球孢白僵菌与苦参碱混配对烟粉虱的毒力与田间防效
2019-06-05王新谱贾彦霞
谢 婷,姜 灵,洪 波,王新谱,贾彦霞
(宁夏大学 农学院,银川 750021)
烟粉虱Bemisiatabaci(Gennadius)又称棉粉虱或甘薯粉虱,广泛分布于热带、亚热带及温带地区,是一种重要的世界性害虫。该虫主要危害黄瓜、番茄、辣椒、西葫芦等蔬菜以及棉花等众多作物[1-2]。1889年,烟粉虱在希腊的烟草上首次被发现并报道[3]。在中国,对烟粉虱的最初记载是1949年[4],目前全国各地均有发生,寄主约有74科900多种[5-6]。迄今为止,对烟粉虱的防治仍以化学防治为主,但是自20世纪80年代Prabhaker发现烟粉虱对马拉硫磷等有机磷农药产生抗性以来,陆续发现其对拟除虫菊酯等农药均产生不同程度的抗性[7]。此外,不合理使用化学农药导致农药残留、环境污染和食品安全等问题已不容小觑,而采用病原真菌防治害虫具有无污染、安全高效等优点。因此,利用病原真菌来防治烟粉虱已成为国内外专家学者研究的热点[8]。
球孢白僵菌Beauveriabassiana(Balsamo)作为一种广谱性昆虫病原真菌,对农业病虫害的防控具有重要作用[9]。其寄生范围广泛,能侵染15目149科700多种昆虫及6科10余种蜱螨类[10]。但由于其防效慢、花费大、易受环境影响、应用技术还不够成熟等缺点不能广泛投入使用[11]。而余素红等[12]、姜灵等[13]研究表明,球孢白僵菌与一些杀虫剂复配对粉虱、蓟马、蚜虫等防治取得不错的效果。宁夏地区粉虱类害虫适生指数较高,虫害频发,尤其对温室蔬菜危害最为严重。近年来随着宁夏地区蔬菜产业的发展,化学防治导致的农药残留现象日益严重,因此生物防治的手段越来越受到人们的关注。本试验研究球孢白僵菌与8种杀虫剂的相容性以及球孢白僵菌与苦参碱复配对温室烟粉虱的防治效果,以期为温室烟粉虱综合防治提供参考依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
供试菌株:球孢白僵菌粉剂,江西天人生态有限公司生产。
供试作物:黄瓜,品种为‘德尔7号’,由宁夏天缘种业有限公司提供。黄瓜种植于温室大棚,初花期为试验主要时期。
供试杀虫剂见表1。
表1 供试杀虫剂信息Table 1 Information of tested insecticides
1.2 8种杀虫剂对球孢白僵菌孢子萌发、菌丝生长和产孢的影响
1.2.1 孢子萌发的测定 用含w=0.05%吐温80的无菌水充分洗脱球孢白僵菌孢子,制成数量浓度为1×107mL-1的孢子悬浮液。利用无菌水将杀虫剂配制成田间推荐用量、以及5倍和10倍稀释浓度,并以w=0.05%吐温80的无菌水为对照组,分装至1.5 mL离心管中,各处理5个重复。摇床震荡24 h后,观察其孢子萌发量,计算孢子萌发抑制率。
孢子萌发抑制率=(对照组孢子萌发数-处理组孢子萌发数)/对照组孢子萌发数×100%
1.2.2 菌丝生长的测定 吸取100 μL 3个浓度梯度的杀虫剂于PDA培养基上制成含毒平板,取20 μL孢子悬浮液置于含毒平板中央,以w=0.05%吐温80的无菌水作为对照,在培养皿底部画互相垂直的直线,培养10 d,每隔2 d测量其直径,计算菌丝生长抑制率。
菌丝生长抑制率=(对照组菌落平均直径-处理组菌落平均直径)/对照组菌落平均直径×100%
1.2.3 产孢的测定 用0.5 cm的打孔器在“1.2.2”节中球孢白僵菌的菌落中心至边缘 1/2处,制出2个菌饼,以20 mL含w=0.05%吐温80的无菌水充分洗脱孢子,4层纱布过滤,磁力悬浮器充分混匀,血球计数板计数,得孢子数量浓度,计算产孢抑制率。
产孢抑制率=(对照组产孢量-处理组产孢量)/对照组产孢量×100%
1.3 苦参碱与球孢白僵菌对烟粉虱的室内毒力测定
利用含w=0.05%的吐温80的无菌水将苦参碱配制成3.25、6.5、13、26和52 mg/L质量浓度梯度。浸液法测定对烟粉虱的毒力:取带有 2~3龄若虫的黄瓜叶片,每个叶片保留30头,浸泡10 s,晾干后用保湿棉球包住叶柄,置于培养皿中,保鲜膜封口,膜上扎一些小孔,置光照培养箱(25±1)℃,于相对湿度80%、L∶D=14 h∶10 h下培养48 h,记录若虫死亡数,计算LC50。
用同样方法将球孢白僵菌配制成系列数量浓度 1×107、1×106、1×105和1×104mL-1,测定其对烟粉虱的毒力,方法同上。培养5 d后,记录若虫死亡数,计算LC50。
