3种生物源杀虫剂对杜仲梦尼夜蛾的毒力及防效

2015-11-25朱景乐杜红岩李树战孙志强贺万森

植物保护 2015年3期

赵阳, 朱景乐,3, 杜红岩,3, 李树战, 孙志强,3*, 贺万森

(1. 国家林业局泡桐研究开发中心, 郑州 450003; 2. 中国林业科学研究院经济林研究开发中心, 郑州 450003;3. 国家林业局杜仲工程技术研究中心, 郑州 450003; 4. 中南林业科技大学, 长沙 410004;5. 灵宝市天地科技生态有限责任公司, 灵宝 472500)

赵阳1,2, 朱景乐1,2,3, 杜红岩1,2,3, 李树战4, 孙志强1,2,3*, 贺万森5

针对专性为害杜仲的食叶害虫杜仲梦尼夜蛾(OrthosiasongiChenetZhang)幼虫进行室内毒力测定,比较了3种生物源杀虫剂对其3龄和5龄幼虫的杀虫活性,并进行了林间药效测定和防治示范试验。结果显示：甲氨基阿维菌素苯甲酸盐(甲维盐)对3龄和5龄幼虫的LC50值分别为0.152 5和0.204 7 μg/L,苦参碱的LC50值分别为65.306 0和124.735 8 μg/L,印楝素的LC50值分别为165.871 7和257.749 0 μg/L。林间药效测定结果显示5.7%甲维盐微乳剂300万倍液防治效果最好,7 d后校正死亡率达91.34%。防治示范试验表明,5.7%甲维盐微乳剂75 000倍液防治效果达95.69%,显著高于0.3%苦参碱水剂750倍液的防治效果(80.28%),且药剂成本7.5元/hm2,仅为后者的1.9%。

杜仲梦尼夜蛾; 生物源杀虫剂; 毒力测定; 药剂成本

杜仲梦尼夜蛾(OrthosiasongiChenetZhang)属鳞翅目(Lepidoptera)夜蛾科(Noctuidae)行军虫亚科(Hadeninae),其幼虫专性取食杜仲叶片[1-2]。目前杜仲种植正在推广能够实现果、叶、皮、花综合利用的 “果园化栽培模式”[3-4],该模式集约化程度高,生态系统结构简单,造成植食性昆虫的食料资源过于相对集中,食叶害虫在这样的生态系统中更易暴发成灾[5-7]。杜仲梦尼夜蛾作为为害杜仲的重要食叶害虫之一,近年来在贵州、湖南、湖北、陕西等杜仲产区大量发生,盛发时株虫口数量达数百头至千头,甚至出现叶片被全部取食的现象[8],该害虫已逐渐成为杜仲产业最具威胁的生物灾害。

杜仲梦尼夜蛾的防治主要依靠喷施菊酯类、有机磷类等化学药剂,也有根据3龄以后幼虫黎明前下树潜伏、夜晚上树取食这一习性在树干上涂刷毒环或者捆绑毒绳阻杀上下树的幼虫[1,9]。随着杜仲雄花茶的开发,杜仲果实用于α亚麻酸的提取,杜仲叶片用于功能饮料的生产,杜仲种植业对害虫防治药剂的选择提出了更高的要求,人们也越来越倾向于应用生物源杀虫剂持续地控制害虫的发生,如河南省灵宝杜仲种植基地近些年开始使用0.3%苦参碱乳油防治杜仲梦尼夜蛾。为了筛选出能够有效防治杜仲梦尼夜蛾的药剂,本研究测定了3种生物源杀虫剂的室内毒力,并开展了林间防效和示范试验,以期为有效控制杜仲梦尼夜蛾的暴发提供科学用药指导。

1 材料与方法

1.1 供试药剂

0.3%印楝素(azadirachtin)乳油,成都绿金生物科技有限责任公司;0.3%苦参碱(matrine)水剂,山西德威生化有限责任公司;5.7%甲氨基阿维菌素苯甲酸盐(甲维盐,emamectin benzoate)微乳剂,西安北华农作物保护有限公司。

1.2 供试昆虫

2014年5月在河南省灵宝杜仲种植基地(110°39′37″E,34°16′18″N)采集杜仲梦尼夜蛾卵块。在(23±0.5)℃、光周期为L∥D=16 h∥8 h、RH 80%[10]条件下在1 000 mL带盖养虫盒中用新鲜杜仲叶片饲养幼虫。选取生长状况一致的3龄和5龄幼虫饥饿处理24 h供试。

