不同種類農藥對松花菜小菜蛾防治效果、產量及品質的影響

高程斐，李 菊，王 瑞，吳 倩，李錄山，呂 劍，張國斌，肖雪梅，2，郁繼華，2

（1.甘肅農業大學園藝學院 蘭州 730070； 2.甘肅省干旱生境作物學重點實驗室 蘭州 730070）

松花菜（var.L.）屬十字花科（Brassicaceae Burnett）蕓薹屬（L.），其花球營養豐富，長期食用可增強免疫力，防止感冒和壞血病的發生，亦可降低乳腺癌、直腸癌和胃癌等癌癥的發病概率，深受消費者歡迎。隨著栽培面積的擴大，小菜蛾（L.）對松花菜的危害日益嚴重。小菜蛾在幼蟲初齡階段啃食松花菜葉肉，并在表皮上留下透明的斑點，至3～4齡階段進入暴食期，啃食葉片造成大小不一的孔洞，危害嚴重時僅剩葉脈，造成松花菜減產達20%～50%。據統計，澳大利亞每年13.6 萬hm2的蔬菜受到小菜蛾危害，全世界每年防治小菜蛾的費用高達40 億～50 億美元。目前，小菜蛾防治以化學防治為主，包括有機磷、有機氯、氨基甲酸酯、除蟲菊酯和昆蟲生長抑制劑噴施等，但由于施用頻繁，劑量大，導致小菜蛾的抗藥性明顯增強，對甲胺磷和阿維菌素表現出極高的抗性倍數，對氰戊菊酯的抗性倍數在300.6～723.6 倍，屬于極高抗水平。另外，化學農藥的大量施用導致作物中農藥殘留超標，美國波士頓和印度勒克瑙的果蔬農殘檢出率分別為82%和58%，均存在超標；海南青辣椒農殘檢測中吡蟲啉檢出率達27.3%，不合格率為41%。已有研究表明，農藥過量施用還會導致作物營養和風味品質下降，長期噴施殺蟲劑丙溴磷和吡蚜酮均會使稻米產生異味，施用三唑酮會使蔬菜損失原有的香氣。而溴氰菊酯會降低茶葉中茶多酚、咖啡堿和茶氨酸的含量，使茶湯原有的醇香鮮爽味受到影響。因此，迫切需要開發和利用更加綠色、健康和高效的農藥。

相對于化學農藥，生物農藥具有易分解、不易污染環境、對靶標害蟲針對性強和毒性比較低的特點。劉新社等研究表明，1000 億·g枯草芽孢桿菌和1%蛇床子素對黃瓜白粉病的防效可達88.26%和86.17%，且能夠提高黃瓜的可溶性固形物、可溶性總糖、維生素C、可溶性蛋白含量，降低亞硝酸鹽含量。劉子歡等研究蘇云金桿菌亞致死濃度處理害蟲美國白蛾（）及對其寄生性天敵周氏嚙小蜂（）后代的影響，結果顯示為促進作用。郭梅燕等報道1.0×10孢子·mL短穩桿菌懸浮劑、0.5%苦參堿水劑和32 000 IU·mg蘇云金桿菌可濕性粉劑對煙青蟲（）的防效均在80%以上。然而，有關生物農藥與化學農藥對松花菜小菜蛾防治效果的比較尚缺乏數據支撐，尤其是不同種類農藥對其產量和品質的影響方面鮮有報道。筆者施用不同種類的生物農藥、高效化學農藥和增效劑等，研究其對松花菜小菜蛾的防治效果及對產量和品質的影響，并采用主成分分析法對各處理的優劣進行綜合評價，以期為松花菜的綠色、高效、高品質生產提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗于2021 年4—7 月在甘肅省榆中縣清水驛稠泥河村進行，平均海拔1717 m。屬于溫帶大陸性半干旱氣候，年平均氣溫6.7 ℃，年均降水量400 mm，年均濕度65%，無霜期150 d，年均蒸發量1450 mm。試驗田地勢平坦，肥力中等均勻，土壤類型為黃綿土。

1.2 材料

供試松花菜品種為力禾（臺灣力禾國際實業有限公司），該品種適應性、抗病性、抗熱性較強。供試農藥為20 億PIB·mL甘藍夜蛾核型多角體病毒懸浮劑（江西新龍生物科技股份有限公司），16 000 IU·mg蘇云金桿菌（康欣生物科技有限公司），5%阿維菌素（珠海市華夏生物制藥有限公司），3%甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽（濟南綠霸農藥有限公司），60 g·L乙基多殺菌素（美國陶氏益農公司），有機硅（石家莊農信生物科技集團有限公司）。

