甘蔗土栖害虫Alissonotum impressicolle Arrow抗药性监测与抗性治理
2016-09-27龚恒亮孙东磊陈立君赵欢欢安玉兴
龚恒亮,孙东磊,陈立君,赵欢欢,安玉兴
(广州甘蔗糖业研究所 广东省甘蔗改良与生物炼制重点实验室,广东广州510316)
甘蔗土栖害虫Alissonotum impressicolle Arrow抗药性监测与抗性治理
龚恒亮,孙东磊,陈立君,赵欢欢,安玉兴*
(广州甘蔗糖业研究所 广东省甘蔗改良与生物炼制重点实验室,广东广州510316)
本文报道了我国甘蔗土栖害虫Alissonotum impressicolle Arrow抗药性监测结果。根据对广东顺德逢简、广东红旗农场、广西崇左3地虫源Rf虫群、Rh虫群和Rc虫群三龄幼虫的监测结果与敏感基线对比,在1991年,Rf虫群对辛硫磷、久效磷、克百威、氰戊菊酯和林丹分别产生了3.3、2.0、3.3、14.8和5.0倍的抗药性,Rh虫群对甲基异柳磷、氰戊菊酯和林丹分别产生了3.0、8.9和2.4倍的抗药性。在1996年,Rh虫群对辛硫磷、甲基异柳磷、甲拌磷和克百威的抗性分别为2.0、6.0、3.8和11.5倍。与1991年监测结果相比,Rh虫群对甲基异柳磷、克百威、辛硫磷和甲拌磷的抗性分别上升了3.0、9.6、2.0和2.7倍。在2009年,Rc虫群对辛硫磷、毒死蜱、特丁硫磷和克百威的抗性分别为2.2、6.5、119.1 和6.4倍。在抗性治理研究方面,通过新农药化合物筛选和农药混配,筛选出10种生物活性优于对照药剂的新农药,特别是有5种新烟碱类药剂的生物活性高于对照药剂;农药混配研究中有15个混配组合的CTC>150。文章还总结出一套快速、高效的甘蔗土栖害虫药剂筛选方法。作者认为,只有通过害虫抗性综合治理,减少农药用量和对化学防治的依赖,才能从根本上解决害虫抗药性问题。
甘蔗;土栖害虫;抗药性与治理;农药筛选与混配
0 引言
到 2011年为止,世界范围内已有多达 10065件关于各种害虫对杀虫剂抗药性的案例,涉及 570种害虫、338个农药化合物[1]。目前,我国已有 37种重要的农作物害虫产生抗药性,其中包括粮食作物害虫13种,棉花害虫5种;蔬菜害虫10种,果树害虫 2种,储粮害虫 6种[2]。害虫抗药性问题已成为化学防治面临的最棘手问题,也是杀虫剂新产品开发和应用中面临的重要挑战之一。从新化合物投入使用到抗药性产生的时间越来越短,如以吡虫啉为代表的新烟碱类杀虫剂,自1992年上市至2011年的短短20年间,就有346例有关抗药性报道。即使是新近开发的氟双酰胺和氯虫苯甲酰胺也未能幸免,泰国的小菜蛾、日本茶树的褐带卷蛾对这2种农药化合物已产生了严重的抗性。抗性发展速度超过了新药剂开发速度。
害虫抗药性的产生与发展有多方面的原因,但归结起来不外乎昆虫的内在因素和外在因素。外在因素是化学农药大量使用、追加用量,在害虫种群中产生巨大的选择压力;而内在因素则是害虫的抗性进化,不过这种进化是生物进化的一个特例(Dobzhansky,1951)。在药剂选择前,害虫种群内存在着大量的变异,有自身的遗传变异和环境的诱导变异。这些变异是抗性进化之源,而药剂是抗性基因型的选择剂。不过在自然界变异对生物通常不利,若无外在的定向选择,其变异存在的频率极低,如无选择压力存在将会被淘汰。只有在外在对某种变异有定向的筛选作用时,此变异才呈定向性。在杀虫剂选择动力下,原始野生害虫种群中存在的大量低频率变异等位基因频次上升,导致害虫抗药性进化。从害虫抗性进化的理论出发,害虫抗性是不可避免的,但其抗性发展的速度因虫而异,也因药而异。因虫而异即因害虫的活动能力、世代数、繁殖能力、先天基因型的复杂性及变异度等的不同而不同,因药而异即因药剂的结构、毒性、选择性、异构体的多寡、剂型的不同而不同[3]。因此,当一种新的杀虫剂投入使用后经过一段时间,因药剂的定向选择,害虫产生抗药性,为弥补抗性损益,必须追加用药量,加速抗性进化使抗性更高,追加更大用量和用药次数,导致防治失败,最后只好改用新的药剂,如此周而复始。
