氟吡呋喃酮与8种杀虫剂复配对温室白粉虱的联合毒力
2023-05-30金永玲刘媛媛王星宇李加奇陈云张祖铭相龙鑫
金永玲 刘媛媛 王星宇 李加奇 陈云 张祖铭 相龙鑫
摘要 为了筛选出对温室白粉虱高效的农药复配组合,本试验选择9种杀虫单剂对田间采集的温室白粉虱进行了毒力测定,并利用共毒因子和共毒系数对氟吡呋喃酮与8种杀虫剂复配组合的联合毒力进行评价,同时对筛选出的药剂进行田间药效试验。结果表明:杀虫单剂毒力测定中,LC50最低的为鱼藤酮,最高的为螺虫乙酯,48 h LC50分别为0.43 μg/mL和78.59 μg/mL;毒力大小顺序为鱼藤酮>氟啶虫胺腈>除虫菊素>苦参·印楝素>d-柠檬烯>氟吡呋喃酮>啶虫脒>高效氯氰菊酯>螺虫乙酯。共毒系数大于120的复配组合为氟吡呋喃酮与d-柠檬烯5∶1、氟吡呋喃酮与苦参·印楝素1∶2和1∶5,共毒系数分别为268.31、247.80和241.46,LC50分别为5.76、4.51 μg/mL 和4.34 μg/mL。氟吡呋喃酮与d-柠檬烯5∶1复配增效作用明显,为最佳配比。田间药效试验表明,10 d后,17%氟吡呋喃酮可溶液剂与1%苦参·印楝素乳油、5%d-柠檬烯可溶液剂复配对温室白粉虱的防效达到83.5%~83.9%,均高于3种杀虫剂单独使用的效果。
关键词 温室白粉虱; 毒力; 共毒因子; 共毒系数; 增效作用
中图分类号: S 482.3
文献标识码: B
DOI: 10.16688/j.zwbh.2022038
Abstract In order to screen out the combinations of insecticides with synergism to Trialeurodes vaporariorum, the toxicity of nine single insecticides was determined to T.vaporariorum collected in the field, and the combined toxicity of flupyradifurone and eight insecticides was evaluated by co-toxicity factor and co-toxicity coefficient, meanwhile, field efficacies of selected agents were also investigated. The results showed that rotenone had the highest LC50 values, while spirotetramat was the lowest in the bioassay test of single insecticide, with the LC50 values of 0.43 μg/mL and 78.59 μg/mL, respectively 48 h after treatment. The order of toxicity was rotenone> sulfoxaflor> pyrethrins> sophoraflavescens·azadirachtin>d-limonene> flupyradifurone> acetamiprid>beta-cypermethrin> spirotetramat. The combination with cotoxicity coefficient greater than 120 is flupyradifurone and d-limonene 5∶1, flupyradifurone and sophoraflavescens·azadirachtin 1∶2 and 1∶5, the cotoxicity coefficients were 5.76, 4.51 μg/mL and 4.34 μg/mL respectively, LC50 were 5.76, 4.51 μg/mL and 4.34 μg/mL. The synergistic effect of the 5∶1 combination of flupyradifurone and d-limonene was obviously the best ratio. The field efficacy test showed that after ten days, the control effect of flupyradifurone 17% SL combined with sophoraflavescens·azadirachtin 1% EC and d-limonene 5% SL on T.vaporariorum reached 83.5%-83.9%, which was higher than that of the three insecticides alone.
