引用本文
张娟, 李军, 黄俊, 史小华, 唐娅媛. 含植物源注干药剂的导入性分析[J]. 浙江农业科学, 2017,(9):1602-1605   
Doi:10.16178/j.issn.0528-9017.20170934
Permissions
Copyright©2017, 《浙江农业科学》编辑部
《浙江农业科学》编辑部 所有
含植物源注干药剂的导入性分析
张娟1, 李军2, 黄俊1,*, 史小华1, 唐娅媛1
1.浙江省农业科学院花卉研究开发中心 浙江省萧山棉麻研究所,浙江 杭州 311202
2.广东省生物资源应用研究所广东省动物保护与资源利用重点实验室 广东省野生动物保护与利用公共实验室,广东 广州 510260
通信作者:黄 俊,E-mail:junhuang1981@aliyun.com。

作者简介:张 娟(1981—),女,湖北天门人,助理研究员,博士,从事入侵生物学与园林害虫综合治理研究工作。

基金项目: 国家重点研发计划项目(2016YFC1201100,2016YFC1201104); 杭州市农业科研攻关专项(20130432B44); 萧山区农业重大科技攻关专项(2013203,2015210)
摘要

探讨多种含有植物源注干药剂在不同树种中的导入性差异,将甲维盐与杠柳、闹羊花、曼陀罗和苦皮藤等7种植物源药剂进行复配得到多种注干药剂,通过自流式树干注药方式比较分析不同注干药剂在栾树、桂花、柳树和香抛上的导入差异性。结果表明,树木种类影响注干药剂的导入,且导入速度依次为柳树>桂花>香抛>栾树,处理后3 d柳树上的多种药剂已被完全吸收;各个树种导入性优良的药剂种类不同,栾树和桂花导入性较好的为1.5%甲维盐·25%曼陀罗,柳树和香抛导入性较好的为1.5%甲维盐·6%印楝、0.75%甲维盐·2%杠柳和1.5%甲维盐·6%苦参碱混配制剂。由此可见,1.5%甲维盐·植物源杀虫剂混配制剂及0.75%甲维盐·植物源杀虫剂混配制剂对栾树、桂花、柳树和香抛的导入性能良好。

关键词: 树干注药; 植物源注干药剂; 导入性
中图分类号:S68   文献标志码:A   文章编号:0528-9017(2017)09-1602-04

目前, 园林绿化养护管理滥用防治病、虫、草害的化学农药及不当的施药方式, 给城市环境带来了负面效应, 导致园林绿化面积愈大, 农药污染愈严重。因此, 选择合适的防治药剂并应用恰当的施药方式, 不仅可以有效控制园林病虫害, 而且能降低对生态环境的污染[1]。

植物源农药具有环境友好、对非靶标生物安全、不易产生抗药性、作用方式特异等优点[2]。目前已在园林害虫防治中应用的植物源杀虫剂有苦参碱、烟碱、印楝素和苦皮藤等[3]。例如, 苦烟制剂、苦皮藤与印楝素对多种天牛成虫有拒食作用和杀虫效果[4, 5], 甚至还能抑制天牛产卵、卵孵化及其子代幼虫存活[6]。但是, 单一植物源药剂防治病虫害还存在资源短缺、种类单一和药效不稳定等缺点[7]。而将植物源农药与化学杀虫剂进行合理复配, 则可克服以上弊端[8]。其中, 甲维盐是植物性杀虫物质复配制剂中使用较多的一种化学药剂, 具有很好的增效作用[9, 10]。

选择恰当的施药方式也是园林病虫有效防控的一个重要环节[11]。树干注药(trunk injection)是一种环境相容性的农药使用技术, 是以一定的方式将农药注射到树干中, 然后借助林木自身的输导组织将药液传输至作用部位, 从而起到防治病虫害的作用[12, 13, 14, 15]。由于树干注药技术具有药液利用率高、杀虫谱广、保护环境、无污染、使用安全、操作简单易行、受天气影响小等特点, 逐渐受到人们的喜欢[14, 16, 17, 18]。而选择合适的注干药剂是保障树干注药技术起到作用的前提条件[13, 19, 20, 21, 22]。例如, 药剂能否顺利导入树体, 导入的药剂能否传导到树体的各个组织, 以及树体组织中残留的药剂能否对靶标害虫起到毒理作用。而注干药剂能否导入树体是最先且最直观的药剂筛选评断标准[22]。鉴于此, 本研究将甲维盐与杠柳、闹羊花、曼陀罗和苦皮藤等7种植物源药剂进行两两复配得到17种注干药剂, 通过自流式注药技术在栾树、桂花、柳树和香抛上进行试验, 比较分析了各注干药剂在不同树木上的导入性, 为进一步合理筛选注干药剂提供了科学依据。

