多位點殺蟲毒素BtA 對茶園主要害蟲防控及其生態(tài)安全性評估

馬麗娜

(福建省農(nóng)科院農(nóng)業(yè)生物資源研究所 350003)

福建是我國最大的茶葉生產(chǎn)省份，據(jù)福建省統(tǒng)計局公布的數(shù)據(jù)顯示，2012 年茶葉產(chǎn)量達到32.10萬t。農(nóng)藥殘留超標是福建省茶葉生產(chǎn)中面臨的一個主要問題，嚴重影響茶葉品質(zhì)和茶葉出口［1-2］。發(fā)達國家對茶葉殘留的檢測標準日益嚴格，歐盟2008 年頒布實施的新食品農(nóng)藥殘留標準(EC 149/2008)，與茶葉相關(guān)的標準新增390 項，合計達到886 項，該標準中有關(guān)茶葉的170 種新增農(nóng)藥，絕大部分為新農(nóng)藥，其中印楝素、魚藤酮和除蟲菊素、萎銹靈、唑螨酯、吡蟲啉、啶蟲脒、噠螨靈、赤霉酸、西瑪津等茶葉生產(chǎn)中常用藥劑也有列入［3］。日本作為我國烏龍茶的主要出口國，在茶葉進口檢測標準上更為苛刻，2006 年日本制定實施肯定列表制度，設定了近5 萬個暫定標準;2012 年3月，日本考慮提高檢測標準，其中關(guān)鍵一條是“三唑磷在日本的茶葉限量，計劃從0.05 mg/kg 調(diào)整至0.01 mg/kg”，按照日本的規(guī)定，若有5%產(chǎn)品被檢出，日本將全面禁止進口此類產(chǎn)品［4］。歐盟和日本等發(fā)達國家提高農(nóng)藥殘留檢測標準既有食品安全的需要，也有保護本國食品生產(chǎn)的需求，雖然這些農(nóng)藥殘留標準與1995 年世貿(mào)烏拉圭回合談判中達成的《實施衛(wèi)生與植物衛(wèi)生措施協(xié)定》存在諸多抵觸之處［5］。但為了保障食品安全，促進福建省茶葉出口，福建省有必要加強茶葉生產(chǎn)過程中的用藥管理和農(nóng)藥殘留檢測。多位點殺蟲毒素BtA 是福建省農(nóng)科院生物技術(shù)中心農(nóng)業(yè)環(huán)保技術(shù)室研制的新型生物殺蟲劑，是由蘇云金芽孢桿菌(Bt)的伴孢晶體和阿維菌素耦合而得，具有比Bt 更寬的殺蟲譜和更高殺蟲效率，能有效控制小菜蛾、蚜蟲、菜粉蝶、黃曲條跳甲等害蟲，具有延緩害蟲抗性產(chǎn)生和無公害的特點［6-16］，同時對天敵昆蟲影響小。BtA在茶園中的施用效果及生態(tài)安全性方面未見報道。2008 年在福建省福安市社口地區(qū)的茶園評估了多位點殺蟲毒素BtA 對茶園主要害蟲茶小綠葉蟬和蚜蟲的控制效果，并就BtA 施用對茶園天敵昆蟲草間小黑蛛的影響及其在茶葉和土壤中的殘留情況進行研究，以期為多位點殺蟲毒素BtA 的大面積推廣應用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 BtA 對茶園主要害蟲的防控試驗

試驗于2008 年9 月12 日至10 月4 日在福安市社口鎮(zhèn)進行。試驗設3 個處理:生物農(nóng)藥BtA 粉劑(福建福農(nóng)生化有限公司)1 000 倍液、4.5%高效氯氰菊酯乳油(福建福農(nóng)生化有限公司)1 000 倍液噴霧處理及清水對照(CK)。每個處理3 次重復，每個處理區(qū)面積為100 m2。施藥處理后每7 d調(diào)查1 次茶小綠葉蟬和蚜蟲數(shù)量變化。調(diào)查方法:每個小區(qū)采取五點取樣法。將直徑35 cm 的捕蟲網(wǎng)置于茶蓬下方，猛搖茶蓬4 次，捕捉并記錄震落的節(jié)肢動物數(shù)量，每點10 次共50 網(wǎng)。

