不同杀虫剂对铜绿丽金龟的室内毒力测定及混配增效药剂筛选
2020-08-25何发林乔治华姚向峰于灏泳孙石昂李向东张吉旺姜兴印
何发林 乔治华 姚向峰 于灏泳 孙石昂 李向东 张吉旺 姜兴印
摘要 为了筛选出对蛴螬具有增效作用的复配药剂组合,室内采用浸虫法测定了多个复配剂对铜绿丽金龟2龄幼虫的联合毒力,并用共毒因子法与共毒系数法相结合评价了复配组合的联合作用。结果表明,氯虫苯甲酰胺与硫双威、毒死蜱、噻虫胺、氟虫腈、联苯菊酯、吡虫啉、高效氯氟氰菊酯分别按9∶2、5∶1、3∶4、9∶25、18∶5、1∶3、18∶23复配时增效作用最显著,其共毒系数分别为169、248、335、144、195、185、184;高效氯氟氰菊酯与噻虫胺按15∶2复配时增效作用最明显,共毒系数为166;联苯菊酯与硫双威、吡虫啉分别按5∶2、5∶9复配时增效作用最显著,共毒系数分别为216、244。
关键词 铜绿丽金龟; 复配; 共毒因子; 共毒系数
中图分类号: S 433.5
文献标识码: B
DOI: 10.16688/j.zwbh.2019191
Co-toxicity of different insecticides against Anomala corpulenta and
screening of synergistic agents mixed with different insecticides
HE Falin, QIAO Zhihua, YAO Xiangfeng, YU Haoyong, SUN Shiang,
LI Xiangdong, ZHANG Jiwang, JIANG Xingyin*
(College of Plant Protection, Key Laboratory of Pesticide Toxicology and Application Technique of
Shandong Province, Shandong Agricultural University, Taian 271018, China)
Abstract
In order to screen out the complex insecticides with synergistic effect on grubs, the combined toxicity of multiple compounding agents against the 2nd-instar of the Anomala corpulenta was determined by the method of immersing the insects. The combined effects of compound combinations were evaluated using co-toxicity factor method and co-toxicity coefficient method. The results revealed that the mixtures of chlorantraniliprole with thiodicarb, chlorpyrifos, clothianidin, fipronil, bifenthrin, imidacloprid and lambda-cyhalothrin at the ratio of 9∶2, 5∶1, 3∶4, 9∶25, 18∶5, 1∶3 and 18∶23,respectively, showed significant synergistic effect, with the co-toxicity coefficients (CTCs) of 169, 248, 335, 144, 195, 185 and 184, respectively. The mixtures of lambda-cyhalothrin and clothianidin (15∶2) showed the highest synergism with the CTC of 166, and the CTC of the mixtures of bifenthrin with thiodicarb and imidacloprid at the ratios of 5∶2 and 5∶9 were 216 and 244, respectively.
Key words
Anomala corpulenta; combination of pesticides; co-toxicity factor; co-toxicity coefficient
地下害蟲是国内外公认的难以预测和防治的重大害虫,主要为害农作物幼苗、根系及块茎等[1]。蛴螬为鞘翅目金龟甲总科幼虫的统称,是地下害虫中最大的类群,也是造成损失最大、危害最重的种类[2]。金龟甲幼虫与成虫均能造成严重危害,幼虫主要取食多种作物的地下根茎及荚果,造成作物枯萎死亡;而成虫则取食农作物、果树和林木等叶片,导致芽残叶破,甚至光枝秃秆[3],严重影响农产品的品质与产量。据调查统计,植物地下部分受害有86%是由金龟甲幼虫为害造成的[4-5],目前化学药剂是防治金龟甲的主要手段,其中以防治幼虫为主[6]。
为害农作物的金龟甲种类有10多种,种类因地而异,主要有丽金龟和鳃金龟两类[5]。其中铜绿丽金龟Anomala corpulenta、华北大黑鳃金龟Holotrichia oblita、暗黑鳃金龟H.parallela是为害花生的优势种群[7],其中以铜绿丽金龟的发生量最大、为害最严重[8]。近年来, 由于全球气候变暖、农业种植制度(免耕浅耕技术、轮作制度、单粒播种、覆膜种植等)以及生态环境治理力度加大(环境绿化、退耕还林等)等,为蛴螬提供了隐蔽的繁殖场所及有利的取食、栖息场所,造成虫源积累量大,导致蛴螬的为害呈逐年加重趋势[9-10]。
随着一些高毒和高残留农药(有机磷类、氨基甲酸酯类等)的限用与禁用,当前很多药剂对蛴螬的防治效果都不理想[11]。因此,筛选低毒、高效、低残留的农药来防治蛴螬显得尤为重要。氯虫苯甲酰胺是由美国杜邦公司开发的第一代双酰胺类杀虫剂。研究证实,氯虫苯甲酰胺对花生田蛴螬也有较好的防治效果[12]。由于该药剂作用机制独特,对哺乳动物低毒,与常规杀虫剂无交互抗性[13],但是广泛应用后害虫产生抗药性的风险也在逐步增加,许多鳞翅目害虫已对其产生了严重的抗药性[14]。因此,研究农药复配制剂对于延长新农药品种使用寿命、延缓抗性产生、提高药效、扩大防治谱、保证环境安全和降低防治成本等具有重要的意义[15]。
为筛选出对蛴螬具有增效作用的复配药剂组合,并明确其在不同配比下的联合作用效果,本研究在测定氯虫苯甲酰胺等8种药剂对铜绿丽金龟2龄幼虫室内毒力的基础上,采用等效线法设置配比,并以共毒因子法进行定性筛选与共毒系数法进行定量分析相结合筛选出具有增效活性的配方组合,明确其最佳复配比例及联合毒力效果,旨在为田间蛴螬防治药剂的合理选用提供依据。
1 材料与方法
1.1 虫源
供试铜绿丽金龟采自山东宁阳花生田。饲养方法参照河北省沧州地区农科所的人工饲养方法[16],将用黑光灯诱集到的蛴螬成虫置于饲养盒(80 cm×60 cm×50 cm)中,饲养盒下部放有10~15 cm土壤(系蟲源采集地土壤),保持土壤湿度为15%~18%,再覆盖一层杂草或谷糠作为保护和活动层,饲养盒用尼龙网密封以防止成虫逃逸,将饲养盒放入温度(25±1)℃、湿度70%、光周期L∥D=16 h∥8 h的人工智能养虫室中。每天更换新鲜的榆树叶片作为饲料,检查成虫产卵情况,并收集当天产的卵。挑选健康的同一日龄卵,放在装有相同湿度土壤的幼虫饲养盒(60 cm×40 cm×25 cm)中,孵化的幼虫饲喂马铃薯块茎。挑选出大小一致的2 龄初幼虫作为供试虫源。
1.2 供试药剂
供试杀虫剂均为原药,包括95.3%氯虫苯甲酰胺(chlorantraniliprole),上海杜邦农化有限公司;95%硫双威(thiodicarb),江苏龙灯化学有限公司;97%毒死蜱(chlorpyrifos),利尔化学股份有限公司;98%噻虫胺(clothianidin),山东海利尔化工有限公司;97%氟虫腈(fipronil),海利尔药业集团股份有限公司;96%联苯菊酯(bifenthrin),山东省联合农药工业有限公司;96%吡虫啉(imidacloprid),山东潍坊润丰化工股份有限公司; 96%高效氯氟氰菊酯(lambda-cyhalothrin),山东潍坊润丰化工股份有限公司;溶剂:99%丙酮,天津大茂化学试剂厂;乳化剂:TritonX-100,北京雅安达生物技术有限公司。
1.3 试验方法
1.3.1 单剂毒力测定
室内毒力测定采用浸虫法。将供试药剂用丙酮配制成母液,再用0.05%的TritonX-100水溶液将药剂等比稀释至试验浓度。挑取健康活泼、生理状态一致的铜绿丽金龟2龄幼虫至浸虫器中,在药液中浸渍30 s用吸水纸吸去多余的药液,放入装有大小一致马铃薯块茎饲料的指形管(直径1.8 cm,长8 cm)中,用棉塞封口。每处理重复4次,每重复30头试虫,以0.05%的TritonX-100水溶液作对照。
处理后试虫的饲养条件:将处理试虫置于温度(25±1)℃、相对湿度(70±10)%、无光照的条件下饲养,5 d后检查死亡虫数,用毛笔轻触虫体不动,或不能正常爬行者视为死亡。
1.3.2 共毒因子的测定
采用Mansour等[17]的共毒因子法定性筛选出共毒因子大于20的增效配比。假设经毒力测定A、B两单剂的致死中浓度分别为a和b,选择具有增效作用的5个配比,这5个配比即为等效线法中相加作用线的六等分点,可表示为a/5b、a/2b、a/b、2a/b、5a/b。这5个配比混剂的浓度分别为(a+5b)/6、(a+2b)/3、(a+b)/2、(2a+b)/3、(5a+b)/6,通过共毒因子法评价A+B混剂的增效作用。具体配制方法是将各单剂配制成致死中浓度药液,再按体积比1∶5、1∶2、1∶1、2∶1、5∶1混合即得不同配比混剂药液,用于初步评价氯虫苯甲酰胺与7种药剂按不同比例复配的联合作用及其他药剂复配的联合作用。
共毒因子=(实测死亡率-理论死亡率)/理论死亡率×100,共毒因子>20表示有增效作用;-20≤共毒因子≤20表示相加作用;共毒因子<-20表示拮抗作用。生物测定方法同1.3.1。
1.3.3 共毒系数的测定
以共毒因子法筛选出共毒因子大于20的配比作参考,并在该配比范围内进一步细化配比,再根据死亡率设置5~7个浓度梯度测定其对铜绿丽金龟2龄幼虫的联合毒力,求出LC50及线性回归方程,参照Sun等[18]的共毒系数法计算出共毒系数(CTC),筛选出共毒系数大于120的最佳增效配比。
相对毒力指数(TI)=(标准药剂LC50/供试药剂LC50)×100;
混剂实际毒力指数(ATI)=(标准药剂LC50/混剂LC50)×100;
混剂理论毒力指数(TTI)=TI(A)×药剂A在混剂中百分含量+TI(B)×药剂B在混剂中的百分含量;
共毒系数(CTC)=(混剂实际毒性指数ATI/混剂理论毒性指数TTI)×100,共毒系数大于120为增效作用;80~120为相加作用;小于80为拮抗作用。计算共毒系数时使用复配组合中LC50较大的单剂为标准杀虫剂。生物测定方法同1.3.1。
1.4 数据处理
根据蛴螬的存活情况,不同药剂处理间的死亡率用Abbotts公式校正,计算出死亡率,采用DPS 8.01软件和 Microsoft Excel 2010软件对数据进行统计分析,得出毒力回归方程、致死中浓度LC50、95%置信区间(95%CI)、相关系数r、相对毒力指数(TI)及相关参数。
2 结果与分析
2.1 单剂毒力测定结果
8种杀虫剂对铜绿丽金龟2龄幼虫毒力测定结果(表1)表明,硫双威的毒力最高,其LC50为0.368 4 mg/L,高效氯氟氰菊酯的毒力最低,其LC50为23.339 5 mg/L,氯虫苯甲酰胺的LC50为8.953 1 mg/L,毒力大小顺序为:硫双威>毒死蜱>噻虫胺>氟虫腈>联苯菊酯>氯虫苯甲酰胺>吡虫啉>高效氯氟氰菊酯。
2.2 共毒因子法定性筛选结果
试验结果(表2)表明:在试验的10个复配组合中,共毒因子大于20的组合共有19组,其中分别为氯虫苯甲酰胺与硫双威9∶2、45∶4复配,与毒死蜱3∶1、15∶2、15∶1复配,与噻虫胺9∶10复配,与氟虫腈9∶25、18∶5、9∶1复配,与联苯菊酯18∶5、9∶1复配,与吡虫啉1∶2复配,与高效氯氟氰菊酯9∶115、18∶23复配;高效氯氟氰菊酯与噻虫胺23∶2复配;联苯菊酯与硫双威5∶2、25∶2复配,与吡虫啉5∶18、5∶9复配。
2.3 共毒系数法定量筛选结果
在共毒因子法定性筛选最佳配比组合的基础上,进一步通过共毒系数法测定不同配比组合的增效作用。由共毒系数法定量筛选的结果(表3)可知,在所设配比中,氯虫苯甲酰胺与硫双威3∶1、9∶2、45∶4复配时共毒系数大于120,表现出增效作用,配比15∶2表现为相加作用,15∶1为拮抗作用;与毒死蜱3∶1、5∶1、15∶1复配时共毒系数大于120,表现出增效作用,配比15∶2表现为相加作用,10∶1为拮抗作用;与噻虫胺3∶4、9∶10复配时共毒系数大于120,表现出增效作用,配比1∶2、1∶1、3∶2表现为相加作用;与氟虫腈9∶25、18∶5复配时共毒系数大于120,表现出增效作用,配比3∶5、9∶1表现为相加作用,6∶1为拮抗作用;与联苯菊酯3∶1、18∶5、9∶1复配时共毒系数大于120,表现出增效作用,配比6∶1表现为相加作用,10∶1为拮抗作用;与吡虫啉1∶3、1∶2复配时共毒系数大于120,表现出增效作用,配比1∶4、3∶4、4∶5表现为相加作用;与高效氯氟氰菊酯18∶23、1∶1复配时共毒系数大于120,表现出增效作用,配比9∶115、9∶10表现为相加作用,3∶50为拮抗作用。
高效氯氟氰菊酯与噻虫胺15∶2、23∶2复配时共毒系数大于120,表现出增效作用,配比10∶1、25∶2表现为相加作用,15∶1为拮抗作用。联苯菊酯与硫双威3∶2、5∶2复配时共毒系数大于120,表现出增效作用,配比25∶2表现为相加作用,5∶1、20∶1为拮抗作用;与吡虫啉5∶18、5∶9复配时共毒系数大于120,表现出增效作用,配比1∶3、2∶3表现为相加作用,1∶6为拮抗作用。
3 结论与讨论
双酰胺类杀虫剂防治靶标害虫具有速效性与持效性兼容、高效低毒、环境友好等特点[19]。刘顺通等[20]的研究结果表明,可用 35%氯虫苯甲酰胺WG来防治花生田蛴螬,但其研究未涉及药剂的混配。李耀发等[21]测定了18种杀虫剂对华北大黑鳃金龟和铜绿丽金龟的毒力,但未涉及药剂的复配筛选工作。其他试验也很少涉及药剂筛选[22-23]。而对现有杀虫剂进行科学合理的混配已经成为抗药性治理和害虫综合防治的有效手段。
Sun等的共毒系数法[18]是国内常用的测定农药混用联合作用的主要方法[24],该方法可以判断混配药剂是否具有增效作用和增效程度。但是该方法工作量大,所需供试虫量大,测定结果难以得到最佳的配比,已不适用于评价农药联合作用,难以指导生产和应用[25]。而本试验采用共毒因子与共毒系数相结合的方法来评价农药的联合作用,首先利用共毒因子法对大量配比进行定性筛选,然后采用共毒系数法对共毒因子中大于20的配比组进行定量筛选,得到具有增效作用的最佳配比和各配比的增效程度。该方法省时、省工、省材料,又能得到最佳配比和增效程度。但也有研究表明,用共毒系数法对共毒因子大于20的复配组合筛选时却没有增效作用[26-27]。本试验也出现了这种情况,这可能是由于共毒因子筛选只具有定性作用,所以筛选的共毒因子大于20的配方没有增效作用。
本试验测定了氯虫苯甲酰胺等8种药剂对铜绿丽金龟2龄幼虫的毒力,求得其LC50。在此基础上,采用等效线法设置配比,通过共毒因子法筛选出大于20的配比组合,进一步细化配比,通过共毒系数法筛选出共毒系数大于120的最佳复配组合,其中具有增效作用的配比共有23组。研究结果将为防治蛴螬复配剂配方的筛选和抗性治理提供理论基础,有关氯虫苯甲酰胺与几种药剂复配对蛴螬的田间应用效果,有待进一步试验验证。
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(责任编辑:杨明丽)