（农药学专业论文）块状耳霉杀虫谱及对杀虫剂增效作用研究.pdf

摘要 本研究以目前危害较大且难治理的几种有代表性的害虫为试虫，对块状耳霉( c o n i d i o b o j u s t h r o m b o j d o 曲进行杀虫谱研究以确定其具体杀虫效果，并以甜菜夜蛾敏感品系为试虫，以块状耳 霉作为增效剂，选择了数种目前对甜菜夜蛾活性较好、比较有代表性的药荆与其进行互作研究。 通过对块状耳霉的杀虫谱研究发现，块状耳霉发酵液利乙酸乙酯提取液对桃蚜的活性最高 乙酸乙酯提取液的l c w 为06 1 9 6 m g r ，发酵液l c * 为6 5 2 9 8m gl i 对甜菜夜蛾、红蜘蛛、丌1 蝉杀虫效果一般。块状耳霉乙酸乙酯提取液对杀虫剂增效作用研究结果表明，块状耳霉与其它杀 虫剂混_ = | 时药效明显增加，其中与溴虫腈、虫酰肼、呋喃虫酰肼、苯氧成、毒死蜱和丙溴磷有明 显增效作用，与茚虫威、多杀菌素、甲氨基维菌素苯甲酸盐、氟啶脲、氟铃脲、辛硫磷六种药荆 没有增效作_ 【_ | j 。 本研究结果表明，块状耳霉作为一种蚜霉，对蚜虫有着很高的杀虫活性，同时，块状耳霉乙 酸乙酯提取液与其他杀虫剂的增效作用也很明显，基于以上特点，块状耳霉可用于防治蚜虫，并 可作为增效剂用于防治甜菜夜蛾，较好地应用在害虫生物防治之中。 关键词：块状耳霉，甜菜夜蛾，蚜虫，增效作用 a b s t r a c t 4 l h ei n s e c t i c i d a la c t i v i t yo f c d h i d i o b o l u st h r o m b o i d o st os e v e r a li n s e c t sw h i c ho c c u r sa n d o u t b r e a k ss e v e r e l y 乱p r e s e n tw e r ec o n d u c t e d t h es y n e r g i s mo f t h ee ae x t r a c t so f c o n i d i o b o l u s t h r o m b o i d o st ot h ea c t i v i t yo f r u r a li n s e c t i c i d e sw e r ea l s ot e s t e dw i t hs p o d o p t e r ae x i g u a ( h t t h n e r ) b e i n g t h et e s t e di n s e c t s i n s e c t i c i d a la c t i v i t yo f c o n i d i o b o l u st h r o m b o i d o st om y z u s p e r s i c a e ( s u l z e r ) i st h eh i g h e s t ，w i t h t h ee ae x t r a c t so f c o n i d i o b o l u st h r o m b o i d o s sl c 5 0i s0 6 1 9 6m g l - 。a n dt h ew a t e re x t r a c t so f c o n i d i o b o l u st h r o m b o i d o s sl c s oi s6 5 2 9 8m gl - j ，t h ea c t i v i t yt ot h es p o d o p t e r ae x i g u a ( h n b n e r ) ， n e p h o t e t t i xc i n c t i c e p s ( u h l e r ) a n dt h er e ds p i d e rm i t ei so r d i n a r y e ae x t r a c t so fc o n # t i o b o t u s t h r o m b o i d o sh a so b v i o u ss y n e r g i s mt oc h l o r f e n a p y r ，t e b u f e n o z i d e ，f u n a nt e b u f e n o z i d e ，f e n o x y c a r d ， c h l o r p y r i f o s ，p r o f e n o f o sa n dn os y n e r g i s mt oi n d o x a c a r b ，s p i n o s a d ，s m a m e c t i nb e n z o a t e ，c h l o r f i u a z u r o n ， h e x a f l u m u r o n ，p h o x i m 。 