就甘蔗土栖害虫而言,由于世代数少,活动力和繁殖力相对较弱,害虫自身的抗性进化相对缓慢,但由于甘蔗土栖害虫防治使用的药剂多为毒性高、选择性差、在环境中持效期长的药剂,对害虫种群形成持久的选择压力,导致抗性的不断进化。尽管有关甘蔗土栖害虫抗性的报道为数不多,但依据害虫抗药性进化理论,作者认为,甘蔗土栖害虫抗药性问题普遍存在,也是土栖害虫周期性暴发危害的重要因素之一。
突背犀金龟A.impressicolle是我国甘蔗作物的最重要土栖害虫之一,其分布最广,从东起台湾,西至云南的各甘蔗主产省(区)均有分布,国外在印度、缅甸、菲律宾、南非等地亦有分布;其危害性最大,突背犀金龟是甘蔗金龟子中少有的成虫和幼虫(蛴螬)均为害甘蔗,且均能对甘蔗生产造成巨大经济损失的土栖害虫[4]。
1992年,作者以“甘蔗黑色蔗龟 Alissonotum impressicolle Arrow抗药性研究初报”为题报道了突背犀金龟抗药性监测结果[5]。1996和2009年,作者对该虫抗性发展状况进行了跟踪监测,并试图从新农药筛选和农药混配研究入手,探索抗性治理的途径。本文将对近20年的研究结果作一总结报道。
1 材料与方法
1.1 供试药剂
辛硫磷 90.0%TC、乐果 98.5%TC、毒死蜱98.1%TC、甲拌磷97.2%TC、久效磷97.0%TC、甲基异柳磷 95.5%TC、特丁硫磷 95.5%TC、嘧啶磷90.0%TC、敌百虫97.5%TC、二嗪磷96.0%TC、克百威 97.9%TC、丁硫克百威 91.2%TC、甲萘威99.0%TF、杀虫单 94.9%TF、氰戊菊酯 97.5%TC、氯氰菊酯 95.0%TC、联苯菊酯 97.5%TC、吡虫啉98.1%TF、啶虫脒 99.0%TC、噻虫嗪 98.3%TF、噻虫胺98.0%TF、呋虫胺95.5%TF、氟虫腈95.0%TF、溴虫腈93.2%TF和阿维菌素96.2%TF等药剂均为工业品,为国内和国外有关厂家的产品。
1.2供试昆虫
突背犀金龟Alissonotum impressicolle Arrow的Rf虫群、Rh虫群和Rc虫群的3龄幼虫分别采自广东顺德逢简、广东珠海红旗农场以及广西崇左扶绥蔗区。采回的幼虫在室内20±1℃恒温下,用土培养2~3天,挑选生活力强,体重相近,生长一致的3龄幼虫作为生物测定的虫源。
1.3仪器设备
Burkard手动微量点滴仪(BS00279,英国),生化培养箱(BPC-150F,上海一恒科学仪器有限公司)。1.4 测定方法
1.4.1室内毒力测定方法
采用微量点滴法。参照龚恒亮等(1992)[5]的方法略有修改。丙酮作为溶解剂和稀释剂。将原药称样并精确至0.1 mg,用丙酮定容后为母液置冰箱保存,保存时间不超过7天。
1.4.1.1浓度设计
按等比级数1、2、4、……,或等差级数1、2、3、……,或2者相结合的方法,将药剂设计成5~6个系列浓度,用母液进行稀释后备用。
1.4.1.2点滴
用微量点滴仪将药液点滴于昆虫胸部背板上,每个浓度处理20~25头虫,重复4~5次。并设丙酮空白对照。处理后的昆虫置于 20±1℃的恒温培养箱中黑暗条件下培养48 h。
1.4.1.3结果统计
将处理48 h后的昆虫进行结果调查,统计活虫数和死亡虫数,计算死亡率。
1.4.1.4昆虫死亡判断标准
