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3种杀螨剂与双尾新小绥螨联合防治棉叶螨

2020-07-02符振实白洪瑞唐思琼陆宴辉张建萍

新疆农业科学 2020年6期
关键词:防区死亡率种群

符振实,白洪瑞,唐思琼,苏 杰,陈 静,陆宴辉,张建萍

(1.石河子大学农学院/新疆绿洲农业病虫害治理与植保资源利用重点实验室,新疆石河子 832003;2.中国农业科学院植物保护研究所/植物病虫害生物学国家重点实验室,北京 100193)

0 引 言

【研究意义】叶螨是新疆棉花、果蔬上的重要害螨,土耳其斯坦叶螨Tetranychusturkestani是北疆棉花叶螨的优势种[1]。该螨利用口针刺吸叶片后,显著降低叶绿素含量,严重影响光合作用,造成农作物产量和品质下降[2,3]。双尾新小绥螨Neoseiulusbicaudus是新疆本地1种捕食螨,能捕食叶螨、粉虱、蓟马等小型昆虫[4~6]。双尾新小绥螨对菜豆及棉花上低密度的土耳其斯坦叶螨有较好的控制效果,防效在50%以上,而土耳其斯坦叶螨为害严重时,双尾新小绥螨的控害效果较差[7,8]。单一使用化学药剂会造成叶螨产生抗药性、杀伤捕食螨等自然天敌[9,10]。协调化学防治和生物防治关系,选择正确的药剂并减少药剂使用次数和用量,对于保证持续控制害螨有实际意义。【前人研究进展】联苯肼酯对智利小植绥螨phytoseiuluspersimilis具有极高的安全性,该药剂与智利小植绥螨联合使用对茄子上二斑叶螨T.urticae具有良好的控制效果[11]。金桂华等[12]利用智利小植绥螨与联苯肼酯单独和联合防治草莓二斑叶螨,发现在叶螨发生严重的区域采取联合防治措施,第1次处理后7 d的防效仅为51.55%,间隔 6 d第2次防治后第14、21、28、35、42 d的防效逐渐升高。乔岩等[13]发现丁氟螨酯对智利小植绥螨的毒性很低,在联合应用智利小植绥螨与丁氟螨酯防治草莓二斑叶螨时,智利小植绥螨与丁氟螨酯联合应用防治草莓二斑叶螨效果更佳,2周内对草莓二斑叶螨的防治效果都在 90%以上,明显好于单独使用智利小植绥螨和单独使用丁氟螨酯。在棉田朱砂叶螨T.cinnabarinus的协调防治中,利用阿维菌素、印楝素分别与黄瓜新小绥螨N.cucumeris综合处理的防治效果均优于单一处理,既延缓了抗药性的产生,又可持续防控棉叶螨[14]。【本研究切入点】棉叶螨的防治长期依赖化学杀螨剂,棉叶螨极易产生抗药性、严重影响自然天敌以及生态环境[15,16]。“以螨治螨”的生物防治技术,在当前害螨防治当中起到重要作用[17]。生物防治也有其局限性,前期研究结果表明,双尾新小绥螨在害螨发生早期能发挥较好的控制效果,而在益害比为1∶20的害螨高密度下,控害效果较差[7]。使用单一的防治方法,无论是化学防治还是生物防治,防治效果均有其限制性。协调化学防治与生物防治合理地联合应用,发挥各自的优势,既能更好的解决虫害问题又能最大程度保持生态平衡[18,19]。双尾新小绥螨的控害作用[7]及化学药剂对双尾新小绥螨的影响[20],前人均有研究,但如何协调化学药剂与双尾新小绥螨综合防治土耳其斯坦叶螨还未见报道。研究筛选出对捕食螨安全且对土耳其斯坦叶螨毒性强的药剂。【拟解决的关键问题】研究3种杀螨剂对双尾新小绥螨Neoseiulusbicaudus和土耳其斯坦叶螨Tetranychusturkestani的毒力,筛选出1种对土耳其斯坦叶螨毒性高而对双尾新小绥螨毒性低的安全药剂,室内采用喷雾法测定3种杀螨剂对双尾新小绥螨雌成螨和土耳其斯坦叶螨雌成螨的LC50值,田间试验测定丁氟螨酯与双尾新小绥螨联合应用对土耳其斯坦叶螨的控害效果,为土耳其斯坦叶螨综合防治提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材 料

