng)用于治病、提取食品添加劑，以及制取農(nóng)藥等［13，24］。本研究采用不同方法從核桃青皮中粗分離出殺螨活性物質(zhì)，并加入尿素、磷酸二氫鉀和硫酸鋅等營(yíng)養(yǎng)成分配制成復(fù)配營(yíng)養(yǎng)液，測(cè)定了復(fù)配營(yíng)養(yǎng)液對(duì)草莓朱砂葉螨的大田防治效果以及對(duì)草莓植株生長(zhǎng)的影響，為將來(lái)該活性物質(zhì)的深入研究及新型植物源農(nóng)藥的研發(fā)等后續(xù)工作奠定了良好的基礎(chǔ)。

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