CN101938903A - 线虫防治剂 - Google Patents
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Abstract
防治线虫的组合物，包含水杨醛和表面活性剂。将大蒜提取物加入水杨醛得到组合物，其表现出对马铃薯胞囊线虫更有效的防治作用。
Description
发明领域
本发明涉及农业有害生物防治剂领域。更准确的说，本发明涉及这样的生物源试剂作为线虫防治剂的用途。
发明背景
水杨醛(SA)是天然存在的物质。在一些植物和植物局部中，它的浓度是相当高的。Pasteels JM和JC Gregoire，1983(The chemical ecology of defensein Arthropods，Ann Rev Entomol 28：263-289)已经指出叶甲族的幼虫Phaedomini分泌水杨醛。摄食甲虫用水杨醛作为其对抗小型捕食动物例如蚂蚁的天然驱避剂。水杨醛由幼虫从水杨苷产生，所述水杨苷是一种糖苷，幼虫将其从寄主植物中吸取出来，并且进一步被摄食甲虫用于产生水杨醛。
在本发明共同发明人之一的以前的发明中，在PCT公开的WO 2005/102024中公布，研究了水杨醛(SA)单独或与大蒜提取物组合，作为用于不同有害生物类别防治剂的用途。在与上面引用的发明共享发明人的本发明中，证明了SA作为线虫防治剂的潜在用途。
发明详述
2006年期间，由苏格兰的苏格兰农学院(SAC)进行了试验。试验中所使用的材料如下：水杨醛与醇乙氧基化物表面活性剂Symperonic 91-8以1∶1的比例混合，该混合物以下称为SAM。在该情况下，表面活性剂起分散剂作用。使用的另外的试剂为大蒜提取物(GE)，并且将GE与SAM以4∶1的比例混合。这样的混合物以下称为GASA(液剂)。也通过将所述GASA喷在粘土上而将GASA制备成颗粒剂，如本领域已知的，每20千克最终产品(固体颗粒剂)包含约5升GASA。这样的颗粒剂以下称为GASA颗粒剂。萜烯和Tyratech颗粒剂也在试验中使用。所有这些材料由Omex Agriculture，of Bardney Airfield，Tupholme，LincolnLN3 5TP，UK提供。另外，杀线威(oxamyl)颗粒剂用作标准杀线虫剂处理。
实施例1：在没有马铃薯块茎的情况下防治马铃薯胞囊线虫(PCN)(马铃薯金线虫(Globodera rostochiensis))。
进行这些试验以特定地测量在没有任何马铃薯植物的情况下，土壤处理对土壤中的PCN胞囊的存活和生活力的影响。所有试验均在爱丁堡的SAC温室中进行。马铃薯的种植盆在移进室内之前，先在室外保持1个月。
有害生物：PCN(马铃薯金线虫(G.rostochiensis))胞囊从苏格兰农业科学机构(SASA)获得。它们是从2006年用于种用马铃薯生产的大田的法定抽样(statutory sampling)中获得的。对来自SASA提供的这批胞囊的5个胞囊样品进行生活力和卵/胞囊数目的评估。发现平均数为102.2±8.18个卵/胞囊。在试验之后，通过将土壤干燥而从土中分离出来PCN胞囊，用滚筒轻轻压碎，并随后过筛冲洗以通过过滤收集胞囊。使收集的全部胞囊的子样裂开以测量生活力并计算存在的卵或幼线虫的数目，表示为卵的数目/克土壤。
土壤：试验中所使用的土壤从Bush Estate的大田中获得，所述大田常规用于种植谷物。在现有记录中，该大田中没有种植过马铃薯。土壤分析指出土壤中不存在PCN，并且仅存在非常少量的自生线虫。将土壤部分干燥并压实，以确保良好至中等结持度以供所有的盆试验使用。
方法：从来自SASA的PCN胞囊批次中，对于每次重复，计数50个胞囊并且与250克土壤混合。将处理剂与250克土壤和50个胞囊混合并放入小塑料盆中。这给出102.2/250×50＝20.44PCN卵/克土壤的评估基线值。每隔几天对盆进行灌溉(每处理15盆)以保持湿润然而并非饱和，并且在温室中保持在约18℃。
