阿维菌素和高效氯氰菊酯混配对红脉穗螟的增效作用
2017-12-02钟宝珠冯焕德张中润吕朝军
钟宝珠, 冯焕德, 张中润, 吕朝军, 高 燕
阿维菌素和高效氯氰菊酯混配对红脉穗螟的增效作用
钟宝珠1,2, 冯焕德1, 张中润1, 吕朝军2∗, 高 燕3∗
1中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所/农业部华南作物基因资源与种质创制重点实验室,海南儋州571737;2中国热带农业科学院椰子研究所,海南文昌571339;3广东省农业科学院植物保护研究所/广东省植物保护新技术重点实验室,广东广州510640
【目的】阿维菌素和高效氯氰菊酯作为作用机制不同的2种杀虫剂,常被种植户用于红脉穗螟的防治;但是2种药剂的混配增效作用如何尚不明确。【方法】采用室内生物测定的方法,研究了阿维菌素和高效氯氰菊酯对红脉穗螟的生物活性,同时开展了2种药剂混配增效作用的研究。【结果】阿维菌素和高效氯氰菊酯均对红脉穗螟表现出胃毒活性,LC50值分别为22.24和18.18 mg·L-1。阿维菌素(A)和高效氯氰菊酯(B)以质量浓度比(ρA∶ρB)4∶5和9∶5混配,对红脉穗螟表现出联合作用,共毒系数分别为93.78和107.78;以ρA∶ρB=5∶1混配后共毒系数达259.07,表现出显著的增效作用;而以ρA∶ρB=3∶10混配表现出拮抗作用,共毒系数仅为76.72。【结论】阿维菌素和高效氯氰菊酯在不同的混配比例下,会表现出不同的混配效果。其中,以质量浓度比5∶1混配表现出增效作用。
红脉穗螟;阿维菌素;高效氯氰菊酯;生物活性;增效作用
槟榔Areca catechu Linnaeus是海南重要的棕榈作物,常被作为绿化、景观树种广泛使用;同时,槟榔果实作为一种食品和南药,成为海南农户增收的主栽作物之一。近年来,槟榔种植面积显著增大,然而,槟榔上的害虫红脉穗螟 Tirathaba rufivena(Walker)、椰心叶甲 Brontispa longissima(Gestro)、矢尖蚧Unaspis yanonensis Kuwana等发生也日趋严重,严重影响了海南省槟榔产业的健康发展。
红脉穗螟属鳞翅目螟蛾科,是槟榔上的重要害虫(樊瑛等,1991),主要为害花序。该虫为害花序时常隐匿在花苞中取食雄花和雌花,其中以雌花受害更重,导致花絮失去价值无法正常结果,严重影响槟榔产量(陈德政,2010;谭乐和,2006);该虫还可为害槟榔果实和槟榔心叶。目前,生产上对红脉穗螟的治理主要采用化学防治,阿维菌素和高效氯氰菊酯作为市场上常见的药剂被农户广泛使用。不同作用机制的杀虫剂合理混配,可以充分利用各药剂的作用机制同时攻击害虫的不同靶标,从而起到提高防治效果的作用。如吡虫啉与氰戊菊酯复配质量比为2∶3时,对马铃薯桃蚜Myzus persicae(Sulzer)的增效作用最显著,共毒系数达276.82(常静等,2016);印楝素和啶虫脒以质量分数2∶5混配,对椰心叶甲的共毒系数为492.23(吕朝军等,2011);烟碱和氯氟氰菊酯以质量浓度比3∶1混配,对螺旋粉虱Aleurodicus disperses Russell的共毒系数达212(吕朝军等,2010)。本实验研究阿维菌素和高效氯氰菊酯2种不同作用机制的杀虫剂对红脉穗螟的生物活性,以及2种药剂的混配增效作用,以期为生产上红脉穗螟的防治提供参考。
1 材料与方法
1.1 供试昆虫
红脉穗螟4龄幼虫由中国热带农业科学院椰子研究所植物保护课题组提供,挑选大小一致、健康活泼的幼虫供试。试虫饲料为实验当天从田间采回的新鲜的从未接触过任何药剂的槟榔叶片。
1.2 供试药剂
为保证实验的准确性,避免试剂中填料及乳化剂对实验效果的影响,本次选取原药进行生物活性研究。8%阿维菌素母药和27%高氯苯油母药均由海南中农高科股份有限公司提供。先将母药用丙酮稀释成高浓度母液储存于-4℃下备用。其中,阿维菌素母液质量分数为0.5%,高效氯氰菊酯母液质量分数为3%。
1.3 方法
1.3.1 生物活性测定 采用浸叶法(张静和冯岗,2010)进行测定。根据预备实验的结果,以丙酮为溶剂配制成5个不同浓度待用。将槟榔叶片剪至10 cm长,浸入药液中10 s,取出后自然风干。用毛笔挑取红脉穗螟4龄幼虫30头放在经药剂处理的槟榔叶片上,并放入保湿的饲养盒里,置于26℃、RH 80%、L/D=12 h/12 h的恒温培养箱内饲养,48 h后检查试虫死亡率。检查时用毛笔尖轻触虫体,腹足不动者视为死亡。每个处理重复3次。
1.3.2 混配最佳比例的筛选 按比例混合法(慕立义,1994)进行筛选。先测定出2种单剂(A和B)的LC50值,以各自LC50值为100%,然后五等分(每等分20%),分别计算2种单剂在各比例中的质量浓度;再将2种单剂分别按80%LC50A∶20%LC50B、60%LC50A∶40%LC50B、40%LC50A∶60%LC50B、20%LC50A∶80%LC50B混合,测定各混配组对红脉穗螟4龄幼虫的致死率。每个处理重复3次,每个重复设试虫30头。计算预期死亡率和毒效比率。
预期死亡率=A农药LC50实际死亡率×A农药所占比例+B农药LC50实际死亡率×B农药所占比例
毒效比率=实际死亡率/预期死亡率
毒效比率>1.25,表现增效作用;毒效比率<0.75表现拮抗作用;毒效比率在1左右为相加作用(高志强等,2008)。
