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鱼藤酮与3种新烟碱类杀虫剂桶混对烟粉虱和烟蚜的联合毒力

2021-11-15毛晓红曹长代白婷婷张秀霞张安盛

中国农学通报 2021年30期
关键词:噻虫啉噻虫胺烟蚜

毛晓红,陈 鹏,曹长代,白婷婷,张秀霞,张安盛

(1山东省农业科学院植物保护研究所/山东省植物病毒学重点实验室,济南 250100;2山东日照烟草有限公司,山东日照 276826)

0 引言

烟粉虱Bemisiatabaci(Gennadius)和烟蚜Myzus persicae(Sulzer)均是危害山东烟草的重要害虫。烟粉虱属同翅目,粉虱科[1];烟蚜属同翅目,蚜科[2]。2种害虫都是通过汲取植物汁液,导致烟株生长缓慢;均可分泌蜜露,并诱发煤烟病;均会传播病毒病等多种病害,严重影响烟叶的质量,造成严重的经济损失[3-5]。

自2000年以来,山东烟区烟粉虱危害严重[6-7],且常年与烟蚜混合发生[8]。近年来,烟草生产中对烟粉虱和烟蚜的防治上存在用药单一、随意桶混等现象,不仅防控效果差,而且还导致烟粉虱和烟蚜抗药性增强、烟叶农药残留超标、品质下降等后果。研究结果表明,烟粉虱对有机磷类等农药已产生抗药性[9],烟蚜对有机磷类[10]、拟除虫菊酯类[11-14]等农药也产生不同程度的抗药性,严重影响了人们身体健康,同时也引发一系列的环境、生态和社会问题。

鱼藤酮属于无公害农药范畴,是一种广谱性植物源杀虫剂,对800多种害虫具有防治效果[15]。鱼藤酮主要是通过影响昆虫的呼吸作用起到杀虫的作用,其作用位点较多,能很好的克服害虫的抗药性[15-16]。鱼藤酮具有完善的降解机制,降解彻底,无残留,对环境影响小,对哺乳动物低毒,对害虫的天敌和农作物安全[17]。新烟碱类杀虫剂是一类后突触烟碱乙酰胆碱受体(nAChRs)激动剂,主要作用于昆虫神经后突触烟碱乙酰胆碱受体。新烟碱类杀虫剂具有较高的杀虫活性,但对哺乳动物低毒,与其他杀虫剂很少或无交互抗性。烟草生产过程中,烟粉虱和烟蚜繁殖能力强,危害较为严重,常规的药剂已经难以对2种害虫都起到较好的防治效果。

本研究的目的是通过测定室内鱼藤酮与新烟碱类药剂(噻虫嗪、噻虫胺、噻虫啉)对烟粉虱和烟蚜的联合毒力,并测定桶混药剂应用于田间的实际效果,从而筛选出对烟粉虱和烟蚜防治具有增效作用的桶混比例,为田间烟粉虱和烟蚜的共同防治提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 仪器设备

人工气候箱:型号RXZ型,宁波江南仪器制造厂生产,温度(25±1)℃、相对湿度70%±5%、光照L:D=16:8;养虫盒:直径6 cm,高7 cm,盒盖有直径1.5 cm×1.5 cm十字型通气孔;

直行管:直径2.4 cm,高10 cm。

1.2 材料

1.2.1 供试药剂 供试药剂为6%鱼藤酮微乳剂(北京三浦百草绿色植物制剂有限公司)、20%噻虫胺悬浮剂(河北威远生化农药有限公司)、2%噻虫啉微囊悬浮剂(山东国润生物农药有限责任公司)、25%噻虫嗪水分散粒剂(先正达(苏州)作物保护有限公司),以上产品均为市场购买。

1.2.2 供试虫源 烟粉虱成虫和烟蚜成蚜均采自山东省农业科学院植物保护研究所温室内的烟草植株(烟草均未接触任何农药)。

1.2.3 供试作物 供试烟草品种为‘NC55’。

1.3 方法

1.3.1 毒力测定 采用叶片浸渍法。在预试验基础上,将供试药剂用蒸馏水稀释成7~8个系列浓度,用来测定单剂致死中浓度(LC50);假设经毒力测定后鱼藤酮LC50为a,噻虫胺、噻虫嗪、噻虫啉LC50为b,将鱼藤酮分别与噻虫胺、噻虫嗪、噻虫啉按有效成分质量比为a:9b、3a:7b、5a:5b、7a:3b、9a:b配成组分不同的桶混组合,按上述方法稀释成7~8个系列浓度,用来测定不同药剂桶混的LC50。