虫体僵直,用锐器触及虫体6~8 s,虫体不能作翻卷运动,或严重腹泻呕吐、虫体收缩变形。
1.4.1.5毒力(LD50)计算
将死亡率以死亡机率值,剂量以剂量对数进行直线回归,计算LD50值(μg/g)和置信区间,作χ2测验,作LD-p线(Y=a+b X)。当对照死亡率>20%时试验无效;对照死亡率在 10%~20%时,用 Abot公式进行死亡率校正。
1.4.2敏感基线建立
从几个地方采集虫源,用LD25的探测剂量对虫源进行敏感性探测,以相对敏感虫群的LD50作为敏感基线。
1.4.3共毒系数(CTC)测定方法
1.4.3.1单剂的室内毒力测定
采用微量点滴法。测定方法和步骤同1.4.1小节的方法。
1.4.3.2混配配比设计与筛选
以二元混配为例,先配置3~5个不同的混配配方组合,以各组合总有效体含量等量法设计2~3个浓度,浓度差约10~100倍。以死亡率50%为标准淘汰死亡率<50%的配方。
1.4.3.3农药混配室内毒力测定
采用 1.4.1小节的方法对保留的混配配方组合进行毒力测定。
1.4.3.4共毒系数(CTC)计算
以A、B 2种药剂作二元混配,其共毒系数(CTC)采用以下方式计算:
毒力指数(TI),按公式(1)计算:
1.4.3.5混配剂联合作用反应类型
CTC<70,拮抗作用;70≤CTC<150,相加作用;150≤CTC,增效作用;200<CTC,显著增效作用。
2 结果与分析
2.1 突背犀金龟3龄幼虫对不同药剂的敏感性差异
表1列出了7种药剂对突背犀金龟Rh虫群3龄幼虫的毒力(LD50)测定结果。
结果表明:Rh虫群对不同药剂的毒力反应存在较大差异,这种差异因其表现的敏感性不同而异。Rh虫群对特丁硫磷表现最敏感,LD50仅为0.00845 μg/g,对甲拌磷的耐药性最强,LD50为21.7991 μg/g。如果以毒力指数为标准衡量 Rh虫群对不同药剂间的敏感性差异,则Rh虫群对特丁硫磷与甲拌磷之间的敏感性差异最大,毒力指数达到 2579.8;而对杀虫单与甲拌磷的敏感性差异最小,毒力指数仅为1.2倍。如果按药剂对Rh虫群的毒力大小排列,则顺次为特丁硫磷>毒死蜱>辛硫磷>克百威>甲基异柳磷>杀虫单>甲拌磷。
2.2突背犀金龟Rc虫群对不同药剂的敏感性差异
表2列出了7种药剂对突背犀金龟Rc虫群3龄幼虫的毒力(LD50)测定结果。
数据显示:Rc虫群对不同药剂的敏感性亦存在差异,但与Rh虫群相比,其差异性明显缩小。其对特丁硫磷表现最敏感,LD50为1.00650 μg/g,毒力指数为11.4;对杀虫单的耐药性最强,LD50为42.3740 μg/g,毒力指数为0.3。若按照药剂对Rh虫群的毒力大小排列,则顺次为:特丁硫磷>克百威>甲基异柳磷>辛硫磷>毒死蜱>甲拌磷>杀虫单。
表1 7种药剂对突背犀金龟Rh虫群3龄幼虫的毒力测定结果(1996)
表2 7种药剂对突背犀金龟Rc虫群3龄幼虫的毒力测定结果(2009)
2.3Rf、Rh和Rc 3个虫群对药剂的抗药性差异
Rf、Rh和Rc 3个虫群对几种药剂的抗药性差异见表3。
为监测甘蔗土栖害虫的抗性状况,作者从1990年开始,从寻找敏感虫群入手建立敏感基线。首先对广东省各蔗区进行了有针对性的调查,了解各蔗区的用药情况,分别从几个地方采集虫源,并在上年毒力测定的基础上,用LD25的探测剂量进行敏感性探测。探测结果表明,广东省博罗县杨村地区虫源对被探测的几种药剂(辛硫磷、甲基异柳磷、甲拌磷、克百威、久效磷、林丹、氰戊菊酯)的反应相对敏感,故将其测定的LD50作为敏感基线。1996年,特丁硫磷和毒死蜱刚在 Rh虫群上使用,其对这 2种药剂相对较敏感,故将该年测定的这2种药剂对Rh虫群的LD50也作为敏感基线。
