褐飞虱的抗药性发展与应对措施
2021-12-25王健生李明苗
江 丰,王健生,李明苗
(南京市植保植检站,南京 210036)
褐飞虱是危害水稻的主要害虫之一,是江苏省重点防控的水稻迁飞害虫。该害虫刺吸水稻茎叶组织汁液,易导致植株干枯,造成火烧状症状。褐飞虱是多种病毒的传播媒介,产卵时产卵器会划破穗颈产卵,对水稻造成物理损伤的同时诱发水稻病害,严重危害水稻生产安全。化学农药防治见效快、效果好、使用方法简便,是世界各国褐飞虱的主要防治手段。针对褐飞虱的新药正在被不断研发。
一、褐飞虱抗药性调查
昆虫的抗药性是昆虫机体在综合作用下对农药及环境变化的一种适应性调节。引起昆虫产生抗药性的最重要原因是化学农药的过度以及单一使用。褐飞虱防治主要药剂类型是有机氯类、有机磷类、氨基甲酸酯类、新烟碱类,拟除虫菊酯类等。
国内在1977 年对褐飞虱有机氯类杀虫剂进行了抗性监测,发现东阳地区褐飞虱种群抗性达到11.5 倍[1]。在20 世纪70 年代后期对褐飞虱有机磷和氨基甲酸酯类杀虫剂进行了抗药性监测。褚柏等1990 年对扬州地区褐飞虱进行了抗性监测,发现该害虫对常用有机磷杀虫剂产生了6 倍左右的抗性[2]。梁天锡等1989~1993 年对浙江富阳地区监测发现,褐飞虱对杀螟松、二嗪磷、马拉松、叶蝉散、西维因分别有5、3~10、7~16、4.7和5.9 倍的抗性[3]。1988 年起,王荫长等连续8 年对安庆地区褐飞虱进行了抗性监测,发现该害虫对甲胺磷、叶蝉散、甲蔡威和混灭威分别产生了13.1、14.5、18.3 和12.8 倍的抗性。新烟碱类杀虫剂安全、高效、没有交互抗性,主要代表药剂吡虫啉自1991 年投入使用以来,市场销量较好。
多年来全国各地区大面积单一使用吡虫啉防治褐飞虱,导致褐飞虱种群对吡虫啉产生明显抗性。在2006~2009 年,在对浙江、江苏、江西、安徽、广东、广西、湖南、湖北和福建9 个省褐飞虱种群吡虫啉的抗性监测中发现,褐飞虱种群对吡虫啉的抗性在105.5~459.7 倍之间,达到了极高的抗性水平[4]。在暂停使用吡虫啉之后的数年,此害虫对吡虫啉的抗性仍处于高抗水平[5]。
二、昆虫抗药性机理研究
昆虫抗性产生主要有解毒酶活性增加、表皮穿透速率降低和神经靶标受体敏感性降低几种原因。
1、解毒酶活性增加
解毒代谢是昆虫的一种自卫机制,昆虫利用体内的酶将农药分解为其他代谢物排出体外。目前探索到昆虫体内起关键代谢功能的酶主要有细胞色素P450 单加氧酶(P450s)、谷胱甘肽-S-转移酶(GSTs)、多功能氧化酶(MFOs)和水解酶(酯酶ESTs)等。1997 年Song 等指出酯酶是褐飞虱的主要解毒酶[6]。
2、表皮穿透速率降低
研究发现,昆虫可通过自身调节降低表皮穿透速率,延缓杀虫剂到达靶标部位的时间,延长昆虫自身的代谢时间,减少实际能够到达靶标部位的药剂,从而提高昆虫的抗性。Mutero 等发现,泰国抗拟除虫菊醋类杀虫剂的棉铃虫品系明显存在表皮穿透速率降低的现象[7]。
3、靶标部位敏感性降低
由于长期受到刺激,靶标受体部位会产生突变,改变结构,因此原作用于目标靶标的药剂无法与之结合,致使昆虫对药剂的敏感性下降,因此产生抗药性。作用于昆虫神经系统的杀虫剂靶标主要有乙酰胆碱受体、乙酰胆碱酯酶、γ-氨基丁酸受体及神经膜钠离子通道等。
三、褐飞虱抗药性与水稻安全生产的关系
目前褐飞虱已对多种化学杀虫剂产生了不同程度的抗性,对水稻的安全生产造成极大潜在危害,具体体现为以下方面。
1、防治成本提高
由于褐飞虱对多种杀虫剂产生抗药性,导致用药多、效果差。无论是药剂使用量的加大还是对新型药剂的开发投入,都加重了农业生产植保防治的成本,并严重影响田间用药安全。
2、不利于农药减量使用及生态环境保护
农药减量使用一直是近年来植物保护领域的主要方针。在没有新药替代的情况下,昆虫抗药性的产生导致农药使用量加大,这与“绿色植保、公共植保”所倡导的环保、安全原则严重背离。
3、不利于稻田综合防治
杀虫剂的不规范使用、过量滥用易对田间主要天敌种群及生态环境造成很大破坏,不利于综合防治工作的开展与应用。
四、褐飞虱抗药性应对措施
褐飞虱在江苏水稻种植区发生面积大、暴发频率高、危害程度重,防控褐飞虱是植保从业者们每年都要面临的挑战。鉴于化学防治仍是控制褐飞虱危害的主要手段,延缓田间褐飞虱抗药性迫在眉睫。
1、强化病虫害监测预警
褐飞虱具有远距离迁飞习性,可在大范围内迁移为害,应加强地区间的信息交流。虫源地区应及时分享实时发生动态和防治情况;迁入区在此基础上应加强监测预警,实时掌握迁入动态及田间动态。农业农村部门应完善植保公众服务体系,大力培养基层植保农技人才,加强智能测报器械及技术的研发和推广,为精准测报提供基础,为科学用药提供有效依据。
2、科学用药与研发新药
开展科学用药培训,重点培训种植大户、家庭农场、专业化合作组织等新型种植主体。依据《农药管理条例》加强农药市场监管,从源头指导农民科学选药购药。停止或限制使用褐飞虱已产生明显抗性的药剂,换用其他没有交互抗性的药剂或新品种杀虫剂,延缓褐飞虱抗药性的进一步发展。
3、加强褐飞虱的抗性机制研究,指导新药剂的开发
加强对褐飞虱杀虫剂的抗性机制、交互抗性及抗性遗传等方面的研究,为新型杀虫剂的研发提供基础。农药企业应加大新药的研发投入,为防治提供更多药剂选择。相关领域应加强产学研的交互合作,加速新药开发。
4、加强综合防治
秉持“预防为主,综合防控”的植保方针,建立农业防治、生物防治、理化诱杀等方法相结合的综合防控手段。建设绿色防控示范区,辐射带动周边种植户,运用统防统治、绿色防控等手段,建立褐飞虱综合防控体系,减少化学农药的使用量,降低褐飞虱对化学杀虫剂产生抗性的几率,以此同步实现控制褐飞虱危害及抗药性产生的双重效果。