1.3 方法

1.3.1 試驗設計 試驗共設置7 個處理，每個處理3 次重復，采用隨機區組設計，每個小區面積為34.2 m（34.2 m×1.0 m）。松花菜于2021 年4 月20日在甘肅省榆中縣清水驛稠泥河村進行定植，7 月15 日采收。采用平畦覆膜大小行的栽培模式，三角形定植，株距60 cm，大行距60 cm，小行距50 cm。采用常規葉面噴霧方法，對松花菜植株進行自上而下均勻噴藥。每隔10 d 噴施1 次，共噴施3 次。各處理具體噴藥量及噴藥時間見表1。

表1 不同處理農藥施用量及噴藥時間

1.3.2 調查方法 在噴藥前調查蟲口基數，在每次噴藥后3、6、9 d 分別對各處理進行蟲口數調查。每小區以對角線5 點取樣，每點4 株，共20 株，并做標記。根據每次調查結果取平均值計算蟲口減退率和防效。

蟲口減退率/%=（施藥前蟲口基數-施藥后活蟲數）/施藥前蟲口基數×100；

防效/%=（處理區蟲口減退率-對照區蟲口減退率）/（1-空白對照區蟲口減退率）×100。

1.3.3 測定指標與方法 待松花菜花球達到采收標準后，除去有邊際效應的植株，每小區隨機選取15 株松花菜整株稱量并數其葉片，用于計算生物產量（kg·667 m）和葉片數；每小區隨機選取15 株松花菜花球稱量并測量縱橫徑，用于計算經濟產量（kg·667 m）；另外，每小區隨機選取3 株松花菜花球用于測定品質。經濟產量=單球質量×株數；經濟系數=經濟產量/生物產量。

參照王學奎的方法，使用紫外分光光度計（UV-1800）測定品質指標。采用水楊酸法測定硝酸鹽含量；采用2，6-二氯靛酚法測定維生素C 含量；采用蒽酮比色法測定可溶性糖含量；采用考馬斯亮藍G-250 比色法測定可溶性蛋白含量；采用水合茚三酮比色法測定總游離氨基酸含量；采用氯化鈀比色法測定總硫苷含量。

1.4 數據處理

運用Excel 2016 對數據進行處理及作圖，運用SPSS 19.0 進行單因素方差分析及主成分分析，并運用Duncan’s 檢驗法對顯著性差異進行多重比較分析。

2 結果與分析

2.1 不同噴藥處理對松花菜小菜蛾田間防效的影響

由表2 可以看出，不同藥劑處理對松花菜小菜蛾均有一定的防治效果。噴藥后3 d，T5 處理防治小菜蛾的效果最好，防效可達到71.89%；其次是T3，為61.18%；CK2 防效最差，防效未達到50%，顯著低于其他各處理。藥后6 d，各施藥處理對小菜蛾的防效較噴藥3 d 均有所上升，均達60%以上；其中T1 防效最好，達到84.99%；其次是T2，防效也達到80%以上；CK2、T4 防效較差，分別為60.23%、67.46%，但二者之間無顯著性差異。藥后9 d，T4、T3 和CK2 的防效均低于80%，分別為78.85%、76.19%和71.40%；其他3 種藥劑防效均高于80%，其中T1 防效最高，達到85.21%。

表2 不同噴藥處理對小菜蛾田間的防治效果

2.2 不同噴藥處理對松花菜產量及其構成因素的影響

由表3 可看出，不噴藥處理（CK1）下松花菜的生物產量、經濟產量及其構成因素均低于其他處理，表明噴施農藥可通過減輕小菜蛾的危害，進而提高松花菜的產量。與CK2 相比，T1、T2 的經濟產量分別顯著提高了18.34%、15.36%，單球質量分別顯著提高了18.40%、15.34%，T3、T4、T5 在生物產量、經濟產量、花球單球質量與CK2 相比也均有提升，但并未達到顯著水平。除CK1 處理花球縱徑高于T5 外，不噴藥處理CK1 的花球縱、橫徑都低于其他處理，T1 處理花球縱、橫徑均最大，尤其是縱徑顯著高于T2、T3、T4 和T5 處理。T1、T2、T3、T4 和T5 處理的經濟系數分別較CK2 顯著提高9.63%、7.82%、4.84%、8.59%和8.67%。