1.3.3 共毒系数的计算 按Sun-Johnson法计算各混剂的共毒系数(co-toxicity coefficient,CTC)(高希武,2000)。若CTC接近100,表示此混剂表现为联合作用;若CTC显著大于100,表示有增效作用;若CTC小于100,表示有拮抗作用。
混合药剂实际毒力指数(Actual toxicity index,ATI)=(标准药剂的LC50/混合药剂的LC50)×100
混合药剂理论毒力指数(Theoretical toxicity index,TTI)= ATIA×A 占混合组配中的百分率+ATIB×B占混合组配中的百分率
2 结果与分析
2.1 阿维菌素与高效氯氰菊酯对红脉穗螟的生物活性
胃毒活性测试结果表明,阿维菌素和高效氯氰菊酯均对红脉穗螟表现出生物活性,LC50值分别为22.24和 18.18 mg·L-1,毒力回归方程分别为y=-3.62+6.40x和 y=-1.56+5.21x,相关系数分别为0.96和0.99;LC50的95%置信区间分别为20.99~23.56和17.20~19.21,说明阿维菌素对红脉穗螟的活性显著低于高效氯氰菊酯。
2.2 混剂最佳配比的筛选结果
以2种药剂的LC50为基础(阿维菌素为22.24 mg·L-1,高效氯氰菊酯为18.18 mg·L-1),以阿维菌素为药剂A,高效氯氰菊酯为药剂B,采取交互测定法进行筛选,实验结果如表1。供试的4个混配比例中,20%LC50A∶80%LC50B、40%LC50A∶60%LC50B和60%LC50A∶40%LC50B毒效比率均接近于1,表现为相加作用;以 80%LC50A∶20%LC50B混合后毒效比率为1.58,大于1.25,表现为增效作用。
表1 阿维菌素与高效氯氰菊酯对红脉穗螟致死率的最佳混配比例筛选结果Table 1 Screening result of optimum mixture ratio between avermectin and beta cypermethrin based on the mortality to T.rufivena
2.3 共毒系数
各配比的LC50和毒力回归方程见表2。阿维菌素和高效氯氰菊酯以质量浓度比(ρA∶ρB)3∶10混合时,对红脉穗螟表现出拮抗作用,共毒系数仅为76.72;当ρA∶ρB为4∶5和9∶5时,共毒系数均接近100,分别为93.78和107.78,表现为联合作用;而当 ρA∶ρB=5 ∶1时,共毒系数达 259.07,表现出显著的增效作用。
表2 阿维菌素与高效氯氰菊酯混配对红脉穗螟4龄幼虫的共毒系数Table 2 Co-toxicity coefficient(CTC)of avermectins mixed with beta cypermethrin against the 4th instar larvae of T.rufivena
3 讨论与结论
据报道,阿维菌素可在光照条件或土壤微生物作用下迅速降解成无活性的化合物,最终作为碳源被植物和微生物分解利用,没有任何残留毒性,已经成为一种农用和兽用的高效生物源杀虫剂(徐汉虹等,2005;Bloom & Matheson,1993)。 高效氯氰菊酯作为一种高效的菊酯类杀虫剂在生产上的应用也较为普遍。本研究结果证实这2种药剂对红脉穗螟具有一定的生物活性。
阿维菌素和高效氯氰菊酯属于不同类型的杀虫剂,对害虫的作用靶标不同。其中,阿维菌素的作用机制为进入靶标生物体后,表现为对γ-氨基丁酸(γ-amino butyric acid,GABA)的激动作用,使神经末梢大量释放GABA,并能促进GABA与次级神经元细胞膜或效应器细胞膜的结合,产生长时间、高强度的抑制效应,使寄生虫麻痹死亡,达到杀虫效果(游锡火,2000)。在较低浓度时,阿维菌素能发生立体选择性的反应,调节谷氨酸门控Cl-通道,带负电荷的氯离子大量流入细胞内,使膜电位保持在超极化状态,膜难以去极化,细胞不能兴奋,致使神经传导受阻,最终引起虫体麻痹死亡(Shoop et al.,1995)。高效氯氰菊酯主要通过破坏轴突离子通道来影响神经功能。有关这2种药剂和其他药剂混配的增效作用已有较多报道。如阿维菌素与毒死蜱的质量浓度比为1∶2.22时,48、72 h后对小菜蛾Plutella xylostella(L.)的共毒系数高达983和998,表现为增效作用(魏书军等,2012);阿维菌素和高效氯氰菊酯以质量浓度0.1008和2.4000 mg·L-1混合时,对小菜蛾的共毒系数为188(吴仁锋和刘术朝,2004);阿维菌素和高效氯氰菊酯以质量比1∶5混配时对玉米螟Ostrinia nubilalis Hübner的共毒系数为210.68(陈炳旭等,2010);印楝素和高效氯氰菊酯对菜青虫Pieris rapae(L.)的混配效果表明,当印楝素和高效氯氰菊酯以质量浓度8.64和11.50 mg·L-1混配时表现为增效作用,共毒系数为147(高志强等,2008)。
本研究中,供试的4个混配组中,阿维菌素和高效氯氰菊酯质量浓度比为4∶5和9∶5时均对红脉穗螟表现出联合作用;以5∶1混配后表现出显著的增效作用,共毒系数高达259.07;而以3∶10混配后则表现出拮抗作用,共毒系数仅有76.72。这种不同配比产生不同作用的现象,可能是由药剂性质的不同,或不同药剂在不同浓度下对红脉穗螟产生毒力的时间差异所致,具体原因还需要进一步的研究。在生产上选用这2种药剂混合防治红脉穗螟时,不可盲目选择配比,如果配比不当不仅不会达到增效作用,还会影响药效的发挥。
