不同药剂对草地贪夜蛾的室内杀虫活性及田间防效研究
2022-07-31毛永凯李继虎陈艳艳林明江许汉亮刘景业孙东磊
毛永凯,李继虎,陈艳艳,林明江,许汉亮,刘景业,孙东磊,2*
(1广东省科学院南繁种业研究所,广东 广州 510316;2广东省药肥工程技术研究中心,广东 广州 510316;3广州市南沙区农业农村服务中心,广东 广州 511455)
0 引言
草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda(J. E. Smith),又名秋黏虫,属于鳞翅目Lepidoptera,夜蛾科Noctuidae,灰翅夜蛾属Spodoptera,起源于美洲热带和亚热带地区[1],是联合国粮农组织向全球预警的跨国界迁飞性重大农业害虫[2]。2018年12月11日首次发现草地贪夜蛾成虫从缅甸迁入我国云南西部地区[3],随后有报道称2018年12月26日在云南省江城县发现草地贪夜蛾幼虫在田间为害[4]。草地贪夜蛾迁飞能力极强,入侵我国后在国内迅速扩散,至2019年10月8日就蔓延到了全国的26个省(自治区、直辖市)[5]。
草地贪夜蛾是杂食性昆虫,寄主范围广,已记载的就多达76科353种[6-7]。张磊等[8]分子鉴定结果表明,入侵我国的草地贪夜蛾属于偏好取食玉米的“玉米型”,以为害玉米为主。在我国广西、云南、广东等主要蔗区,甘蔗也是草地贪夜蛾的寄主和冬季重要食源[9-12]。草地贪夜蛾入侵我国后,严重威胁着我国粮食生产安全[13]。据预测,如不加以防治,草地贪夜蛾对我国玉米生产造成的潜在经济损失总量为375.68亿~3283.45亿元[14]。
化学农药具有作用速度快和防效好的特点,是病虫害应急防控的重要措施[15],使用化学农药防治草地贪夜蛾能够快速压低种群规模、减轻为害[16]。但有研究报道,在国外长期、频繁的药剂使用已导致草地贪夜蛾对多种新型农药产生了不同程度的抗性,如Gutiérrez-Moreno等[17]的研究表明,波多黎各的草地贪夜蛾田间种群已对氟苯虫酰胺和氯虫苯甲酰胺这2种双酰胺类杀虫剂产生了高水平的抗性,抗性水平分别达500和160倍。因此,在田间防治草地贪夜蛾时要注意不同作用机制药剂的轮替使用,以降低抗性选择压力。
为明确不同作用机理的药剂对草地贪夜蛾的杀虫效果,加快草地贪夜蛾防控药剂的筛选,本研究选取了化学农药、植物源农药和微生物农药等共计13种药剂,对草地贪夜蛾开展了室内杀虫活性试验。同时,对室内杀虫效果较好的药剂开展了田间防效试验,以期能为玉米田和蔗田草地贪夜蛾的防控提供更多药剂选择。
1 材料与方法
1.1 室内杀虫活性试验
1.1.1 供试虫源
2019年6月在广东省广州市南沙区鲜食玉米田采集草地贪夜蛾高龄幼虫带回实验室饲养。在人工气候箱内用新鲜甜玉米叶片(粤甜28号-粤审玉20170004)饲养多代后用于试验研究,以3龄幼虫作为供试虫源。饲养温度为(27±1)℃,相对湿度为70%±5%,光周期为L∶D=14∶10。
1.1.2 供试农药
供试药剂种类及生产厂商信息见表1,所有药剂均在网上平台购买。每种药剂参考其农药登记时的推荐用量设置1~2个浓度。以玉米苗期450 kg/hm2的常规喷雾药液量转换为稀释倍数,每个浓度配制50 mL药液备用。
表1 供试药剂
1.1.3 试验器具
电子天平、量筒、移液器、烧杯、容量瓶、浸虫笼、计时器、培养皿、多孔饲养盒、滤纸、人工气候箱等。
1.1.4 试验及调查方法