t h i sr e s u l td e m o n s t r a t e dt h i nt h ee ae x t r a c t so f c o n i d i o b o l u st h r o m b o i d o sh a v ev e r yh i g ha c t i v i t y t ot h ea p h i d ；i nt h em e a n t i m e ，i th a sa no b v i o u ss y n e r g i s mt os o n d ei n s e c t i c i d e s a c c o r d i n gt ot h e s e c h a r a c t e r i s t i c s ，c o n i d i o b o t u st h r o m b o i d o sc a nb eu s e di nt h ec o n t r o lo f a p h i d ，a n da l s oc a nb em i x e d w i t hs o m ei n s e c t i c i d e st oc o n t r o ls p o d o p t e r ae x i g u a o t o b n e r ) k e yw o r d s ：c o n i d i o b o l u st h r o m b o i d o s ，s p o d o p t e r ae x i g u a ，a p h i d ，s y n e r g i s m i l 独创性声明 本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成 果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发 表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中国农业大学或其它教育机构的学位或证书 而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明 确的说明并表示了谢意。 研究生签名： 套杰 时间：j 而年6 月f 6 日 关于论文使用授权的说明 本人完全了解中国农业大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留 送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅，可以采用影印、缩印或扫描等复 制手段保存、汇编学位论文。同意中国农业大学可以用不同方式在不同媒体上发表、 传播学位论文的全部或部分内容。 ( 保密的学位论文在解密后应遵守此协议) 研究生签名：套走时间：2 一年6 月形日 导师签名- 砂嗡 帆如年6 州日 第一章文献综述 1 1 块状耳霉介绍 块：状耳霉( c o n i d i o b o l u st h r o m b o i d o s ) 是一种极为常见的蚜虫病原真菌，其分生孢子无色或淡绿 黄色，透明：多核，核可达上百个，直径0 5 “m 左右；单囊壁，球形，基部乳尖粗钝；分生孢 子梗简单，不分枝，直立，栅栏状排列成紧密的子实层，依寄主不同而表现不同颜色。其主要 寄主为扁豆蚜，萝h 蚜“，菜缢管蚜，桃瘤蚜。它分布于世界各地”1 ，如中国，日本，以色列， 美国等。 c o n i d i o b o l u st h r o m b o i d o sd r e e h s l e r 最早分离于腐烂的植物枯叶( d r e c h s l e r1 9 5 3 ) ，以后的研究 表明它是一种昆虫病原“3 。该菌不但世界广布，而且寄主范围广泛，涉及同翅目、双翅目和鳞翅 目的数十种昆虫。我国长= 江南北皆有该菌的分布”。 块状耳霉属于虫霉目，虫霉日属接合菌亚门，其种类繁多，大约有2 0 0 多种，其中绝大多数( 约 1 5 0 种) 对昆虫寄生性强，能侵染直翅目、等翅目、半翅目、鞘翅目、双翅目$ i l 麒翅目等多种昆 虫”1 ，并能引起昆虫种群的流行病”“，因此，又称其为流行性疫病菌，对防治有害昆虫起到很 人作儿j 。该目真苗广布丁i 全世界，我国大部分地区均有分布”“，是昆虫种群自然控制的重要因 子利害虫生物防治的重要材料，具有较大的经济价值1 。虫霉是自然界中蝗虫、蝇虫、蛾类、蚜 虫、蚧及螨类的土要寄生菌，并常引起上述昆虫的流行病。因此，利用虫霉防瀹害虫是很有发展 前途的它己引起世界各国普遍的重视1 。 虫霉目真菌多为昆虫的专性病原菌，具有以下引人注目的特点：i 。有效的活体营养方式， 感病活虫仍能到处活动，从而有利于其扩散传播。且分生孢子作为侵染单元多具有粘性，接触虫 体后不易被风雨淋失；2 。独特的扩散形式多数种类分生孢子具有主动弹射的能力，故尽管孢 子主要靠风力传播，但在无风时可不借外力而稍有自我扩散：3 可靠的宿存机制，多数种在生 活史中可形成抗逆性强的休民孢子，其抗性强，寿命长，在生态系中可宿存多年而不丧失生命力， 使虫霉易定殖下米：4 。侵染过程一般较快，能够有效地利用短暂的阴雨天气迅速形成流行高峰。 5 。寄土专化性适度，既不如白僵茵广泛，又不象虫生病毒之窄，既追求经济效益，又考虑生态 影响，适合有害生物综合治理的要求“。6 除冠状耳霉有报道( c h e s t e r w ，e m m o n s1 9 6 1 ) 能引 起人和马的鼻腔瘤之外，其他种迄今未发现对人畜及其它天敌有害。