1 材料与方法
1.1 供试材料

选择杭州地区常见且木质上有差异的4种园林树木进行试验, 分别为栾树(Koelreuteria paniculata)、桂花(Osmanthus fragrans)、柳树(Salix babylonica)和香抛(Citrus grandis)。树木栽种于杭州蓝海生态农业有限公司基地。香抛、柳树与栾树离地1.0 m的胸径平均分别为30、35和15 cm, 树冠直径为3.5、4.0和2.0 m。供试树木长势良好、树冠层次分明, 且树势均一, 日常水肥管理但不施用化学农药。

植物源药剂的提取。采集杠柳根、闹羊花花朵、曼陀罗籽和苦皮藤根, 阴干后磨粉。采用超声波提取法, 用甲醇提取杠柳根、乙酸乙酯提取闹羊花花朵、氯仿提取曼陀罗籽、乙醇提取苦皮藤根, 分别得到4种植物提取物; 印楝素、除虫菊素、苦参碱植物源农药通过市场购买, 计7种植物提取物。

注干药剂的配制。根据前期试验已获取的信息, 本研究选用的注干药剂分别由0.375%、0.75%、1.5%甲维盐和各种不同浓度植物源杀虫剂混配而成。甲维盐化学原药由广东大丰植保科技有限公司提供, 配备好的注干药剂装入自流式注药器(杭州科森农化有限公司提供)中备用。

1.2 处理设计及方法

以注干药剂为处理, 分别在栾树、桂花、柳树与香抛上进行试验。香抛与柳树上注射量为每株40 mL, 而桂花和栾树上为25 mL。1株为1个小区, 重复3次。分别于施药后3、12、15 d测量药瓶内药剂的剩余量。试验期间大气平均温度约为18.5 ℃, 空气湿度约为70%。

树木注药方法, 用可充电式电钻(型号TSR/1080-LI, Bosch Power Tools生产)在树木离地约30 cm处斜向下45° 打孔(洞孔直径约0.4 cm), 自流式注药器剪口并插入孔洞中(具体参考文献[22])。

1.3 数据分析

采用重复测量、方差分析方法比较树木种类与处理时间对注干药剂导入的影响。所有数据用统计软件DPS进行分析, Duncan’ s新复极差法进行差异显著性分析。数值采用平均值± 标准差表示, 差异显著水平α =0.05。

2 结果与分析
2.1 栾树

由表1可以看出, 处理后3 d, 0.375%甲维盐· 0.25%曼陀罗、1.5%甲维盐· 25%曼陀罗和0.75%甲维盐· 0.25%曼陀罗药剂在栾树上的导入较快; 处理后12 d, 1.5%甲维盐· 25%曼陀罗、0.75%甲维盐· 0.25%曼陀罗和0.375%甲维盐· 0.25%曼陀罗导入较为迅速, 药剂的剩余量仅分别为40.00%、30.00%和36.67%, 其他种类药剂的剩余量在66.67%~86.67%; 处理后25 d, 除上述3种药剂的导入仍较为迅速, 其中1.5%甲维盐· 25%曼陀罗全部导入外, 0.75%甲维盐· 2%除虫菊的导入也较为迅速, 剩余量为33.33%, 其他种类药剂的剩余量仍保持在63.33%~80.00%。

表1 注干药剂在栾树上的导入性
2.2 桂花

1.5%甲维盐· 25%曼陀罗和1.5%甲维盐· 1%除虫菊在桂花上的导入较为迅速, 在处理后3 d均全部导入(表2)。

表2 注干药剂在桂花上的导入性
2.3 柳树

不同药剂在柳树上的导入性存在差异, 从表3可以看出, 处理后3 d, 除0.75%甲维盐· 6%苦参碱、1.5%甲维盐· 1%除虫菊、1.5%甲维盐· 4%苦皮藤、1.5%甲维盐· 10%苦参碱仍有剩余外, 其他药剂均导入完毕; 导入较慢的4种药剂中, 以0.75%甲维盐· 6%苦参碱和1.5%甲维盐· 4%苦皮藤最为缓慢, 处理25 d后剩余量仍分别为36.67%和33.33%, 而其他2种药剂剩余药量为10.00%~13.33%。