根据1991、1996和2009 3年的LD50测定数据与敏感基线的对比,可以看到:突背犀金龟3个虫群对药剂的耐药性各有不同,且随时间的推移,其耐药性不断加强,对多数被测定的药剂已产生了一定的抗药性。
在1991年的抗性监测中,顺德逢简的Rf虫群对辛硫磷、久效磷、克百威、氰戊菊酯和林丹分别产生了3.3、2.0、3.3、14.8和5.0倍的抗药性,对甲基异柳磷产生了1.7倍的耐药性,对甲拌磷的耐药性与敏感虫群的耐药性变化不大;斗门红旗农场Rh虫群对甲基异柳磷、氰戊菊酯和林丹分别产生了3.0、8.9 和2.4倍的抗药性,对辛硫磷、甲拌磷、久效磷和克百威分别有1.4、1.1、1.3和1.9倍的耐药性。
在1996年的抗性监测中,Rh虫群对辛硫磷、甲基异柳磷、甲拌磷和克百威分别产生了2.0、6.0、3.8和11.5倍的抗性。同1991年相比,在经历了5年后,Rh虫群对几种常用药剂的抗性均有不同程度的发展,对甲基异柳磷的抗性指数上升了 3,对克百威的抗性发展较快,抗性指数上升了9.6;对辛硫磷的抗性由原来的耐药性水平上升到 2.0倍抗性;对甲拌磷抗性指数上升了2.7。
在2009年的抗性监测中,Rc虫群对辛硫磷、毒死蜱、特丁硫磷、和克百威的抗性分别为2.2、6.5 119.1和 6.4倍,对甲基异柳磷和甲拌磷分别为 1.9 和1.2倍的耐药性。
表3 甘蔗突背犀金龟抗药性监测结果及抗性发展状况
2.417种农药化合物对突背犀金龟幼虫的生物活性
表4列出了突背犀金龟对包括有机磷类、新烟碱类等在内的 17种农药化合物和对照药剂克百威的室内生测结果。
表中以克百威的生物活性为标准计算各药剂的相对毒力RT。当RT>1时,表示生物活性高于对照药剂,且RT值越大,表明生物活性越高;当RT<1时,表示生物活性低于对照药剂,且RT值越小,生物活性越低。从计算的结果,可以看到:在测定的17种农药化合物中,有10种的RT>1,其中RT值最高的为阿维菌素,达到109.9;其次为溴虫腈,RT值为42.9;有7种的RT<1,其中相对毒力最小的为敌百虫,RT值仅为0.2。如果以相对毒力大小排列,RT>1的10种药剂排列顺次为阿维菌素>溴虫氰>噻虫胺>呋虫胺>氟虫腈>联苯菊酯>噻虫嗪>啶虫脒>吡虫啉>二嗪磷;RT<1的7种药剂排列顺次为丙硫克百威>嘧啶磷>乐果>氯氰菊酯>丁硫克百威>甲萘威>敌百虫。
2.5农药混配增效研究
在农药混配研究中,以各混配配方组合总有效体等量筛选法,能够先期快速淘汰大量的不良配方,再对保留的配方进行共毒系数测定,获得具有互作增效配方,节省研究时间。表5列出了15种具有增效作用和1种具有相加作用的农药混配组合。从筛选结果看,在具有增效作用的配方中,来自不同类型药剂之间混配的配方组合有12个,来自同类型药剂之间混配的配方组合有4个。其中CTC最高的有辛硫磷∶乐果 2∶3、氯氰菊酯∶辛硫磷1∶4和氟虫腈∶辛硫磷0.5∶1.5等3个混配组合,增效比值分别为250、217和225,均达到显著增效水平,辛硫磷∶乐果1∶1为相加作用,CTC为108;其余12个混配剂共毒系数为151~192,表现为增效作用。
表5 农药混配剂的增效测定结果
3 讨论
3.1农业害虫抗药性与敏感虫群
上世纪80年代,由于六六六、DDT等有机氯农药的半衰期长,导致长期滞留于土壤中,造成对环境和人体的严重伤害,我国于1983年全面禁止了有机氯农药的生产、销售和使用。于是防治甘蔗土栖害虫的有机氯农药逐步被甲基异柳磷、甲拌磷、克百威等高毒有机磷、氨基甲酸酯类农药取代。由于这类农药均为颗粒产品,成本低、防效好,使用方便,一经推出,深受农民的喜爱。同时,由于当时农药品种少,单一用药的情况极为普遍。特别是当时的甘蔗重点产区珠三角地区,由于土栖害虫发生面广,为害严重,成为当时新农药先行先试的重要区域。不过,随着时间的推移,到上世纪80年代末,已有蔗农反映这些药剂的药效明显下降,追加用量后,防效仍不理想。