1.3 试验方法

1.3.1 室内毒力测定

将供试药剂分别用水稀释为5个浓度梯度,其中,印楝素稀释为200.000、166.667、142.857、125.000和111.111 μg/L,苦参碱稀释为100.000、50.000、25.000、16.667和12.500 μg/L、甲维盐稀释为0.333、0.250、0.200、0.167和0.143 μg/L,并设置清水空白对照。选择大小、叶比重均一的新鲜杜仲叶片,依据“浸叶法”[11]进行处理并在阴凉处自然风干后放入养虫盒(规格同上)中。每个处理重复3次,每重复接6片叶、30头幼虫(2盒,每盒3片叶、15头幼虫)。同时进行针对3龄和5龄幼虫的毒力测定试验。

每隔1 d统一更换一次新鲜无病虫害的杜仲叶片。处理后1、2、3、4、5、6、7 d各检查1次幼虫死亡情况,以软毛笔轻触供试虫体,无明显反应者判断为死亡[12]。及时清理死虫、虫粪和叶片残屑。采用Microsoft Excel 2010统计毒力测定结果,计算7 d后的死亡率和校正死亡率,采用SPSS 20.0软件计算毒力回归方程、致死中浓度(LC50)及其他相关参数[13],并依照凌炎等[14]的方法计算相对毒力指数。

1.3.2 林间药效测定

林间药效测定于2014年6月中旬在河南省灵宝杜仲种植基地(110°39′37″E,34°16′18″N)采用标准枝套笼开展。依据毒力测定结果,确定药剂浓度设置分别为0.3%印楝素乳油5 000、6 000、7 000倍液,0.3%苦参碱水剂10 000、20 000、40 000倍液和5.7%甲维盐微乳剂300万、400万、500万倍液及清水空白对照,共计10个处理。每个处理布设30头5龄幼虫,重复3次。具体方法如下：

选取1枝约1 m长的标准枝,清除枝上所有昆虫,采用3WBS-20C背负式喷雾器(台州市路桥奇勇农业机械有限公司生产)均匀喷洒配制好浓度的药剂至有液滴滴下为止。待叶片风干后,接入30头杜仲梦尼夜蛾幼虫。接虫方法：杜仲梦尼夜蛾5龄幼虫爬行迅速,故将30头幼虫放入圆底塑料离心管中(100 mL),并且在管体由底部至管口外壁的2/3全部覆盖黑色塑料薄膜,将离心管管口朝上用胶带固定到待接标准枝上,利用幼虫的趋光性,让幼虫自然爬出离心管。待所有幼虫扩散到枝条上之后,迅速套上40目、长1.2 m、直径0.32 m的纱窗网套,封口。不同处理之间至少间隔5行杜仲。施药后1、3、7 d调查笼内的活虫数量,同时清理出死亡的幼虫,计算7 d后的死亡率和校正死亡率[15]。

死亡率(%)=(死亡幼虫数/处理前总数)×100;

校正死亡率(%)=[(药剂处理死亡率-空白对照死亡率)/(1-空白对照死亡率)]×100。

1.3.3 幼虫防治示范试验

防治示范试验于2014年6月底在河南省灵宝杜仲种植基地进行,施药器械为3WP-600L型自走式喷杆喷雾机(青州奥森植保器械有限公司生产),施药方式为喷雾。试验共分为5个区：水壶洼(110°39′37.2″E,34°16′18.5″N)5.7%甲维盐微乳剂300万倍喷雾防治示范试验区;东洼(110°39′25.7″E,34°16′45.7″N)5.7%甲维盐微乳剂50万倍喷雾防治示范试验区;梁庄(110°39′45.2″E,34°16′52.4″N)5.7%甲维盐微乳剂7.5万倍喷雾防治示范试验区;姜子岭(110°40′14.5″E,34°16′24.2″N)常规防治区(0.3%苦参碱水剂750倍喷雾防治);丁家凹(110°41′16.8″E,34°17′42.9″N)空白对照区。每个区选择5块20 m×20 m的样地,每块样地随机选择6株样株。喷药之前对试验株进行标号,按照赵阳等[16]的方法调查记录叶片和虫子数量,换算为百叶虫口密度。喷药7 d后对样株再次调查,方法同前。参考彭赫等[17]的计算公式,稍作变换后计算虫口减退率和防治效果,并核算不同防治技术需要的药剂成本。