表3 注干药剂在柳树上的导入性
2.4 香抛

所有供试药剂在香抛上均可全部导入(25 d), 但是不同药剂的导入速率存在显著差异(表4)。处理后3 d, 0.75%甲维盐· 6%苦参碱和1.5%甲维盐· 10%苦参碱已全部导入, 其他药剂的剩余量在23.33%~50.00%; 处理后12 d, 0.75%甲维盐· 10%杠柳、1.5%甲维盐· 3%苦参碱和0.75%甲维盐· 6%印楝素的剩余量分别为16.67%、10.00%和3.33%, 其他药剂均全部导入。

表4 注干药剂在香抛上的导入性
3 讨论

在应用树干注药技术进行园林虫害防治过程中, 含植物源杀虫剂的复配注干药剂能否顺利导入树体内, 是评判该注干药剂能否进一步使用的前提条件。只有足量的药液导入树体, 才能客观评价其传导效率、药剂残留, 以及对靶标病虫害的防治效果[22]。注干药剂的导入性与其自身的理化性质相关, 其中酸性药液输导速度最快, 碱性最慢[23]。例如, PO有机磷酸酯导入韧皮部比PS有机磷快[23]; 10%呋虫胺在鳄梨树体内的传导速度要快于5%吡虫啉和5%阿维菌素[23]。本研究结果表明, 1.5%甲维盐· 曼陀罗制剂、1.5%甲维盐· 印楝制剂、1.5%甲维盐· 苦参碱制剂、0.75%甲维盐· 杠柳制剂的导入性能较为优良; 甲维盐· 苦皮藤制剂和甲维盐· 闹羊花制剂导入性能较差。由此推测, 以上药剂导入性的差异可能与复配制剂的理化特性有关。

此外, 树木材质特征(木质部输导组织类型)也是影响药剂导入的重要因素。一般而言, 药液在散孔材类树木中的导入速度较环孔材更快[24, 25]。例如, 4%吡虫啉处理毛白杨, 2 h后即被完全吸收药剂, 而合欢10 h后仅吸收了50%[26]。本研究表明, 不同种类树木对含植物源农药的注干药剂的导入具有明显影响, 其导入效率依次为柳树> 桂花> 香抛> 栾树。处理后3 d, 除0.75%甲维盐· 6%苦参碱、1.5%甲维盐· 1%除虫菊、1.5%甲维盐· 4%苦皮藤、1.5%甲维盐· 10%苦参碱仍有剩余外, 其他药剂均以导入完毕。这可能与柳树属于散孔材, 而桂花、香抛和栾树属于环孔材有关[27]。

4 小结

试验结果表明, 甲维盐· 植物源杀虫剂混配制剂在栾树、桂花、柳树和香抛上具有较好的导入性。至于药剂在不同树种上的传导规律及药剂残留情况有待进一步的试验研究。

The authors have declared that no competing interests exist.