对于农业害虫来说,当抗性虫群的半致死剂量(LD50或 LC50)比敏感虫群提高2倍以上时,一般认为已产生了抗药性。因此,在抗性研究中,敏感基线是研究抗性、评价抗性发展水平的依据,而获得敏感虫群是建立敏感基线的基础。一个地区的种群能否作为敏感虫群,取决于该种群对杀虫剂的敏感度[6]。目前敏感虫群多数通过室内培养多代后获得。由于土栖害虫很难在室内长期饲养,因而本文中相对敏感虫群是作者由施药水平较低的地区采集虫源,并通过一定探测手段证明对常用药剂相对敏感而获得。
3.2甘蔗土栖害虫抗药性发展与周期性暴发为害的关系
20多年来对突背犀金龟抗性跟踪监测的结果,证明了该虫对几种常用药剂已产生了明显的抗性,且随时间的推移,抗性不断上升。根据对3个地区虫源的抗性监测,突背犀金龟对辛硫磷、甲基异柳磷、甲拌磷、毒死蜱等有机磷农药的抗性在2~7倍,对克百威的抗性在3~12倍。需要特别关注的是:甘蔗突背犀金龟对特丁硫磷和毒死蜱的抗性问题。特丁硫磷从1996年上市到2009年的13年间,抗性上升了119倍。另外,在1991年的抗性监测中,林丹(γ-BHC)在停用近10年后,甘蔗突背犀金龟仍对该药剂具有2~5倍的抗性;氰戊菊酯在防治土栖害虫上应用并不普遍,但却表现出较高的抗性水平,达到9~15倍,说明氰戊菊酯与其他药剂之间存在交互抗性问题。
依据对突背犀金龟抗性研究的结果以及抗性进化理论,可以推断:由于甘蔗土栖害虫防治均以克百威、甲拌磷、甲基异柳磷等高毒农药为主,长期大面积单一用药以及超量用药甚至滥用,对其他土栖害虫所产生的选择压力是同等的,因而其抗性的进化和发展亦真实存在着。也许其整体抗性水平并不高,但从土栖害虫为害习性、用药方法、用药习惯和用药成本来讲,其抗性的产生与发展,对于农药用量、防治效果和用药成本等影响深远。例如,克百威在上世纪80年代中期推出时,用量仅为30~45 kg/hm2,到上世纪90年代,不少蔗区用量已增至60~90 kg/hm2,到本世纪初,用量更增加到105~150 kg/hm2,并且防效仍不理想。特丁硫磷1995年刚推出时,用量为30~40 kg/hm2,到本世纪初,不少蔗区用量已增加到150 kg/hm2左右,用量翻了4~5倍,而防效仅为原先防效的1/2,甚至根本无效。这不仅对新农药的研发和推广增加了困难,也大幅度提高了农民的种蔗成本,影响农民的收入,挫伤农民种蔗的积极性。抗性倍数关系虽不能直接等同于生产上实际用药的倍量关系,但作者调查所反映出的用药量与防治效果严重不对等问题,确是与当地害虫抗性水平直接相关的。抗药性的产生伴随着农药防治效果的下降,导致害虫虫口的逐年累积,当种群密度累积到一定数量时便会形成暴发性为害。甘蔗土栖害虫种群数量变动都会因一种或几种新农药的大面积推广应用而被遏制,又会因害虫抗性的产生与发展,药效下降而上升,形成周期性暴发为害。
从甘蔗土栖害虫防治现状和技术发展来看,化学防治在今后一段时间内,仍然是最简便、最经济有效、应急能力最强的手段。因此,加快新农药研发和开展农药混配,加强害虫抗性治理研究,是有效遏制甘蔗土栖害虫周期性暴发为害的最重要措施之一。
3.3新农药筛选与农药混配的意义及应注意的问题