7 蚜霉是一种生物因子， 不仅能直接防治蚜虫而且他保护有些天敌，而天敌对蚜虫又有积极的控制作_ 目j ，有些孢子能在 农田生态系中存留下来，其效力又是持久的“。由于这些特点，许多虫霉能在合适的环境条件下 迅速形成大规模流行病，在短期内扑灭大面积、商密度的虫j 火。从而成为昆虫种群自然调节的重 要冈子1 。 蚜霉菌属接台菌亚门、接合菌纲、虫霉科，是一类能寄生于蚜虫的病原真菌之统称，据李增 钽报道约有4 1 种虫霉侵染同翅曰昆虫，其中能侵染蚜虫的就有2 1 种，可见蚜虫是虫霉的主要寄主 昆虫。在自然界，尤其我国南方春秋季常见蚜霉自然流行“”，其自然控制作用是十分显著的。蚜 霉曲作为蚜虫的天然寄生真菌在合适条件下能引起大规模的蚜虫流行病，例如s h a n d ( 1 9 6 3 ) 中罔农业人学硕士学位论文 第一章文献综述 在项综合性极强的r 作中，研究了虫生真菌防治马铃薯蚜虫的重要- | 生。研究中发现，在所有的 生物因子中，虫生真卤在减少蚜虫群体的作用是显著的。 由丁这类虫生真菌的分生孢子寿命不k ，人丁培养有一定困难，所以人 诱发流行病的成功 审例还不多。当前研究的发展趋势之一是利用休眠孢子。g r o n e r ( 1 9 7 5 ) ，n e w m a ne t a l ( 1 9 7 5 ) 和 m a l a n m i 等人( 1 9 7 6 ) 的工作都表明，一些虫霉的休眠孢子抗低温和干燥，且耐贮藏；在自然条 什r 和人l ：施用时皆能引起昆虫致病死亡。同时，不少研究者已经建立了致坏虫霉f e d e s t r u e n s ) 毒虫霉( e v e r u l e n t a ) n 塔氏虫霉( et h a x t e r i a n a ) 大量生产的培养基组成。g r o n e r ( 1 9 7 5 ) 报道，塔氏 虫霉在含1 大豆胨，0 5 酵母膏和4 葡萄糖培养液中，2 8 ( 2 每分钟振荡1 5 0 次，培养1 4 天屙，每 毫升培养液可产生休眠孢子5 0 万个”。在促进休眠孢子的发芽方面，有人发现每天给与1 6 4 , 时光 ! ! 比在黑暗条件f 更有力。据日本资料报道，蚜霉和塔氏虫霉在寄主体内的菌丝，在低温和干燥 条f l 。f 能分别存活3 2 周和1 6 周，当湿度升高时又可形成分生孢子。另外，还发现一些虫霉在隔绝 空气的条件r ，厚膜化的菌丝段亦可存活5 年之久。我国陕西农科院植保所( 1 9 7 8 ) 曾报道，弗 雷生虫霉的次生分生孢子在实验室4 c 可保存8 9 个月，并仍具感染力。这些都为人。1 ：利用虫霉茁 提供了新的线索。 然而，冈虫霉本身生物学的特点，目前尚有些问题未能解决，影响其开发利用。尤其是虫霉 人一l ：培养的问题还未能完全解决，大量生产难度较大，成本较高”“。近年来一些虫霉的培养和生 产技术虽有了一些进展”，但不少种至今除活体培养或在营养成分较复杂的培养液里维持外，尚 无法培养。 由于多数虫霉是活体营养方式，因此除耳霉外，很少有产生毒力的种类。有人研究块状耳霉 的毒索时发现，该毒素的分子结构与六六六相似( 具体结构尚未确定) ，对蚜虫有触杀作刚，因此 使人们对将该毒索发展成杀虫剂甚感并趣。除此之外，在虫霉目真菌中，多数种类在人：l 培养中 难以形成休眠孢子或形成休眠孢子后却很难萌发，而块状耳霉则在深层发酵中易产生休眠孢子 1 ，且休民孢子萌发也不困难，据武觐文和王德祥( 1 9 8 4 ) 报道，该菌在液体培养基中，采用前划 通气振荡主要产生菌丝，后期静置可大量形成接合孢子；同时在2 5 。c 下，1 4 天休眠孢子的萌发率 可达8 0 以上。休眠孢子的形成是虫霉菌耐贮存的重要条件，而孢子不经休眠就可萌发又是速效 性真菌杀虫剂应该具有的特性，这些良好特性是一般虫霉所不具备的，因此，块状耳霉在生物防 治中有一定价值，被认为是有希望应用于防治蚜虫的一种虫霉菌。在2 0 世纪7 0 8 0 年代曾引人注 目。7 0 年代，美国干拉脱维亚在虫霉体眠孢子的大量生产方面取得成功，美国农业部予1 9 7 2 年开 始研究块状耳霉的t 业生产，将人们的视线引向虫霉休眠孢子杀虫剂的开发。在美国，该菌大量 生产实验已完成”o 。 人们习惯于单因子防治害虫的策略，自4 0 年代中期以来有机氯、有机磷、以虫治虫、以菌 治虫、性外激素、辐射不育，直至拟除虫菊酯、b t ，都曾先后被看成是“万应灵药”，但是都未 彻底解决问题。于是先后形成“综合防治”及“有害生物综合治理”( i p m ) 的策略”“。1 9 7 8 年1 月，美国锚开过关于“害虫微生物防治将来在有害生物治理系统中的对策”的学术讨论会。著名 应h j 昆虫生态学家h a y n e s 在会上就如何正确估价病原微生物在i p m 中的地位的问题时指出，“一种 只能致死6 7 的病原微生物可能会被人扬弃，但让我们设想一下，如这6 7 的致死是区别性的， 所致死的是寄生性昆虫没能击倒的，那么这种病原微生物就是我们所期望的了”这种意在使病原 微生物同其他防治手段互相取比补短的思想正是i p m 理论的核心，为此我们须深化对虫霉的认识。 2 中网农业火学硕士学位论文 第一章文献综述 虫生真菌在lj ) m 中同其他治理手段的配合在很大程度上取7 尖于同其他治理手段间的相容性。 