约1个月(九月底)、2个月(十月底)和3个月(十一月底)后，从来自各个处理的5个盆中的所有土壤中分离PCN胞囊。评估胞囊的生活力-即有多少胞囊中具有活的PCN卵/幼虫，并且确定可孵化卵/胞囊的平均数。然后将其转换为PCN卵/克土壤的平均数。处理剂和剂量在下面列出。作为剂量以毫升/升提供，将它们转换为毫升/千克，假定1千克的土壤相当于1升。
处理：对照，GASA液剂以2.5毫升/千克土壤(如使用250克土壤，将0.625毫升试剂与土壤混合以获得相同用量)。萜烯液剂为2.5毫升/千克土壤，GE为2.5毫升/千克土壤，GASA颗粒剂为2.5克/千克土壤，Tyratech颗粒剂为2.5克/千克土壤，SAM液剂为1毫升/千克土壤；杀线威(oxamyl)用量相当于55千克/公顷。各盆为5cm×5cm＝25cm2，即0.25m2，杀线威用量等于5.5克/平米。所以各盆用量为5.5克/平米的1/20＝0.275克/盆。
结果：在所有处理中随时间推移，卵/克土壤的平均数都有降低。这是可以预期的，因为胞囊在没有马铃薯的情况下将会自发地孵化(通常在15-40％之间)，因此在这些结果中降低速度是重要的。对照盆降低最少，从时间0的20.44个卵/克土壤，至一个月之后的18.67个卵/克土壤，两个月之后的17.86个卵/克土壤，和三个月之后的16.47个卵/克土壤。GASA液剂处理在三个月之后已经引起了PCN卵最大程度降低，从时间0的20.44个卵/克土壤，至一个月之后的17.29个卵/克土壤，两个月之后的11.003个卵/克土壤，和三个月之后的5.14个卵/克土壤。直至2个月的暴露时，卵/克土壤差异才变得显著，这时下列处理与对照相比已经具有明显较少的卵/克土壤：GASA液剂(方差分析，P＜0.005)、萜烯(P＜0.05)、GE(P＜0.05)并且Tyratech颗粒剂(P＜0.05)。与杀线威和SAM处理相比，GASA液剂处理也具有显著较少的卵/克土壤(P＜0.05)。在3个月暴露之后，所有处理与对照和杀线威处理相比均具有显著较少的卵/克土壤(P＜0.01)。与萜烯(P＜0.05)、GE(P＜0.005)、GASA颗粒剂(P＜0.05)、Tyratech颗粒剂(P＜0.001)和SAM(P＜0.001)处理相比，GASA液剂处理具有显著较少的卵/克土壤。与Tyratech颗粒剂(P＜0.05)和SAM(P＜0.01)处理相比，GASA颗粒剂处理具有显著较少的卵/克土壤。萜烯处理比SAM(P＜0.05)具有更少的卵/克土壤。卵/克土壤的降低可归因于PCN胞囊的生活力随时间推移而降低，并且与不同处理相对应(参见下列表1)。
表1.在暴露于各种土壤处理之后有生活力的PCN胞囊平均数％
在GASA液剂处理中，在3个月暴露之后仅有四分之一的PCN胞囊有生活力(即包含活的PCN卵或幼虫)。对照处理在3个月后仍然具有80％有生活力的胞囊，如杀线威(oxamyl)标准杀线虫剂处理那样。所有其它处理确实对PCN胞囊生活力具有一定程度的影响，GASA颗粒剂和萜烯处理将胞囊生活力降低至低于40％。在1个月之后，GASA颗粒剂和对照处理之间PCN胞囊生活力出现显著差异(P＜0.01)，但是直到胞囊已经暴露于处理2个月时，对照和其它处理之间的胞囊生活力差异才变得显著(表1)。所有处理在两个月暴露后与对照相比具有显著降低的胞囊生活力：GASA液剂(P＜0.001)、GASA颗粒剂(P＜0.005)、萜烯(P＜0.001)、GE(P＜0.001)、Tyratech颗粒剂(P＜0.001)和SAM(P＜0.05)。杀线威处理也比对照处理具有较少的有生活力的胞囊(P＜0.01)。与杀线威(P＜0.001)、萜烯(P＜0.05)、GASA颗粒剂(P＜0.05)、Tyratech颗粒剂(P＜0.05)和SAM(P＜0.05)处理相比，在2个月暴露后，GASA液剂处理具有显著校少的有生活力的胞囊。在2个月暴露后，GE处理与杀线威处理相比具有显著较少的有生活力的胞囊(P＜0.05)。在3个月后，与对照和杀线威处理相比，所有处理的胞囊生活力都有显著下降(P＜0.001，表1)。与Tyratech(P＜0.05)和SAM(P＜0.05)处理相比，GASA液剂处理具有显著较少的有生活力的胞囊。与SAM处理相比(P＜0.05)，GE处理和GASA处理具有显著较少的有生活力的胞囊。