针对甘蔗土栖害虫抗性问题,从上世纪 90年起,作者一直致力于从新农药的筛选和农药混配研究着手,探索治理甘蔗土栖害虫抗性的途径。并随着时代的进步与我国农药政策的调整,与时俱进,不断调整研究思路和研究方向。上世纪 90年代中期,由于甘蔗土栖害虫对甲基异柳磷、克百威、甲拌磷等杀虫剂的抗性发展很快,土栖害虫为害加重针对当时蔗糖产业的迫切需求,通过农药筛选和混配研究,于 1995年推出了特丁硫磷、乐果·辛硫磷(辛·乐)等药剂及配方,并加快试验推广,到1997年甘蔗土栖害虫为害的势头得到控制[7]。进入本世纪后,由于高毒农药对环境和人类健康的负面影响,我国政府调整了农药政策,制定了限用禁用高毒农药的时间表。作者也在2005年开始了甘蔗土栖害虫高毒农药替代研究工作,筛选出了一批低毒、高效农药化合物和农药混配剂。近年来,在新烟碱类农药筛选、应用于甘蔗土栖害虫方面取得较好的进展一批新农药、新配方正在加快研制和推广。经过大量的研究工作,已从100多种农药化合物和300多个混配配方中筛选出针对甘蔗土栖害虫的新农药化合物6大类共17种,具有增效作用的混配组合15个(见表4和表5)。
不过,在新农药筛选和混配研究方面,应重点注意下列几个问题。
3.3.1农药室内毒力与田间药效之间的关系
室内毒力测定是在可控条件下的测定,屏蔽了环境因素如光、土壤、水分等因素对药剂有效成分的直接影响,充分反映药物与靶标之间的关系,且本实验中采用微量点滴法其结果也主要体现为农药的触杀毒力。对于土栖害虫来讲,必须观察农药在土壤中的表现,因而还必须进行室内土壤毒力测定、田间药效试验,才能反映药剂对甘蔗土栖害虫的真实效果。因此,为节省时间,先进行室内筛选,从大量备选材料中遴选出对土栖害虫高活性的化合物,将高活性的化合物再在室内通过土壤毒力测定,淘汰一批受土壤条件影响较大的材料,最后将保留的材料经由田间试验验证,得到效果可靠的产品。因而,对于土栖害虫来说,一个称之为好的产品或配方,需经过3个重要步骤的严格筛选和验证:室内生测、土壤毒力测定和田间药效试验。
3.3.2抗性治理与新农药筛选
害虫抗性的进化与发展,根源在于农药的定向选择和不断追加用量和用药次数。因此,必须不断筛选新的农药化合物,以替代原有的药剂,停用已产生抗性的药剂,有效遏制害虫的抗性。但依据抗性进化理论,在新农药引入的同时也已引入新的选择剂,药剂的抗性风险依然存在。为延缓害虫抗性产生,延长新农药的使用寿命,必须严格限制药剂的使用量和使用次数,注意与其他药剂特别是不同作用机制的药剂轮换使用。
3.3.3抗性治理与农药混配
农药混配是抗性治理的一个重要措施,也是增加品种和制剂加工的重要手段之一。根据农药混配理论,农药混配的联合作用机制存在3种不同的反应类型:拮抗、相加和增效。拮抗作用即2种或 2种以上药剂相混时,效果不增反降的现象,在农药混配中应绝对摒弃;相加作用即在药剂混配时的效果等于各自单用时相加的效果。这一混配形式可根据生产的需要酌情加以利用。如通过混配能降低成本、降低人工,扩大杀虫谱,这种混配也可以采用,否则应舍弃。增效作用即2种或2种以上药剂通过混配,可产生互作增效的效果。混配后不但可减少用量,降低成本,提高防治效果,还有利用延缓和遏制抗性的发展。因此,在药剂混配时应积极提倡这类混配。农药混配应尽量选择不同作用机理的药剂之间的混配,特别是害虫已产生较高抗性的农药与另一种无交互抗性的药剂之间混配,往往能获得增效效果。表5中有不少这样的例子。不过也有例外,在表5中亦有几种相同机理的农药之间混配具有增效作用的例子,其原因可能是同类型中不同药剂的解毒酶不同,相混后产生互作增效作用。另外,在乐果∶辛硫磷2∶3配方,联合反应为显著增效作用,这与乐果在环境中可通过氧化作用产生氧化乐果,对昆虫的毒性更高;与此同时,辛硫磷击倒性强,极易在环境中被氧化导致失效,乐果的存在可能对辛硫磷的降解有一定的抑制作用。
3.4土栖害虫新农药与混配配方筛选方法