其中与化学农药的相容性早在6 0 年代即开始研究，但由丁新农药不断进入市场，故也需不断研究 相容性。k o v a c s “1 生n ：| 白僵菌防治不同害虫时发现，白将军与低浓度的毒死蜱和酲维| i | 混用时同 但用这两种农药常规浓度时效果相当；但r i c h t e r ”“却发现在西维因处理过的大豆田中，柴氏野村 苗的流行显著低于黎豆夜蛾n p v 处理田。a n d e r s o n l 2 4 1 等在室内实验中发现，1 2 种杀虫剂中有2 种对 自僵囟强烈抑制，3 种中等抑制，7 种不抑制，与农药以添加方式作j _ | ；j 于马铃薯。他们发现，剂型 比活性成分对相容性影响更人，采用二甲苯为基础的芳香族溶剂制成的乳剂抑制性最强。如用白 儡菌与杀虫剂各白单独喷施即可大大减轻抑制作用。西东力”在日本也调查了白僵菌同2 1 种杀虫 剂和11 种杀菌剂的相容性，发现西维因、三环锡、卣菌清和代森锰锌抑制作用最强。而高灭磷、 灭多虫、混碳杀及王铜最弱。w i l d i n g 发现，虫生真菌在实验室中对多数杀菌剂及许多杀虫剂很 敏感，但在田间应用杀虫剂则很少阻止真菌侵染昆虫。例如在室内新蚜虫疫霉受苯菌灵及代森锰 锌抑制，而在田间侵染率只受苯菌灵影响。 1 2 生物农药研究意义 农药是杀死有害生物的化学物质，农药的使用和发展可以追溯到公元前1 0 0 0 多年。化学农药， 特别是有机合成化学农药的应用是人类社会文明发展的一大标志，它极大地保护和发展了人类社 会的生产力”。相比较而言，人工合成的化学农药具有毒力强，见效快，能迅速抑制病虫害的大 面积发生及蔓延的优势，但随着农药的广泛应用和发展其本身不可避免和弥补的潜在公害也日益 暴露山米，存在着农药残留、农药抗性、环境污染、非靶标生物受害和慢性毒性等诸多问题。残 留的农药通过食物链进入人体内逐渐积累，易诱发癌症等多种疑难病症，同时造成环境污染，甚 至引起人员伤亡事故。化学农药不仅杀灭病虫害，同时也杀死了昆虫的天敌，主要病虫害被消灭， 次要病虫害又上升为主要病虫害，因此不能从根本上解决病虫害问题，而且破坏了生态平衡。此 外，化学合成农药多为人分子有机物，长期使用易产生抗药性。面对这种情况，人们都在积极探 索农药开发的新途径。与此同时，人们突破了以杀死为目标的传统农药的概念，提山了非杀死性 农药的概念，天然产物源农药愈来愈受到重视。开发安全性高，残田量低，无公害，生物活性高， 选抒性强的生物农药成为当今农药发展的趋势和迫切需要“。 生物农约是利用生物活体或由生物产生的活性成分，以及化学合成的具天然化合物结构的物 质，制备山的可防治植物病虫害和杂草及能调节植物生长的制剂。现在生物农药的概念已扩展， 指川米防治病虫草等有害生物的生物活体及代谢产物和转基因产物，包括微生物农药、转基因植 物农曲、生物化学农药等”1 。与传统的化学农药相比，生物农药具有对人畜和非靶标生物安全， 环境兼容性好，不易产生抗性，易于保护生物多样性，来源广等优点“1 。因此，高效生物农药的 开发应川对人类健康，环境保护和农业的可持续发展都有极其重大的意义”“。 我国是生物农药研究和使用大国，对生物农药的概念有不同的界定。中国农业百科全15 一 一农约卷中题录为生物源农约，指的是利用生物资源开发的农药”。狭义上仅指直接利用生物 产生的天然活性物质或生物活体农药，广义概念中还包括按天然物质的化学结构或类似衍生结构 人l ：合成的农药。按这个概念理解，不但天敌、昆虫致病微生物、生物信息物质，而且目前常用 中田农业大学顺1 。学位论文第一章立献综述 的氮基甲酸砖类、拟除虫菊酯类、沙蚕毒素类及烟碱类杀虫剂均为生物源农药。 生物农药的出现刻应用已有悠久的历史，但直到2 0 世纪3 0 年代之后才有了一定的发展，从 7 0 年代起，发展非常迅速。其中利用虫生真菌防治害虫的研究t 作已有近百年的历史，真正刖 丁- 出间防治害虫的是1 8 9 0 年美国堪萨斯卅i 第一次用白僵菌防治麦长蝽。此后，世界上许多国家对 起其进行了研究年| 戍用。在真菌杀虫剂中研究应用最多的是白僵菌，其次魁绿僵菌、赤僵菌、虫 生藻等；还有真菌除草荆棕榈疫霉菌等。目前，设在美国华盛顿的世界银行的农业研究机构开 发山一种新犁安全低毒的灭蝗农药，它是利用名为“m e t a r h i z i u m ”的真菌杀灭蝗虫，而不伤害其 它生物，已成功进行了火面积喷洒实验。美国e n c o r e 技术公司生产的生物杀菌齐u c o n t a n s 水剂已 经e p a 批准投放市场，它能有效控制水果、蔬菜和其它一些主要农作物的菌核病。生物农药在长 的研究和应用中表现出很多特点，如活性高，选择性强等，在今后相当长一段时间内，生物农 约将有较大发展，它将成为今后农药发展的一个重要方向。 1 2 1 专一性强，活性高 生物农药最显著的特点就是专一性强。在生物体农药中，天敌昆虫、捕食螨常为寡食性或专 性寄生；昆虫病原真菌、细菌、线虫、病毒、微孢子虫等均是从感病昆虫中分离出来，经人工繁 殖再作i l ：| 丁该种昆虫；植物体农药更是有针对性地对某一种特定功能基因进行定向重组绒改造。 生物化学农药的专一性也较强，如昆虫性信息索只对同种昆虫有效。