Key words Trialeurodes vaporariorum; toxicity; co-toxicity factor; co-toxicity coefficient; synergism
溫室白粉虱Trialeurodes vaporariorum(Westwood) 属半翅目Hemiptera,粉虱科Aleyrodidae。其寄主广泛,是全球性园艺和观赏植物的主要害虫。温室白粉虱为刺吸式口器,于叶片背面为害,并分泌大量蜜液影响植物的光合作用[1],同时也能引起植物煤污病,使蔬菜失去商品价值[2],导致蔬菜等经济作物减产。
由于长期大量、不合理地使用化学药剂防治温室白粉虱,1983年北京郊区白粉虱种群已对马拉硫磷、敌敌畏和溴氰菊酯等产生了抗性,温室白粉虱成虫对阿维菌素抗性已达中抗水平[3];2011年山西晋中、临汾、运城的温室白粉虱种群对啶虫脒已达到中抗水平,晋中地区和青岛地区温室白粉虱种群对吡虫啉亦产生中等水平抗性[4-5];杨巍民[6]和胡学雄等[7]研究报道温室白粉虱对新烟碱类杀虫剂抗性在逐渐增强,且抗性增长速率大于其他类杀虫剂,抗药性直接导致温室白粉虱的田间防治效果降低。
开发新型杀虫剂的研发周期较长,且投资巨大,因此,将不同作用机制的杀虫单剂进行科学复配是防治温室白粉虱的新选择。不仅可以有效防治害虫,还可以延缓抗药性的产生,有效延长药剂使用寿命[8]。氟吡呋喃酮 (flupyradifurone) 是拜耳作物科学公司开发的一种新型新烟碱类杀虫剂,对刺吸式口器害虫,如蚜虫、叶蝉、稻飞虱、粉虱等高效,与吡虫啉、噻虫胺等相比,其突出特点是对蜜蜂等传粉昆虫低毒[9]。目前还没有温室白粉虱田间种群对氟吡呋喃酮产生抗性的报道。为了筛选出对温室白粉虱联合毒力较强的最佳药剂配比,增加氟吡呋喃酮的杀虫毒力,延缓抗药性的产生,本研究将氟吡呋喃酮与8种杀虫剂复配,根据等效线法设置配比浓度,利用共毒因子和共毒系数分析复配组合的增效作用,寻找到混配药剂的最适配比,为温室白粉虱的化学防治提供科学依据。
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 供试虫源及田间试验地点
温室白粉虱采集于黑龙江省大庆市大同区黑龙江八一农垦大学航天育种基地番茄种植区,带回实验室用于毒力试验。田间药效试验地点同上。
1.1.2 供试药剂
原药:96%高效氯氰菊酯和98%氟啶虫胺腈, 江苏蓝丰生物化工股份有限公司;96%螺虫乙酯和96%氟吡呋喃酮,拜耳作物科学(中国)有限公司;98.6%啶虫脒,中化宁波有限公司;50%除虫菊素,广州宏程生物科技有限公司;95%鱼藤酮,广西施乐农化科技开发有限公司;92% d-柠檬烯,奥罗阿格瑞国际有限公司。
制剂:17%氟吡呋喃酮可溶液剂(SL),拜耳作物科学(中国)有限公司;1%苦参·印楝素乳油(EC),云南光明印楝产业开发股份有限公司;5% d-柠檬烯可溶液剂(SL),奥罗阿格瑞国际有限公司。
1.2 试验方法
1.2.1 不同杀虫剂对温室白粉虱毒力测定
参照王俊平等[10]的毒力测定方法,并根据 Cahill[11-12]、Dittrich[13]的方法改进。首先称取适量供试原药,用丙酮进行预溶,随后加入蒸馏水制备成高浓度的药液,再进行稀释,最后每个药剂设置9个浓度及1组空白对照。将10 mL离心管用药液润洗一遍,使用金属打孔器将新鲜黄瓜叶片打成直径为1 cm的小圆片,浸入药液内15 s,自然晾干。
将琼脂加入蒸馏水中加热煮沸溶解,随后放置室温冷却至60℃左右,用移液器吸取1 mL加入到药液润洗过的10 mL离心管底部,注意不要沾染离心管管壁,也尽量避免离心管底部产生气泡;待20 min后,琼脂冷却凝固。将晾干的1 cm圆形叶片背面朝上粘到琼脂上,并完全覆盖琼脂胶,以免琼脂胶接触粉虱影响粉虱的存活。