采用浸虫法[18]测定化学农药、植物源农药及微生物农药300亿孢子/g球孢白僵菌的室内杀虫活性。选取发育整齐的3龄幼虫,使用浸虫笼在配制好的药液中浸渍10 s后取出,用干净滤纸吸去多余药液,自然晾干后放入多孔饲养盒中用新鲜甜玉米叶片饲养;以清水处理为对照(CK1)。采用浸叶法[19]测定微生物农药20亿PIB/mL棉铃虫核型多角体病毒悬浮剂及8000 IU/μL苏云金杆菌悬浮剂对草地贪夜蛾幼虫的室内毒杀效果。将苗期新鲜甜玉米叶片剪为10 cm长叶段,在配制好的药液中浸渍10 s后取出,自然晾干后置于放有保湿滤纸的9 cm培养皿中,选 取发育整齐的3龄幼虫,饥饿处理4 h后放入培养皿中饲养;以清水处理为对照(CK2)。上述每处理各18头幼虫,重复4次。对照及微生物农药处理后1~5天,其他药剂处理后1~3天,每天检查幼虫存活状态,以毛笔轻触幼虫体表,无反应判定为死亡,记录死亡虫数,计算死亡率。
1.1.5 数据分析
参照以下公式计算死亡率:
死亡率=死亡虫数/处理总虫数×100%
所有数据使用Excel整理后,使用SPSS 18.0对不同药剂处理后的草地贪夜蛾死亡率进行统计分析,采用Duncan氏新复极差法进行多重比较和差异显著性分析。
1.2 田间防效试验
1.2.1 供试药剂
选取室内杀虫效果较好的药剂分A、B两组开展田间防效试验,A组药剂为60 g/L乙基多杀菌素悬浮剂、200 g/L氯虫苯甲酰胺悬浮剂、10%四氯虫酰胺悬浮剂;B组药剂为5%甲氨基阿维菌素苯甲酸盐水分散粒剂、20亿PIB/mL棉铃虫核型多角体病毒悬浮剂、4.5%高效氯氰菊酯乳油。
1.2.2 试验田块
试验在广东省广州市南沙区万顷沙镇十四涌附近(22°38′0.24″N,113°36′7.58″E) 2块植期不同的春玉米田块开展,试验地地势平坦,水肥管理正常。所种玉米品种均为金百甜15号,试验时玉米均处于苗期,行距80 cm,株距25 cm。植期较早田块开展A组药剂试验,植期较晚田块开展B组药剂试验。
1.2.3 试验设计
试验不设小区,每种药剂施药面积800 m2。以茎叶喷雾方式施药,药液量450 kg/hm2。施药时天气多云,微风。A组设60 g/L乙基多杀菌素悬浮剂1500倍液、200 g/L氯虫苯甲酰胺悬浮剂3000倍液、10%四氯虫酰胺悬浮剂1500倍液3个药剂处理,以清水为对照,试验时间为2020年4月1日,药械为背负式电动喷雾器(农家园3WBD-18L)。B组设20亿PIB/mL棉铃虫核型多角体病毒悬浮剂500倍液、5%甲氨基阿维菌素苯甲酸盐水分散粒剂3000倍液、4.5%高效氯氰菊酯乳油600倍液3个药剂处理,以清水为对照,试验时间为2020年4月15日。药械为背负式电动喷雾器(农家园3WBD-18L)。
1.2.4 调查方法
施药前调查虫口基数,施药后1、3、5、7、9天调查防治结果,每个处理调查田块左上部、右上部、中间、左下部、右下部5处,每处按“W”形5点取样法调查,每点连续调查20株,每处调查100株,记录有虫株数、虫口数、虫龄。计算虫口减退率,根据虫口减退率计算防治效果。
1.2.5 数据处理
参照以下公式计算虫口减退率、防治效果:
虫口减退率=(药前活虫数-药后活虫数)/药前活虫数×100%
防治效果=(处理区虫口减退率-对照区虫口减退率)/(1-对照区虫口减退率)×100%
1.2.6 数据分析
数据使用Excel整理,计算虫口减退率、防治效果。使用SPSS 18.0对不同药剂的防效进行统计分析,采用Duncan氏新复极差法进行多重比较,显著性水平P<0.05。
2 结果与分析
2.1 不同药剂对草地贪夜蛾幼虫的室内杀虫活性