1.1.1 供试螨源

土耳其斯坦叶螨敏感种群:2006年采自石河子大学农学院试验站,在石河子大学农学院螨类研究室光照培养箱内[(26±1)℃,RH60%,光周期16L∶8D]种植菜豆(phaseolusvulgaris),把叶螨接入菜豆连续饲养繁殖120代以上,在饲养过程中未接触任何药剂。

双尾新小绥螨敏感种群:2013年采自新疆伊犁地区,以腐食酪螨(Tyrophagusputrescentiae)饲养于石河子大学农学院螨类研究室,在饲养过程中未接触任何药剂。

1.1.2 供试药剂

73%炔螨特乳油(浙江省乐斯化学有限公司生产)、24%螺螨酯悬浮剂(烟台欧贝斯生物化学有限公司生产)、20%丁氟螨酯悬浮剂(苏州富美实植物保护剂有限公司生产)。

1.2 方 法

1.2.1 3种杀螨剂对双尾新小绥螨与土耳其斯坦叶螨的毒力测定

根据沈秀琴[20]并稍作改动。为防止试验过程中螨逃逸,先制作饲养水台,在直径为10 cm的培养皿内放置1 cm厚的海绵,其上依次铺一层滤纸、黑色塑料薄膜,在培养皿内加水不超过海绵高度。随后,挑入200头土耳其斯坦叶螨雌成螨,按低浓度到高浓度的顺序,使用小型喷雾器在距离饲养水台30 cm处均匀喷雾5 s,室温下干燥30 min后,每30头土耳其斯坦叶螨雌成螨转移至1个试验小室内[5],作为1个重复。将试验小室放在光照培养箱内((26±1)℃,RH60%,16L∶8D),24 h后用体视显微镜观察并记录土耳其斯坦叶螨雌成螨的死亡数量,以0号毛笔轻轻触碰螨体,不动则视为死亡。对双尾新小绥螨雌成螨的操作同上。供试药剂稀释成5个浓度梯度,每个处理30头雌成螨,重复4次,以清水为对照。

1.2.2 丁氟螨酯与双尾新小绥螨单独及联合应用对土耳其斯坦叶螨的田间防治效果

在室内毒力试验基础上,选择对双尾新小绥螨较为安全对叶螨防效最好的丁氟螨酯作为大田研究试验。丁氟螨酯田间使用浓度选择依据为室内毒力结果结合药剂说明书推荐大田使用浓度(1 500~2 500倍液),使用田间试验喷雾浓度2 000倍液(100 mg/L)。田间试验于2019年6~8月在石河子大学试验场二连开展,供试棉花品种为植金4号。试验共设5个处理,分别是生防区、化防区、联防一区、联防二区和对照区。每个小区面积为1 427.38 m2(2.14亩),5个处理栽培模式和管理水平一致。6月24日,上午调查田间有少量害螨发生且分布不均,随后在各试验小区内采用5点取样法,每点取3株棉花(每株棉花距离1 m左右),每株棉花上中下部位3片叶各接入2头土耳其斯坦叶螨雌成螨。6月29日,用手持扩大镜(20倍)调查记录土耳其斯坦叶螨基数,根据前期研究结果[7],计算双尾新小绥螨释放量。生防区按照益害比为1∶10在棉株上中下部位平均释放双尾新小绥螨,释放1次。化防区用丁氟螨酯2 000倍液均匀喷雾,喷雾处理1次。联防一区先用丁氟螨酯2 000倍液进行均匀喷雾处理,第9 d(7月8日)再按益害比为1∶10在棉株上中下部位释放双尾新小绥螨。联防二区先按益害比为1∶10在棉株上中下部位释放双尾新小绥螨,第9 d(7月8日)再用丁氟螨酯2 000倍液进行均匀喷雾处理。对照区喷清水。处理后1、3、5 d调查,后每隔5 d调查1次,记录棉花上中下部位3片叶的土耳其斯坦叶螨数量。施药器械为背负式电动喷雾器,型号3WBD-20(台州市凯得机械股份有限公司)。