温室白粉虱处理:将粘有叶片的10 mL离心管倒置(粉虱习惯在叶背面生活),并将事先备好的温室白粉虱装入小离心管,每管30头。使小离心管管口向上并稍微倾斜放进10 mL离心管中,轻拍小离心管以利于粉虱从管中爬出,至其完全爬出将小离心管拿出,并将10 mL离心管管口盖好,置于(25±1)℃,光周期L∥D=14 h∥10 h的光照培养箱内,48 h后检查各处理的死亡数和存活数。每个处理重复3次。求出测试药剂的毒力回归方程及LC50。
1.2.2 共毒因子测定
参照Mansour等[14]的方法。将各供试杀虫剂单剂配制成48 h LC50的浓度药液,以氟吡呋喃酮LC50药液为a,其他杀虫剂单剂LC50浓度药液为b,按照a∶b为1∶5、1∶2、1∶1、2∶1、5∶1的体积比混合,对照组加等量的丙酮及水,其浓度分别为(a+5b)/6、(a+2b)/3、(a+b)/2、(2a+b)/3、(5a+b)/6。按照1.2.1的方法测定混剂对温室白粉虱的毒力。实测死亡率是实际试验测得的死亡率;理论死亡率是已知药剂浓度,根据药剂的直线方程计算出来的死亡率;计数48 h各处理温室白粉虱的死亡数和存活数,根据死亡率计算共毒因子。
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。
1.2.3 共毒系数测定
参照Sun等[15]的方法,在上述共毒因子>20的比例范围内进一步细化配比,并根据死亡率设置9个浓度梯度,测定各复配组合对温室白粉虱在48 h的联合毒力,方法同1.2.1。求出测试药剂的毒力回归方程、斜率及LC50,计算共毒系数,筛选出共毒系数>120的最佳配比。共毒系数>120表示增效作用,80≤共毒系数≤120表示相加作用,共毒系数<80表示拮抗作用。计算时以复配组合中LC50较大的杀虫剂单剂为标准杀虫剂。
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;
混劑理论毒力指数(TTI)=TIA×药剂A在混剂中百分含量+TIB×药剂B在混剂中百分含量;
共毒系数(CTC)=混剂实际毒力指数混剂理论毒力指数×100。
1.2.4 田间药效试验
将温室划分6个小区,每个小区100 m2,以喷清水为对照区,其他区分别喷施17%氟吡呋喃酮水剂76.5 mL/hm2(有效成分用量,下同),1%苦参·印楝素乳油 9.0 mL/hm2,5%d-柠檬烯可溶液剂 75.0 mL/hm2,17%氟吡呋喃酮水剂 25.5 mL/hm2+1%苦参·印楝素乳油 6.0 mL/hm2,17%氟吡呋喃酮水剂 68.0 mL/hm2+5%d-柠檬烯可溶液剂 20.0 mL/hm2,利用背负式电动喷雾器,喷液量为300 L/hm2。喷药前每个小区随机调查5点,选择番茄上中下6片叶统计温室白粉虱数量,喷药后1、3、5、10 d,采用同样方法调查,计算防效。
防效=(处理区虫口退减率-对照区虫口退减率)/(1-对照区虫口退减率)×100%。
1.3 数据处理
利用SPSS软件及Microsoft Excel 2016软件分析试验数据,求出各药剂的毒力回归方程、致死中浓度(LC50)和95%置信区间。
2 结果与分析
2.1 毒力测定
9种药剂对温室白粉虱成虫48 h的毒力测定结果如表1所示,9种杀虫剂对温室白粉虱的LC50值在0.43~78.59 μg/mL之间,其中以鱼藤酮毒力最高,LC50为0.43 μg/mL。新型烟碱类杀虫剂氟吡呋喃酮杀虫活性处于中等水平,氟啶虫胺腈和除虫菊素也表现较高的活性,而高效氯氰菊酯和螺虫乙酯在9种杀虫剂中对温室白粉虱的毒力相对较低。
2.2 共毒因子法定量筛选
氟吡呋喃酮与8种药剂各配比对温室白粉虱的共毒因子测定结果如表2所示,试验药剂配比组合中,共毒因子大于20的有6组:氟吡呋喃酮与d-柠檬烯1∶1、5∶1复配时,共毒因子为27.10、24.16;与高效氯氰菊酯5∶1复配时,共毒因子为24.59;与苦参·印楝素1∶5、1∶2、1∶1复配时,共毒因子为29.97、28.09、26.01。