在土栖害虫药剂筛选过程中,由于土壤因素的作用,室内生测表现活性很高的药剂在田间药效试验中可能效果不佳甚至出现相反结果,即室内生测试验结果不能真实反映药剂的实际效果,导致筛选的盲目性和实验工作量大。针对这个问题,笔者经过多年的试验总结,建立了一套既快速又经济有效的土栖害虫新化合物及药剂混配的高效筛选方法:
第一步,分析和解读农药化合物理化性质,有针对性地选择测定的化合物;
第二步,快速淘汰法。以死亡率(%)为标准,通过与标准药剂的比较,淘汰低活性的化合物(新化合物筛选),或将混配组合和不同配方,以总有效体等量法则,配制2~3个浓度,以死亡率为评判标准,进行测定,淘汰低效甚至无效配方;
第三步,室内生测试验。采用点滴法或浸溃法进行毒力(LD50或LC50)和共毒系数(CTC)测定,进一步确定药剂的毒力和联合反应类型,淘汰活性低或拮抗反应的药剂及配方组合;
第四步,室内土壤毒力测试法。将药剂配制成系列浓度施于土壤中,测定药剂在土壤中对土栖害虫的活性,淘汰低活性的材料;
第五步,田间筛选和药效试验。选择5~8个药剂或配方组合进行田间筛选试验,了解药剂对不同土壤条件的适应性。并最终选定1~2个药剂进行大田药效试验和产业化研究。
3.5害虫抗药性的综合治理
就甘蔗土栖害虫而言,目前及今后的一段时间内,化学防治仍是一种有效的、不可替代的重要防控技术措施之一。但过分依赖化学防治,不仅导致害虫抗性的快速发展,使农药的研发和应用面临困境,而且对生态环境和人类生存健康产生不利影响。因此,在甘蔗土栖害虫防治策略上,应以农药为主要应急措施,同时,加大力度,开展诸如农业防治、生物防治、诱杀技术、生态防控等技术的攻关,以减轻害虫防治的压力。只有在以其他防控措施保障有效控制土栖害虫危害的基础上,有效减少农药用量,降低人们对农药的依赖心理,才能从根本上有效地解决害虫抗药性问题。
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(本篇责任编校:李金玉)
Monitoring and Management of Insecticide Resistance in Alissonotum impressicolle Arrow
GONG Heng-liang,SUN Dong-lei,CHEN Li-jun,ZHAO Huan-huan,AN Yu-xing
(Guangzhou Sugarcane Industry Research Institute/Guangdong Key Lab of Sugarcane Improvement & Biorefinery,Guangzhou 510316)
This paper reported monitoring results of insecticide resistance in Alissonotum impressicolle Arrow (a sugarcane underground pest).According to the comparison between 3 instar of Rf strain from Fengjian (Xunde county,Guangdong Province),Rh strain from Hongqi Farm (Zhanjiang,Guangdong Province) and Rc strain from Chongzuo (Guangxi Province) and sensitivity base-line,the resistance values of Rf strain in 1991 against phoxim,monocrotophos,carbofuran,fenvalerate,gamma-BHC