关键词:
高效氯氟氰菊酯
纳米农药
纳米技术
环境风险
异色瓢虫
摘要:
近年来,纳米农药发展迅速,在提高农药利用率方面显示出巨大潜力,然而大多数制备方法复杂且成本高,并且载体存在生物安全性差等缺点。因此,采用简单工艺并选择对环境安全的载体尤为重要。此外,农药在在田间施用时,纳米农药也会通过漂移、飞溅等方式接触到非靶标生物,对非靶标生物产生负面影响。本研究制备了负载高效氯氟氰菊酯的壳聚糖载药微米囊、纳米囊,以存在捕食-被捕食关系的异色瓢虫与豌豆蚜作为研究对象,评估了纳米制剂对异色瓢虫的安全性。
1.采用金属离子配位组装法,通过壳聚糖与金属Mn2+的配位、壳聚糖与戊二醛的交联反应,成功制备了负载高效氯氟氰菊酯的壳聚糖载药微米囊、纳米囊,其平均粒径D50分别为约3μm和200 nm。通过傅里叶红外光谱分析和能量扩散X射线谱分析表明壳聚糖与金属离子发生了配位反应,并且与戊二醛产生了交联反应。通过热重分析发现在248℃后原药失重速度比载药囊快。载药纳米囊和微米囊的包封率分别为92.06%±0.50%、93.86%±0.83%。纳米囊的释放速率显著高于微米囊,在16 h后纳米囊的释放率比微米囊高26.61%。
2.经过浸虫法对豌豆蚜虫进行毒力测定,负载高效氯氟氰菊酯的壳聚糖载药纳米囊具有较高毒力,其LC50为0.004 mg·L-1。
3.通过浸渍法研究负载高效氯氟氰菊酯的壳聚糖载药微、纳米囊和乳油对异色瓢虫卵孵化和蛹羽化的影响。结果表明,1.25 mg·L-1乳油和载药微、纳米囊处理后的异色瓢虫孵化率为29.32%、35.89%和81.35%;2.5 mg·L-1乳油和载药微、纳米囊处理后的蛹羽化率分别为45.83%、77.78%和46.67%,两种浓度的处理均显著低于照组。
4.采用负载高效氯氟氰菊酯的壳聚糖载药微、纳米囊和乳油处理豌豆蚜虫,将药剂处理的豌豆蚜虫供异色瓢虫幼虫取食。并研究取食毒蚜后的异色瓢虫幼虫的捕食率。结果表明,三种制剂均显著抑制异色瓢虫的捕食,其中乳油和纳米囊的影响最大。
5.经过药膜法评估乳油和壳聚糖载药微、纳米囊对异色瓢虫幼虫的毒性与捕食率的影响。结果表明,药膜法处理时,0.05 mg·L-1乳油和纳米囊处理组幼虫死亡率为100%,微米囊为71.11%。浓度为0.05 mg·L-1的乳油、纳米囊和微米囊组的捕食率分别为2%、3.8%和9%,而对照组的捕食率达到了89.5%。乳油和纳米囊处理后的异色瓢虫幼虫捕食率均低于微米囊组,但微米囊组仍显著低于对照组。
6.经过微量点滴法评估乳油和壳聚糖载药微、纳米囊对异色瓢虫幼虫的毒性与捕食影响。结果表明,点滴法处理时,10 mg·L-1乳油和载药微、纳米囊处理组幼虫的死亡率分别为80%、73.33%和48.89%。0.625 mg·L-1时,乳油处理组的捕食率为44.43%,纳米囊处理组为49.65%,微米囊处理组为57.46%,均低于对照组的捕食率71.80%。乳油对幼虫捕食率的影响大于纳米囊和微米囊。