楊 慶,陳越立,鐘俊鴻,李秋劍,劉炳榮,李志強(qiáng),何思仁,張蕾,符 連,陳偉明
(1.廣東中煙工業(yè)有限責(zé)任公司技術(shù)中心,廣州 510145;2.廣東省昆蟲(chóng)研究所,廣州 510260;3.廣州護(hù)葉靈生物科技有限公司,廣州 510260;4.中國(guó)煙草總公司廣東省公司,廣州 510610)
我國(guó)是產(chǎn)煙大國(guó),也是煙草消費(fèi)大國(guó),煙葉倉(cāng)儲(chǔ)害蟲(chóng)每年給煙草企業(yè)造成巨大損失。據(jù)宋紀(jì)真(1995)的調(diào)查,煙葉倉(cāng)儲(chǔ)害蟲(chóng)的危害造成煙葉損失率大約為1.64%,按目前全國(guó)煙葉庫(kù)存約9000萬(wàn)擔(dān)計(jì)算,我國(guó)每年儲(chǔ)煙損失總量大約為147.6萬(wàn)擔(dān),經(jīng)濟(jì)損失超過(guò)15億元人民幣。庫(kù)存煙葉被害蟲(chóng)危害后,不但影響煙葉成絲率 (下降2.0%左右),還嚴(yán)重影響煙葉的等級(jí)質(zhì)量,落在煙葉內(nèi)的蟲(chóng)尸、蟲(chóng)糞、蟲(chóng)卵在卷煙加工過(guò)程中不易剔除,吸食卷煙時(shí)會(huì)產(chǎn)生惡臭味,危害消費(fèi)者的健康。煙葉倉(cāng)儲(chǔ)害蟲(chóng)還可在煙支上留下孔洞或異味,使煙支失去吸食價(jià)值,對(duì)卷煙產(chǎn)品質(zhì)量和品牌的生存構(gòu)成威脅 (黃景崇,2007)。因此,煙葉倉(cāng)儲(chǔ)害蟲(chóng)造成的實(shí)際損失是無(wú)法估量。
煙草甲是煙葉倉(cāng)儲(chǔ)的主要害蟲(chóng),國(guó)內(nèi)、外對(duì)煙草甲的防治仍以化學(xué)防治為主,最常用的方法是利用磷化鋁或磷化鎂為發(fā)生劑的磷化氫進(jìn)行熏蒸處理。由于長(zhǎng)期、單一使用磷化氫,煙草甲已對(duì)磷化氫產(chǎn)生抗藥性 (Rajendran et al.,1994;Zettler et al.,1994)。目前,我國(guó)庫(kù)存的煙葉在醇化前基本加工成200 kg一件,瓦楞紙箱包裝的片煙,箱內(nèi)襯無(wú)色聚乙烯吹塑薄膜塑料袋,殺蟲(chóng)時(shí)磷化氫氣體很難通過(guò)自然擴(kuò)散方式與煙葉充分接觸,難以徹底消滅害蟲(chóng)。為了克服使用磷化氫存在的缺陷,世界各國(guó)科學(xué)家不斷探索防治煙草甲的其他方法,這些方法包括加熱法 (任廣偉等,2003)、氣調(diào)法 (Childs et al.,1983)、γ射線、X射線照射 (謝宗傳等,1988;申鴻等,2001)及生物防治 (高家合等,2006;齊緒峰等,2000;張曉梅等,2009)等。但這些方法多數(shù)仍停留在試驗(yàn)階段,其控制效果及其對(duì)煙葉品質(zhì)的影響仍處于研究階段;近幾年,密封-降氧殺蟲(chóng)技術(shù)已在國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)使用,但其殺蟲(chóng)周期長(zhǎng),需長(zhǎng)期密封,解封后即失去殺蟲(chóng)效果,害蟲(chóng)可迅速?gòu)?fù)蘇并危害煙葉,且降氧能在一定程度上影響煙葉自然醇化 (范堅(jiān)強(qiáng)等,2005)以及對(duì)不同產(chǎn)地 、品種和等級(jí)的煙葉感官質(zhì)量影響不穩(wěn)定 (賴(lài)成連,2008),因此,密封-降氧技術(shù)目前尚不能完全取代磷化氫熏蒸。
