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纳米制剂在抑制玻璃苜蓿蜗牛(Monacha obstructa)与白园蜗牛(Theba pisana)中的关键作用研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月22日 来源:The Journal of Basic and Applied Zoology 1.1
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本研究针对农业害虫玻璃苜蓿蜗牛(Monacha obstructa)和白园蜗牛(Theba pisana)的防治难题,通过实验室条件下评估氯芬吡(nanochlorfenapyr)、吡虫啉(nanoimidacloprid)和稻壳灰源纳米二氧化硅(nanosilica)三种纳米制剂的毒性效应。结果表明,纳米吡虫啉对两种蜗牛的半数致死浓度(LC50)最低(10.3-11.7 ppm),显著优于传统农药浓度,为减少农药环境残留提供了创新解决方案。
在埃及的农田中,玻璃苜蓿蜗牛(Monacha obstructa)和白园蜗牛(Theba pisana)正悄然成为蔬菜、水果和常规作物的“隐形杀手”。这些软体动物通过啃食植物叶片和茎干,造成不规则边缘的孔洞,严重时可导致作物减产甚至绝收。传统防治手段如化学农药虽有一定效果,但高剂量使用带来的环境残留和生态破坏问题日益凸显。面对这一挑战,埃及国家研究中心的Al-kazafy Hassan Sabry团队在《The Journal of Basic and Applied Zoology》发表了一项突破性研究,探索纳米技术如何为农业蜗牛防治提供更高效、更环保的解决方案。
研究团队选取了三种纳米制剂:通过淀粉载体负载的氯芬吡(破坏害虫能量代谢)和吡虫啉(神经毒性),以及从稻壳灰中提取的纳米二氧化硅。这些纳米颗粒的粒径经测定分别为99.9 nm、79.25 nm和79.38 nm,表面电位则显示二氧化硅最稳定(30 mV)。实验采用仅为推荐田间浓度1/5的剂量,通过浸渍生菜叶片喂食法评估对两种蜗牛的毒性。
关键实验技术
研究结果
毒性对比
纳米吡虫啉展现出最强杀伤力,对M. obstructa和T. pisana的LC50分别为10.3 ppm和11.7 ppm,最高浓度(36 ppm)下死亡率达86.7%。纳米氯芬吡次之(LC50 12.5-14.1 ppm),而纳米二氧化硅效果较弱(LC50 64.3-79.2 ppm),单独使用最高死亡率仅40%。
种间敏感性差异
M. obstructa对氯芬吡首浓度(20 ppm)更敏感(76.7% vs 60%),而T. pisana在低浓度下死亡率反超。纳米二氧化硅对M. obstructa首浓度效果更优(43.3% vs 40%),但T. pisana在后续浓度中表现更强耐药性。
讨论与意义
该研究首次系统比较了不同作用机制纳米制剂对两种重要农业蜗牛的毒性差异。纳米吡虫啉的高效性(较传统剂型降低80%用量)印证了纳米技术增强农药生物利用度的优势。虽然纳米二氧化硅单独效果有限,但其与农药联用的潜力值得探索,正如作者指出“需与其他纳米化合物复配使用”。
这项研究为可持续农业害虫管理提供了新思路:通过纳米载体技术大幅减少农药用量,既维持防治效果,又降低环境负荷。未来研究可进一步优化纳米颗粒的靶向递送系统,并评估其对非靶标生物的影响,推动纳米农药从实验室走向田间应用。
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