烟雾载药技术防治植物病虫害, 具有工效高, 用药经济, 使用方便, 收效快等优点。尤其适用于交通不便、水源困难、山坡陡峭、林木高大的林区森林病虫害防治, 因而烟雾载药技术在生产实践中, 深受广大用户的欢迎。但是, 这种施药防治技术主要是在化学农药方面应用, 而对于植物病虫害可持续控制的生物农药, 目前仅限于喷粉、喷雾等方法。烟雾载药技术能否用于生物农药, 还未见报道。苏云金杆菌制剂(下称Bt制剂)是生物农药中常用的、使用范围广泛、产量高的一种微生物杀虫制剂。烟雾载药技术从1957年在我国开始试验(秦锡祥等, 1959), 从点燃式烟雾剂发展到脉冲式烟雾机。实践证明, 脉冲式烟雾机应用方便、安全高效, 已成为现今防治病虫害的一种手段(李周直, 1990;1993)。

本文对脉冲式烟雾载药Bt生物农药技术、脉冲烟雾机高温对Bt制剂生活力的影响、以及Bt制剂配制等问题, 进行了报道。

1 材料与方法

供试Bt制剂和家蚕  Bt制剂为江苏省杨州生物实验厂生产的"青虫灵"粉剂; 家蚕由江苏省蚕桑研究所提供。

供试药械及所用油  烟雾机为江苏省南通广达集团生产的6HY-25型脉冲烟雾机(李周直, 1996), 喷药嘴4号(3.0mm)与2号(2.0mm); 所用油为0号柴油、100号汽油、食用植物油。

培养基  培养基为肉汤蛋白胨(NB)培养基:成分为牛肉浸膏5g, 蛋白胨10g, 琼脂20g, 加蒸馏水至 1000 mL , pH 7.0 。

Bt油烟雾剂配制及Bt活力测定  按Bt菌粉:柴油(1:50, 1:100, 1:500, 1:1000)配制成油烟雾剂。在1.5×1.5×1.5m的无菌封闭式塑料薄膜烟雾棚内喷药(喷药前用甲醛杀菌24h, 并静止24h后待用)。将Bt油烟雾剂装入6HY-25型烟雾机药箱里, 起动烟雾机向烟雾棚内喷烟10s。然后用培养基平板(直径9cm)在烟雾棚内受烟接菌5s、10s、30s、1min、2min和5min等, 每处理2~3个重复, 置于28℃温箱中培养24h后计Bt菌落数, 以不喷烟作对照。

Bt油烟雾剂烟雾对家蚕致病力测定  为了验证Bt油烟雾对活虫体的致病力, 以家蚕为对象进行活体喷烟试验。配制25倍和50倍Bt柴油油烟雾剂, 使桑叶或桑叶和家蚕同时受烟1min、2min、5min和10min; 然后用受烟桑叶饲喂家蚕, 每处理5片桑叶, 供试虫数2、5、10、30头家蚕, 并设不受烟对照, 48h后检查结果。

2 结果与分析 2.1 Bt粉剂芽孢活力和对家蚕致病力

以稀释分离方法测定Bt菌粉的活芽孢, 实际结果为70×10⁸/g。将Bt粉剂按一定的浓度梯度配成水悬浮液, 用干净毛笔涂布桑叶两面, 自然风干后喂饲家蚕, 每处理供试家蚕30头(2龄), 桑叶面积为100cm²。每隔24h观察虫体反应和统计死亡数。结果见表 1。

试验表明, Bt菌粉对家蚕有强毒杀作用, 菌粉稀释浓度在1000倍以上或芽孢数大于0.5×10⁸/mL个, 均对家蚕有100%的毒杀作用。因此, 本试验采用该Bt菌粉和家蚕作为试验对象是可行的。

2.2 Bt柴油烟雾剂呈烟雾后芽孢活力

Bt柴油烟雾剂经烟雾机高温喷出烟雾, 接菌培养24h后所得结果见表 2。

试验结果表明, Bt柴油烟雾剂呈烟雾后Bt菌体仍然保持高活力, 且个体相当多, 每一皿菌落数达数千个不等。而对照无一个Bt菌落, 在同处理中, 随受烟接菌时间的延长, 菌落数增多, 但不成倍数增多。其原因一是培养皿菌落数相当多, 有重叠现象, 并不是单菌落; 二是烟雾在棚内自然下沉, 使浓度越来越稀; 不同Bt浓度油烟雾剂处理之间, 其菌落数差异极显著, 这进一步说明Bt菌粉烟雾载药技术的可行性和可操作性。

2.3 Bt油烟雾剂所用油的选择

采用来源广泛价格低廉的号柴油食用植物油和号汽油配制稀释为倍的油烟雾剂, 呈烟雾后平板受烟接菌试验, 培养24h后结果见表 3。

表 3表明, 3种油中以0号柴油获得菌落数最多, 比食用植物油约高10倍; 而100号汽油对Bt有杀伤作用, 未获得活菌体。因此, 经初步筛选, 以0号柴油为好。

2.4 0号柴油对Bt活力的影响

试验选出0号柴油比较理想, 那么柴油是否直接对Bt有杀伤作用呢?这在生产上推广应用是一个重要问题。因此, 试验测定了贮藏Bt柴油烟雾剂不同天数烟雾中的Bt活力, 见表 4。

表 4表明, Bt柴油烟雾剂贮藏3d对Bt菌体活力无影响; 5d也几乎无影响; 50d后烟雾中部分Bt仍有活力, 但活力明显下降。因此, 在实际应用中, Bt柴油烟雾剂原药以现配现用为最宜, 贮藏3~d天也可, 但不宜长期贮藏。