1.3 数据处理

根据Abbott公式计算死亡率和校正死亡率,用SPSS19.0统计软件计算出毒力回归方程、LC50值等。田间试验数据采用Microsoft Excel 2010进行整理和作图并采用SPSS19.0软件进行单因素方差分析(ANOVA),比较不同处理显著性差异。虫口减退率(%)=[(处理前活螨数-处理后活螨数)/处理前活螨数]×100;

防效(%)=[(处理区虫口减退率-对照区虫口减退率)/(100-对照区虫口减退率)]×100。

2 结果与分析

2.1 3种杀螨剂对双尾新小绥螨雌成螨和土耳其斯坦叶螨雌成螨的毒力比较

研究表明,双尾新小绥螨雌成螨在炔螨特浓度为182.50~3 650 mg/L,随着浓度的增加,其死亡率越高,在浓度为3 650 mg/L时死亡率达60.00%以上。土耳其斯坦叶螨雌成螨在炔螨特浓度为91.25~1 460 mg/L,其死亡率同样随着浓度的增加而提高,在浓度为1 460 mg/L时死亡率达80.00%以上;经螺螨酯处理,双尾新小绥螨雌成螨在浓度为60~1 200 mg/L的范围内,其死亡率均低于14.00%。土耳其斯坦叶螨雌成螨在螺螨酯浓度为30~480 mg/L的范围内,其死亡率随着浓度的增加而越高,在浓度为480 mg/L时死亡率达56.00%以上;经丁氟螨酯处理,双尾新小绥螨雌成螨在浓度为50~1 000 mg/L的范围内,其死亡率均低于13.00%。土耳其斯坦叶螨雌成螨在丁氟螨酯浓度为12.50~200 mg/L的范围内,其死亡率随着丁氟螨酯浓度的增加而越高,在浓度为100 mg/L时死亡率达70.00%以上。

丁氟螨酯、炔螨特和螺螨酯对土耳其斯坦叶螨雌成螨的LC50分别是60.081、306.028、326.394 mg/L,3种杀螨剂对土耳其斯坦叶螨雌成螨的毒力由高到低依次为:丁氟螨酯>炔螨特>螺螨酯。炔螨特对双尾新小绥螨雌成螨的LC50为1 197 mg/L,炔螨特对双尾新小绥螨的毒性选择指数为3.911(1

2.2 丁氟螨酯与双尾新小绥螨单独和联合应用对土耳其斯坦叶螨种群的影响

研究表明,4个处理区的土耳其斯坦叶螨种群数量始终低于对照区,其中对照区的叶螨种群数量在7月9日达到第1次峰值,为630.47头/3叶。7月19日,对照区土耳其斯坦叶螨种群数量达到第2次峰值,为518.07头/3叶。峰值过后,对照区叶螨种群数量呈缓慢下降趋势。7月4日,联防一区的土耳其斯坦叶螨种群数量达到第1次峰值,为154.00头/3叶。7月19日,联防一区的叶螨种群数量达到第2次峰值,为221.13头/3叶。峰值过后,迅速下降,最终缓慢下降;7月9日,化防区的土耳其斯坦叶螨种群数量达到第1次峰值,为264.73头/3叶。7月24日,化防区的叶螨种群数量达到第2次峰值,为420.53头/3叶。峰值过后,化防区的叶螨种群数量呈缓慢下降趋势;7月4日,联防二区的土耳其斯坦叶螨种群数量达到第1次峰值,为183.33头/3叶。7月19日,联防二区的叶螨种群数量达到第2次峰值,为217.53头/3叶。峰值过后,联防二区的叶螨种群数量呈缓慢下降趋势;7月9日,生防区的土耳其斯坦叶螨种群数量达到第1次峰值,为192.00头/3叶。7月24日,生防区的叶螨种群数量达到第2次峰值,为346.20头/3叶。峰值过后,生防区叶螨种群数量呈缓慢下降趋势。丁氟螨酯与双尾新小绥螨联合应用的联防区,均能控制土耳其斯坦叶螨的种群数量增长,使其保持在较低水平。

表1 3种杀螨剂对土耳其斯坦叶螨和双尾新小绥螨雌成螨的毒力Table 1 The toxicity of three acaricides for the female adults of N.bicaudus and T.turkestani