昆蟲(chóng)生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑是激素類(lèi)化合物,昆蟲(chóng)保幼激素和幾丁質(zhì)合成抑制劑就屬于這一類(lèi)。20世紀(jì)60年代初,人們開(kāi)始認(rèn)識(shí)到這些物質(zhì)對(duì)昆蟲(chóng)的獨(dú)特作用,并開(kāi)始逐漸應(yīng)用于害蟲(chóng)防治的研究 (楊長(zhǎng)舉等,2004)及用以防治儲(chǔ)糧害蟲(chóng) (Eisa et al.1992;Oberlander et al.1997)。二十世紀(jì)八十年代,美國(guó)開(kāi)始使用昆蟲(chóng)保幼激素類(lèi)似物烯蟲(chóng)酯 (Methoprene)對(duì)儲(chǔ)存煙葉包裝前處理,以防治煙葉儲(chǔ)存期主要害蟲(chóng)煙草甲。二十世紀(jì)九十年代,美國(guó)出現(xiàn)烯蟲(chóng)酯導(dǎo)致龍蝦死亡及青蛙畸變事件,烯蟲(chóng)酯的安全性受到質(zhì)疑,美國(guó)紐約等地區(qū)在2000年起已停止使用烯蟲(chóng)酯。二十世紀(jì)九十年代末,瑞士先正達(dá)作物保護(hù)有限公司已把烯蟲(chóng)酯作為煙草甲防治劑在我國(guó)登記,但可能由于價(jià)格或其它原因,該產(chǎn)品至今在尚未在我國(guó)推廣。烯蟲(chóng)酯還有其他缺點(diǎn),美國(guó)學(xué)者M(jìn)oser(1992)指出,烯蟲(chóng)酯雖然對(duì)阻止昆蟲(chóng)幼蟲(chóng)化蛹及蛹羽化為成蟲(chóng)有顯著效果,但對(duì)倉(cāng)儲(chǔ)初期性害蟲(chóng)及危害較大的低齡幼蟲(chóng)滅殺效果較差。另一類(lèi)昆蟲(chóng)生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑-幾丁質(zhì)合成抑制劑不但對(duì)高等動(dòng)物毒性極低及在自然環(huán)境中容易降解,且對(duì)昆蟲(chóng)的各個(gè)蟲(chóng)態(tài)均有毒殺作用(Nawrot et al.1986)。本文研究幾丁質(zhì)合成抑制劑-氟啶脲對(duì)煙草甲的防治效果,以期開(kāi)發(fā)高效、低毒的煙葉防蟲(chóng)保護(hù)劑。
粗面粉:用市售小麥麥粒經(jīng)干燥、粉碎而成;食用酵母粉:江門(mén)科技開(kāi)發(fā)有限公司生產(chǎn);試驗(yàn)煙葉:07湖南衡陽(yáng)中桔三C3F初烤煙;煙草甲:采自廣東中煙工業(yè)有限責(zé)任公司生產(chǎn)一部煙葉倉(cāng)庫(kù),在室內(nèi)用煙葉飼養(yǎng)并增殖;10%氟啶脲懸浮劑:采用山東田豐生物科技有限公司 (原德州恒東農(nóng)藥化工有限公司)生產(chǎn)的95%氟啶脲,加入助劑、無(wú)離子水,在砂磨機(jī)中研磨2~3 h制成。
1.2.1 氟啶脲對(duì)煙草甲幼蟲(chóng)的生物活性測(cè)定
將粗面粉與食用酵母粉按19∶1的比例均勻混合,制成煙草甲人工飼料。氟啶脲懸浮劑用無(wú)離子水稀釋后,定量噴霧到煙草甲人工飼料上,使飼料含氟啶脲的濃度分別為 4 mg/kg、8 mg/kg、12 mg/kg、16 mg/kg和20 mg/kg。每個(gè)試驗(yàn)濃度設(shè)3個(gè)重復(fù);對(duì)照采用空白煙草甲人工飼料,設(shè)3個(gè)重復(fù)。將處理的煙草甲人工飼料分別裝入玻璃培養(yǎng)皿 (Φ 7 cm)中,每個(gè)玻璃皿中放入30頭2齡幼蟲(chóng)。將接入幼蟲(chóng)的培養(yǎng)皿放置于培養(yǎng)箱內(nèi),在溫度30℃、相對(duì)濕度70%條件下飼養(yǎng),10 d后檢查幼蟲(chóng)存活情況,若蟲(chóng)體干扁、體表顏色變黃褐色,說(shuō)明該幼蟲(chóng)已死亡。對(duì)體表無(wú)變化的幼蟲(chóng),需用生物鑷子反復(fù)撥動(dòng)蟲(chóng)體,無(wú)任何反應(yīng)者,也視為死亡。統(tǒng)計(jì)煙草甲幼蟲(chóng)死亡率,計(jì)算校正死亡率。
