【摘 要】
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草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda(J.E.Smith)原产于美洲热带和亚热带地区,于2019年1月入侵我国,目前已在我国多个省市发生为害,对我国粮食的生产安全构成严重威胁。化学防治具有成本低、见效快的优点,作为草地贪夜蛾的重要防治手段,如果长期大量使用不仅污染环境还易使害虫抗药性增强;增效剂在提高化学防治农药效果的同时也减少了农药的使用量。而氧化石墨烯作为一种新型纳米材料与杀虫
【基金项目】
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国家重点研发计划(2019YFD030010); 中国农业科学院重大科研任务(CAAS-ZDRW202007);
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草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda(J.E.Smith)原产于美洲热带和亚热带地区,于2019年1月入侵我国,目前已在我国多个省市发生为害,对我国粮食的生产安全构成严重威胁。化学防治具有成本低、见效快的优点,作为草地贪夜蛾的重要防治手段,如果长期大量使用不仅污染环境还易使害虫抗药性增强;增效剂在提高化学防治农药效果的同时也减少了农药的使用量。而氧化石墨烯作为一种新型纳米材料与杀虫剂协同使用,在增加药效的同时可最大限度的减少化学农药的使用量,从而实现低成本、绿色可持续控制的目标。本论文研究将氧化石墨烯与杀虫剂复合形成纳米复合物,用氧化石墨烯杀虫剂纳米复合物对草地贪夜蛾幼虫进行室内毒力测定,明确生理反应机制并评价其田间药效。主要研究结果如下:1.对氧化石墨烯(GO)与杀虫剂氯虫苯甲酰胺(Chl)、高效氯氰菊酯(Bet)、甲氧虫酰肼(Met)和乙基多杀菌素(Spi)的复合物进行了表面活性特征观察。扫描电子显微镜(SEM)观察结果表明杀虫剂可以负载到氧化石墨烯上;傅里叶变换红外光谱仪(FI-IR)结果表明杀虫剂通过物理吸附到氧化石墨烯片层上,对杀虫剂的化学结构没有影响。差热热重同步分析仪(TGA)结果表明氧化石墨烯与杀虫剂复合以后具有较好的热稳定性。2.室内采用表面涂抹法,测定了 Chl、Bet、Met、Spi和氟苯虫酰胺(Flu)对草地贪夜蛾3龄幼虫48 h的毒力,LC50分别为14.12μg/mL、103.69μg/mL、159.88μg/mL、0.49 μg/mL 和 150.33 μg/mL。GO 与 Chl、Bet、Met 和 Spi 四种杀虫剂纳米复合物的LC50分别是11.00 μg/mL、77.99μg/mL、63.14μg/mL和0.28μg/mL,氧化石墨烯对四种杀虫剂的增效指数分别是1.28倍、1.33倍、2.53倍和1.74倍,四种药剂与GO复配最佳质量配比分别为5:5、1:9、3:7和3:7。3.对草地贪夜蛾体内胆固醇、甘油三酯、糖和蛋白质的含量以及三种解毒酶的酶活进行了测定,结果表明48 h后Bet-GO处理中四个营养物质含量增加显著;Chl-GO处理中除糖含量显著降低外,胆固醇、甘油三酯和蛋白质也显著增加。测定了杀虫剂、杀虫剂-GO在LC20和LC80浓度时对草地贪夜蛾3龄幼虫解毒酶活性的影响,结果发现,单独氧化石墨烯处理中解毒酶含量均上升,不同杀虫剂和复合物对解毒酶做出的反应不同。4.以草地贪夜蛾为靶标害虫,对氧化石墨烯-杀虫剂纳米复合物的田间药效进行了评价,结果表明在田间防效中各药剂与GO复配有增效作用,但是效果不显著,防治效果在57.91%~93.35%,其中Chl表现出持效期长、防效好,且GO单剂对草地贪夜蛾幼虫没有毒杀作用。
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