另外，生物农药特别是生物 化学农约对有害生物的活性较高，女n a v e r m e c t i n ，对t e t r a n y c h i d a e ，e r i o p h y i d a e l l t a r s o n e m i d a e 等 科的多种害螨的l c 。仅为o 0 0 9 0 2 4 p g g ，对l i r i o m y z at r 扣“f 的幼虫的l c m 为0 3 7 7 p g g ”“。j | f 楝素对菜青虫的l c s 曲2 04 u g g 虫体重”。 1 _ 2 2 选择性强，对环境和非靶标生物相对安全 生物农药均是天然存在的活体生物或化合物，很少量的生物农曲即能发挥高效能作刚，而且 它常常能迅速分解，在环境中会自然代谢，参与能量与物质循环。施用于环境中或作物上，不易 产生残留，不会引起生物富集现象，从总体上避免了由传统农药带来的环境污染问题。而且生物 体农约均是活体生物，它们只对目的病虫和与其紧密相关的少数有机体起作用，而对人类、鸟类、 其它昆虫和哺乳动物无害。若不考虑生态因素，则其对1 f 靶标生物几乎无影响。生物化学农药， 网活性较高，朋量较少，而且对害虫多为胃毒作用，因此也是相对安全的”。 1 2 3 开发利用途径多 4 中国农业大学硕土学位论文第一章文献综述 大敌类动物体农药可以人工繁育，也可以引种释放。微生物类生物农药可以直接利用，也可 以经基冈重组后利用。生物化学类农药不但可直接利用或经人工台成后利用，也可以采用生物j 二 样技术米定向培养，战采用基肉重组转化为植物体农药。因此，可通过多种途径来开发利朋生物 农曲。 1 2 4 作用机理不同于传统农药 传统的杀虫剂大多是神经毒剂，而生物农药尤其是生物化学农药的作用机理一般均较为复 杂，可在i p m 、抗性治理、协调治理中发挥显著作用。如印楝素作为拒食剂，可作用于昆虫下颚 须上的抑食细胞，而作为生长调节荆则作用于脑神经肽”“；b t 所产生的d 2 内毒索作用于昆虫中 肠上的特异性受体，可以称为消化道毒剂”“；昆虫性信息素作用于昆虫触角上的化学感受器。天 然产物和i 已商品化的人工合成除草剂之间很少存在拭同的分子靶标部位，而且天然产物靶标中儿 乎没有与商品除草剂共有的作用部位”“。 1 2 5种类繁多，研发的选择余地大 生物农药的开发思路是在了解自然界中植物、昆虫、微生物彼此之间及各类群之内的相互关 系的基础上，充分利用连接这种关系的信息系统来研究开发生物农药。凡对农业有害生物有控制 作t l _ 的生物均有可能通过多种途径被开发为生物农药。随着人类环保意识的增强及农业可持续发 展战略的实施，生物农药作为一类高效、安全的农药，必将具有广阔的发展前景。 从上世纪五六十年代开始，我国就开始对生物农药进行研究。到八十年代，将生物农药的开 发列为重点项目，近二十年来，很多新的生物资源陆续被发掘利用，生产工艺得到不断创新，大 量新产品尤其是微生物农药进入市场”“。国外在2 0 世纪7 0 年代屙开始重视生物农药的研发，发展 迅猛。e m i l i o m o n t e s i n o s “对p c t ，u s p t o ，e p o 授予专利的微生物农药进行了统计，结果显示1 9 8 6 2 0 0 0 年间专利数迅速增加，l j 2 0 0 1 年底，达1 j 2 1 5 种。另据统计，截止2 0 0 4 年l i 爿，美国e p a 扦l 准了近2 2 0 种用于生物农药的有效成分( h t t p ：e p e p a g o v p e s t i c i d e s b i o p e s 2 t i c i d e s p r o d u c t - l i s t s ) ，其 中，源于微生物的有7 0 多种。 由细菌、真菌、病毒等微生物有机体或其代谢产物作为活性成分的农药，是生物农药中最大 的一类，包括细菌类、真菌类、病毒类、抗生素类、原生动物类等。目前，研究历史最k 应用最 广泛的细菌杀虫剂是苏云金芽孢杆菌( b a c i l l u st h u r i n g i e n s i s ，简称b t ) ”。b t 的不同亚种和株系均能 产生一种不同的蛋白质混合物，该混合物能结合到昆虫幼虫的内脏受体上，破坏内脏使昆虫致死， 只需1 3 d 时间”“。据不完全统计，世界上已生产的b t 制剂有9 1 种，j i 于防治危害柿类、苹果等 的1 5 0 多种鳞翅目及其它多种害虫。继b t 之后的另一大类生物农曲阿维菌素( a v m ) 是土壤微生物灰 色链霉素( s t r e n t o m y c e sa v e r m i t i l i s ) 的发酵代谢产物，作为农药于1 9 8 5 年投入市场，自a v m 上市以来， 世界各国科学家及研究人员都认为它的发现及应用是继青霉素以来抗生素科学对人类的又一巨 中困农业人学硕上学位论文第一章文献综述 人贡献，同时，对阿维菌素农药的研制与开发，也成为人类研制生物农约的热点”。l 目前廿 = 界卫生组织和美国已经开发了包括球形芽孢杆菌的其它杀虫剂，如美国生产的 t h u r i c i d e ，b i o t r o l ，d i p e l ，法国的b a e t o s p e i n e ，陌德 钓b i o s p o r ，捷克的b a t h u r i n 等。