1.2 BtA 的生態(tài)安全性評估

1.2.1 BtA 施用對草間茶小黑蛛數(shù)量的影響 田間處理方法及調(diào)查方法同1.1，以高效氯氰菊酯為乳油對照藥劑，以清水處理為空白對照。

1.2.2 BtA 在環(huán)境中的消解動態(tài)研究 為了解生物殺蟲劑BtA 中阿維菌素組分的消解動態(tài)，于2008年6 月，在福州市泉頭村附近茶園上選茶樹20 株(品種為福云6 號，20 年樹齡)用于試驗。用生物農(nóng)藥BtA (阿維菌素含量0.1 mg/g)1 000 倍液，對其中10 株茶樹進行封閉式噴霧(噴至茶樹葉正反面有藥液開始滴落為止)。剩下的10 株茶樹用清水進行封閉式噴霧，用作對照試驗。于施藥后的1、3、5、7、14、20 d 從各株茶樹上隨機采集老葉，混合一起，用潔凈的塑料自封袋裝好帶回室內(nèi)分析，取茶樹下面土壤(耕作層0 ～10 cm 土壤，不少于10 個采樣點)約1 kg，用潔凈自封袋裝回室內(nèi)測定阿維菌素殘留量。樣品需盡快處理，如不能及時處理的存于低溫(-20℃)冰柜中。

(1)樣品提取

茶葉:稱取剪碎勻的茶葉樣本20 g 于搗碎機內(nèi)，加入30 mL 甲醇搗碎5 min。勻漿液經(jīng)布氏漏斗抽濾后，用甲醇20 mL 洗滌殘渣，搖勻后依次用二氯甲烷50、40、30 mL 萃取3 次，二氯甲烷提取液經(jīng)無水硫酸鈉過濾并收集于250 mL 圓底燒瓶中，濾液在35℃左右減壓濃縮近干，轉(zhuǎn)移至5 mL 離心管內(nèi)，吹干后殘余物用1 mL 正己烷溶解，待弗羅里硅土柱層析凈化。

土壤:稱取去沙礫和植株殘物的土樣20 g 于200 mL 錐形瓶中，加入甲醇30 mL，于超聲波清洗器中振蕩提取30 min，經(jīng)布氏漏斗抽濾后，用甲醇20 mL 洗滌殘渣。合并濾液到500 mL 分液漏斗中，按上述步驟萃取、濃縮、溶解，待弗羅里硅土柱層析凈化。

(2)樣品凈化

在規(guī)格為0.8 cm (i. d. ) ×20 cm 玻璃層析柱中，依次裝入1.00 g 脫活弗羅里硅土、0.30 g 活性炭和2.00 g 無水硫酸鈉。裝好后先用5 mL 離心管內(nèi)，吹干后用甲醇定容至2 mL，待液相色譜分析。

(3)液相色譜分析

色譜柱C18 不銹鋼柱(250 mm ×4.6 mm，5 μm);流動相V (甲醇)∶ V (水) =90∶10;流速1.0 mL/min;檢測波長245 nm;進樣量10 μL;柱溫室溫;外標法(峰面積)定量。在此色譜條件下阿維菌素保留時間約為6.4 min。

2 結(jié)果與分析

2.1 BtA 對茶園主要害蟲的田間控制效果

2.1.1 BtA 對茶小綠葉蟬的防效 從表1 可見，生物農(nóng)藥BtA 對茶小綠葉蟬有良好的防治效果。施用BtA 7 d 后，茶小綠葉蟬蟲口密度相對減退率為73.3%;14 d 后，蟲口相對減退率為66.7%;21 d后為33.3%。BtA 對茶小綠葉蟬的殺蟲效果略優(yōu)于對照藥劑高效氯氰菊酯乳油(表1)。

