鐵皮石斛蝸牛為害調查及茶皂素活性試驗初報

孫晗靖，滕瑩，金雅慧，王靈玲，繆強*，陸文軍

(1.杭州市富陽區農業技術推廣中心,浙江 杭州 311400；2.杭州市富陽區植物檢疫所,浙江 杭州 311400；3.春江街道農業技術推廣中心,浙江 杭州 311400)

在杭州市富陽區開展鐵皮石斛(Dendrobiumcandidum)大棚設施、林下原生態及仿生栽培過程中，因鐵皮石斛溫暖濕潤和半陰半陽栽培環境與蝸牛適生環境近似，極易造成蝸牛滋生，表現為咬食石斛莖、葉、花、嫩芽等,甚至啃食全株，導致植株死亡。蝸牛爬行時留下白色黏液及糞便對石斛生長極其不利，嚴重影響石斛品質和產量,蝸牛已成為石斛生產中需嚴加防控的對象。

茶皂素是一類結構相近的三萜類皂苷糖苷化合物[1]，具有乳化、分散、濕潤、發泡等表面活性及溶血、魚毒、抗滲消炎等生物活性[2-3]。作為優良的農藥助劑茶皂素可以促進某些農藥在作物葉片上的沉積量,增加藥效[4-8]。茶皂素對雙翅目(家蠅)、鱗翅目(菜青蟲、小夜蛾、甜菜夜蛾、茶尺蠖)、半翅目(棉蚜、茶小綠葉蟬)害蟲及線蟲表現出明顯的生物活性(毒性)[9-13]，同時對蚯蚓、田螺、釘螺、福壽螺等冷血動物也具有很強的毒殺活性[14-25]，茶皂素對蝸牛的防治潛力也有一些探討[26-27]。我們通過鐵皮石斛蝸牛為害的調查，明確富陽區本地為害優勢種；開展茶皂素對蝸?；钚宰饔檬覂人幮г囼灪吞镩g試驗效果測定，為鐵皮石斛生產綠色防控藥劑和方法提供數據支撐。

1 材料與方法

1.1 供試材料

1.1.1 供試蝸牛

蝸牛為田間捕捉成貝，置于室溫(25±1)℃、相對濕度80.0%±10%養蟲室養蟲盒(15 cm×8 cm×6 cm)內以新鮮生菜飼養。飼喂復壯2 d后,挑選活性良好、個體大小基本一致、開口活動的蝸牛進行試驗。

1.1.2 供試植物

試驗植物選用盆栽生菜，分批種植在中國林業科學院亞熱帶林業研究所溫室中。在基質中育苗，等長到有3～5張葉片時移栽到直徑8 cm、高12 cm的塑料盆中。選用7～8片葉的生菜進行茶皂素生物測試。

1.1.3 供試藥劑

96%茶皂素純品，由中國林業科學院亞熱帶林業研究所林產化工團隊分離提純；吐溫-80(Tween-80)，由上海國藥集團生產。

1.2 方法

1.2.1 富陽地區石斛蝸牛種類和優勢種調查

于2019年6月12—18日雨季下雨后當天的晚間,在洞橋鎮查口村鐵皮石斛種植基地和黃公望鐵皮石斛野外種植基地進行實地調查。利用野外工作燈照明，調查有害軟體動物發生為害情況。收集健康蝸牛標本,寄送軟體動物分類專家鑒定(活體標本置于裝有生菜葉網封塑料盒中，防止活體標本寄送途中死亡并腐爛影響鑒定結果)，依據采集蝸牛數量及為害率確定為害優勢種。

1.2.2 供試蝸牛行為習性觀察

用塑料收納箱(50 cm×30 cm×40 cm)作為飼養間，在箱底部放入10 cm厚濕潤基質，在基質上擺放2盆鐵皮石斛供蝸牛取食。同時在收納箱內接入50只供試蝸牛,每天觀察其活動、行為特征及習性，每2 h記錄1次。