日本金龟子 芽孢杆菌应用量仅次丁- b t ，它对金龟子科昆虫及有密切亲缘关系的金龟子起感染作抖j 。此外，缓 驰芽孢杆菌、绿粘帝霉菌、放射型土壤杆菌、m y c o s l o p 也己作为产品应用“。 1 2 6生物农药存在的问题以及应对策略 生物农药虽然有着众多优点和良好的发展机遇，但是由于自身存在的问题，亦使得其难 咀在短期内i 据较人市场份额。生物农药的首要问题是它的防治是一个生物学过程，所以效果相 对缓慢，不能像化学农药那样立即见效”。二是它的生物活性需要适宜的环境条件( 包括温度、 水分、光照、p h 等) ，所以其货架期和田间活性保持也一个急待解决的问题。三是生物农药的批 量生产往往通过工业发酵，或者是从生物体直接分离提取，对病毒类生物农药! j l ! j 依赖活体寄生进 行生产，成本相对较高，不利于产业化发展。另外，现在发现有些生物农药也会令靶标生物产生 抗性，尤其是抗生素类。目前，应对这些问题的思路与措施主要包括以l - ) l 个方面：第一，利用 遗传重组技术对生物农药的来源生物进行多种特性改良( 包括毒力选择性，安全性等) 或直接将抗 病害虫的基冈转入植物体内，这一技术现在在生物农药的研究和开发上已经应用的比较广泛了， 比较突出地表现在重组b t l l 重组病毒上。当然，这是基于对相应基因和遗传机制有相当了解的前 提之上的。新的抗病虫害的基因的解析和植物与病原微生物互作用的明了，将为进一步的遗传改 良给予极人的推动。第二，将生物农药与一些低毒的化学农药或者是增效因子混配使用以增强作 川效果。第三，在生物农药的后加t 处理过程中掺入助剂，要求这些助剂能赋予对象产。铺稳定的 形态，便于运输利试用；能够使制剂稳定”，不被光照，氧化等作用所破坏，能维持一定储藏期： 能使制别获得特定的物理特性比如分散度，黏附靶标作物的能力等等。第四，发掘新的资源， 保持针对同一靶标的生物农药的多样性，避免产生抗耐药性，现在已经有研究者将注意力转到海 洋资源，希望从中获得新型高教的生物农药。第五，通过发酵上艺年反应器的改良提高发酵单位， 降低生产成本，如中科院过程所陈洪章等研制的压力脉动固态发酵反应器解决了同态发酵传热差 剥难于火规模纯种培养等问题，实现了白僵菌的规模化生产。 6 中围农业大学硕一l 学位论文蚺一章文献综述 1 3 目前较典型的几种害虫为害情况 1 3 1 甜菜夜蛾( 鳞翅日代表) 甜菜夜蛾( s p o d o p t e r ae x i g u a h b n e r j 又名贪夜蛾、白菜褐夜蛾，属鳞翅目夜蛾科，是一种 世界性农业害虫从北纬5 7 。至南纬4 0 。之间都有分布。在洲、澳洲、美洲、非洲及欧洲均有 严重为害或成灾的记录，且每次成灾所造成的经济损失都十分惊人。”。1 9 8 6 年以来，甜菜夜蛾 在我国发生为害的地区逐渐扩大，成灾频率和程度也越来越重。近年来，在我国许多地方爆发成 灾危害遍及2 0 多个省市，南起台湾、广东，北至北京、河北等地。随着蔬菜面积的扩火及夏种 指数的增加甜菜夜蛾的为害逐年加剧，已成为十字花科、豆科作物的重要害虫”。 甜菜夜蛾完成l 代约需2 2 3 0 d ( 在2 5 3 0 。c ) ，常年于5 月上旬进入羽化盛期。l 代幼虫于5 月r 旬在甜菜、蔬菜、玉米等作物上发生为害。在华北常年发生5 6 代，世代重叠，1 2 代( 5 - - 6 月份) 发生于蔬菜、棉苗、春玉米和杂草上；3 5 代( 7 9 月份) 主要发生在大豆、棉花、玉 米等大田作物上，为害最重；部分5 代和6 代( 9 1 0 月份) 则转入蔬菜田危害。在长江流域3 5 代( 7 9 月份) 为主害代。在南方沿海地区，如广东，甜菜夜蛾以5 8 月份为严重，可以发生 l o 儿代。各地区的第1 、2 代世代比较明显，以后世代则往往山现重叠。在广尔，甜菜夜蛾四季 为害不越冬( 在北方大棚内的甜菜夜蛾可以不越冬，但大田里常以各种虫态越冬。 甜菜夜蛾幼虫一般分5 个龄期，在不良发育条件下少数幼虫有6 龄；幼虫体长为2 2 6 2 6 4 m m ， 幼虫期为1 2 2 4 d ，冬季长达3 1 3 6 d 。甜菜夜蛾成虫寿命6 l o d ，产卵前期l 2 5 d ，产卵期4 6 d 。田f 司对成虫诱捕试验表明：成虫在日落屙6 8 h 最为活跃。在2 5 ，光暗比为1 4 ：1 0 的室内 条4 1 一r ，甜菜夜蛾成虫在灭灯5 7 h 开始交配，田间为日落后5 5 8 5 h 。每头雌虫产卵量一股有 1 0 0 6 0 0 粒，最多可达1 8 0 0 粒。 甜菜夜蛾食性杂，在我国主要寄主有1 7 0 ；种以上。可为害芝麻、玉米、高粱、大豆、棉花、 花生、甜菜、烟草、蔬菜等1 7 0 多种作物，也可以为害林木。甜菜夜蛾是一种耐温性害虫，在我 国人部分地区主要发生在夏秋季节，尤其在7 g 月的高温为害最重。幼虫主要在夜间孵化，初孵 幼虫先取食卵壳，2 5 h 后陆续从鳞毛内爬出，群集叶背或心叶吐丝结网，啃食叶肉或在两片重 叠n | 片之间啃食表皮叶肉，只留下表皮成透明的小孔。1 2 龄幼虫仅食叶肉，l o h 后的1 龄幼虫即 可吐丝卜乖，飘移分散为窖，一般第3 龄幼虫开始分散为害形成穿孔或缺刻，第4 龄食量火增。4 5 龄是为害暴食期，取食量约占全幼虫期的8 0 9 0 。幼虫蠛后一龄脱皮后。