注:表中螺螨酯对双尾新小绥螨雌成螨毒性LC50>1 200 mg/L,是因为在浓度为1 000 mg/L时,土耳其斯坦叶螨雌成螨的死亡率达60%以上,而在浓度为1 200 mg/L时,双尾新小绥螨雌成螨的死亡率为14%;丁氟螨酯对双尾新小绥螨雌成螨毒性LC50>1 000 mg/L,是因为在浓度为335 mg/L时,土耳其斯坦叶螨的死亡率达90%以上,而在浓度为1 000 mg/L时,双尾新小绥螨雌成螨的死亡率为13%
Note: The LC50values of spirodiclofen to the female adult mites ofN.bicauduswas greater than 1,200 mg/L in the table, because the mortality rate of the female adult mites ofT.turkestaniwas more than 60% at the concentration of 1,000 mg/L, while the mortality rate of the female adult mites ofN.bicauduswas 14% at the concentration of 1,200 mg/L. The LC50of cyflumetofen to the female adult mites ofN.bicauduswas greater than 1,000 mg/L in the table, because the mortality rate of the female adult mites ofT.turkestaniwas more than 90% at the concentration of 335 mg/L, while the mortality rate of female adult mites ofN.bicauduswas 13% at the concentration of 1,000 mg/L

6月29日, 联防一区和化防区施用丁氟螨酯、联防二区和生防区释放双尾新小绥螨后,第2日,联防一区、化防区、联防二区和生防区的土耳其斯坦叶螨种群数量均有所减少,分别下降了48.55%、51.56%、27.42%和33.84%。7月8日,联防一区释放双尾新小绥螨、联防二区施用丁氟螨酯后,在7月9日,联防一区和联防二区的土耳其斯坦叶螨种群数量分别比7月4日的叶螨种群数量下降了3.29%和14.11%。而化防区和生防区的叶螨种群数量比7月4日的叶螨种群数量分别上升了56.16%和34.27%。图1

2.3 丁氟螨酯与双尾新小绥螨单独和联合应用对土耳其斯坦叶螨的田间防效

研究表明,在丁氟螨酯处理1 d后,联防一区和化防区的防效分别为57.77%和60.24%,显著高于联防二区和生防区双尾新小绥螨释放1 d后的防效(P<0.05)。其后1周内,生防区与化防区的防效没有显著性差异(P>0.05)。在试验后期,生防区比化防区的防治效果更好,最高达到了77.06%。7月8日,联防一区释放双尾新小绥螨和联防二区施用丁氟螨酯后7月14~24日,联防一区与联防二区的防效显著高于生防区和化防区(P<0.05)。其中在7月24日和8月3日,联防一区的防效显著高于联防二区(P<0.05)。研究表明,在先施用丁氟螨酯后释放双尾新小绥螨的联防一区对土耳其斯坦叶螨的防治效果在57.00%以上,最高达到了93.34%,均高于先释放双尾小绥螨后施用丁氟螨酯的联防二区,明显好于只释放双尾新小绥螨的生防区和只施用丁氟螨酯的化防区。表2

图1 丁氟螨酯与双尾新小绥螨单独和联合应用下土耳其斯坦叶螨种群变化
Fig.1 The effect of population number of separate and combined applications of cyflumetofen withN.bicauduson theT.turkestani

3 讨 论

在田间虫害密度较高时,联合应用化学防治与生物防治,能够快速取得较好的控制效果。捕食螨与化学药剂联合应用对控制叶螨有重要意义,在施用化学药剂防治时,应错开时间使用捕食螨[21],或者为了同时使用化学防治与生物防治,最大限度保护捕食螨,应选用与捕食螨兼容性高的化学药剂。