小结：与对照相比，除了杀线威之外所有处理都在某种程度上降低了胞囊的生活力。杀线威(oxamyl)是制线虫剂(nematistat)：即，使线虫瘫痪而不是杀死它们的化学品，且为了有效，需要线虫从包囊中释放出来。其它施用至土壤的处理显示能够对胞囊内部的线虫起作用，提示它们能够通过胞囊壁或在一定程度上削弱胞囊。GASA液剂和GASA颗粒剂在降低PCN胞囊生活力方面是最有效的。这反映在这些处理的卵数目/克土壤方面。
实施例2：有马铃薯块茎的土壤中马铃薯胞囊线虫(PCN)(马铃薯金线虫)的防治
方法：从获自SASA的PCN胞囊批次中，对于每次重复，计数500个胞囊并且与2.5千克土壤混合。这给出与实施例1中——20.44个卵/克土壤相同的PCN卵数目/克，如果未处理，则其预期将对产量产生显著影响。将处理剂与2.5千克土壤和500个胞囊混合，并且放入大塑料盆中。在每个盆中将马铃薯品种Cara的种用块茎种植于5cm深度。就液剂处理而言，它们也在种植5天后作为土壤浸液施用。每隔几天对盆进行灌溉以保持湿润然而并非饱和，并且在移入温室之前首先在约18℃下室外保持一个月。试剂和剂量在下面列出。因为剂量以毫升/升形式提供，它们被转换为毫升/千克，假设1千克土壤相当于1升。
处理和试剂：有PCN胞囊的对照(10次重复)，无PCN胞囊的对照(10次重复)；GASA液剂以2.5毫升/千克有PCN的土壤(如使用2.5千克土壤，将6.25ml处理剂与土壤混合以获得等同用量)(8次重复)；种植后5天，GASA液剂以2.5毫升/千克有PCN的土壤浇灌(由于使用2.5千克土壤，将6.25ml份额混入100ml水中并且均匀灌溉在土表以获得等同用量)(7次重复)；GE以2.5毫升/千克有PCN的土壤(8次重复)。在种植后5天GE以2.5毫升/千克有PCN的土壤浇灌(7次重复)；GASA颗粒剂以2.5克/千克有PCN的土壤(10次重复)；Tyratech颗粒剂以2.5克/千克有PCN的土壤(10次重复)；SAM液剂以1毫升/千克有PCN的土壤(7次重复)；在种植后5天SAM液剂以1毫升/千克有PCN的土壤浇灌(8次重复)；杀线威(oxamyl)以相当于55千克/公顷(2.75克/盆)有PCN的量施用(10次重复)。
在种植后20、35、45和60天记录株高。栽培马铃薯120天以允许PCN完成生活周期。不对马铃薯施用杀真菌剂、除草剂、杀昆虫剂或肥料。在第117天，修剪马铃薯的茎叶。将盆在白色托盘上倒空，并且由根生产的块茎进行计数、移除并清洗，以在称重前除去任何土壤。就每个盆而言，除去任何直径小于2cm的块茎并且不计数。在已经除去马铃薯之后，将来自各个盆的土壤置于托盘上并且干燥。对来自各个盆的500克土壤的子样评估PCN卵数。因为在种植时，最初的PCN卵数/克是已知的(Pi＝20.44个卵/克)，确定各个盆在收获后的PCN卵数/克(Pf)。Pf/Pi的比值给出了各个盆的PCN增殖率的测量值。
结果：就一些处理而言(GASA液剂、GASA颗粒剂、SAM、GE和Tyratech颗粒剂)，叶片有短暂的变黄。在60天后，叶片最终恢复完全的绿色。虽然有一些零星的叶片影响直至试验末，但是大多数植物保持免于马铃薯疫病。
株高：在20天后，在一些处理之间已经有显著差异。所有处理都显著高于有PCN的对照植物(方差分析，P＜0.05)。GASA颗粒剂、GASA液剂和GE处理的盆显著高于无PCN的对照(P＜0.05)。所有试验处理还显著高于杀线威杀虫剂处理(P＜0.05)。这可能是生长刺激或肥料效应的表现，因为在该阶段PCN胞囊孵化应该在其初期。在35天之后，处理之间的株高差异就不是那么明显，虽然与有PCN的对照植物相比，所有处理都具有显著较高的植物(P＜0.01)。株高中的其它差异是那些在GASA液剂和GASA液剂种植后浇灌(P＜0.001)以及GE和GE种植后浇灌(P＜0.05)之间的差异。在45天和60天之后，株高中唯一的差异是那些在所有处理与有PCN的对照之间的差异(P＜0.001)，以及GASA和GASA种植后浇灌(P＜0.01)之间的差异。就所有处理而言，株高随时间推移的累积进展表明GASA液剂、GASA颗粒剂和GE处理剂在最初60天期间具有最快速的生长速度。
