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防晒剂对某些生物防治制剂的协同作用:控制棉铃虫Spodoptera littoralis(Boisduval)的一种新方法
用“阳光友好”方法保护作物
全球农民都在寻找不依赖传统化学喷雾的方式来保护作物免受害虫侵害。本研究探讨如何延长“绿色”杀虫剂——生物杀虫剂在阳光下的有效期,以便更好地保护棉花免受一种主要害虫——埃及棉铃虫的危害。通过将这些天然产物与类似防晒霜的成分配伍,研究人员展示了一条将生物防治提高耐久性并兼顾生态友好的实用路径。

食量大、危害严重的毛虫
棉铃虫Spodoptera littoralis是一种危害多种作物的毛虫,尤以棉花为甚,会毁坏叶片和发育中的棉铃。为了控制它,农户经常使用广谱化学杀虫剂。但长期来看,这些化学品会污染环境、杀死有益昆虫,并促使害虫产生抗药性。基于天然细菌或发酵产物的生物杀虫剂提供了更清洁的替代方案。本研究聚焦三种常用的生物杀虫剂:来自细菌的产物Dipel(基于苏云金芽孢杆菌)、一种称为Spinosad的发酵产物(商品名Tracer),以及一种作用于神经系统的化合物Emamectin benzoate(商品名Diacox)。
为什么阳光是“绿色”喷剂的大敌
尽管生物杀虫剂对环境温和,但它们有一个主要弱点:在阳光下尤其是紫外线照射下会迅速分解。这意味着它们的杀虫能力在数天内减弱,迫使农民更频繁地喷洒。为了解决这一问题,研究人员借鉴了人类护肤的思路。他们测试了三种用于保护材料或化妆品免受阳光伤害的紫外线防护添加剂——辛基棕榈酸酯(Octyl palmitate)、Tinuvin P和UV-P。这些防护剂通过吸收或散射紫外线来工作,喷洒在棉叶上的生物杀虫剂可能因此获得一层保护伞式的屏障。
田间试验:给生物杀虫剂涂上“防晒霜”
在棉田小区中,研究人员对单独使用的每种生物杀虫剂以及与三种紫外线防护剂各自配伍的组合进行了喷施。在不同时间点——最长达15天——采集叶片并在实验室将其喂给处于第四龄的棉铃虫幼虫,随后测定死亡率。所有处理在初期都显示出强烈的致死效果,但若无紫外线防护,效果随着时间迅速下降,有些组合在第12天时几乎失去作用。加入紫外线防护剂后情况发生了变化:生物杀虫剂的有效性维持得更久,15天测试期内幼虫死亡率总体更高。在所有处理当中,Diacox与紫外线防护剂的组合尤为突出。即使在15天后,Diacox与辛基棕榈酸酯、Tinuvin P或UV-P混合,仍分别能杀死27%、32%和12%的幼虫,而大多数其他处理基本已不再起作用。

从昆虫体内看变化
为了解这些处理是否真正对昆虫造成压力并改变其生理,研究人员使用一种将蛋白质分离成条带的实验技术(类似条形码)来检查处理组和对照组幼虫的总蛋白。经过15天暴露于处理过的叶片后,幼虫的蛋白图谱出现了明显变化:一些新条带出现,同时一些正常条带消失。这些变化在单用生物杀虫剂时就能观察到,且加入紫外线防护剂后通常更为显著。蛋白谱的改变表明,联合处理触发了昆虫的生理应激并影响了代谢通路,这与更强或更持久的毒性效应一致。
对农民和环境的意义
该研究表明,简单的紫外线保护成分能够显著延长生物杀虫剂在作物叶片上的有效期,这为在阳光充足的田间使生物防治更可靠提供了一条可行路径。简单来说,给生物杀虫剂涂上一层“防晒衣”可以让它们更持久地杀死棉铃虫,其中Diacox与紫外线防护剂的组合表现尤为耐久。如果在安全性和与有益生物的相容性方面经过谨慎评估,这类配伍有望减少喷洒次数、降低常规化学杀虫剂的使用,并促进更可持续的棉花生产。
引用: Attia, R.G., Khidr, A.E.A.A., Al-Ashry, H.A.A. et al. Synergistic activity of sunlight protectants on some biocontrol agents as a new approach to control the cotton leaf worm, Spodoptera littoralis (Boisduval). Sci Rep 16, 4809 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-35601-7
关键词: 生物杀虫剂, 棉铃虫, 紫外线防护剂, 可持续害虫防治, Spodoptera littoralis