辣蓼粗提物防治烟草地下害虫的初步研究

董贤春 吴东 秦铁伟

摘要：将辣蓼（Polygonum hydroiper L.）粗提物作为植物源农药进行简便制备并用于烟草地下害虫的防治。结果表明，辣蓼粗提物能有效防治栽后5～15 d烟草地下害虫，防虫效果持续时间长且对烟叶生长无不良影响，防效可达45%～80%;干草固液混合物根部液浇法地下害虫为害率与对照（CK）达极显著水平，与高效氯氟氰菊酯处理达显著水平，栽后5～15 d防效达66%～80%，较普遍使用的高效氯氟氰菊酯防效可提升35%～60%。

关键词：辣蓼（Polygonum hydroiper L.）;烟草;地下害虫;防治效果

中图分类号：S482.3+9         文献标识码：A

文章编号：0439-8114（2019）02-0076-03

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2019.02.017           开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

农药残留、环境污染等问题是当前农业生产的主要问题，植保工作的重点也逐步转变为化学农药的替代和绿色防控。辣蓼（Polygonum hydroiper L.）属蓼科蓼属的一年生草本植物，又名水蓼、蓼牙菜。辣蓼主要含黄酮类化学成分、挥发性成分和鞣质，药理研究其有抗氧化、抗伤害、抗微生物、抗病毒等作用[1-3]。研究表明，辣蓼全草及根含挥发油、萜类、黄酮及黄酮苷类等成分[4，5]。辣蓼全草鞣质含量为3.13%，总黄酮含量为2.63%，挥发油含量为0.32%，辣蓼叶中挥发油含量为0.94%。湘西辣蓼挥发油中烯类物质含量最高占55%，醇类、醛类、酯类、酸类等物质分别占5.3%、3.5%、3.2%、2.5%;萜类化合物是辣蓼挥发油的主要组分，占挥发油总量的52%。

湖北省宜昌市兴山县为宜昌市优质烤烟产区，2013年前常年种植烤烟面积为2 000 hm2，近几年烤烟种植面积达1 333 hm2。烟叶移栽后5～7 d为地下害虫为害高发期，地下害虫为害率达18%～20%，个别田块栽后受气候环境影响，烟田缺棵补苗达25%以上。烟草地下害虫主要有地老虎、金针虫、蝼蛄类及部分软体动物蛞蝓类，主要为害烟叶根茎部，造成生长发育缓慢甚至烟苗死亡，烟田缺棵，田间整齐度差进而影响烟株群体结构和产质量。一般地下害虫用黑光灯诱杀、糖醋酒液诱杀，烟草大面积生产中常用化学药剂为高效氯氟氰菊酯及杀菌剂对水后作定根水施入烟根部，但由于地下害虫的移动性和隐蔽性，防治效果不明显，且存在化学药剂的药害风险，化学药剂残留也对土壤健康造成影响。

1  材料与方法

1.1  辣蓼粗提物的提取

根据专利CN201720072376.2制作辣蓼粗提物，形成鲜草固体混合物、干草固液混合物。

1.2  试验地点

试验地点位于兴山县高桥乡伍家坪村，海拔950 m，平均气温13.9 ℃，中山缓坡棕色石灰土，常规烤烟种植田块，前茬种植烟叶（连续种植3年），试验年度为2018年，pH 7.1，有机质22.36 g/kg，碱解氮133 mg/kg，速效磷11 mg/kg，速效钾143 mg/kg。常规化学药剂防治地下害虫，7～10 d内地下害虫为害后缺苗补苗率25%左右。

1.3  试验设计

处理A，常规灌根法，4.5%高效氯氟氰菊酯乳油 600倍稀释液，移栽时灌在烟苗根部，用量为250～300 mL/株。处理B，鲜草固体混合物垄底混施法，移栽前7～10 d随底肥施入后起垄覆膜，用量450 kg/hm2。处理C，干草固液混合物根部液浇法，移栽时浇入根系周围，250～300 mL/株。处理D，B、C依次使用。CK，空白对照，不使用任何防治方法或药剂。随机区组设计，3次重复。每小区5行，每行18株，株行距为120 cm×55 cm。