2.3 共毒系数法定量筛选
在上述筛选出的共毒因子大于20的复配组合基础上,进一步测定其共毒系数来确定各复配的增效作用,结果如表3所示:氟吡呋喃酮与d-柠檬烯配比为5∶1时增效作用显著,共毒系数为268.31,配比为1∶1时,共毒系数为114.57,表现为相加作用;氟吡呋喃酮与苦参·印楝素配比为1∶2和1∶5均具有增效作用,其中配比为1∶2时增效作用最显著,共毒系数为247.80,配比为1∶5时共毒系数为241.46,配比为1∶1时为相加作用,共毒系数为110.42;氟吡呋喃酮与高效氯氰菊酯配比为1∶1时,共毒系数小于80,为68.25,表现为拮抗作用。
2.4 田间药效试验
氟吡呋喃酮、苦参·印楝素、d-柠檬烯及其混剂对温室白粉虱成虫田间试验结果如表4所示:药后1 d, 17%氟吡呋喃酮可溶液剂对温室白粉虱防效最高,为53.4%,其他处理的防效在31.5%~47.3%之间。药后3 d, 17%氟吡呋喃酮可溶液剂防效为90.0%,17%氟吡呋喃酮可溶液剂与5%d-柠檬烯可溶液剂复配处理防效高达90.3%,两者显著优于其他处理。药后10 d,17%氟吡呋喃酮可溶液剂与1%苦参·印楝素乳油复配、5% d-柠檬烯可溶液剂复配的防效分别为83.9%和83.5%,均高于这3种制剂单独施用对温室白粉虱成虫的防治效果,但无显著差异。
3 结论与讨论
本试验采用离心管饲喂法测定了9种杀虫剂对温室白粉虱的毒力,48 h毒力大小为鱼藤酮>氟啶虫胺腈>除虫菊素>苦参·印楝素>d-柠檬烯>氟吡呋喃酮>啶虫脒>高效氯氰菊酯>螺虫乙酯,LC50在0.43~78.59 μg/mL范围内。氟吡呋喃酮与8种杀虫剂复配对温室白粉虱的联合毒力表明,氟吡呋喃酮与d-柠檬烯按5∶1、与苦参·印楝素按1∶2、1∶5进行复配均具有增效作用,氟吡呋喃酮与高效氯氰菊酯按5∶1进行复配表现为拮抗作用。田间药效试验结果表明,17%氟吡呋喃酮可溶液剂与1%苦参·印楝素乳油、5%d-柠檬烯可溶液剂相比,对温室白粉虱成虫防治效果最高;17%氟吡呋喃酮水剂分别与1%苦参·印楝素乳油、5%d-柠檬烯可溶液剂复配,药量较单剂降低,但是防治效果与单剂相当。
氟吡呋喃酮是一种新型丁烯酸内酯类杀虫剂,通过与昆虫烟碱乙酰胆碱受体(nAChR)可逆性结合而发挥作用。Jeschke通过家蝇Musca domestica L.头膜的放射配体结合研究和离体昆虫神经元的电生理记录,证明了氟吡呋喃酮對昆虫的烟碱乙酰胆碱受体有作用[9]。氟吡呋喃酮对刺吸式害虫的作用非常迅速,并具有很高的预防植物病毒传播的潜力,在施药后易被植物的根茎叶吸收。延缓害虫对新型药剂抗性的最有效措施就是药剂的复配混用。复配可通过改变杀虫剂的物理性状、改变杀虫剂对害虫表皮的穿透速率、影响昆虫的生理代谢、干扰害虫的行为等达到增效作用[16]。毛晓红等研究发现鱼藤酮与啶虫脒、噻虫嗪按不同比例进行混配,对烟粉虱Bemisia tabaci Gennadius和桃蚜Myzus persicae Sulzer的防治效果显著增加[17];茚虫威和三氟苯嘧啶按照5∶1进行复配时,对贵州3个地区褐飞虱Nilaparvata lugens Stl种群协同增效作用显著[18];目前关于氟吡呋喃酮混配研究和应用报道较少。按有效成分比计,阿维菌素与吡虫啉1∶7、与氟啶虫胺腈2∶1进行混配对麦二叉蚜Schizaphis graminum Rondani的联合毒力显著增强[19]。按质量比计,氟吡呋喃酮与高效氯氰菊酯1∶5、与氟啶虫胺腈5∶1、与螺虫乙酯1∶8的药剂组合对棉蚜Aphis gossypii Glover增效作用均显著[20]。但是本研究结果表明,氟吡呋喃酮与高效氯氰菊酯、螺虫乙酯混配没有表现出增效作用,可能作用的害虫种类不同所导致的,还需要进一步验证。
参考文献
[1] 张红娟, 王乐涛. 温室白粉虱综合防治[J]. 西北园艺(蔬菜), 2016, 11(6): 39-40.
