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协同应用白僵菌与牛角瓜提取物对辣椒蚜虫和粉虱的田间防控效果及增效机制研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月06日 来源:Scientific Reports 3.8
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本研究针对辣椒种植中蚜虫(Myzus persicae)和粉虱(Bemisia tabaci)危害严重的现状,创新性地将牛角瓜(Calotropis procera)乙醇提取物(PE)与两种昆虫病原真菌(EPF)——白僵菌(Beauveria bassiana, Bb)和绿僵菌(Metarhizium anisopliae, Ma)联合应用。通过HPLC分析发现PE含14种酚类与黄酮类化合物(总量16.344 mg/g),其LC50和LC90分别为292.24和709.7 μg/mL。田间试验显示PE+Bb组合对两种害虫的防效达96-100%,显著优于单剂处理,揭示了植物源农药与EPF的协同增效作用,为可持续农业害虫治理提供了新策略。
研究背景与意义
辣椒作为全球重要经济作物,长期遭受蚜虫和粉虱的双重威胁。这些刺吸式害虫不仅直接导致叶片黄化、植株矮化,还能传播病毒病,造成严重减产。传统化学农药虽见效快,但易引发抗药性和环境残留问题。在此背景下,开罗大学的研究团队将目光投向植物源农药与昆虫病原真菌(EPF)的协同应用——前者含多种天然杀虫成分,后者通过穿透昆虫体壁实现生物防治,二者结合有望实现"1+1>2"的防控效果。
关键技术方法
研究采用HPLC技术鉴定牛角瓜叶提取物活性成分,通过Log-probit分析计算LC50/LC90。选用商业EPF制剂Bb和Ma(孢子活力>90%),在埃及吉萨两地开展随机区组田间试验。创新性采用分时施药策略:PE上午喷雾,EPF傍晚施用,避免直接接触影响真菌活性。害虫数量通过叶片正反面系统取样统计,数据经Abbott公式校正后采用Duncan检验分析。
主要研究结果
实验室实验
HPLC分析揭示PE含14种活性成分,其中槲皮素(4.872 mg/g)、芦丁(3.85 mg/g)等占比最高。生测显示PE对桃蚜的LC50为292.24 μg/mL,具有显著触杀毒性。
田间试验
蚜虫防控
PE+Bb组合在两地分别实现100%和96.1%防效,显著优于单用PE(81.29%)或Bb(87.83%)。值得注意的是,PE+Ma(97.47%)表现接近化学农药(95.53%),而单用Ma效果最差(75.98%)。
粉虱防控
协同效应更为突出:PE+Bb在两地均达100%防效,PE+Ma在第二试验地同样实现完全防控。单用Ma的防效(77.48-89.76%)始终显著低于组合处理。
讨论与展望
该研究首次证实牛角瓜提取物与白僵菌存在显著协同效应,其机制可能源于PE中的酚类物质削弱害虫免疫防御,促进真菌孢子穿透体壁。分时施药策略成功解决了植物提取物可能抑制真菌活性的技术难题。研究为综合害虫治理(IPM)提供了可操作性方案,但需注意不同EPF菌株与植物提取物的兼容性差异。未来应进一步评估该方案对传粉昆虫等非靶标生物的影响,并探索EPF内生定殖以延长持效期。
这项发表于《Scientific Reports》的成果,标志着植物-微生物协同防控策略从实验室走向田间应用的重要突破,为减少化学农药依赖提供了科学依据。研究团队特别强调,开发低成本EPF制剂、优化施用时机将是推动该技术大规模应用的关键。
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