1.2.3 茶皂素對蝸牛生物活性室內藥效測定

采用十字選擇儀測定茶皂素對供試蝸牛取食影響。十字選擇儀為自制,用木質材料制成，十字長度25 cm,中心交合區長、寬均5 cm。取食選擇試驗在中國林業科學院亞熱帶林業研究所溫度(25±1)℃、相對濕度70.0%±10.0%、自然光照的養蟲室內進行。選擇生長基本一致的盆栽生菜，自基部切斷后作為蝸牛食物。將配置好的茶皂素溶液均勻噴施于生菜葉片正反面作為處理,以噴施清水作對照，以葉片剛有液體滴下為準。試驗時，先將十字選擇儀底部濕潤，再將經同一濃度茶皂素處理過生菜和清水浸過的生菜分別間隔放入十字選擇儀的一端，在十字選擇儀中心接入20頭供試蝸牛讓其自由選擇取食。試驗自20：00開始，12 h后統計不同生菜上(所在)蝸牛數量。茶皂素設置5個濃度梯度，分別為0.1、0.2、0.3、0.4和0.5 mg·mL-1，每濃度重復3次。生菜葉及蝸牛均只使用1次。

1.2.4 田間試驗

試驗在中國林業科學院亞熱帶林業研究所黃公望試驗林場鐵皮石斛種植基地內進行(120°00′36″E,30°06′02″N)。選擇2個長勢一致、蝸牛發生較為嚴重的臨近種植區進行試驗，每個苗床面積約20 m2，鐵皮石斛的種植密度為6株·m-2。

選用0.3 mg·mL-1茶皂素溶液對一個試驗區內鐵皮石斛進行噴霧防治，另一個試驗區以噴清水作為對照。噴霧前,先抽樣調查每塊樣地蝸牛的發生基數。調查時，在2個試驗區內分別隨機選定5個試驗小區(面積1 m2左右)，于21：00調查統計各自小區蝸牛侵入數量。

施藥后每晚檢查一次，調查時間為21：00,統計各小區蝸牛侵入的數量，持續檢查5 d。

1.3 數據處理

運用DPS數據處理系統(V14.10)進行數據分析統計。在取食選擇試驗中，蝸牛對不同處理生菜的選擇偏好進行重復適合性G檢驗；在田間防治試驗中，不同處理小區內蝸牛的侵入數量采用單因素方差分析，選P<0.05顯著水平。

2 結果與分析

2.1 為害種類和優勢種

蔬菜、大豆、棉花等田間蝸牛為害優勢種[28-35]主要為巴蝸?？频耐桶臀伵；蚧野臀伵?。在富陽區洞橋鎮查口村和黃公望林場鐵皮石斛種植基地進行的蝸牛種類及發生情況調查發現，在大棚和野外種植區為害鐵皮石斛的蝸牛主要有海南小囊螺、琥珀螺、灰巴蝸牛、同型巴蝸牛和扁形小囊螺5種(表1)。從調查期內各種蝸牛采集數量和為害情況分析,富陽區以扁形小囊螺為鐵皮石斛為害優勢種，在黃公望林場野外種植區部分樣地內蟲口達到102頭·m-2。從采集地點分析,野外仿生種植區蝸牛數量極顯著多于大棚鐵皮石斛種植區(P<0.01,t檢驗)。

表1 杭州市富陽區石斛蝸牛的為害情況

2.2 蝸牛行為習性

試驗中,蝸牛晝伏夜出,一般在18：00 之后陸續爬出基質覓食，喜取食嫩芽和基質表面上已經被取食過、留有傷口的植株,20：00至次日4：00是蝸?；顒痈叻迤?以20：00—22：00 在土表及植株上活動取食的蝸牛數量最多，6：00—8：00全部返回藏身之處，8：00—18：00不出來活動(圖1)。陰雨天氣的白天也只有少量個體出來活動,即使白天澆水后也很少有蝸牛爬出基質，要到日落時才出來取食。