校正死亡率 (%)=(對(duì)照組存活率-處理組存活率)/對(duì)照組存活率×100
1.2.2 氟啶脲防治煙草甲室內(nèi)藥效試驗(yàn)
將氟啶脲懸浮劑稀釋?zhuān)贸腿萘繃婌F器均勻地噴霧到煙葉上,制成含氟啶脲有效成份8 mg/kg、16 mg/kg的兩組煙葉樣品。稱(chēng)取處理過(guò)30 g煙葉,分別放入2000 mL容積的無(wú)色塑料瓶中。將當(dāng)天羽化的體大、健壯的煙草甲成蟲(chóng)30頭放入塑料瓶中,讓其自然交配、產(chǎn)卵。用兩層紗布包扎塑料瓶口,置于溫度30℃、相對(duì)濕度70%的培養(yǎng)箱中。每個(gè)試驗(yàn)濃度設(shè)3個(gè)重復(fù),并設(shè)空白對(duì)照3個(gè)。90 d結(jié)束試驗(yàn),檢查煙草甲幼蟲(chóng)、蛹及成蟲(chóng)數(shù)量和煙葉受煙草甲危害的情況。
1.2.3 氟啶脲防治煙草甲現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)
現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)藥劑采用自配的氟啶脲懸浮劑。施藥地點(diǎn)為韶關(guān)煙葉復(fù)烤有限公司。施藥時(shí)間:2008年1月27、28日。試驗(yàn)煙葉:07湖南衡陽(yáng)中桔三 C3F初烤煙。試驗(yàn)設(shè)含氟啶脲 8 mg/kg、16 mg/kg的兩個(gè)濃度。施藥時(shí)需根據(jù)片煙烘烤設(shè)備在線噴灑設(shè)備的工作參數(shù) (如烘烤設(shè)備中煙葉流量及噴灑設(shè)備噴頭藥液流量),準(zhǔn)確計(jì)算藥劑的稀釋倍數(shù),使噴灑后煙葉含氟啶脲的濃度分別為8 mg/kg及16 mg/kg??瞻讓?duì)照不加藥?,F(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)經(jīng)處理的煙葉60箱,無(wú)處理的煙葉10箱。施藥按低濃度到高濃度順序,即從同一種煙葉中先生產(chǎn)用作對(duì)照的無(wú)處理煙葉10箱,然后,噴施低濃度藥液,至生產(chǎn)含氟啶脲8 mg/kg的煙葉30箱后停止施藥40 min,接著噴施高濃度藥液,生產(chǎn)含氟啶脲16 mg/kg的煙葉30箱。完成施藥程序后,將無(wú)處理和處理的煙葉分別貼上標(biāo)簽,運(yùn)回廣東中煙工業(yè)有限責(zé)任公司倉(cāng)庫(kù)分區(qū)存放并分別用聚乙烯薄膜覆蓋密閉。在密閉煙堆內(nèi),每堆放置日本產(chǎn)富士牌煙草甲成蟲(chóng)誘捕器4片,定期檢查誘捕器捕獲煙草甲成蟲(chóng)數(shù)量及煙葉中煙草甲危害情況。
氟啶脲對(duì)煙草甲幼蟲(chóng)生物活性的測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表1。表1結(jié)果表明,供試的氟啶脲5個(gè)濃度均對(duì)煙草甲幼蟲(chóng)表現(xiàn)較強(qiáng)的生物活性,其中,8 mg/kg、12 mg/kg、16 mg/kg和20 mg/kg 4個(gè)濃度的處理,供試煙草甲幼蟲(chóng)100%不能蛻皮而死亡;濃度為4 mg/kg的處理,煙草甲幼蟲(chóng)校對(duì)死亡率為97.33%。
90 d的試驗(yàn)期結(jié)束后,對(duì)各濃度處理的煙葉進(jìn)行仔細(xì)檢查,在氟啶脲有效成份8 mg/kg、16 mg/kg的兩組煙葉中,未發(fā)現(xiàn)活的煙草甲成蟲(chóng)、幼蟲(chóng)及蛹,供試煙葉完整無(wú)蟲(chóng)孔;對(duì)照組的3個(gè)重復(fù)均發(fā)現(xiàn)活的煙草甲幼蟲(chóng)及蛹,其中,兩個(gè)重復(fù)的幼蟲(chóng)的數(shù)量超過(guò)10頭,供試煙葉被煙草甲蛀食,造成煙葉穿孔、破碎,并有棕色糞便 (表2及圖1~2)。