由表2可知,药后1天,5%甲氨基阿维菌素苯甲酸盐水分散粒剂3000倍液和6000倍液杀虫活性最高,幼虫死亡率均为100.00%;其次为60 g/L乙基多杀菌素悬浮剂750倍液,幼虫死亡率为93.05%;200 g/L氯虫苯甲酰胺悬浮剂2000倍液和10%四氯虫酰胺悬浮剂750倍液处理后,幼虫死亡率均为86.11%;60 g/L乙基多杀菌素悬浮剂1500倍液处理,幼虫死亡率为79.17%;10%四氯虫酰胺悬浮剂1500倍液处理,幼虫死亡率为70.83%;200 g/L氯虫苯甲酰胺悬浮剂3000倍液处理,幼虫死亡率为61.11%;25 g/L溴氰菊酯乳油1000倍液处理,幼虫死亡率为54.17%。
表2 7种化学农药和3种植物源农药对草地贪夜蛾3龄幼虫的室内杀虫活性
药后2天,60 g/L乙基多杀菌素悬浮剂750倍 液及1500倍液、10%四氯虫酰胺悬浮剂750倍液及1500倍液、200 g/L氯虫苯甲酰胺悬浮剂2000倍液的处理效果好,幼虫死亡率分别为100.00%、100.00%、98.61%、97.22%、97.22%;其次为200 g/L氯虫苯甲酰胺悬浮剂3000倍液处理,幼虫死亡率为93.05%;0.5%印楝素乳油同样对3龄幼虫表现出较高的杀虫活性,其200倍液和240倍液处理后的幼虫死亡率分别为79.17%和65.28%,200倍液处理后的幼虫死亡率显著高于化学药剂25 g/L溴氰菊酯乳油1000倍液和4.5%高效氯氰菊酯乳油667倍液处理(P<0.05)。
药后3天,10%四氯虫酰胺悬浮剂750倍液及1500倍液、200 g/L氯虫苯甲酰胺悬浮剂2000倍液及3000倍液的处理效果最好,幼虫死亡率均达100.00%;其次为0.5%印楝素乳油200倍液及240倍液,处理后的幼虫死亡率分别为81.94%和75.00%;25 g/L溴氰菊酯乳油1000倍液和4.5%高效氯氰菊酯乳油667倍液处理幼虫死亡率仍较低,分别为62.50%和51.39%。20%呋虫胺可溶粒剂、2.5%鱼藤酮乳油和2%苦参碱水剂效果均很差,幼虫死亡率最高仅27.78%。
3种微生物药剂中以20亿PIB/mL棉铃虫核型多角体病毒悬浮剂500倍液杀虫活性最高(见表3),处理1天后幼虫死亡率高达100.00%。300亿孢子/克球孢白僵菌可湿性粉剂250倍液的杀虫活性一般,药后5天幼虫死亡率为51.39%。8000 IU/μL苏云金杆菌100倍液的效果较差,处理5天后的幼虫死亡率仅为6.95%。
表3 3种微生物农药对草地贪夜蛾3龄幼虫的室内杀虫活性
2.2 不同药剂对草地贪夜蛾幼虫的田间防治效果
A组药剂试验结果表明,60 g/L乙基多杀菌素悬浮剂1500倍液的速效性较好,药后1天的防效为87.90%,显著高于10%四氯虫酰胺悬浮剂1500倍液与200 g/L氯虫苯甲酰胺悬浮剂3000倍液处理后的79.82%和78.13%(P<0.05)。药后3天,3种药剂的防效均有所上升,分别达98.53%、94.24%和94.84%。药后5天,3种药剂的防效均升至最高,分别为99.03%、96.41%和95.36%。药后7天,3种药剂的防效略有下降,至药后9天,分别降低至91.57%、88.28%和86.90%,对草地贪夜蛾仍有较好防治效果见表4。
B组药剂试验结果表明,药后1、3、5、7、9天,20亿PIB/mL棉铃虫核型多角体病毒500倍液和4.5%高效氯氰菊酯乳油600倍液对草地贪夜蛾幼虫的田间防效均很高,分别为95.23%和88.21%、98.85%和95.28%、100.00%和98.62%、98.90%和99.08%、95.06%和88.58%。药后1天,5%甲氨基阿维菌素苯甲酸盐水分散粒剂3000倍液对草地贪夜蛾表现出很好的防治效果,防效达92.59%;但药后3天虫量增加,防效迅速降低至20.80%,至药后5天,其防效又上升至88.67%,但仍显著低于20亿PIB/mL棉铃虫核型多角体病毒500倍液处理和4.5%高效氯氰菊酯乳油600倍液处理(P<0.05)。药后7天,5%甲氨基阿维菌素苯甲酸盐水分散粒剂3000倍液的防效上升到94.73%,3种药剂间无显著性差异(P>0.05)。药后9天,5%甲氨基阿维菌素苯甲酸盐水分散粒剂3000倍液的防效下降到80.03%,在3种药剂中最低(表4)。