烟粉虱毒力测定:用直径为2.4 cm打孔器将新鲜烟草叶片打成叶碟,在药液中浸药10 s(以浸清水为空白对照),将叶片置于吸水纸上晾干后,用镊子夹入事先加入1 mL琼脂的玻璃管中,每管1片;将供试烟粉虱成虫吸入吸虫器,移入玻璃管中,每处理重复4次(以清水浸叶为空白对照,每次重复30~40头。用棉塞将玻璃管封口后倒置于人工气候箱中,48 h后检查烟粉虱死亡数量,以毛笔尖轻触虫体不能爬动者视为死亡。

烟蚜毒力测定:将带有无翅成蚜的叶片(或嫩茎)用镊子夹住,剔除僵蚜、有翅蚜、若蚜,在药液中浸泡10 s(以浸清水为空白对照),用滤纸吸取多余药液并晾干,而后放入垫有湿润滤纸的养虫盒中,盒盖封口。将养虫盒放入人工气候箱中,48 h后观察并记录烟蚜死亡和存活数量。每处理重复4次,每次重复供试烟蚜30~35头。

1.3.2 田间药效试验

(1)试验地概况

试验地为山东省日照市莒县棋石镇龙家官庄村(35.84°N,118.92°E)烟田,烟草品种为‘NC55’。烟草种植时间为2019年4月29日,株行距为120 cm×50 cm,种植密度18000~21000株/hm2。

(2)试验处理

根据室内筛选的对烟粉虱和烟蚜均具有增效效果的桶混组合进行田间试验。

6%鱼藤酮微乳剂与20%噻虫胺悬浮剂桶混比例3:20,13:25,14:25时,其防治烟粉虱每hm2制剂用量分别为54mL和45mL,108mL和26mL,113mL和25mL;其防治烟蚜每hm2制剂用量分别为26 mL和22 mL,54 mL和13 mL,58 mL和12 mL。

6%鱼藤酮微乳剂与25%噻虫嗪水分散粒剂桶混比例63:10,133:1时,其防治烟粉虱每hm2制剂用量分别为141 mL和5 g,67 mL和0.57 g;其防治烟蚜每hm2制剂用量分别为71 mL和2.6 g,158 mL和0.29 g。

(3)喷药时间与用水量

几种药剂桶混防治烟粉虱用药时间:2019年7月14日;其防治烟蚜用药时间:2019年6月18日;用水量900 kg/hm2。

(4)调查方法和时间

试验每小区采取5点取样法,每小区取样10株烟草;药前调查虫口基数,药后1、3、7、10天调查残存活虫数。

1.4 数据处理与分析

用SPSS计算各处理LC50,用孙云沛法[18]计算药剂组合物共毒系数(CTC),混剂实际毒力指数(ATI),混剂理论毒力指数(TTI),毒力指数(TI),分别见公式(1)、(2)、(3)、(4)。

式中共毒系数大于120,为增效作用;共毒系数为80~120,为相加作用;共毒系数小于80为拮抗作用。

田间试验结果采用邓肯氏新复极差法进行方差分析,计算更正防效。见公式(5)、(6)。

2 结果与分析

2.1 室内毒力测定结果

各药剂对烟草烟粉虱和烟蚜的毒力测定结果(表1)表明,不同药剂对烟粉虱和烟蚜的毒力存在差异性。4种药剂对烟粉虱毒力大小顺序为:噻虫嗪>噻虫啉>噻虫胺>鱼藤酮,其中,噻虫嗪毒力最高,LC50值为0.764 mg/L;其次为噻虫啉0.917 mg/L;噻虫胺、鱼藤酮毒力低LC50值分别为9.417、12.287 mg/L。4种药剂对烟蚜毒力大小顺序为:噻虫啉>鱼藤酮>噻虫嗪>噻虫胺,噻虫啉毒力最高,LC50值为0.761 mg/L;其次鱼藤酮、噻虫嗪毒力相近,LC50值分别是2.626、2.993 mg/L;噻虫胺毒力最低,LC50值是4.228 mg/L。