经过室内毒力试验,比较了3种杀螨剂对双尾新小绥螨的安全性,结果表明,炔螨特、丁氟螨酯和螺螨酯对双尾新小绥螨均有较好的安全性。但是,鉴于丁氟螨酯对土耳其斯坦叶螨雌成螨的效果及对双尾新小绥螨雌成螨的安全性均较好于炔螨特和螺螨酯,且在田间推荐使用1 500~2 500倍液的范围内,丁氟螨酯2 000倍液对双尾新小绥螨的死亡率仅为3.39%,但对土耳其斯坦叶螨的死亡率达70.00%。因此,丁氟螨酯更适合协同双尾新小绥螨控制土耳其斯坦叶螨,推荐使用丁氟螨酯进行大田研究。据万琴[22]报道,丁氟螨酯是1种对叶螨各个生长阶段都有较高活性的新型杀螨剂,与现有杀虫剂无交互抗性,对天敌昆虫安全、环境友好。经丁氟螨酯亚致死剂量处理,叶螨卵孵化率及雌螨产卵率显著降低,可有效降低叶螨种群的发育速率[23]。

田间试验结果表明,经丁氟螨酯2 000倍液处理的化学防治区,其对叶螨的防效持续15 d保持在59%~73%,与室内试验中2 000倍液喷雾处理叶螨达到70.00%的防效基本一致,说明丁氟螨酯在田间应用对叶螨有实际控制效果。释放双尾新小绥螨的生防区,前期防效持续15 d保持在45.00%以上,在第40 d达到最高77.06%,与董芳[7]前期研究结果在释放后第50 d防效达81.00%基本一致,以益害比为1∶10释放捕食螨能对叶螨达到良好的控制效果。化防区在施用丁氟螨酯后第1 d的防效显著高于生防区的防效。生防区第3 和第5 d的防效高于化防区的防效,但无显著性差异。生防区第10 d的防效显著高于化防区的防效,生防区第30 d后的防效均显著高于化防区,说明化学防治能快速压低叶螨基数但持效期短,而生物防治缓慢却能持续发挥控害效果,在未施用丁氟螨酯之前,释放捕食螨的生防区与联防二区(先释放捕食螨+第9 d再施用丁氟螨酯)对叶螨的防效保持在40%~76%,且无显著性差异。在施用丁氟螨酯后,联防二区的防效高于生防区的防效,持续15 d显著高于生防区,说明施用丁氟螨酯提高了生物防治效能。在未释放捕食螨之前,施用丁氟螨酯的化防区与联防一区(先施用丁氟螨酯+第9 d再释放捕食螨)对叶螨的防效保持在57%~77%,且无显著性差异。在释放捕食螨后,联防一区的防效持续35 d显著高于化防区的防效。联防一区后期的防效达到75%~93%,而化防区的防效保持在18%~34%,说明丁氟螨酯对叶螨的防效能持续2周保持在59%~73%,而捕食螨的应用能够弥补化学防治不彻底的问题,同时减少了杀螨剂的使用次数。联防一区(先施用丁氟螨酯+第9 d再释放捕食螨)的防效均高于联防二区(先释放捕食螨+第9 d再施用丁氟螨酯)的防效,说明先化学防治压低叶螨基数后,间隔1周左右进行生物防治的处理方式能最大限度保证捕食螨的安全且防效最优。

丁氟螨酯与双尾新小绥螨联合应用的效果均比单独化学防治和单独生物防治的效果好,减少了化学药剂的使用以及提高了生物防治效能。此结果与乔岩等[13]联合应用丁氟螨酯1 500倍液与智利小植绥螨对草莓二斑叶螨的防治效果2周内都在90.00%以上基本一致。

研究仅测定了3种杀螨剂对土耳其斯坦叶螨雌成螨和双尾新小绥螨雌成螨的毒力,对其他螨态的毒性未做系统研究。丁氟螨酯对双尾新小绥螨毒性较低,但对双尾新小绥螨捕食作用的影响还有待进一步系统研究。

4 结 论

丁氟螨酯对双尾新小绥螨的安全性以及对土耳其斯坦叶螨的防效均优于螺螨酯和炔螨特。丁氟螨酯与双尾新小绥螨在田间联合应用能发挥良好的控害效果。

在棉叶螨发生较轻时,优先选择双尾新小绥螨进行防治,防效如果受到影响,可再施用丁氟螨酯2 000倍液。棉叶螨发生较重时,可先施用丁氟螨酯2 000倍液压低棉叶螨基数,再释放双尾新小绥螨,或者2周左右第2次施用丁氟螨酯2 000倍液。也可以2次释放双尾新小绥螨。

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