1.4  数据调查

1.4.1  防治效果  按GB/T 23223-2008记录为害率和防治效果，并对为害株进行补栽补种。

1.4.2  调查时间  移栽后每5 d调查1次，共调查3次。

2  结果与分析

2.1  烟草地下害虫防治效果

由表1可知，栽后5 d为害最重，栽后15 d为害相对最轻，随着时间推移，为害程度降低，可能与移栽后烟苗生长和根茎发育后不易受虫害有关;CK为害率在各个调查时间均最高;说明各处理均可有效降低地下害虫的为害率，处理A主要在栽后5 d为害率较CK降低最明显，10、15 d与CK相比差异不大，可能受气候影响，化学药剂效果持续性有限;处理B在各个时间为害率较CK降低50%左右;处理C和处理D在各个调查时间为害率均较低，处理D各个阶段为害率均最低，但与处理C差异不大。

方差分析表明，各时间为害率在区组间（重复）差异不明显。处理C与处理D差异不显著，但两处理（处理C和处理 D）与CK差异达极显著水平，与处理A相比差异达显著水平。

由表2可知，处理A和处理B防效随时间的推移有所降低，处理A在栽后5 d平均防效为30.75%，栽后10 d为20.47%，栽后15 d为19.44%，且有1个处理防效呈现负值;处理B在栽后5、10、15 d平均防效分别为47.69%、43.85%和43.06%，处理C平均防效分别为66.8%、70.08%和79.17%，處理D平均防效分别为66.63%、73.42%和80.09%，处理C和处理D在栽后防效达66%～80%，随着时间推移有所提高，平均防效接近80%，处理D在10、15 d平均防效略高于处理C。

2.2  药害调查

药害调查结果表明，处理A栽后5 d有少量心叶畸型（3～5株），处理B、处理C、处理D均无药害产生，对烟株生长发育无影响。

综上表明，处理B、处理C、处理D均能有效提高地下害虫防治效果，持续时间长且对烟叶生长无影响，较烟区普遍使用的高效氯氟氰菊酯防治效果更有效。处理B垄底施入固体混合物防效可达45%左右，随时间推移防效稍有降低，相比处理A防效提高20%左右;处理C和处理D防效达66%～80%，相比处理A防效提高35%～60%，且随时间推移防效有所提升;处理C效果优于处理B，可能原因是处理C灌入根系周围，更利于根系吸收，直接对根部地下害虫形成有效防控;处理D效果略优于处理C，垄底施入配合栽后灌溉根防效最优，存在一定叠加效应，但综合考虑用工及投入，处理C更具有可行性。

使用辣蓼提取物配制的植物农药可用于烟草地下害虫的防治，相对化学农药防治有较好的效果;其中干草固液混合物根部液浇法效果最好，栽后5～15 d防效达66%～80%;较该区域普遍使用的高效氯氟氰菊酯防效可提升35%～60%。

3  讨论与展望

3.1  辣蓼提取物对地下害虫的防治效果

辣蓼提取物对地下害虫具有较好的防治效果，其机理[6-9]主要为：一是辣蓼具有防虫作用，主要为拒食和毒杀作用。辣蓼的杀虫有效成分为蓼二醛等倍半萜烯类化合物，中国辣蓼叶中蓼二醛的含量约为0.08%。蓼二醛对蚜虫、黏虫、小菜蛾、菜青虫和稻飞虱以及杂拟谷盗等多种害虫有很好的拒食作用。二醛倍半萜类成分沃伯格醛也有明显的拒食活性，且具有杀菌和杀灭软体动物的活性。挥发性成分主要为精油类物质，具有毒杀、忌避、拒食、抑制生长发育等活性，主要通过熏杀作用来杀死害虫。二是辣蓼抗菌抗病毒作用广泛，对植物病害病菌及病毒病有预防作用。黄酮类有广泛的抗菌消炎作用，如木犀草素、黄岑苷等有一定的抗菌作用;槲皮素、二氫槲皮素、桑色素、山柰酚等具有抗病毒作用;从菊花得到的黄酮单体对HIV病毒有较强抑制作用，大豆苷元等对HIV病毒也有一定抑制作用。辣蓼提取的黄酮类化合物，对金黄色葡萄球菌、绿脓杆菌、大肠杆菌、伤寒沙门氏菌有不同程度的抑制作用，辣蓼对荔枝霜疫霉病菌处理7 d后的抑菌率达74.37%。三是辣蓼提取物在土壤中特性稳定，田间趋虫杀菌作用时间长。蓼二醛对空气（室温下）、光（荧光灯下氮气保护）的稳定性较好，其半衰期都在一个月以上，对热（55～60 ℃，空气中）的稳定性稍差，但其半衰期也在15 d以上;田间试验表明，辣蓼乙醚提取物的驱拒蚜虫的有效期至少在7 d以上。从稳定性和药效持续时间来看，辣蓼提取物可以较好地用在植物保护上。