[2] 陈春丽, 郅军锐, 匡先钜, 等. 烟粉虱及温室白粉虱为害后对后续粉虱种群的影响[J]. 应用昆虫学报,2015, 52(1): 104-112.
[3] 李彦蓉, 任璐, 韩巨才. 温室白粉虱对常用杀虫剂的敏感性测定[J]. 山西农业大学学报, 2011, 31(2): 134-136.
[4] 李彦蓉, 任璐, 韩巨才. 温室白粉虱对常用杀虫剂的抗药性监测[J]. 山西农业大学学报(自然科学版), 2011, 31(3): 217-220.
[5] 王俊平, 张爱霞, 郑长英, 等. 常用杀虫剂对烟粉虱和温室白粉虱的毒力测定[J]. 青岛农业大学学报(自然科学版), 2012, 29(3): 186-189.
[6] 杨巍民. 关于温室白粉虱对新烟碱类杀虫剂吡虫啉的抗性报告[J]. 世界农药, 2007(6): 28-30.
[7] 胡学雄, 白义川, 李晓炜, 等.10种杀虫剂对温室白粉虱成虫抗药性的检测[J]. 天津农业科学, 2006(1): 25-27.
[8] 刘国强, 白冰, 毕于慧, 等. 辣椒碱与3种药剂对温室白粉虱的联合毒力[J]. 植物保护, 2021, 47(4): 305-309.
[9] JESCHK P, NAUEN R, GUTBROD O, et al.Flupyradifurone (SivantoTM) and its novel butenolidepharmacophore: Structural considerations [J]. Pesticide Biochemistry Physiology, 2015, 121: 31-38.
[10]王俊平, 张爱霞, 郑长英, 等. 常用杀虫剂对烟粉虱和温室白粉虱的毒力测定[J]. 青岛农业大学学报(自然科学版), 2012, 29(3): 186-189.
[11]CAHILL M, GORMAN K, DAY S, et al. Baseline detemination and detection of resistance toimidacloprid in Bemisia tabaci(Homoptera: Aleyrodidae) [J].Bulletin of Entomological Research, 1996, 86(4): 343-349.
[12]CAHILL M, BYME F J, GORMAN K, et al.Pyrethroid and organophos-phate resistance in the tobacco whitefly Bemisia tabaci(Homoptera: Aleyrodidae) [J]. Bulletin of Entomological Research, 1995, 85(2): 181-187.
[13]DITTRICH V, ERNST G H, RUESCH O, et al.Resistance mechanisms in sweet potato whitefly(Homoptera, Aleyrodidae) populations from Sudan, Turkey, Guatemala, and Nicaragua [J]. Journal of Economic Entomology, 1990, 83: 1665-1670.
[14]MANSOUR N A, ELDEFRAWI M E, TOPPOZADA A, et al. Toxicological studies on the Egyptian cotton leaf worm, Prodenialitura. VI. potentiation and antagonism of organophosphorus and carbamate insecticides [J]. Journal of Economic Entomology, 1966, 59(2): 307-311.
[15]SUN Y P, JOHNSON E R. Analysis of joint action of insecticides against house flies [J]. Journal of Economic Entomology, 1960, 53(5): 887-892.
[16]曹娜, 趙小云, 宋鲜梅, 等. 阿维菌素与常用杀虫剂复配对Q型烟粉虱的增效作用及田间防效[J]. 农药, 2019, 58(11): 849-855.
[17]毛晓红, 陈鹏, 曹长代, 等. 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[J]. 中国农学通报, 2021, 37(30): 98-105.
[18]肖彩云, 吴帅, 廖逊, 等. 茚虫威与三氟苯嘧啶对贵州褐飞虱种群的协同作用及其解毒酶的影响[J]. 农药, 2020, 59(10): 722-726.
[19]董文阳, 王超杰, 桑梦科, 等. 阿维菌素与3种化学杀虫剂复配对麦二叉蚜的联合毒力[J]. 植物保护, 2019, 45(2): 218-223.
[20]王欢欢. 九种杀虫剂对瓜蚜的毒力及协同增效药剂筛选[D]. 泰安: 山东农业大学, 2019.
(责任编辑:田 喆)