表3 不同噴藥處理對松花菜產量及其構成因素的影響

2.3 不同噴藥處理對松花菜品質的影響

由表4 可知，不同施藥處理下松花菜可溶性蛋白含量與CK2 相比差異均不顯著。T1 處理下可溶性糖含量顯著高于其他處理，較CK2 提高26.19%，T2 的可溶性糖含量最低，僅有1.89%。與CK2 相比，T1 的總游離氨基酸含量提高了1.92%，但差異不顯著。而T2、T3、T4、T5 的總游離氨基酸含量分別顯著下降了17.30%、10.90%、16.03%、15.38%。T1 處理松花菜花球維生素C 含量最高，其次是T5和T2，三者分別比CK2 提高5.53%、1.82%、1.26%。T1、T2 處理的硝酸鹽較CK2 分別顯著降低29.88%、17.56%。從各處理間總硫苷含量來看，CK1 的總硫苷含量最高，其次是CK2。與CK2 相比，T1、T2、T5 的總硫苷含量分別降低了28.91%、29.75%、32.70%，且差異顯著。T3、T4 較CK2 也有下降，但差異并不顯著。

表4 不同噴藥處理對松花菜品質的影響

2.4 不同噴藥處理對松花菜小菜蛾防治效果、產量和品質影響的主成分分析及綜合評價

將7 個處理與小菜蛾防效、松花菜產量及品質有關的15 個指標作為分析指標進行主成分分析，得到主成分特征值、方差貢獻率和累計方差貢獻率。試驗中按照特征值大于1 及累計貢獻率大于85%的原則，提取了3 個主成分。由表5 所示，主成分1 的特征值為8.88，代表7 個處理15 項指標的59.17%的信息；主成分2 的特征值為2.69，代表7個處理15 項指標的17.95%的信息；主成分3 的特征值為1.55，代表7 個處理15 項指標的10.34%的信息。前3 個主成分累計方差貢獻率為87.45%，表明這3 個主成分反映了原始變量87.45%的信息。因此，提取前3 個主成分代替原15 個指標評價不同種類農藥對小菜蛾防效和對松花菜產量及品質的影響，達到了降維的目的。

表5 主成分分析的特征值及方差貢獻率

主成分的載荷矩陣旋轉之后載荷系數若更接近1 或更接近0，這樣得到的主成分能夠更好地解釋變量。由表6 可知，主成分1 主要綜合了藥后3 d防效、藥后6 d 防效、藥后9 d 防效、單球質量、生物產量、經濟產量、維生素C 含量這7 個指標的信息。主成分2 主要綜合了游離氨基酸含量、花球縱徑、花球橫徑、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量、葉片數、總硫苷含量這7 個指標的信息。主成分3 主要綜合了硝酸鹽含量這1 個指標的信息。

如表6 所示，用各指標的主成分載荷除以相對應主成分特征值的平方根，得到3 個主成分中每個指標所對應的系數即特征向量，以特征向量為權重構建3 個主成分的表達函數式：

表6 主成分分析的旋轉載荷矩陣及特征向量

=0.295+0.322+0.320+0.272+0.300+0.272+ 0.014+ 0.+ 0.128- 0.060+0.032-0.134+0.273-0.242-0.176；

=0.118+0.040+0.047+0.126+0.168+0.126+ 0.121+ 0.435+ 0.513+ 0.520+0.530-0.167+0.267-0.346-0.070；

=0.210+0.196+0.049+0.400+0.161+0.400- 0.130+ 0.221- 0.253+ 0.194+0.205-0.643+0.227-0.140-0.630。

在以上3 個表達式中，、、、、、、、、、、、、、、為Z-score 法標準化后的15 個指標的標準值，同時，在標準化的過程中對負向指標硝酸鹽含量進行了取負數的正向化處理。以各個主成分對應的方差貢獻率作為權重，由主成分得分和對應的權重線性加權求和得到綜合評價函數如下：