参考文献:
[1] 张兴, 马志卿, 冯俊涛, 等. 植物源农药研究进展[J]. 中国生物防治学报, 2015, 31(5): 685-689. [本文引用:1]
[2] 何军, 马志卿, 张兴. 植物源农药概述[J]. 西北农林科技大学学报(自然科学版), 2006, 34(9): 79-85. [本文引用:1]
[3] 严彩霞, 白瑞霞, 田菲菲. 园林蛀干害虫的生物防治[J]. 河北林果研究, 2010, 25(4): 389-393. [本文引用:1]
[4] 来燕学, 李国平, 王亚红, 等. 苦烟制剂、BV制剂扑杀松墨天牛成虫即防治松材线虫病试验[J]. 江苏林业科技, 2005, 32(1): 4-7. [本文引用:1]
[5] 陈军, 杨义钧, 张莉, 等. 植物源杀虫剂苦皮藤素注干害虫药签的研制和药效试验[J]. 安徽农业科学, 2009, 37(16): 7529-7530. [本文引用:1]
[6] 王伦, 李素英, 刘连新, 等. 印楝提取物对光肩星天牛成虫生物活性的影响[J]. 河北农业大学学报, 2009, 32(3): 100-102. [本文引用:1]
[7] PANT M, DUBEY S, PATANJALI P K. Herbal insecticides, repellents and biomedicines: effectiveness and commercialization[M]. New Delhi: Springer India, 2016: 117-126. [本文引用:1]
[8] 矫丽曼. 植物源农药在林业上的应用现状[J]. 内蒙古林业调查设计, 2017, 40(1): 48-50. [本文引用:1]
[9] 陆汉良, 陆致平, 夏宪文. 2%广·甲维盐ME防治茄子红蜘蛛的效果[J]. 上海蔬菜, 2006(3): 73-74. [本文引用:1]
[10] 於文俊, 谢显传, 许翔. 吡丙醚及其复配剂对柑桔红蜡蚧的防治试验研究[J]. 上海农业科技, 2006(5): 161-162. [本文引用:1]
[11] NAVARRO C. A low-pressure, trunk-injection method for introducing chemical formulations into olive trees[J]. Journal of the American Society for Horticultural Science, 1992, 117(2): 357-360. [本文引用:1]
[12] MENDEL R M. Trunk Applications of imidacloprid to orange trees and related effects of the active ingredient formulation and the water supply to the trees[D]. Bonn: University of Bonn, 1998: 189. [本文引用:1]
[13] HARRELL M. Imidacloprid concentrations in green ash (Fraxinus pennsylvanica) following treatments with two trunk-injection methods[J]. Arboriculture & Urban Forestry, 2006, 32(3): 126-129. [本文引用:2]
[14] DAVID M S, BERTM C, DEBORAHG M C, et al. Distribution of trunk-injected 14C-imidacloprid in ash trees and effects on emerald ash borer (Coleoptera: Buprestidae) adults[J]. Crop Protection, 2015, 28(8): 655-661. [本文引用:2]
[15] DOCCOLA J J, SMITLEY D R, DAVIS T W, et al. Tree wound responses following systemic insecticide trunk injection treatments in green ash (Fraxinus pennsylvanica Marsh. ) as determined by destructive autopsy[J]. Arboriculture & Urban Forestry, 2011, 37(1): 6-12. [本文引用:1]
[16] TAKAI K, SOEJIMA T, SUZUKI T, et al. Development of a water-soluble preparation of emamectin benzoate and its preventative effect against the wilting of pot-grown pine trees inoculated with the pine wood nematode, Bursaphelenchus xylophilus[J]. Pest Management Science, 2001, 57(5): 463-466. [本文引用:1]
[17] JAMES R, TISSERAT N, TODD T. Prevention of pine wilt of Scots pine (Pinus sylvestris) with systemic abamectin injections[J]. Arboriculture & Urban Forestry, 2006, 32(5): 195-201. [本文引用:1]
[18] DARRIEUTORT G, LECOMTE P. Evaluation of a trunk injection technique to control grapevine wood diseases[J]. Phytopathologia Mediterranea, 2007, 46(1): 50-57. [本文引用:1]
[19] MCCULLOUGH D G, CAPPAERT D, POLAND T M, et al. Long-term (three-year) results of truck injections for emerald ash borer control in land scape ash trees//[C]Proceedings of Emerald Ash Borer Research and Technology Development Meeting. Pittsburgh, P A: USDA Forest Service Publication, 2005: 31-33. [本文引用:1]
[20] COWLES R S, MONTGOMERY M E, CHEAH C A. Activity and residues of imidacloprid applied to soil and tree trunks to control hemlock woolly adelgid (Hemiptera: Adelgidae) in forests[J]. Journal of Economic Entomology, 2006, 99(4): 1258-1267. [本文引用:1]
[21] TANIS S R, CREGG B M, MOTA-SANCHEZ D, et al. Spatial and temporal distribution of trunk-injected (14) C-imidacloprid in Fraxinus trees[J]. Pest Management Science, 2012, 68(4): 529-536. [本文引用:1]
[22] HUANG J, ZHANG J, LI Y, et al. Evaluation of the effectiveness of insecticide trunk injections for control of Latoia lepida (Cramer) in the sweet olive tree Osmanthus fragrans[J]. Peerj, 2016, 4(9): 2480. [本文引用:4]
[23] 贺红. 树干注药杀虫机理及防治技术研究[D]. 杨陵: 西北农林科技大学, 1998. [本文引用:3]
[24] REARDON R C, BARRETT L J, KOERBER T W, et al. Implantation and injection of systemics to suppress seed and cone insects in Douglas fir in Montana[J]. Canadian Entomologist, 1985, 117(8): 961-969. [本文引用:1]
[25] 李俊辉, 李秧秧. 散孔材和环孔材树种叶水分传输能力及其与抗旱性的关系[J]. 西北植物学报, 2011, 31(7): 1441-1446. [本文引用:1]
[26] 田鹏鹏, 冯超, 唐光辉, 等. 树干自流式注药法中影响药效吸收因子研究[J]. 林业科学, 2009, 45(6): 92-97. [本文引用:1]
[27] 柯存祥, 马庆奎, 王峻鹏. 木犀科几种植物的木材解剖学研究[J]. 福建师范大学福清分校学报, 2007(2): 84-87. [本文引用:1]