1.4 苦参碱与球孢白僵菌对烟粉虱的联合毒力
将LC50的球孢白僵菌与LC50的苦参碱以体积比9∶1、4∶1、1∶1、1∶4、1∶9混合均匀,浸液法测定对烟粉虱若虫的致病力,方法同上。培养5 d后记录死亡粉虱数,计算LC50、置信区间、毒力回归方程及共毒系数。
毒力指数(TI)=标准药剂的LC50/供试药剂的LC50×100
混合药剂的毒力指数(ATI)=标准药剂的LC50/混合药剂的LC50×100
混剂理论毒力指数(TTI)=TI(a)×a在混剂中所占比例+TI(b)×b在混剂中所占比例
共毒系数(CTC)=混剂实际毒力指数AII/混剂理论毒力指数TTI×100
1.5 苦参碱与球孢白僵菌混配对烟粉虱的田间防效
试验设苦参碱推荐质量浓度、1×107数量浓度的球孢白僵菌和苦参碱+球孢白僵菌(4∶1)3个处理,各处理3个重复,共设9个小区,对照组(CK)施用相同用量的w=0.05%吐温80的清水,按照随机区组排列。利用3WBD-18背负式电动喷雾器喷雾,每个小区喷施稀释后的药液 6 L。
调查和统计方法:施药前1 d调查烟粉虱基数,药后1、3、5、7、9和14 d调查活虫数,调查时小区内5点取样,每点标定1株,统计整株成虫的数量,计算虫口减退率及校正防效。
虫口减退率=(处理前对照虫量-处理后对照虫量)/(处理前对照虫量)×100%
校正防效=[1-(处理前对照虫量×处理后处理虫量)/(处理后对照虫量×处理前处理虫量)]×100%
1.6 数据处理
利用Excel 2010和DPS 7.05软件对数据进行方差分析,以Duncan’s新复极差法进行多重 比较。
表2 8种杀虫剂对球孢白僵菌孢子萌发的影响Table 2 Effect of eight insecticides on spore germination of B.bassiana
注:1c.推荐浓度;0.2c.5倍稀释浓度;0.1c.10倍稀释浓度;数据为“平均数±标准误”。同列不同大写字母及同行不同小写字母表示差异显著(P<0.05)。下表同。
Notes:1c.Recommended concentration; 0.2c.5 times dilution concentration; 0.1c.10 times dilution concentration.Data in the table is mean±SE.Different uppercase letters in the same column and lowercase letters in the same row indicate significant difference(P< 0.05),respectively.The same below.
2 结果与分析
2.1 8种杀虫剂对球孢白僵菌孢子萌发、菌丝生长及产孢的影响
由表2可以看出,8种杀虫剂随着稀释倍数的增加,对球孢白僵菌孢子萌发的抑制率逐渐减小,处理间差异显著。在田间推荐浓度下,各杀虫剂对球孢白僵菌的孢子萌发抑制率均较高,除苦参碱和噻嗪酮外均在80%以上。在5倍稀释浓度下,联苯菊酯、烯啶虫胺和吡丙醚的抑制率高于70%,其他杀虫剂的抑制率从高到底依次为阿维菌素、噻嗪酮、印楝素、乙基多杀菌素和苦参碱。在10倍稀释浓度下,联苯菊酯的抑制率最高,为 60.37%,印楝素和苦参碱最低,分别为17.32%和14.44%。
由表3可以看出,8种杀虫剂随着稀释倍数增加,对球孢白僵菌菌丝生长的抑制率逐渐减小,各处理间存在显著差异。在不同浓度下,各杀虫剂对菌丝生长的抑制率均较低。在田间推荐浓度下,各杀虫剂抑制率均为30%~50%。在5倍稀释浓度下,各杀虫剂的抑制率均低于40%,苦参碱最低,为18.96%。在10倍稀释浓度下,各杀虫剂的抑制率均小于30%,苦参碱最小,为10.17%。
由表4可以看出,8种杀虫剂随着稀释倍数增加,对球孢白僵菌产孢的抑制率逐渐减小,各处理间存在显著差异。在田间推荐浓度下,杀虫剂对产孢的抑制率较高,均在43%以上。在5倍稀释浓度下,乙基多杀菌素和苦参碱的抑制率较低,分别为25.91%和25.48%。在10倍稀释浓度下,联苯菊酯、烯啶虫胺、吡丙醚抑制率为 43.68%~34.26%,其他药剂均在25%以下,其中苦参碱最低,为12.63%。