表1 氟啶脲對(duì)煙草甲幼蟲(chóng)生物活性的測(cè)定結(jié)果Table 1 Tests of the biological activity of chlorfluazuron on the cigarette beetle larvas
表2 氟啶脲防治煙草甲室內(nèi)藥效試驗(yàn)結(jié)果Table 2 The lab.tests of chlorfluazuron against cigarette beetle
圖1 空白對(duì)照煙葉被煙草甲嚴(yán)重蛀蝕Fig.1 Untreated tobacco damaged by cigarette beetle
圖2 處理煙葉未遭煙草甲蛀蝕Fig.2 Tobacco treated with chlorfluazuron at 8 mg/kg not damaged by cigarette beetle
現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)表明,氟啶脲防治煙草甲效果顯著。在煙葉堆內(nèi)用日本產(chǎn)富士牌煙草甲成蟲(chóng)誘捕器兩年的監(jiān)測(cè)中,含氟啶脲8 mg/kg、16 mg/kg的兩種煙葉僅分別誘捕到9頭、4頭成蟲(chóng);對(duì)照組煙葉誘捕到的成蟲(chóng)達(dá)228頭 (表3)。對(duì)兩組處理煙葉及對(duì)照煙葉開(kāi)箱檢查,處理煙葉無(wú)煙草甲蛀食現(xiàn)象,煙葉完好無(wú)損;對(duì)照組煙葉有明顯的煙草甲蛀食痕跡,受害嚴(yán)重部位的煙葉千瘡百孔。
表3 煙葉庫(kù)存期內(nèi)煙草甲成蟲(chóng)數(shù)量監(jiān)測(cè)結(jié)果Table 3 The monitor data of cigarette beetle adult during the inventory term of tobacco
氟啶脲屬幾丁質(zhì)合成抑制劑類(lèi)的昆蟲(chóng)生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑,能有效地抑制昆蟲(chóng)幾丁質(zhì)的形成。煙草甲發(fā)育歷期要經(jīng)過(guò)卵、幼蟲(chóng)、蛹和成蟲(chóng)四個(gè)發(fā)育階段,而氟啶脲對(duì)煙草甲的卵、幼蟲(chóng)和蛹3個(gè)發(fā)育階段起作用,且對(duì)幼蟲(chóng)期,尤其是低齡幼蟲(chóng)的作用更突出,因此,用于煙葉煙草甲防治,可把煙草甲消滅于幼蟲(chóng)期的一、二齡階段,與烯蟲(chóng)酯相比,能更有效地保護(hù)煙葉。烯蟲(chóng)酯主要作用于煙草甲的幼蟲(chóng)期末期,阻礙老齡幼蟲(chóng)化蛹,但低齡幼蟲(chóng)仍可對(duì)煙葉造成危害。本試驗(yàn)用氟啶脲防治煙草甲,當(dāng)煙葉中氟啶脲的濃度為8 mg/kg時(shí),防治效果達(dá)100%,且可持效24個(gè)月。氟啶脲僅對(duì)有幾丁質(zhì)的動(dòng)物起作用,對(duì)高等動(dòng)物幾乎無(wú)毒,因此用于防治復(fù)烤片煙儲(chǔ)存害蟲(chóng),符合國(guó)家安全無(wú)毒、綠色環(huán)保要求,對(duì)提高卷煙吸食安全性和卷煙產(chǎn)品質(zhì)量有重要的意義。此外,用氟啶脲防治煙草甲可解決磷化氫滅蟲(chóng)不徹底及害蟲(chóng)容易產(chǎn)生抗藥性難題,以及消除因使用磷化氫所帶來(lái)的各種安全隱患。
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