表1 几种药剂对烟粉虱和烟蚜室内毒力测定结果

2.2 几种药剂组合物对烟粉虱的室内联合毒力测定结果

由表2可见,鱼藤酮与噻虫胺桶混中,当鱼藤酮与噻虫胺组分比分别为3:20、14:25、13:25、76:23时,桶混药剂对烟粉虱均具有明显的增效作用,其CTC分别为167.14、120.47、154.58和154.27;组分比为12:1时,对烟粉虱的CTC仅为78.73(小于80),呈拮抗作用。鱼藤酮与噻虫啉桶混,按有效成分57:10、67:5和31:1配比对烟粉虱的CTC分别为144.64、151.12和166.47,有增效作用;按有效成分3:2和120:1配比对烟粉虱的CTC分别为92.95和109.06,具有相加作用。鱼藤酮与噻虫嗪桶混时,当鱼藤酮与噻虫嗪组分比分别为63:10、74:3、57:1、133:1和512:1时,对烟粉虱均具有明显的增效作用,CTC分别为 155.99、166.00、158.49、138.29和220.57。

表2 鱼藤酮与3种新烟碱类杀虫剂对烟粉虱的室内联合毒理测定

2.3 几种药剂组合物对烟蚜的室内联合毒力测定结果

鱼藤酮与噻虫胺桶混(表3),当鱼藤酮与噻虫胺组分比为3:20、14:25和13:25时,对烟蚜具有明显的增效作用,CTC分别为293.81、1001.76和167.93;当组分比为76:25时,对烟蚜有相加作用,CTC为92.33;当组分比为12:1时,对烟蚜有拮抗作用,CTC为38.91。鱼藤酮与噻虫啉桶混(表3),按有效成分120:1配比的CTC为179.18,对烟蚜具有增效作用;按有效成分3:2、57:10、67:5和31:1配比的CTC为34.50~68.03,均小于80,对烟蚜具有拮抗作用。鱼藤酮与噻虫嗪桶混,组分比分别为63:10和133:1时,对烟蚜的CTC分别为531.55和132.22,具有增效作用;组分比为61:25时,对烟蚜的CTC为114.94,具有相加作用;组分比分别为7:3和9:1时,对烟蚜的CTC分别为75.53和56.76,具有拮抗作用。

表3 鱼藤酮与3种新烟碱类杀虫剂对烟蚜的室内联合毒理测定

2.4 田间药效试验结果

通过室内毒力测定结果发现,当鱼藤酮与噻虫胺组分比为3:20、14:25和13:25,与噻虫嗪组分比为63:10和133:1时,桶混药剂对烟粉虱和烟蚜同时具有增效作用,但与噻虫啉桶混未见有共同增效作用的配比。将选出的5种对烟粉虱和烟蚜有共同增效作用的桶混药剂组合进行田间药效试验,田间防效见表4、5。

表4 鱼藤酮与噻虫胺桶混对烟粉虱的田间防治效果

续表4

表5 鱼藤酮与噻虫嗪桶混对烟粉虱和烟蚜的田间防治效果

由表4可见,药后1~10天调查,6%鱼藤酮微乳剂与20%噻虫胺悬浮剂3个比例的桶混的试验中,药后1天对烟粉虱的更正防效在70%以上,对烟蚜的更正防效均在80%以上,对烟粉虱和烟蚜的速效性显著优于6%鱼藤酮微乳剂单剂速效性。药后3天和7天,3个比例的桶混对烟粉虱和烟蚜的防效均在90%以上。药后10天,3个比例的桶混对烟粉虱的防效在88%以上,其对烟蚜的防效在93%以上,3个比例的桶混对烟粉虱和烟蚜的防治持效性显著优于20%噻虫胺悬浮剂单剂。