2.5 Bt柴油烟雾剂中芽孢悬浮性

Bt芽孢在柴油中是否充分悬浮均匀, 这与在林间喷烟均匀有直接关系。试验配制100倍Bt柴油烟雾剂, 在混匀器上混匀10min, 置于100mL量筒中, 静止后在不同时间分别取20cm表层高度、10cm高度和底部的悬浮液, 用血球计数板计算芽孢数, 结果见表 5。

从表 5可以看出, Bt芽孢在0号柴油中, 30min内能较好地悬浮; 60min沉降率55%左右; 17h后沉降率还有约芽孢能悬浮在林间施药时正常情况下一箱油烟雾剂的工作时间约30min左右, 再加上机械工作时的震动和人为走动的因素, 可以增加Bt芽孢的悬浮性。因此, Bt柴油烟雾剂现配现用不影响烟雾中Bt的均匀性。

2.6 烟雾机不同喷咀型号对Bt活力影响

本试验比较了两种常用的喷咀4号(3.0mm)和2号(2.0mm)间Bt活力的差异。配制100倍Bt柴油烟雾剂, 烟雾化后在离机喷口5m处平板受烟接菌, 培养24h后, 计菌落数。结果见表 6。

表 6表明, 喷咀直径大小对Bt菌体活力影响十分显著, 直径大的喷嘴(4号, 温度小于500℃)烟量大而浓, 结果Bt活力高, 而直径小的喷嘴(2号, 温度大于500℃)烟量小而稀, Bt几乎不存活。因此在实际应用中以选择大号喷嘴比较适宜。

2.7 烟雾中Bt扩散情况

在不同高度和不同距离进行受烟接菌(10s)试验, 培养24h后统计菌落数。结果见表 7。

表 7说明, 在高度8m和距离20m均能接到Bt活菌, 部分菌体能随烟雾自然扩散。但随高度增加和距离增大, Bt含量明显减少; 而高度影响更明显, 其原因可能是大的烟雾滴不容易扩散造成的。因此, 在林间操作时选择适宜的林分、作物以及喷药行距是必要的。

2.8 烟雾化后Bt纯化培养对家蚕毒力

测试烟雾化的Bt纯化培养对家蚕的毒力, 分别配制Bt芽孢浓度为0.5和0.05×10⁸个/mL的Bt水悬浮液, 采用涂布叶面饲喂法(同1)。每处理30头2龄家蚕, 置于室温25℃饲养, 每天观察记录(见表 8)。试验结果表明Bt经烟雾携载后, 其毒力没有改变, 对家蚕仍有极强的毒杀作用。并从死虫体内分离获得同种Bt, 而CK组没有分离到Bt。

2.9 Bt油烟雾剂烟雾对家蚕致病力(见表 9)

从表 9看出, Bt油烟剂烟雾化后对家蚕致病力非常明显, 对2龄家蚕致死率达90%以上, 对5龄家蚕致病率低些, 原因是虫龄增加抗性也增加。对照家蚕没有致死。从处理的家蚕分离培养后, 获得同种Bt, 说明烟雾中Bt能致死家蚕。

3 结论与讨论

本文首次偿试了6HY-25型脉冲式烟雾机烟雾载药技术应用于Bt农药, 试验结果表明, Bt油烟雾剂经过6HY-25型烟雾机(喷咀为4号)烟雾化后, Bt芽孢仍保持活力, 原因是脉冲式烟雾机的高温气流速度很快, 农药受高温作用的时间很短, 仅1毫秒时间, 而大分子农药热分解最快速度为5毫秒, 所以尽管烟雾机尾喷管温度高达500℃以上, 当药液流过时会降低温度, 每分钟流量370mL/h, 降为196℃, 因此不会因烟雾机温度高而使Bt芽孢失活。但Bt芽孢经过烟雾机烟雾化后是否100%存活, 还有待进一步测试。Bt对害虫毒杀作用除芽孢外, 其它几种成分的毒杀作用也非常明显, 那么毒素晶体蛋白经过烟雾机高温气流后是否会变性, 还需深入研究。

Bt柴油烟雾剂经烟雾化后, Bt仍保持毒力。烟雾中分离纯化的Bt对家蚕毒力水平与原来一致, 没有改变; 烟雾中的Bt也能直接对家蚕致死。试验结果表明Bt油烟雾烟雾载药技术防治植物害虫是可行的。在试验中发现Bt烟雾杀虫效果随虫龄和机械工作状态的稳定性能产生波动。因此, Bt经过烟雾机高温气流和改善机械的性能对毒力的影响尚待深入研究。

经初步筛选Bt油烟雾剂所用油以0号柴油为较好。Bt菌粉在柴油中能充分分散, 在30min内悬浮性较好, 而且, 柴油来源丰富, 价廉方便。研究发现烟雾滴颗粒大小又影响到Bt扩散的高度和距离。试验表明4号喷咀效果明显好于2号喷嘴, 不仅Bt能保存活力, 且Bt烟雾能自然扩散。

适用于烟雾载药技术的Bt产品的剂型, 粉剂比乳剂效果好, 粉剂能在柴油溶剂中分散而乳剂不能充分分散。但粉剂填充剂的颗粒大会产生沉淀现象, 可能会造成堵塞和喷药不均匀。因此, 生产Bt纯芽孢粉会是更适合于烟雾载药技术的一种剂型.