were 3.3,2.0,3.3,14.8,5.0 respectively; that of the Rh strain against isofenphos-methyl,fenvalerate,gamma-BHC were 3.0,8.9,2.4 respectively.In 1996,the resistance values of Rh strain against phoxim,isofenphos-methyl,phorate,carbofuran were 2.0,6.0,3.8 and 11.5 respectively.By comparison to monitoring results of 1991,resistance values of Rh strain againstisofenphos-methyl,carbofuran,phoxim,phorate rose 3.0,9.6,2.0 and 2.7,respectively.In 2009,the resistance values of Rc strain against phoxim,chlorpyrifos,terbufos and carbofuran were 2.2,6.5,119.1 and 6.4.In the aspect of management of insecticide resistance,we have found 10 new insecticides with better bioactivity than that of the control,bioactivity of 5 neonicotionoids were particularly good.In the research of pesticide mixing,CTC of 15 mixtures were greater than 150.The author also presented a rapid,efficient screening method of insecticide on underground insect pests of sugarcane.It is suggested that,to resolve radically the problem of resistance to insecticide,the dosage and dependence of insecticide should be reduced,and comprehensive management of resistance to insecticide should be employed.
Sugarcane; Soil pests; Monitoring and management; Pesticide screening and mixing
S566.1
A
1005-9695(2016)04-0023-09
2016-08-01;
2016-08-25
国家现代农业甘蔗产业技术体系建设项目(CARS-20-2-1);广东省省级科技计划项目(2014B070706005、2013B020503052)
龚恒亮(1959-),男,高级农艺师;E-mail:ghl59505@163.com
安玉兴(1970-),男,研究员;E-mail:yanxing888@126.com
龚恒亮,孙东磊,陈立君,等.甘蔗土栖害虫Alissonotum impressicolle Arrow抗药性监测与抗性治理[J].甘蔗糖业,2016(4):23-31.