由表5可见,6%鱼藤酮微乳剂与25%噻虫嗪水分散粒剂2个比例的桶混的试验中,药后1天对烟粉虱的更正防效在74%以上,对烟蚜的更正防效均在81%以上,对烟粉虱和烟蚜的速效性显著优于6%鱼藤酮微乳剂。药后3天和7天,2个比例的桶混对烟粉虱和烟蚜的防效均在86%以上。药后10天,2个比例的桶混对烟粉虱的防效在90%以上,其对烟蚜的防效在96%以上,2个比例的桶混对烟粉虱和烟蚜的防治持效性显著优于25%噻虫嗪水分散粒剂。

3 结论

室内毒力测定结果表明,不同单剂对烟粉虱和烟蚜的杀虫效果不同,4种药剂对烟草烟粉虱的毒力大小顺序为噻虫嗪>噻虫啉>噻虫胺>鱼藤酮;对烟蚜的毒力大小顺序为噻虫啉>鱼藤酮>噻虫嗪>噻虫胺。截至目前,噻虫胺、噻虫啉和噻虫嗪对烟粉虱和烟蚜的的毒力测定已有相关研究。李伟等研究结果显示噻虫胺对烟蚜和烟粉虱的LC50值分别为2.191 mg/L和4.212 mg/L,本试验结果在其置信区间内,可能因饲养的烟蚜与烟粉虱不同结果稍有差异[19]。兰亦全等[20]研究了噻虫啉对烟蚜的LC50值为1.96 mg/L,本试验LC50为0.761 mg/L,其差异性可能与饲养条件和试验温度有关。噻虫啉对烟粉虱的室内毒力尚未见报道。何玉仙等研究了噻虫嗪对烟粉虱和烟蚜的室内毒力,其LC50分别为0.6254 mg/L和3.03 mg/L,与本试验结果相近[21-22]。

鱼藤酮与噻虫胺、噻虫啉和噻虫嗪有效成分比进行桶混,通过孙云沛的共毒系数法最终确定12组对烟粉虱有增效作用的桶混组合和6组对烟蚜有增效作用的桶混组合。结合室内毒力测定,最终筛选出5种对烟粉虱和烟蚜有共同增效作用的桶混药剂组合,并进行田间药效试验。结果显示,6%鱼藤酮微乳剂与20%噻虫胺悬浮剂桶混,药后1、3、7、10天对烟粉虱和烟蚜的防治效果达70%以上;6%鱼藤酮微乳剂与25%噻虫嗪水分散粒剂桶混,药后1、3、7、10天对烟粉虱和烟蚜的防治效果达74%以上,其速效性优于6%鱼藤酮微乳剂的防治效果,持效性优于化学杀虫剂的防治效果。新烟碱类的作用靶标和作用方式与鱼藤酮不同,因此它们之间也不存在靶标交互抗性[23]。2类杀虫剂的桶混,弥补了植物源农药的见效慢和新烟碱类杀虫剂持效期短的问题。因此,这2类杀虫剂桶混药剂的应用,既体现了化学药剂的速效性,又解决了化学药剂持效性的问题,同时降低使用生物农药的用药成本,延缓抗药性的产生。

4 讨论

随着国家和人民对烟叶质量要求越来越高,烟叶安全生产势在必行。但化学农药的不合理使用,严重影响烟叶安全生产[24]。科学合理的施药方法是减少环境污染和发挥药物最大活性的基础[25]。其中杀虫剂混配与轮换是治理害虫抗性的重要工具,实际生产中杀虫剂的合理混配比轮换药剂更有效[26-27]。因此本试验选用近年来田间防治烟粉虱和烟蚜的常用药剂噻虫胺、噻虫啉、噻虫嗪和对环境友好的植物源杀虫剂鱼藤酮进行混配,以期能够找到最佳防治配比,用于田间烟粉虱和烟蚜的有效防治。

生物防治作为一种安全有效的防治手段,越来越受到人们的关注[28]。鱼藤酮植物源杀虫剂低毒、无污染等优点,代表了新时代绿色农药的理念,应用前景极其广阔。由于药剂桶混联合毒力是在室内环境下进行的,田间防治效果较好,但是也会受到温度、湿度等影响。因此,在后续研究中,还需继续进行烟粉虱和烟蚜的毒力和抗药性等方面的研究,进一步验证植物源杀虫剂与新烟碱类杀虫桶混的防治效果,为烟草生产者提供科学用药。

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