虫口减退率(%)=(处理前百叶虫口密度-处理后百叶虫口密度/处理前百叶虫口密度)×100;

防治效果(%)=[(处理区虫口减退率-对照区虫口减退率)/(1-对照区减退率)]×100。

2 结果与分析

2.1 3种生物源杀虫剂对3龄和5龄幼虫的室内毒力

3种生物源杀虫剂对杜仲梦尼夜蛾3龄、5龄幼虫的毒力测定结果如表1、表2。供试的3种生物源杀虫剂中,甲维盐的杀虫活性最高,对3龄、5龄幼虫的LC50分别为0.152 5和0.204 7 μg/L;苦参碱的次之,LC50分别为65.306 0和124.735 8 μg/L;印楝素的较低,LC50分别为165.871 7和257.749 0 μg/L。从3种药剂对3龄和5龄的毒力回归方程可以看出,甲维盐的截距最大,分别为9.520 3和7.833 5;其次是苦参碱的,分别为3.041 7和2.543 7;而印楝素的截距最小。根据回归方程中截距的生物学意义[17]可知,甲维盐对杜仲梦尼夜蛾幼虫的减退率起点最高,其次为苦参碱和印楝素,并且各药剂对高龄幼虫的减退率起点低于低龄幼虫。由相对毒力指数看出,甲维盐对3龄幼虫的毒力是苦参碱和印楝素的428.24倍和1 087.68倍;对5龄幼虫的毒力是苦参碱和印楝素的609.36倍和1 259.15倍。

表1 3种生物源杀虫剂对杜仲梦尼夜蛾3龄幼虫的毒力

表2 3种生物源杀虫剂对杜仲梦尼夜蛾5龄幼虫的毒力

2.2 林间药效测定

3种药剂以不同稀释倍数施药1 d后,防治效果差异显著。其中,5.7%甲维盐微乳剂防治效果最好,300万倍液校正死亡率达到48.96%,0.3%苦参碱水剂防治效果次之,0.3%印楝素乳油防治效果最差,可见5.7%甲维盐微乳剂的速效性强于其他两种药剂。施药3 d后,累计校正死亡率与第1天相比,0.3%印楝素乳油增幅高于苦参碱,表现出较明显的杀虫效果,但增幅仍然低于5.7%甲维盐微乳剂。7 d之后,5.7%甲维盐微乳剂300万倍液累计校正死亡率达91.34%,可以用作防治示范试验的备选药剂。

2.3 幼虫防治示范试验结果

参考林间套笼药效测定结果,将5.7%甲维盐微乳剂稀释300万、50万和7.5万倍之后喷雾防治,7 d后调查防治效果,并与生产中常规药剂和用量(0.3%苦参碱水剂750倍液)的防治效果进行ANOVA和Duncan’s多重比较。结果显示,4种处理的防治效果差异显著(F=320.969,P=0.000),其中5.7%甲维盐微乳剂7.5万倍液防治效果达95.69%,显著高于其他3种处理。

表3 3种生物源杀虫剂对杜仲梦尼夜蛾幼虫的林间药效1)

1) 同列数据后不同字母表示在0.05水平差异显著,下同。

Data with different letters within the same column are significantly different at 0.05 level according to Duncan’s multiple comparisons. The same below.

0.3%苦参碱水剂瓶装(200 mL)单价20元,1瓶稀释750倍后能防治0.053 hm2,防治效果达到80.28%,药剂成本为377.4元/hm2。5.7%甲维盐微乳剂瓶装(100 mL)单价20元,1瓶稀释7.5万倍之后可防治2.667 hm2,防治效果达到95.69%,药剂成本为7.5元/hm2,比0.3%苦参碱水剂防治节约了98.1%。