块茎数：120天之后收获自所有处理的块茎数目在表2中总结。需要注意的是，生长较长时间和在较大盆中的植物很有可能生产出更多的块茎。选择120天的生长期是为了完成PCN的生活周期。在120天之后，处理之中和处理之间块茎的数目有较大的变异(表2)。块茎数目中唯一的显著差异在有PCN的对照和无PCN的对照之间(P＜0.05)，以及有PCN的对照和杀线威处理之间(P＜0.05)。
块茎产量：平均块茎产量(所有块茎的总重量)在有PCN的对照的83g至杀线威盆的110g之间变化(表2)。下列处理比有PCN的对照盆具有显著更高的产量：杀线威(P＜0.001)、无PCN的对照(P＜0.001)、GASA液剂(P＜0.05)和SAM种植后浇灌(P＜0.05)。下列处理比杀线威处理具有显著较低的产量：有PCN的对照(P＜0.001)、GASA颗粒剂(P＜0.05)、GASA液剂种植后浇灌(P＜0.05)、GE(P＜0.01)、GE种植后浇灌(P＜0.05)、Tyratech颗粒剂(P＜0.01)和SAM(P＜0.05)。与无PCN的对照的产量相比，只有GE和Tyratech颗粒剂具有显著降低的产量(P＜0.05)。杀线威处理比一些其它处理具有较高产量，表明其他处理中的线虫仍然能够进食并且因此减少了这些处理中的产量，而杀线威的制线虫作用麻痹了大多数线虫，导致较高产量。
表2.马铃薯块茎平均数目/盆和块茎平均产量/盆
| 处理 | 块茎平均数/盆(±标准误差) | 平均产量(块茎总重量)/盆(±标准误差) |
| 有PCN的对照 | 5.70±0.37 | 83.00±3.65 |
| 无PCN的对照 | 7.00±0.42 | 104.70±4.41 |
| GASA颗粒剂 | 6.30±0.50 | 91.8±5.27 |
| GASA液剂 | 6.63±0.60 | 98.13±5.41 |
| GASA液剂后浇灌 | 5.86±0.51 | 92.00±4.60 |
| GE | 5.63±0.50 | 88.25±4，13 |
| GE后浇灌 | 5.71±0.57 | 90.43±6.34 |
| Tyratech颗粒剂 | 5.90±0.38 | 91.50±3.64 |
| SAM | 6.29±0.42 | 92.00±5.01 |
| SAM后浇灌 | 6.13±0.44 | 97.38±4.62 |
| 杀线威 | 7.20±0.39 | 110.50±5.27 |
在作物生长期间PCN增殖：使植物生长120天，以便马铃薯根上的PCN的生活周期能够完成——即新胞囊形成。在收获后提取的PCN卵平均数/克土壤(Pf)在表3中显示。杀线威、GASA颗粒剂和GASA液剂种植后浇灌处理中的PCN增值约为有PCN的对照处理的三分之一(表3)。与有PCN的对照处理相比，其它处理将PCN增殖减少了约一半(表3)。PCN增殖的标准测量值是收获后最终PCN数(Pf)与种植时最初PCN数(Pi)的比值。Pf/Pi比值的平均数在表3中显示。
表3.收获后PCN卵/克土壤的平均数(Pf)和收获后(Pi＝20.44个卵/克)PCN增殖率平均数(Pf/Pi)，
| 处理 | 收获后PCN卵/克土壤的平均数(Pf)(±标准误差) | 收获后PCN增殖平均数(Pf/Pi)(±标准误差) |
| 有PCN的对照 | 236.70±17.80 | 11.58±0.87 |
| GASA颗粒剂 | 76.00±8.11 | 3.72±0.40 |
| GASA液剂 | 69.25±6.04 | 3.39±0.30 |
| GASA液剂，后浇灌 | 113.57±8.08 | 5.56±0.40 |