表4 不同药剂对草地贪夜蛾幼虫的田间防治效果
续表4 不同药剂对草地贪夜蛾幼虫的田间防治效果
3 结论与讨论
草地贪夜蛾发育速度快,在25℃条件下,幼虫期仅14天左右[20],3龄以后草地贪夜蛾取食量大增,短时间内就可对寄主作物造成较大损失,同时对药剂的抵抗力显著增强,若防治不及时,很容易暴发成灾[16,21-22]。因此,生产上要加强虫情测报,以虫情测报为指导,抓住3龄前的关键时期用药防治,而且要注意不同作用机理药剂的轮替使用,以延缓抗药性的产生。
氯虫苯甲酰胺与四氯虫酰胺同为双酰胺类杀虫剂,具有触杀和胃毒作用[23-24]。本研究表明,在田间喷施200 g/L氯虫苯甲酰胺悬浮剂3000倍液和10%四氯虫酰胺悬浮剂1500倍液3天后的防效为94.24%~94.84%,9天后的防效为86.90%~88.28%,2种药剂对入侵我国的草地贪夜蛾仍具有很好的杀虫活性。Bolzan等[25]发现室内筛选出的抗氯虫苯甲酰胺(237倍)的草地贪夜蛾种群对同为双酰胺类杀虫剂的氟苯虫酰胺的交互抗性高达42000倍。因此,在进行田间药剂防治时,氯虫苯甲酰胺与四氯虫酰胺作为相同类型的药剂应避免连续使用以减缓害虫抗药性的产生。
甲氨基阿维菌素苯甲酸盐(简称甲维盐),具有超高效、低毒、低残留的特点,对鳞翅目害虫具有较好的胃毒、触杀作用[26-27]。本文室内及田间试验均表明5%甲氨基阿维菌素苯甲酸盐水分散粒剂对草地贪夜蛾幼虫杀虫速效性好,但在田间试验中药后3天防效迅速下降,随后又逐渐升高。在田间药效调查时发现,5%甲氨基阿维菌素苯甲酸盐水分散粒剂处理田块药后3天出现大量1龄幼虫,表明施药后仍有大量卵孵化。研究表明,甲维盐对草地贪夜蛾卵的LC50值为12.67 mg/L[28],而且在田间草地贪夜蛾的卵以表面覆盖鳞毛的卵块形式存在,故5%甲氨基阿维菌素苯甲酸盐水分散粒剂3000倍液(16.67 mg.a.i./L)在田间难以起到较好的杀卵效果,使得药后仍有大量卵孵化为幼虫,药后3天防效表现为突降,孵化的幼虫取食喷药叶片后死亡,随后防效逐渐上升。因此,在卵高峰期使用甲维盐时应注意与杀卵活性较好的药剂复配使用,如高效氯氟氰菊酯乳油、溴氰菊酯乳油、高效氯氰菊酯乳油等拟除虫菊酯类药剂均具有较好的杀卵活性[16,29-30]。本研究中,尽管在室内4.5%高效氯氰菊酯乳油对草地贪夜蛾幼虫杀虫活性较低,但在田间试验中,其防效较高,药后9天仍高达88.58%,推测这可能是与在卵高峰期用药有关。
草地贪夜蛾已在我国完成定殖,从长远来看,对其防控还需树立“公共植保,绿色植保”的理念[31]。微生物药剂具有低毒、无残留,对人、畜安全,对环境无污染的特点,是重要的害虫绿色防控措施。本研究表明,无论是室内生测还是田间试验,20亿PIB/mL棉铃虫核型多角体病毒对草地贪夜蛾都表现出杀虫活性高、速效性较好。其500倍液在室内处理3龄幼虫1天后,死亡率高达100%;田间喷施500倍液1天后的防效高达95.23%,施药后9天的防效仍高达95.06%。其结果与鲁艳辉等[32]、冯磊等[33]以甘蓝夜蛾核型多角体病毒悬浮剂对草地贪夜蛾开展的试验结果相近。
室内外试验结果表明,60 g/L乙基多杀菌素悬浮剂、200 g/L氯虫苯甲酰胺悬浮剂、10%四氯虫酰胺悬浮剂、5%甲氨基阿维菌素苯甲酸盐水分散粒剂、20亿PIB/mL棉铃虫核型多角体病毒悬浮剂对草地贪夜蛾幼虫均有良好的防治效果,上述药剂均可用于草地贪夜蛾的田间防控。