表4 不同药剂及浓度处理的防治效果与药剂成本

3 结论与讨论

室内毒力测定结果表明,同种药剂对3龄幼虫的LC50普遍低于5龄幼虫,毒力回归方程的截距也呈现出同样的规律,说明高龄幼虫对药剂的敏感性普遍低于低龄幼虫,与李慧玲等[18]的报道相符。因此,在幼虫发生初期进行防治,可以提高防治效率。林间药效测定结果显示,5.7%甲维盐ME在稀释300万倍时,对5龄幼虫的防治效果仍然达91.34%,验证了其对鳞翅目害虫具有很(或“极”)高的杀虫活性[19-21]。由于套袋试验限制了幼虫的自由扩散,这可能对试验结果显示的较高杀虫活性有一定的帮助。苦参碱对害虫具有较强的触杀活性[22],喷施0.3%苦参碱SL时笔者就在林下观察到因中毒而剧烈抖动或者死亡的幼虫,可以看出其较好的速效性。施药1 d后,0.3%印楝素EC处理的校正死亡率较低,但药后4～7 d,0.3%印楝素EC 5 000倍液防治的校正死亡率增幅高于0.3%苦参碱SL 10 000倍液和5.7%甲维盐ME 300万倍液,说明虽然印楝素没有触杀活性[23],但在害虫取食后因胃毒作用使其具有良好的杀虫作用。

在实际防治过程中,施药量、施药器械、药剂的湿润性和黏附性、药剂在植物表面的固持能力、害虫的行为特点、气候等因素都会影响防治效果[24]。因此,在综合考虑高效和节约的基础之上,根据药效测定结果,在防治示范试验中对甲维盐设定了3个浓度,并与生产中常规药剂0.3%苦参碱SL 750倍防治效果进行了对比。结果显示,5.7%甲维盐ME 7.5万倍液防治效果(95.69%)显著高于0.3%苦参碱SL 750倍液,且药剂成本仅为7.5元/hm2,占后者的1.9%。

杜仲梦尼夜蛾一年发生3～4代,第1代幼虫出现在4月中旬,越冬代幼虫10月上旬才开始入土化蛹,部分幼虫甚至可取食到11月上旬落叶之前,为害周期较长,并且世代重叠现象较为严重,这些因素都给杜仲梦尼夜蛾的防治增加了难度。因此,杜仲梦尼夜蛾种群监测技术、结合不同虫口密度造成的危害程度开发的预警技术、特别是最适防治时间窗的确立是下一步研究的重点。

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(责任编辑：王音)

Toxicity and field efficacy of three biopesticides toOrthosiasongi

Zhao Yang1,2, Zhu Jingle1,2,3, Du Hongyan1,2,3, Li Shuzhan4, Sun Zhiqiang1,2,3, He Wansen5

(1. Paulownia R & D Center of China, Chinese Academy of Forestry (CAF), Zhengzhou 450003, China; 2. Non-timber Forest R & D Center, CAF, Zhengzhou 450003, China; 3. Eucommia Engineering Research Center of State Forestry Administration, Zhengzhou 450003, China; 4. Central South University of Forestry & Technology, Changsha 410004, China; 5. Lingbao Tiandi Ecological Technology Co., LTD, Henan 472500, China)

OrthosiasongiChenetZhang is a monophagous insect specifically feeding onEucommiaulmoidesleaves. The toxicity and effectiveness of 3 biopesticides against 3rd and 5th instar larvae ofO.songiwere tested. Field trails and demonstration test were conducted to determine the optimal insecticide and control technique. Laboratory toxicity experiments showed that the LC50values of matrine, azadirachtin and emamectin benzoate against 3rd and 5th instars larva were 65.306 0 and 124.735 8 μg/L, 165.871 7 μg/L and 257.749 0 μg/L, 0.152 5 μg/L and 0.204 7 μg/L, respectively. Field trials demonstrated that the corrected mortality was 91.34% spayed by 3 000 000 times dilution of 5.7% emamectin benzoate. Demonstration test indicated that control efficacy of 75 000 times dilution of 5.7% emamectin benzoate was 95.69%, significantly higher than that of 0.3% matrine diluted 750 times which was used in practice. The cost of 5.7% emamectin benzoate was RMB 7.5 yuan/hm2, approximately 1.9% that of matrine.

Orthosiasongi; biopesticides; toxicity test; pesticide cost

2014-09-17

2014-11-16

国家林业公益性行业科研专项(201304406)

S 763

10.3969/j.issn.0529-1542.2015.03.042

* 通信作者 E-mail: sun371@163.com