| GE | 105.75±8.92 | 5.17±0.44 |
| GE，后浇灌 | 126.86±8.25 | 6.21±0.40 |
| Tyratech颗粒 | 131.50±8.22 | 6.43±0.40 |
| 剂 | ||
| SAM | 126.00±10.40 | 6.16±0.51 |
| SAM后浇灌 | 155.50±7.03 | 7.61±0.34 |
| 杀线威 | 74.40±6.83 | 3.64±0.33 |
所有处理的平均Pf/Pi比值都显著低于有PCN的对照处理的比值(P＜0.001)。下列处理具有显著低于杀线威处理的Pf/Pi比值：有PCN的对照(P＜0.001)、GASA液剂种植后浇灌(P＜0.05)、GE(P＜0.05)、GE种植后浇灌(P＜0.001)、Tyratech颗粒剂(P＜0.001)、SAM(P＜0.001)和SAM种植后浇灌(P＜0.001)。下列处理具有显著低于GASA颗粒剂处理的Pf/Pi比值：有PCN的对照(P＜0.001)、GASA液剂种植后浇灌(P＜0.01)、GE(P＜0.05)、GE种植后浇灌(P＜0.001)、Tyratech颗粒剂(P＜0.001)、SAM(P＜0.005)和SAM种植后浇灌(P＜0.001)。下列处理具有显著低于GASA液剂处理的Pf/Pi比值：有PCN的对照(P＜0.001)、GASA液剂种植后浇灌(P＜0.001)、GE(P＜0.005)、GE种植后浇灌(P＜0.001)、Tyratech颗粒剂(P＜0.001)、SAM(P＜0.001)和SAM种植后浇灌(P＜0.001)。GASA液剂种植后浇灌具有显著低于SAM种植后浇灌处理的Pf/Pi比值(P＜0.005)。
小结：处理剂(除了杀线威)在某种程度上刺激植物生长，可能是由于起肥料作用的所存在的养分促进了生长。在种植时对土壤进行混合处理比种植后5日进行土壤浇灌更有效地刺激植物生长。在杀线威处理中块茎数目较高，可能是由于杀线威能够因为其制线虫作用而阻止植物线虫取食。在GASA液剂、GASA颗粒剂和GE种植后浇灌处理中的块茎产量与杀线威处理相当。杀线威、GASA液剂和GASA颗粒剂在作物生长期间对PCN增殖具有最显著的影响，提示GASA处理剂作为制线虫剂和/或通过对线虫死亡率具有直接效应而在线虫从胞囊孵化之后对其有影响。
总结
当与被PCN侵染的土壤混合时，GASA液剂和GASA颗粒剂处理在3个月周期内能够降低PCN胞囊的生活力。与对照盆中20％的生活力自然递减相比，可观察到高至75％的生活力降低。该活性的机制不是显而易见的。GASA和其它处理中的化学物质也许能够透过胞囊壁，可以为天然存在于土壤中的细菌和真菌提供食物资源，以增加它们的种群数目，并且对胞囊的完整性有影响，当被分解时散布在土壤中而具有熏蒸剂效果。
在马铃薯存在时，处理剂刺激植物生长，这可能导致在一些处理中可见产量增加。PCN增殖确实在处理过的植物根上发生，但是特别是就GASA液剂和颗粒剂处理而言，与通过工业标准杀线虫剂杀线威所获得的PCN增殖相当。
Claims (10)
1.防治线虫的组合物，其至少包含水杨醛和表面活性剂。
2.防治马铃薯胞囊线虫的组合物，其至少包含水杨醛和表面活性剂。
3.如权利要求1所述的防治线虫的组合物，进一步包含大蒜提取物。
4.如权利要求1所述的防治线虫的组合物，其中所述表面活性剂为分散剂。
5.如权利要求3所述的防治线虫的组合物，其中所述组合物是粒化的。
6.如权利要求1所述的防治线虫的组合物，其中所述表面活性剂为分散剂。
7.防治土壤线虫的方法，其中将水杨醛与表面活性剂混合，施用于被线虫侵染的土壤。
8.如权利要求7所述的防治土壤线虫的方法，其中在施用至土壤之前将大蒜提取物加入与表面活性剂混合的水杨醛中。
9.如权利要求7和8所述的防治土壤线虫的方法，其中所述线虫为马铃薯胞囊线虫。
10.防治土壤线虫的方法，其中将大蒜提取物施用于被所述线虫侵染的土壤。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |