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田间烟粉虱种群对5种杀虫剂的抗性监测

2021-06-15郑慧新张友军

中国蔬菜 2021年5期
关键词:噻虫嗪烟粉吡虫啉

谈 星 郑慧新 季 尧 谢 文 张友军*

(1 湖南农业大学植物保护学院,湖南长沙 410128;2 中国农业科学院蔬菜花卉研究所,北京 100081)

烟粉虱〔Bemisia tabaci(Gennadius)〕属于半翅目粉虱科小粉虱属(Boykin &de Barro,2014;Chen et al.,2016),是一种世界性害虫,难以治理(Costa et al.,1993;Brown et al.,1995)。烟粉虱于20 世纪40 年代末期在我国首次报道,90 年代后期开始在部分地区暴发成灾,并迅速扩散(周尧,1949;张友军 等,2011;褚栋 等,2012),目前在国内各省市区几乎都有分布,并成为我国蔬菜、棉花、花卉等经济作物上最主要的害虫之一。烟粉虱主要通过直接刺吸植物汁液、分泌蜜露诱发煤污病以及传播植物双生病毒等方式危害作物,给农业生产造成巨大的经济损失(Zhao et al.,2016)。其寄主范围广,繁殖能力强,繁殖速度快,同一作物、同一时间常出现各种虫态,这些都增加了烟粉虱防治的难度(Paul et al.,2011;Czosnek &Ghanim,2015;Sims et al.,2017)。

目前国内外对烟粉虱的防治手段主要为化学防治,然而长期依赖化学农药的单一防治手段,以及化学农药的高频率使用等使得烟粉虱对杀虫剂的抗药性水平逐年升高。早在1983 年就有报道苏丹棉花上的烟粉虱对久效磷和乐果等农药产生了抗药性,之后世界各地陆续报道了烟粉虱对有机磷、有机氯、氨基甲酸酯和拟除虫菊酯类杀虫剂等产生不同程度的抗药性(何玉仙和黄建,2005;Basit,2009)。在我国,烟粉虱的抗药性问题同样日趋严重,监测数据表明烟粉虱对其主要的防治药剂均产生了不同程度的抗药性。王少丽等(2011)报道了湖南和北京两个地区的田间烟粉虱对多种杀虫剂产生了较高的抗药性,其中北京地区的烟粉虱对吡虫啉的抗性倍数超过了20 倍,湖南长沙地区的烟粉虱对吡虫啉的抗性倍数超过了70 倍。杨鑫等(2014)的生测结果显示,山东济南和湖南长沙地区的烟粉虱种群对毒死蜱的LC50分别达到了1 017.37 mg · L-1和1 550.75 mg · L-1,且湖南长沙地区的烟粉虱种群对联苯菊酯的LC50也达到了1 138.44 mg · L-1。福建省多个地区的烟粉虱对溴氰虫酰胺和氟啶虫胺腈达到中等抗性水平(Yao et al.,2017)。湖南、湖北两个地区的烟粉虱对噻虫嗪的敏感性逐年降低,2014 年两地的烟粉虱对噻虫嗪的LC50已分别达581.59 mg · L-1和574.41 mg ·L-1(Zheng et al.,2017)。鉴于烟粉虱的抗药性问题日益突出,本试验使用5 种杀虫剂对2019 年采集的我国6 个省市的烟粉虱种群进行抗性监测,旨在了解我国各地区烟粉虱种群的抗药性情况,为田间烟粉虱的有效防治提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 供试昆虫

野外供试Q 型生物型烟粉虱种群于2019 年4—10 月采集自广西、浙江、湖南、陕西、新疆、北京等地田间,并在当地开展毒力测定试验(表1)。室内Q 型生物型敏感种群(LAB-Q)为2009 年采自北京地区一品红植物上的种群。噻虫嗪、阿维菌素以及溴氰虫酰胺对该敏感种群的毒力测定结果前期已经发表(Xie et al.,2014)。

表1 野外供试烟粉虱种群来源

1.2 供试杀虫剂

10%吡虫啉可湿性粉剂,东莞市瑞德丰生物科技有限公司产品;25%噻虫嗪水分散粒剂,瑞士先正达作物保护有限公司产品;17%氟吡呋喃酮可溶液剂,拜耳作物科学有限公司产品;200 g · L-1溴氰虫酰胺悬浮剂,美国杜邦公司产品;1.8%阿维菌素乳油,瑞士先正达作物保护有限公司产品。

1.3 毒力测定方法

毒力测定采用指形管法,具体操作参照Feng等(2009)的方法。每种药剂配制5 个浓度,每个浓度4 次重复,每组试验设置一个清水对照。指形管为圆柱形无色透明玻璃管,管长7.5 cm,内径1.5 cm。药剂配好后,将直径1.5 cm 的圆形甘蓝叶片放入药液中浸泡10 s 后自然风干,用镊子将叶片放到指形管底部已经晾干的琼脂上且压紧。每个生测管接入30 头左右烟粉虱成虫(不分性别),然后用棉塞推至距离管底甘蓝叶片2 cm 处塞紧,生测管倒置于培养箱中〔温度(26 ± 1)℃、湿度70% ±10%、光照周期L/D=16 h/8 h〕。48 h 后检查、记录玻璃管内死虫数和活虫数,试虫不能正常活动或不动视为死亡。

1.4 数据处理与分析

生测结果采用PoloPlus 软件计算。计算各地烟粉虱种群对不同杀虫剂的LC50、95%置信区间、斜率以及标准误。

抗性倍数(RR)=田间烟粉虱种群所测LC50/室内烟粉虱敏感种群LC50

抗性水平分级参照刘凤沂等(2010)的分级标准:抗性倍数小于3.0 倍,为敏感水平;抗性倍数3.1~5.0倍,为敏感性下降;抗性倍数5.1~10.0倍,为低水平抗性;抗性倍数10.1~40.0 倍,为中等水平抗性;抗性倍数40.1~160.0 倍,为高水平抗性;抗性倍数160.0 倍以上,为极高水平抗性。

2 结果与分析

从表2 可以看出,6 个地区的烟粉虱对吡虫啉的抗性水平总体较高,但是不同地区之间抗性水平差异较大。湖南长沙地区和新疆和田地区的烟粉虱种群抗性倍数分别为113.14 倍和53.22 倍,均属高水平抗性,其他4 个地区的抗性水平处于14.74~24.89 倍之间,属中等水平抗性。6 个地区的烟粉虱种群对噻虫嗪的抗性水平均处于或低于低水平抗性,但LC50均较高,其中湖南长沙地区烟粉虱种群对噻虫嗪的LC50最高,为609.29 mg · L-1(表3)。6 个地区的烟粉虱种群对氟吡呋喃酮、阿维菌素以及溴氰虫酰胺的抗性倍数均小于3.0 倍,处于敏感水平(表4~6)。

表2 田间烟粉虱对吡虫啉的抗药性监测结果

表3 田间烟粉虱对噻虫嗪的抗药性监测结果

表4 田间烟粉虱对氟吡呋喃酮的抗药性监测结果

比较不同地区的烟粉虱种群对同一药剂的抗性水平结果显示,湖南长沙、北京昌平和新疆和田3 个地区的烟粉虱种群对6 种药剂的抗性倍数相对较高。

表5 田间烟粉虱对阿维菌素的抗药性监测结果

表6 田间烟粉虱对溴氰虫酰胺的抗药性监测结果

3 讨论与结论

目前,化学农药仍是防治烟粉虱的主要手段。吡虫啉和噻虫嗪等新烟碱类杀虫剂是防治烟粉虱的常用药剂,但是因吡虫啉、噻虫嗪及啶虫脒等多种新烟碱类杀虫剂之间存在明显的交互抗性(王震宇,2011),加之不科学的使用方式导致烟粉虱对此类药剂迅速产生抗性,且抗性水平逐渐递增。在室内分别采用吡虫啉和噻虫嗪对烟粉虱进行抗性筛选30 代和36 代后,烟粉虱对这两种药剂的抗性倍数分别达490 倍和60 倍(Feng et al.,2009;Wang et al.,2009)。本实验室前期研究结果也表明烟粉虱对新烟碱类杀虫剂的抗性增长速度较快,其中2014 年山东和山西两个地区烟粉虱对噻虫嗪的抗性倍数分别达到了2012 年的3.0 倍和5.9 倍(Zheng et al.,2017)。本试验结果表明,6 个地区的烟粉虱种群对吡虫啉的抗性较高,对吡虫啉的抗性倍数最高达113.14 倍(湖南长沙),最低为14.74 倍(广西南宁)。6 个地区的烟粉虱种群对噻虫嗪的抗性倍数不高,可能是用于测定噻虫嗪敏感基线的种群敏感度不够。湖南长沙、陕西安康、北京昌平和新疆和田的烟粉虱种群的LC50均超过400 mg · L-1,从LC50值来看噻虫嗪对烟粉虱的毒杀活性很弱。由此,在防治田间烟粉虱的过程中不推荐使用吡虫啉和噻虫嗪。