有一段前蛹，一般 约为2 4 d 。甜菜夜蛾幼虫多在疏松表土内作土宣化蛹，深度约0 5 3 c m 有的也在土表或植株内 化蛹1 ”1 。 发生危害面广，黄淮、江淮流域受害重。2 0 世纪8 0 年代以前，甜菜夜蛾仅在我国的局部地区 零星为害，而现在发生范围已遍及全国2 0 余个省、市、自治区。以黄淮、江淮流域为害较为严重， 受害面积较大。1 9 9 7 年山东、河南安徽、河北发生面积2 6 67 7 i h m 2 。1 9 9 9 年仅山东、河南发生为 害面积就达3 0 0 万h m 2 ，山尔省因甜菜夜蛾为害造成的直接损失1 5 1 5 元；河南因甜菜夜蛾造成的经 中罔农业大学硕二i ：学位论文 第一章文献综述 济损火将近5 0 亿元。 米势猛蔓延速度快。在一般为害年份或一般发生区，甜菜夜蛾的发生并不十分引人注意，但 人发生期间，其蔓延速度相当快。爆发年份，田间虫量急剧增加，无明显的虫量积累过稃，在短 期内可山现大面积作物严重受害。 受害作物种类多，蔬菜、豆类受害重。甜菜夜蛾除为害农作物外，还为害果树如葡萄、苹果、 梨树以及药用植物( 板兰根) 等。在农作物中，以豆类、花生、蔬菜、棉花、玉米等受害镊重， 但作物受害的程度又困地区的著异而有所不同，在山东以蔬菜受害较重。在河南以豆类和花生受 害最重。 虫口密度高世代重叠严重。甜菜夜蛾低龄幼虫以群体为害，到高龄期则分散为害，因此。在 一般年份，虫口密度通常不会太高。但在某些年份甜菜夜蛾猖獗为害期间，其虫口密度每株可达 上千头。与此同时，在受害严重的地区或作物上都可同时发现甜菜夜蛾的不同虫态或不同龄期的 幼虫。严重的l 吐代重叠给防治造成了巨大的困难。 i 3 2 蚜虫( 同翅目代表) 蚜虫俗称蜜虫、腻虫，属同翅目昆虫，是同翅目中较大的一个类群，全世界己知约4 0 0 0 种。 蚜虫许多种类是农林业主要害虫，农林经济作物上大都有蚜虫取食，如桃蚜、豆蚜、棉蚜、麦长 管蚜等等都是著名害虫。蚜虫不仅吸取大量汁液，引起植物营养恶化，对于农作物、蔬菜和果树 等植物造成严重的直接危害，而且能传带上百种植物病毒病及其它病害，造成严重的间接为害。 据统计，全世界有1 9 3 种蚜虫可以传播1 6 4 秭病毒，涉及5 个病毒组，其中北持久性病毒为1 0 9 种， 桃蚜至少传1 0 7 种病毒，棉蚜可传5 5 种之多”。加之蚜虫繁殖率极高、传布迅速，导致植物病 毒病害大面积流行，蚜虫排泄的蜜露常盖满植物表面影响植物的呼吸利光合作用，还能引起霉菌 孽生，诱发烟霉病”“；在一定程度上限制了地区经济的发展。 i 3 3 红蜘蛛 属蛛形纲，蜱螨目，叶螨科。具有食性杂繁殖力强，传播快等特点。其寄主范同广，主要 有棉花、高粱、玉米、谷子、豆类、瓜类、蔬菜、树木及杂草等。近几年来，在北方此虫己逐渐 发展成为火豆、瓜类，蔬菜及玉米的主要害虫。红蜘蛛成虫体型小，雌虫体眭o 4 2 o 5 2 毫米， 雄虫体长o ，2 6 0 3 6 毫米，椭圆型，4 对足，体色呈红褐色或锈红色；红蜘蛛一年约发生1 2 - - 】5 代，以雌虫爬到土缝、墙缝、树皮下吐丝结网成群蛰伏越冬，次年平均气温达5 7 。c 时，越冬成 虫开始活动，产卵，气温达i o 。c 时开始孵化，6 月中、下旬孵化山第一代。红蜘蛛以成螨或若螨 d i 叶背吸食植物汁液，当叶背有螨1 2 头时，叶面出现黄色斑点，叶背有螨5 头时出现红斑，越 多红斑越大，直至全叶焦枯脱落。气温在2 2 3 0 。c 时，相对湿度在8 0 以下时，其繁殖最快，有 风时迅速蔓延，气温超过3 4 。c 时，停止繁殖，6 8 月雨量在1 5 0 毫米以下时就会人发生，月降水 8 域2 0 0 毫米以上时发生轻，在此期间若连续出现1 0 天干早就会人发生。 1 3 4 叶蝉 叶蝉是农林害虫中一个较大的类群，属丁同翅目头喙哑目叶蝉科。全球有l _ 5 万余种，中国 1 0 0 0 = f 十以上。叶蝉的寄主范嗣很广，有草本植物也有术本植物，多食性种类一股取食数种、数 十种多科植物。叶蝉科昆虫对寄主植物可造成两方面的危害。一是以取食和产卵方式造成直接危 害，刺伤寄主茎叶，破坏输导组织，而且取食时还要吸食寄主汁液，夺走养分。这些都会影响寄 土植物正常生长发育山现各式各样的为害症状，程度不同的损害寄主作物、牧草或苗术等的产 量或品质。很多1 1 | j 蝉除以取食和产卵为害之外，还能传播植物病毒病或类病毒病。如传插水稻病 毒病及类病毒病的叶蝉有黑尾叶蝉、二点黑尾叶蝉、二条黑尾叶蝉、马来西亚黑尾叶蝉、小黑尾 叶蝉_ 芋| 【也光叶蝉等6 种。条沙叶蝉传播小麦红矮病，拟菱纹叶蝉希1 凹缘菱纹叶蝉均能传播桑黄化 性萎缩病，传毒叶蝉造成的致病经济损失，往往比起直接危害的经济损失要重得多。叶蝉造成的 为害状，火致可分为枯萎型、卷缩凋萎型耳| i 白点焦枯型三类”。 1 4 农药混配研究现状与展望 农药的合理混h j 和混剂研制在农药的加工并| | 应用方面山有十分重要的地位。它是提高药效， 扩人防治范围，延缓有害生物抗性和药剂使用寿命、降低成本、使j 安全、保证农业丰收的重要 措施。混剂的研究和发展，得到了世界各国和我国化工、农药厂家、植保技术部门的高度重视， 也赢得了使用者的欢迎。 