2.2 苦参碱、球孢白僵菌及其混配对粉虱若虫的室内联合毒力
8种杀虫剂与球孢白僵菌相容性试验表明,苦参碱对球孢白僵菌的菌丝生长抑制率、产孢抑制率、孢子萌发抑制率均最低,因此选择苦参碱与球孢白僵菌以不同比例混配测定其对粉虱若虫的联合毒力。
由表5可以看出,苦参碱和球孢白僵菌对烟粉虱若虫的LC50分别为13.35 mg/L和7.86×106mL-1,二者不同体积比混配的共毒系数均大于120,其中以9∶1和4∶1混配的最大,分别为224和293,表明其增效作用最显著;随着苦参碱浓度的降低,共毒系数逐渐减小,当以1∶9混合时,共毒系数最低为160。
表3 8种杀虫剂对球孢白僵菌菌丝生长的影响Table 3 Effect of eight insecticides on mycelial growth of B.bassiana
表4 8种杀虫剂对球孢白僵菌产孢的影响Table 4 Effect of eight insecticides on sporulation of B.bassiana
表5 苦参碱与球孢白僵菌对烟粉虱若虫的联合毒力Table 5 The bioassay results of matrine with B.bassiana
注:y为观察机率值,x为计量对数。
Note:y.the observation probability value;x.the logarithm measurement.
2.3 苦参碱与球孢白僵菌混配对烟粉虱的田间防效
由表6可以看出,用药1 d后,苦参碱的防效最高,为70.57%,球孢白僵菌与苦参碱混配的防效为66.32%,单独使用球孢白僵菌的防效为 49.92%。在防治过程中,球孢白僵菌与苦参碱混合使用的防效在9 d后达到最高,防效为 75.81%,在14 d后防效降至68.12%。单独球孢白僵菌在第9天后防效最高,为65.36%。由此看出,菌药混合的防效均优于单独使用苦参碱或菌株的防治效果,且菌药混合使用持效性强。
表6 低用量苦参碱与球孢白僵菌的混配对烟粉虱的田间防效Table 6 Field control effects of B.tabaci after used of mixed agentia of matrine with B.bassiana
注:同列数据后不同大写字母和小写字母分别表示在0.01和0.05水平下不同处理间的差异显著性。
Notes:Capital letters and small letters in the same column indicate significant difference among different treatment groupsat 0.01 and 0.05 levels,respectively.
3 讨 论
中国农业生产中过度依赖化学农药现象非常普遍,从全国来看,2015年农药使用量约180.7万t,约占世界总用量的一半。农药过量使用不仅拉高农产品生产成本,而且对土壤、空气、水等造成严重污染,从而给人畜健康带来极大危害。因此亟需找到环境友好的化学农药替代品或替代手段来解决农业生产中出现的病虫害问题。生物防治作为一种安全有效的防治手段,近几年越来越受到人们的关注[14-16]。但是单一使用生物防治具有防效慢、受外部环境条件影响大、不能应对紧急病虫害的发生等局限性。虫生真菌与杀虫剂的复配使用不仅可以加快防效,还能降低农药用量[17-18],因而成为研究的 热点。
本试验在10倍稀释浓度下,苦参碱对球孢白僵菌的孢子萌发抑制率、产孢抑制率和菌丝生长抑制率均最低,分别为14.44%、12.63%和 10.17%,这与王定锋等[18]、熊琦等[19]和曹伟平等[20]研究结果相一致。本试验表明,苦参碱与球孢白僵菌有协同促进作用,与张英财等[21]和Purwar等[22]的研究结果相同。用苦参碱和球孢白僵菌进行毒力测定和大田防效试验,两者以不同体积比混合后的共毒系数均大于120,说明混合药剂都存在明显的增效作用。秦长生等[23]、王峰等[24]和曹伟平等[25]研究表明球孢白僵菌与化学杀虫剂混用具有良好的协同增效作用。
综上所述,球孢白僵菌与稀释10倍浓度下的杀虫剂混用防治烟粉虱效果最好,且在参试的8种杀虫剂中,苦参碱与球孢白僵菌的协同促进作用最显著。说明化学杀虫剂和真菌制剂复配使用可以提高杀虫效果,从而减少农药用量,降低昆虫抗药性,对环境保护和农业生物防治具有重要 意义。