1.2%阿維菌素微膠囊懸浮劑防治松材線蟲田間藥效試驗

馬力,葛迎春,畢冰,趙楊,杜淑華

(1.黑龍江省平山林業(yè)制藥廠,哈爾濱 150324;2.東北林業(yè)大學;3.哈爾濱市阿城區(qū)林業(yè)局)

1978年Kitasato研究所從日本Kawana地區(qū)(Kawana,Ito City,Shizuoka Prefecture,Japan)的土壤樣品中分離到鏈霉菌菌株MA-4680(NRRL 8165),其發(fā)酵液對小鼠(Mice)腸道寄生蟲有較高驅(qū)蟲活性。該菌株經(jīng)美國Merck Sharp&Dohme Research Laboratories鑒定為新種,定名為Streptomyces avermitilis[1-2]。其產(chǎn)生的驅(qū)蟲活性物質(zhì)是一族結(jié)構(gòu)相似的大環(huán)內(nèi)脂類化合物,共有8個主要組份,分別命名為A1a、A1b、A2a、A2b、B1a、B1b、B2a和B2b。其中小 a 組份含量在 80%以上,小b組份含量在20%以下[3-4]。該組化合物被統(tǒng)稱為阿維菌素(Avermectins,AVMs)。AVMs通過阻斷線蟲神經(jīng)元之間神經(jīng)沖動傳導,使蟲體麻痹而死。AVMs具有優(yōu)異的驅(qū)蟲活性和安全性。是目前廣泛使用的畜禽體內(nèi)外抗寄生蟲藥物,也是農(nóng)業(yè)上廣泛使用的高效殺蟲劑。目前已商品化的有伊維菌素(Ivermectin,IVM)、阿維菌素(Avermectin B1a,AVM 或Abamectin)、多拉菌素(Doramectin,DOR)和 Eprinomectin等[5]。

松材線蟲[Bursaphelenchus xylophilus(Steiner&Buhrer 1934)Nikle 1970,同物異名:Aphelenchoides xylophilus Striner&Buhrer Bursaohelenchus lignicolus Mamiya&Kiyohara]引起松樹萎蔫病(Pine Wilt Disease),對日本、韓國、歐洲和中國局部地區(qū)的松樹造成危害[6-7]。可危害57種松屬(Pinus)植物及雪松屬(Cedrus)、冷杉屬(Abies)、云杉屬(Picea)、落葉松屬(Larix)和黃杉屬(Pseudotsuga)等14種非松屬針葉樹。其傳播介體昆蟲主要是松墨天牛(Monochamus alternatus)。我國自1982年首次在南京中山陵發(fā)現(xiàn)由于松樹萎蔫病死亡的黑松,目前松材線蟲的疫區(qū)已擴展到江蘇、安徽、浙江、廣東、山東、臺灣及香港等15個省(市、區(qū)),對森林生態(tài)效益造成巨大損失[6]。

1 試驗材料

試驗地設(shè)在松材線蟲(B.xylophilus)新疫區(qū)山東省榮成市石島開發(fā)區(qū)朝陽山。試驗地為石山、臨海,土層薄,松樹長勢緩慢。山體為火成巖,土壤pH值為6.5,有機質(zhì)含量0.91%。松林通風透光較好。選擇15～35年生感病黑松(Pinus thunbergii)作為試驗對象,病樹木屑中線蟲分離物經(jīng)鏡檢鑒定確認為松材線蟲。藥害對照選取同齡健康黑松。

試驗藥劑選用1.2%阿維菌素微膠囊懸浮劑(黑龍江省平山林業(yè)制藥廠)。對照藥劑為市售1.8%阿維菌素乳油。

2 試驗方法

2.1 小區(qū)安排

隨機選取20個試驗小區(qū)(編號為I-1,2,3,4,5;II-1,2,3,4,5;III-1,2,3,4,5和IV-1,2,3,4,5),每小區(qū)中選病樹3棵。空白對照區(qū)1個(編號CK1),選病樹5棵。藥害對區(qū) ,照1個(編號CK2),選取健康黑松5棵。

2.2 藥劑施用

病樹鉆孔,每孔取木屑40～50g淺盆法分離線蟲計算施藥前蟲口密度(條/g)。

2008年8月5日開始試驗,施藥1次。病樹鉆孔,醫(yī)用注射器施藥,施藥后石蠟膜封口。試驗藥物1.2%阿維菌素微膠囊懸浮劑用藥量根據(jù)病樹胸徑計算(mL藥量/cm病樹胸徑)設(shè)0.08mL/cm(實驗小區(qū)I-1,2,3,4,5)、1.0 mL/cm(實驗小區(qū) II-1,2,3,4,5)、1.2 mL/cm(實驗小區(qū)III-1,2,3,4,5)3個處理。對照藥劑1.8%阿維菌素乳油用藥量(實驗小區(qū)IV-1,2,3,4,5)。空白對照注射1.2mL/cm清水(空白對照區(qū)CK1)。藥害對照注射1.2mL/cm清水(藥害對照區(qū)CK2)。

施藥后30d、60d觀察記錄病樹及藥害對照樹生長情況。并采取木屑分離線蟲,計算蟲口密度。記錄同期相關(guān)氣象資料。

2.3 數(shù)據(jù)處理

根據(jù)蟲口減退率和防治效果確定藥效,計算公式如下:

3 結(jié)果與分析

試驗藥物1.2%阿維菌素微膠囊懸浮劑用藥量根據(jù)病樹胸徑計算(mL藥量/cm病樹胸徑)設(shè)0.08、1.0、1.2 mL/cm 3個處理30d平均防治效果(圖1A:1-3)依次為98.85%、99.02%和99.42%;60d平均防治效果(圖1B:1-3)依次為73.33%、86.66%和93.33%。對照藥劑1.8%阿維菌素乳油30d平均防治效果(圖1A:4)為 75.57%,60d平均防治效果(圖 1B:4)為46.66%。空白處理CK1組,30d時4棵病樹死亡、1棵瀕臨死亡,60d時全部死亡。試驗結(jié)束為止,藥害處理CK2組5棵黑松均生長正常,未出現(xiàn)藥害癥狀。

30d和60d時試驗藥物1.2%阿維菌素微膠囊懸浮劑平均防治效果均高于同期對照藥劑1.8%阿維菌素乳油平均防治效果。不同濃度的1.2%阿維菌素微膠囊懸浮劑30d時平均防治效果(圖1A)差異不明顯,60d時(圖1B)差異明顯。由于病情發(fā)展和藥物濃度下降,同濃度同種試驗藥物30d時平均防治效果(圖1C:1a 、2a 、3a、4a)均高于 60d時平均防治效果(圖1C:1b、2b 、3b 、4b)。

圖1 1.2%阿維菌素微膠囊懸浮劑對松材線蟲平均防治效果

本試驗所有數(shù)據(jù)均用Microsoft·Excel 2003(Microsoft Company,美國)進行平均數(shù)和標準差計算,并用鄧肯氏新復極差檢驗法(Duncan's Multiple Range Test,DMRT)進行檢驗。結(jié)果表明施藥后60d,1.2%阿維菌素微膠囊懸浮劑施藥量為1.0、1.2 mL/cm2個處理間無顯著差異,與1.2%阿維菌素微膠囊懸浮劑施藥量為0.08mL/cm、1.8%阿維菌素乳油施藥量1.2 mL/cm差異顯著。

施藥當日天氣晴,東北風3～4級,溫度23.2℃,相對濕度63%。試驗期間,最高氣溫29.5℃,最高日平均氣溫 24.5℃,最低氣溫7.8℃,最低日平均氣溫12.3℃。期間降雨7次,總降水量127.5mm。

4 討論

阿維菌素乳油和高滲乳油存在見光易降解[9]、土壤中使用易于被微生物分解等缺點[10]。應用1.2%阿維菌素微膠囊可以避免上述缺點。微膠囊通過選擇性的半透膜有控制地釋放出農(nóng)藥,發(fā)揮相應的藥效作用。由于微膠囊化改變了原藥劑的表面性質(zhì),而使接觸毒性、藥害、令人不愉快的氣味和易燃性等大為降低,減少了對環(huán)境的污染。

室內(nèi)生物活性測定表明,1.2%阿維菌素微膠囊對松材線蟲的致死中濃度LD50為13.98mg/kg,95%的置信限為12.82～15.26 mg/kg,LD95為28.41mg/kg。施用該藥前可參考該數(shù)據(jù)根據(jù)具體情況做適量調(diào)整。

1.2%阿維菌素微膠囊對蜜蜂(Apis mellif era)、家蠶(Bomby x mori)、斑馬魚(Brachydanio rerio)的急性毒性試驗與本試驗同期進行。根據(jù)化學農(nóng)藥環(huán)境安全評價試驗準則,1.2%阿維菌素微膠囊對蜜蜂急性毒性為“高毒”級,對家蠶急性毒性為“劇毒”級,對斑馬魚急性毒性為“劇毒”級。因此,施用1.2%阿維菌素微膠囊劑應充分考慮對相關(guān)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和漁業(yè)生產(chǎn)的影響。

黑龍江省平山林業(yè)制藥廠生產(chǎn)的1.2%阿維菌素微膠囊劑具有防治效果良好、價格適中等優(yōu)點,適合應用于松材線蟲引起的松樹萎蔫病防治。

[1] Richard W.Burg,Brinton M.Miller,Edward E.Baker.Avermectins,New Family of Potent Anthelmintic Agents:Producing Organism and Fermentation[J].Antimicrobial Agents and Chemotherapy,1979,15(3):361-367.

[2] Haruo Ikeda,Satoshi Ohmura.Avermectin Biosynthesis[J].Chemical Reviews,1997,97:2591-2609.

[3] 宋淵,曹貴明,陳芝,等.阿維菌素高產(chǎn)菌株的選育及阿維菌素B1的鑒定[J].生物工程學報,2000,16(1):31-35.

[4] G.Albers-Schoenberg,B.H.Arison,J.C.Chabala,A.W.Douglas,Avermectins.Structure determination[J].Journal of the American Chemical Society,1981,103(14):4216-4221.

[5] 孫英健.阿維菌素對土壤微生物的影響及在蚯蚓體內(nèi)積蓄與消除的研究.碩士論文[D].中國農(nóng)業(yè)大學,2003.

[6] 楊寶君,潘宏陽,湯堅,等.松材線蟲病[M].北京:中國林業(yè)出版社,2003:1-6.

[7] Mamiya Y.History of pine wilt disease in Japan[J].Journal of Nematology,1988,20(2):219-226.

[8] Macconell J G,Demchak R J,Preiser F A,et al.Relativity Toxicity and Penetrability of Abamectin and Its 8,9-Oxide[J].J Ag-ric Food Chem.1989,37:1498-1501.

[9] Bloomr A,MathesonⅢ.Environmental Assessment of Avermectin by The US Food and Drug Administration[J].Vet Paras-itd,1993,48(1-4):281-294.