1 4 1 抗药性问题的实质 害虫的抗药性与j _ = 药历史密切相关，在各类杀虫剂中，有机氯、有机磷、氨基甲酸酯类、拟 除虫菊酯类由丁使用时期k ，施用频率高，甜菜夜蛾对上述几类杀虫剂均产生了不同程度的抗曲 性，在世界各地均有大最报道。其中甜菜夜蛾对硫丹的抗性最高达1 9 6 1 5 0 倍、对菊酯类药剂的 抗睦倍数虽高达2 0 0 0 多倍1 “3 。同时，甜菜夜蛾对现在应用的很多生物源杀虫剂也产生了抗药性。 实验室内甜菜夜蛾对b t 药荆已表现了高水平抗性如b o a r 用h d 一1 芽孢一伴胞晶体混合物对甜菜夜 蛾经过2 0 代抗性选择，没有获得抗性。而用c r y l c 伴胞晶体对甜菜夜峨汰选7 代，抗性水平上升li 倍；汰选至2 1 代后，在高剂量( 3 2 0 9 9 g ) 下仅表现8 的死亡率，而敏感种群的l c 5 。值仅为4 3 p g g 。 且该抗性种群停i h 1 1 蓟剂汰选1 2 代后仍对c r y c 具有一定的抗性。美国陶氏益农公司生产的新型 生物农药多杀菌素( s p i n o s a d ) 被誉为继阿维菌素之后开发最成功的生物源杀虫剂，曾获得f 9 9 9 年 美国总统绿色化学挑战奖。但该药剂推广使用不过几年。即出现了对该药剂的抗性田间种群。如 1 9 9 8 年，m a s c a r e n h a s 等发现一田间种群( t a l l u l a hl o u i s i a n a ) 相对于敏感种群，其敏感性f 降 9 中困农业大学倾士学位论文 第一章文献综述 32 倍。m o u l t o n ( 1 9 9 9 ) 报道在南美利东南亚地区，田间种群已产生3 o 一7 0 倍的抗性。2 0 0 0 年，在 自、南弧泰国发现甜菜夜蛾对多杀菌素的敏感性2 龄幼虫下降8 5 倍、3 龄幼虫下降5 8 倍，同时 a r i z o n a ( p a r k e r ) 种群2 、3 龄幼虫对多杀菌素的抗性分别为1 4 、2 0 倍；f l o r i d a ；f 十群2 、3 龄幼虫为 7 1 、1 7 倍。将泰国种群与敏感种群进行杂交得到的f l 代同样表现出2 2 倍的抗性。 抗药性从本质上说是生物体调动本身固有的生理生化功能和代 机制来清除外来物质对生 物体可能发生的伤害作用这是物种得以在复杂环境中生存和发展的一种本能，并不是因为有了 农约才有这种现象，更不是化学农药所专有的”。例如苏云金杆菌、链霉素、灭瘟素、青霉索、 多氧霉素等多种抗生素制剂也也出现了抗药性问题。 生物体并非对任何外来物质，在任何情况下都一定发生抗性。另外，对有些药物产生抗性后， 在定条件f 还可以恢复敏感性。 抗药性问题是毒理学中的一个重要方面，在处理过程中也必须实事求是。曾有人提出“抗药 性即将在全国大爆发”希望以此唤起主管部门的重视。也有把“抗药性治理”与生物防治相提 并论，强调成为我国病虫害综合防治得以起飞的左右翼，都是很片面的“1 。农业生产上由于l 殳期、 单一使用或滥用杀虫剂，害虫对杀虫药剂产生了抗药性，甚至发展成为交叉抗性和多抗性，使得 许多农药品种失去效用。而新农药的开发周期i 毛，往往义接济不上，这是农业保产的重大障碍。 近来在约研究的进展表明：要克服和延缓害虫的抗药性，延长老的农药品种的使用寿命，进行农 药复配应用，是一一项行之有效的措施“。 1 4 2 农药混配制剂的优缺点 农约混剂以其投资少、见效快，经济效益显著等特点引起相关部门竞相研制开发，其混朋范 同不断扩大，生产和销售比重逐年增加，现已成为农药家族成员增长的主流。农药混配制剂优势 明显，在植保上的地位越来越显得重要。鉴于此，农药混剂将与农药合成工业发展相协调而长期 并存并更具实用价值，同时混剂的种类和使用水平已成为衡量一个国家和地区用药水平的重要标 志。 有害生物抗药性的产生主要是由于药剂对有害生物选择压力的结果，这种选择压力又主要是 单剂对防治对象作用位点单一或较少而引起。选择有增效作用或负交叉作州的两种或多种药荆复 配，是解决此问题的关键”“。日本尾奇幸三郎等人作过澍莉农药逐代连续选择稻灰e 虱的试验， j 劓马拉硫磷一速灭威混剂选择2 3 代，稻灰飞虱对混剂的敏感性来变，而对两个单剂的抗性分别增 ) i 4 9 n 3 6 倍，而单用马拉硫磷选择2 4 代，稻灰飞虱的抗性增自i 2 3 9 倍”“1 。这说明混剂对稻灰飞虱 抗性的发展表现出显著的抑制作用。 冈为有害生物很少能解除混剂对其多位点的毒性而死亡或受到明显抑制，进而使溉剂表现山 增效作用，如敌杀死同杀虫脒铵1 ：1 混配可对甜菜夜蛾增效8 6 18 倍”“。由此可减少用药次数， 降低成本，这是单荆所无法比拟的，这些是混剂研制和应用成为当今热点的根本原因。 农药混配同时也存在着一些不足的地方，有的两种药剂混配以后对病虫增效的同时也对人 笛增毒”；不同成毒机制的两种农药混配后，再试药人员发生中毒时增加解毒难度。因此，农药 0 中周农业人学硕j 学位论文 第一章文献综述 ! i11 鼍皇曹毫蔓皇曼曼曼曼! 曼曼曼舅曼曼曼曼! 曼鼍! ! ! ! ! ! ! ! ! 苎曼曼苎兰曼苎兰鼍曼曼皇曼曼曼曼曼皇蔓蔓皇皇鼍苎皇曼! ! 曼舅篡曼墨 混配一定要讲究科学，在经过一系列科学试验之后，要认真分析，取其利而去其害。 1 4 3 农药混配的基本原则 农药 昆剂研制应具有科学往和严肃性