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Synergism of avermectins and beta cypermethrin against Tirathaba rufivena(Walker)
ZHONG Baozhu1,2, FENG Huande1, ZHANG Zhongrun1, LÜ Chaojun2∗, GAO Yan3∗
1Tropical Crops Genetic Resources Institute,Chinese Academy of Tropical Agricultural Sciences/Key Laboratory of Crop Gene Resources and Germplasm Enhancement in Southern China, Ministry of Agriculture, Danzhou, Hainan 571737, China;2Coconut Research Institute, Chinese Academy of Tropical Agricultural Sciences, Wenchang, Hainan 571339, China;3Plant Protection Research Institute,Guangdong Academy of Agricultural Sciences/Guangdong Provincial Key Laboratory of High Technology for Plant Protection, Guangzhou, Guangdong 510640, China
【Aim】 Avermectin andβ-cypermethrin with different mechanism have been used to control Tirathaba rufivena,but the synergism between these two pesticides was uncertain.【Method】 The bioactivity and synergism of avermectin and β-cypermethrin on T.rufivena were studied under laboratory conditions using bio-assay methods.【Result】 Avermectin and β-cypermethrin showed stomach toxicity on T.rufivena with LC50of 22.24 mg·L-1and 18.18 mg·L-1.The mixture of avermectin and β-cypermethrin with a mass concentration ratio of 4∶5 and 9∶5 showed a co-toxicity coefficient(CTC)of 93.78 and 107.78,respectively.The significant synergism effect was shown in the mixture with a mass concentration ratio of 5∶1 with the CTC of 259.07.The mixture with a mass concentration ratio of 3 ∶10 showed an antagonistic effect with the CTCof 76.72.【Conclusion】 Different effects exist at different proportions between avermectin andβ-cypermethrin.The synergism was the strongest at a ratio of 5∶1.
Tirathaba rufivena; avermectins; beta cypermethrin; bio-activity; synergism
10.3969/j.issn.2095-1787.2017.04.012
2017-06-28 接受日期(Accepted):2017-07-25
海南省自然科学基金项目(317264);中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金资助项目(1630032016015);海南省重点科技计划项目(ZDXM20120029)
钟宝珠,女,助理研究员,硕士。研究方向:害虫生物防治。E-mail:baozhuz@163.com
∗通信作者(Author for correspondence),吕朝军,E-mail:lcj5783@126.com;高燕,E-mail:beauty-gaoyan@163.com
(责任编辑:杨郁霞)