圖1 供試蝸牛的活動節律

2.3 茶皂素藥效

2.3.1 驅避作用

供試蝸牛對不同濃度茶皂素溶液的行為反應表明,當濃度≥0.3 mg·mL-1時,茶皂素溶液對蝸牛表現出極顯著的驅避作用(Gp=6.823,P<0.01；GH=6.11,P=0.403；Gp為選擇處理間差異，GH為重復間差異，下同)。93.1%的蝸牛會選擇對照組取食，且隨著濃度的提高，驅避作用越顯著，當濃度達到0.5 mg·mL-1時，98.2%會選擇對照組取食。當十字選擇儀四端都放置未處理生菜時，蝸牛選擇基本相當，試驗裝置對蝸牛選擇無顯著影響(圖2)。觀察可見,蝸牛不取食經茶皂素處理過的菜葉，當接觸到藥液后腹足馬上縮入體內休眠。

*表示處理和對照間差異顯著(P<0.05)；NS表示差異不顯著(圖3同)。

茶皂素對鐵皮石斛蝸牛驅避作用與處理時間密切相關(圖3)。噴施0.3 mg·mL-1茶皂素12 h后，作用最為顯著,隨著時間的延長，驅避作用略有降低，但與對照相比仍表現出顯著的驅避作用，直至60 h后仍有93.2%蝸牛選在對照葉片上取食(Gp=8.823,P<0.05)，趨避作用顯著，且茶皂素對石斛蝸牛的驅避作用持續時間較長。另外在試驗過程中發現，蝸牛對茶皂素表現出拒食作用，絕大多數蝸牛在接觸各濃度藥液處理葉片后頭部縮入殼內，不取食或少量取食，而對照組蝸牛則相對較活躍，正常取食。

圖3 茶皂素不同處理時間對蝸牛趨避作用的影響

2.3.2 田間防控效果

噴施茶皂素溶液鐵皮石斛樣區內，24 h后蝸牛侵入量由21.9頭·m-2降為6.8頭·m-2，72 h后侵入量降至最低。而對照區72 h后蝸牛侵入量由0 h的23.4頭·m-2增加至32.2頭·m-2(表2)。雖然隨著試驗時間進一步延長，處理區內石斛蝸牛侵入率在逐漸回升，但仍顯著低于對照組，可見茶皂素對石斛蝸牛侵入有明顯抑制作用。

表2 茶皂素處理對石斛蝸牛的防控效果

2.3.3 安全性

經田間觀察，噴施≥0.3 mg·mL-1茶皂素防治蝸牛，藥后試驗小區與對照區鐵皮石斛均無異常現象發生，生長情況基本一致。

3 討論

當前生產中防控蝸牛、蛞蝓等軟體動物,常用化學藥劑為四聚乙醛粉劑或顆粒劑[36-38]，由于蝸牛體壁構造在不適環境中可分泌黏液形成白色薄膜而封閉殼口保護其肉體部分，甚至可進行墊伏越夏和休眠越冬，因此，用藥后防效顯著下降；同時農戶存在超量用藥、生長期使用單一農藥、盲目施藥問題,造成田間實際防治效果不理想、藥劑污染環境等現象。而茶皂素具有在自然界中可自行降解、無毒性殘留、不污染環境、對人畜無影響等優點，符合目前農藥工業和農業綠色環?？沙掷m發展要求。茶皂素對蝸牛生物活性室內試驗結果表明，當溶液濃度≥0.3 mg·mL-1時對蝸牛表現出極顯著的驅避作用(Gp=6.823,P<0.01；GH=6.11,P=0.403)。同時茶皂素對石斛蝸牛驅避作用持續時間較長，表現為噴施0.3 mg·mL-1茶皂素12 h后作用最為顯著，與對照相比，直至60 h后仍表現出顯著的驅避作用(Gp=8.823,P<0.05)。田間防控效果試驗也具較好的速效性和持效性，表明茶皂素溶液對石斛蝸牛侵入有顯著抑制作用，72 h后田間抑制效果達到峰值。因此,茶皂素可作為替代化學藥劑防治蝸牛的有效物質，能較好控制野外石斛蝸牛等軟體動物為害，具有一定的推廣應用價值。

因茶皂素純品相對成本較高，油茶提油后副產品茶粕中茶皂素含量豐富(約20%)，能在較短時間內對相關動物產生毒性作用[25]，具備生物農藥特點，將其作為肥料同時也可達到驅避蝸牛等蟲害效果。