表1 BtA 對茶小綠葉蟬的田間防治效果

2.1.2 BtA 對蚜蟲的防效 生物農(nóng)藥BtA 對茶蚜的防治效果見表2。BtA 粉劑1 000 倍液處理7 d 后，茶蚜蟲口密度相對減退率為87.0%;14 d 后，蟲口相對減退率為65.2%;21 d 后為54.3%。而高效氯氰菊酯乳油1000 倍液處理7 d 后，蚜蟲蟲口相對減退率為83.3%，14 d 后為77.1%，21 d 后為62.5%。

表2 BtA 對蚜蟲的田間防治效果

2.2 BtA 的生態(tài)安全性評估

2.2.1 BtA 對天敵的毒力 BtA 對害蟲天敵草間小黑蛛的毒力低于氯氰菊酯。藥后7 d，BtA 粉劑1 000倍液處理的蟲口相對減退率為40.0%，高效氯氰菊酯乳油1000 倍液處理為83.3%;藥后14 d，BtA 處理的蟲口相對減退率為20.0%，高效氯氰菊酯乳油1 000 倍液處理為66.7%;藥后21 d，BtA粉劑1 000倍液處理蟲口相對減退率為13.3%，高效氯氰菊酯乳油1 000 倍液處理為50.5% (表3)。

表3 BtA 對草間小黑蛛數(shù)量的影響

2.2.2 阿維菌素在茶葉和土壤中的消解動態(tài) 阿維菌素在茶葉和土壤中的消解動態(tài)見圖1。從圖1可見，阿維菌素在茶葉和土壤中的降解速度均表現(xiàn)為先快后慢。噴藥后間隔1 h，阿維菌素在茶葉上的殘留量為10.8 μg/kg，1 d 后為5.3 μg/kg，7 d后為0.9 μg/kg，14 d 后則檢測不到。

圖1 BtA 中阿維菌素組分在茶葉和土壤中的消解動態(tài)

3 小結(jié)與討論

多位點殺蟲生物毒素BtA 是由Bt 晶體經(jīng)還原改造，形成帶末端氨基的Bt 晶體原毒素，將阿維菌素的羥基進行激活、衍生化，形成阿維菌素羧酸鈉，最后利用零鍵橋偶聯(lián)劑EDC 實現(xiàn)生物耦合［11］。生測結(jié)果:BtA 對小菜蛾3 齡幼蟲的LT50為35.27 h，比Bt 晶體原毒素和羧基化阿維菌素分別少21.16 h 和10.14 h，BtA 對菜蚜、桃蚜和黃曲條跳甲的防效分別達95.60%、93.75%和89.33%［6，11，13］。與對照化學農(nóng)藥相比，BtA 對小菜蛾具有較高的毒力，對其捕食性天敵捕食螨、草間小黑蛛、花蝽和七星瓢蟲毒力較低［10］。

在茶園施用BtA 后，與常規(guī)化學殺蟲劑高效氯氰菊酯相比，BtA 對害蟲具有較好的防治效果，同時對害蟲天敵的毒性較低。歐盟對茶葉農(nóng)藥殘留量的要求是阿維菌素含量最高不超過20 μg/kg，本試驗BtA 施用14 d 后在茶葉和土壤中就可以完全消解，可達到歐盟對茶葉中阿維菌素含量要求的標準。這與農(nóng)業(yè)部、國家化工局、國家技術(shù)質(zhì)量監(jiān)督局指定單位對BtA 毒性檢測結(jié)果類似。本研究結(jié)果再次表明BtA 是一種高效、低毒、低殘留的生物毒素殺蟲劑，值得在茶園害蟲防治中大面積推廣應用。

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