氟吡呋喃酮是拜耳作物科学有限公司研发的一种新型新烟碱类杀虫剂,兼具高效、对环境友好、对蜜蜂安全等特点,目前还没有氟吡呋喃酮与吡虫啉和噻虫嗪等其他新烟碱类杀虫剂之间存在交互抗性的相关报道(Jeschke et al.,2015;Joshua et al.,2016)。褚栋和张友军(2018)通过室内生测发现氟吡呋喃酮对海南多个地区的烟粉虱种群具有非常强的毒杀活性。陈敏等(2017)通过田间药效试验发现氟吡呋喃酮对烟粉虱有良好的防治效果且持效期较长。本试验发现同一个供试烟粉虱种群尽管对吡虫啉和噻虫嗪具有一定程度的抗性,但对氟吡呋喃酮仍然敏感。因此,在目前因烟粉虱抗药性发展而导致吡虫啉和噻虫嗪等新烟碱类杀虫剂防治效果下降的情况下,氟吡呋喃酮不失为防治烟粉虱的理想药剂。

阿维菌素主要用来防治植物线虫病害、螨类和鳞翅目害虫,在对烟粉虱防治过程中鲜有使用(Sheikh &Sayed,2015;Mushtaq et al.,2018)。本试验结果显示6 个地区的烟粉虱种群对阿维菌素皆处于敏感水平,与Zheng 等(2017)的监测结果一致。这表明阿维菌素可以作为替代药剂用于防治田间烟粉虱。另外,本试验发现6 个地区的烟粉虱种群对溴氰虫酰胺的抗性倍数均小于1,这与作为毒力比较的室内种群对溴氰虫酰胺的敏感度不够高有关。在Wang 等(2018)的研究中,溴氰虫酰胺对其敏感种群毒力测定的LC50仅为1.57 mg · L-1,若与该数值相比,本试验中6 个地区烟粉虱种群的抗药性非常明显,如湖南长沙地区的烟粉虱种群对溴氰虫酰胺的抗性倍数达到了38.38 倍,已经接近高水平抗性,而抗性水平最低的陕西安康烟粉虱种群对溴氰虫酰胺的抗性倍数为5.63 倍,也达到了低水平抗性。从各地区烟粉虱种群的LC50来看,溴氰虫酰胺对6 个地区的供试烟粉虱种群总体上具有较强的毒杀活性,柳洋(2015)和Zheng 等(2017)研究发现,溴氰虫酰胺对烟粉虱的卵和若虫同样具有较高的毒杀活性。因此目前在防治烟粉虱时溴氰虫酰胺也可作为一种优先选择的药剂。

不同地区的烟粉虱种群对杀虫剂抗药性的产生与变化与本地区烟粉虱的发生程度和用药历史密切相关(褚栋和张友军,2018)。本试验采用5 种杀虫剂对6 个地区的烟粉虱进行了抗性监测,结果表明不同地区烟粉虱对5 种杀虫剂的抗性水平均存在一定的差异,湖南长沙、北京昌平和新疆和田3个地区的烟粉虱对5 种杀虫剂的抗性相对较高,因此在防治烟粉虱的过程中应从当地实际情况出发,合理科学地选择和使用杀虫剂,同时注意药剂的轮换和复配,以最大程度地发挥杀虫剂的作用,最大限度地抑制不同地区烟粉虱对不同杀虫剂的抗性的提升。

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