3.2  辣蓼提取物对烟草地下害虫的防治机理

一是以土壤为介质，阻隔屏障效应。主要化学成分黄酮类（主要为黄酮）对害虫有明显的拒食和趋避作用，与烟草肥料混合于植物根系，形成地下害虫对根系的阻隔屏障效应。二是垄体覆膜，熏蒸毒杀效应。其精油类（主要为萜类）成分对害虫有明显的熏蒸毒杀作用，烟草种植垄体均覆盖农地膜，使根系部分隔绝于外界，随着地温升高，形成对根部害虫的熏蒸毒杀效应，进而实现烟草根系部分或将烟草垄体完整的防虫或无虫环境，有效防治烟草地下害虫的为害。三是持续性久，趋避范围广。由于其提取物稳定性强，田间有效性可持续到烟株整个生育期;对害虫有效谱较广，对为害烟草根系的多种地下害虫有效。四是活性多样，杀菌抗菌效应。其提取液成分复杂、稳定性高，具有较好的杀菌抗菌效应，施用于垄体土壤中，能有效毒杀或抗土传病菌，为根系发育提供少感病环境。

3.3  辣蓼提取物对烟草地下害虫的推广展望

一是原料广泛。辣蓼是一种丰富的植物资源，为一年生草本植物，全生育期约240 d。分布广泛、密度大、资源丰富，容易栽培。二是简单低廉。时间适宜，辣蓼5月进入生殖生长期，与烟叶移栽时间基本一致，烟农简单培训后即可进行药剂制备;配方简单，物料易得，方法易学，比现有常规农药便宜。三是广谱多样。辣蓼提取物作用方式是多样的，兼有触杀、胃毒、熏蒸、忌避、拒食及生长发育抑制等多种活性，或者可抑制昆虫产卵，改变昆虫行为，甚至改变形态。四是效果长效。对烟草地下害虫有较好的忌食性和趋避作用，可持续到烟株整个生育期，在前期20 d内能有效防治地下害虫为害。五是安全环保。触杀作用不强，对害虫天敌影响小，对高等动物及害虫天敌比较安全;含有数种有效成分，且作用机制与一般化学农药不同，害虫不易产生适应性和抗药性;在自然生态系统中能有效降解，不会随着食物链而浓缩富集;对环境安全，无残留。六是潜力突出。辣蓼的利用不存在破坏资源问题，与水土保持、绿化较为协调统一;同时易于种植和收集，工业化生产的原料可以保证，因此大规模研究和工业化生产潜力较大。

参考文献：

[1] 曾维爱，谭济才，谭  琳，等.辣蓼的应用及其功效[J].中国农学通报，2006，22（8）：369-372.

[2] 曹纬国，刘志勤，邵  云，等.黄酮类化合物药理作用的研究进展[J].西北植物学报，2003，23（12）：2241-2247.

[3] 石进校，童爱国，陈义光.几种植物源农药粗提物对菜蚜和蛞蝓的药效研究[J].湖北农学院学报，2002，22（2）：109-111.

[4] 张国英.辣蓼主要成分的提取、分离与鉴定[D].南京：南京林业大学，2004.

[5] 陈建芝.辣蓼提取物对害虫的生物活性研究[D].长沙：湖南农业大学，2007.

[6] 曾维爱，谭济才，谭  琳，等.辣蓼粗提物对菜青虫的生物活性[J].湖南农业大学学报（自然科学版），2007，33（1）：76-78.

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[9] 张钟宁，方宇凌.昆虫拒食剂蓼二醛的合成及其对害虫的拒食活性[J].昆虫知识，2001，38（3）：207-210.