綜合得分=0.592+0.179+0.103。

根據主成分綜合得分模型，可計算出7 個處理15 個指標的綜合得分和排序（表7）。綜合得分從高 到 低 依 次 為 T1＞T2＞T5＞T4＞CK2＞T3＞CK1。

表7 不同噴藥處理的綜合得分和排序

3 討論與結論

小菜蛾是松花菜生產過程中危害最大的害蟲之一，目前小菜蛾的防治以化學農藥為主，常用的化學農藥有阿維菌素、甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽、乙基多殺菌素等。阿維菌素是一種神經性毒劑，阻斷害蟲神經傳導系統，產生麻痹而造成死亡。本試驗中阿維菌素在噴施后6 d 和9 d 的防效分別達到了60.23%和71.40%，防效低于其他處理。已有研究表明，小菜蛾對阿維菌素的抗性，呈現出指數上升趨勢，在華中、江西、陜西、廣東、湖南等地區田間小菜蛾種群對阿維菌素均表現為高水平抗性。與阿維菌素相比，噴施3%甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽蟲口減退率增高，表明甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽對小菜蛾有更強的致死性。這與黃保全等的研究結果相一致，劉繼榮同樣報道，5%甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽在藥后7 d 對花椰菜夜蛾的防效為83.09%。本試驗研究結果表明，用生物農藥替代化學農藥防治松花菜小菜蛾具有更好效果。蘇云金桿菌是一種胃毒劑，在堿性中腸液和特殊蛋白酶的作用下，可降解為具有毒素活性的分子，破壞滲透膜，引起細胞溶解，最終導致小菜蛾中毒死亡。本試驗在噴施蘇云金桿菌3 d 后，與3%甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽相比，對松花菜小菜蛾的防效和蟲口減退率下降并不顯著，速效性低于化學農藥，但藥后6 d 和9 d，蘇云金桿菌的防效都在80%以上，其趨勢與佘修華用15 000 IU·mg蘇云金桿菌水分散粒劑防治甘藍甜菜夜蛾研究結果一致。張永春等同樣研究表明，15 000 IU·mg蘇云金桿菌水分散粒劑在藥后10 d 對甘藍甜菜夜蛾的防效均達到95.75%以上，表明蘇云金桿菌有良好的持效性。本試驗中，持效性最好的是20 億PIB·mL甘藍夜蛾核型多角體病毒，藥后6 d 防效為84.99%，藥后9 d防效達到85.21%。占軍平等同樣研究表明，用20 億PIB·mL甘藍夜蛾核型多角體病毒懸浮劑用于防治草地貪夜蛾，藥后7 d 防效達到85%以上。甘藍夜蛾核型多角體病毒之所以有較好的持效性，可能歸功于其強烈的胃毒作用，小菜蛾幼蟲自感染病毒至達到死亡高峰需6～8 d。

生物農藥防治病害是目前實現綠色、無公害、無殘留農業生產的重要環節，生物農藥除對病害具有防治作用外還能提高農作物的品質，增加產量。有研究表明，化學農藥破壞植株正常的生理活動，影響植株的營養成分及酶活性，從而影響品質，而生物農藥有利于植株的生理活動，促進植株體內物質合成，提高酶活性，提高作物品質。劉新社等研究表明，生物農藥能夠提高設施和露地黃瓜的可溶性固形物、可溶性總糖、維生素C、可溶性蛋白含量，降低亞硝酸鹽含量。本試驗中，與化學農藥阿維菌素相比，20 億PIB·mL甘藍夜蛾核型多角體病毒和蘇云金桿菌處理下松花菜的產量和可溶性蛋白含量等均有提高，與前人研究結果一致。可能是由于施藥后，生物農藥能誘導植株產生抗性，保證生理活動順利進行，使葉片能夠充分有效地進行光合作用，增加有機物質的合成與積累。施用化學農藥后，在作物的生長代謝過程中，農藥與作物體內的酶、蛋白質、糖原等發生反應，破壞植物正常的生理活動，從而影響作物的品質。李欽等研究表明，有機磷農藥對作物體內POD 酶活性具有抑制作用，進而影響作物內含物的產生。本試驗中，甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽和乙基多殺菌素處理下松花菜中可溶性糖、可溶性蛋白、總游離氨基酸含量的下降可能與此有關。

60 g·L乙基多殺菌素和3%甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽+有機硅具有較好的速效性，在藥后3 d 對小菜蛾的防效可達到61.18%和71.89%。20 億PIB· mL甘藍夜蛾核型多角體病毒具有較好的持效性，在藥后9 d 的防效為85.21%。且20 億PIB· mL甘藍夜蛾核型多角體病毒處理產量和花球中的可溶性蛋白、可溶性糖、維生素C、游離氨基酸含量均高于其他處理。主成分分析結果顯示，得分最高的處理是20 億PIB·mL甘藍夜蛾核型多角體病毒懸浮劑。綜上所述，20 億PIB·mL甘藍夜蛾核型多角體病毒懸浮劑是防治松花菜小菜蛾的最佳生物源藥劑，可代替化學農藥使用，實現松花菜無公害、低殘留、高品質和高產量的生產。