毛曉紅,陳 鵬,曹長(zhǎng)代,白婷婷,張秀霞,張安盛
(1山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所/山東省植物病毒學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,濟(jì)南 250100;2山東日照煙草有限公司,山東日照 276826)
煙粉虱Bemisiatabaci(Gennadius)和煙蚜Myzus persicae(Sulzer)均是危害山東煙草的重要害蟲。煙粉虱屬同翅目,粉虱科[1];煙蚜屬同翅目,蚜科[2]。2種害蟲都是通過汲取植物汁液,導(dǎo)致煙株生長(zhǎng)緩慢;均可分泌蜜露,并誘發(fā)煤煙病;均會(huì)傳播病毒病等多種病害,嚴(yán)重影響煙葉的質(zhì)量,造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失[3-5]。
自2000年以來,山東煙區(qū)煙粉虱危害嚴(yán)重[6-7],且常年與煙蚜混合發(fā)生[8]。近年來,煙草生產(chǎn)中對(duì)煙粉虱和煙蚜的防治上存在用藥單一、隨意桶混等現(xiàn)象,不僅防控效果差,而且還導(dǎo)致煙粉虱和煙蚜抗藥性增強(qiáng)、煙葉農(nóng)藥殘留超標(biāo)、品質(zhì)下降等后果。研究結(jié)果表明,煙粉虱對(duì)有機(jī)磷類等農(nóng)藥已產(chǎn)生抗藥性[9],煙蚜對(duì)有機(jī)磷類[10]、擬除蟲菊酯類[11-14]等農(nóng)藥也產(chǎn)生不同程度的抗藥性,嚴(yán)重影響了人們身體健康,同時(shí)也引發(fā)一系列的環(huán)境、生態(tài)和社會(huì)問題。
魚藤酮屬于無公害農(nóng)藥范疇,是一種廣譜性植物源殺蟲劑,對(duì)800多種害蟲具有防治效果[15]。魚藤酮主要是通過影響昆蟲的呼吸作用起到殺蟲的作用,其作用位點(diǎn)較多,能很好的克服害蟲的抗藥性[15-16]。魚藤酮具有完善的降解機(jī)制,降解徹底,無殘留,對(duì)環(huán)境影響小,對(duì)哺乳動(dòng)物低毒,對(duì)害蟲的天敵和農(nóng)作物安全[17]。新煙堿類殺蟲劑是一類后突觸煙堿乙酰膽堿受體(nAChRs)激動(dòng)劑,主要作用于昆蟲神經(jīng)后突觸煙堿乙酰膽堿受體。新煙堿類殺蟲劑具有較高的殺蟲活性,但對(duì)哺乳動(dòng)物低毒,與其他殺蟲劑很少或無交互抗性。煙草生產(chǎn)過程中,煙粉虱和煙蚜繁殖能力強(qiáng),危害較為嚴(yán)重,常規(guī)的藥劑已經(jīng)難以對(duì)2種害蟲都起到較好的防治效果。
本研究的目的是通過測(cè)定室內(nèi)魚藤酮與新煙堿類藥劑(噻蟲嗪、噻蟲胺、噻蟲啉)對(duì)煙粉虱和煙蚜的聯(lián)合毒力,并測(cè)定桶混藥劑應(yīng)用于田間的實(shí)際效果,從而篩選出對(duì)煙粉虱和煙蚜防治具有增效作用的桶混比例,為田間煙粉虱和煙蚜的共同防治提供理論依據(jù)。
人工氣候箱:型號(hào)RXZ型,寧波江南儀器制造廠生產(chǎn),溫度(25±1)℃、相對(duì)濕度70%±5%、光照L:D=16:8;養(yǎng)蟲盒:直徑6 cm,高7 cm,盒蓋有直徑1.5 cm×1.5 cm十字型通氣孔;
直行管:直徑2.4 cm,高10 cm。
1.2.1 供試藥劑 供試藥劑為6%魚藤酮微乳劑(北京三浦百草綠色植物制劑有限公司)、20%噻蟲胺懸浮劑(河北威遠(yuǎn)生化農(nóng)藥有限公司)、2%噻蟲啉微囊懸浮劑(山東國(guó)潤(rùn)生物農(nóng)藥有限責(zé)任公司)、25%噻蟲嗪水分散粒劑(先正達(dá)(蘇州)作物保護(hù)有限公司),以上產(chǎn)品均為市場(chǎng)購(gòu)買。
1.2.2 供試蟲源 煙粉虱成蟲和煙蚜成蚜均采自山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所溫室內(nèi)的煙草植株(煙草均未接觸任何農(nóng)藥)。
1.2.3 供試作物 供試煙草品種為‘NC55’。
1.3.1 毒力測(cè)定 采用葉片浸漬法。在預(yù)試驗(yàn)基礎(chǔ)上,將供試藥劑用蒸餾水稀釋成7~8個(gè)系列濃度,用來測(cè)定單劑致死中濃度(LC50);假設(shè)經(jīng)毒力測(cè)定后魚藤酮LC50為a,噻蟲胺、噻蟲嗪、噻蟲啉LC50為b,將魚藤酮分別與噻蟲胺、噻蟲嗪、噻蟲啉按有效成分質(zhì)量比為a:9b、3a:7b、5a:5b、7a:3b、9a:b配成組分不同的桶混組合,按上述方法稀釋成7~8個(gè)系列濃度,用來測(cè)定不同藥劑桶混的LC50。
煙粉虱毒力測(cè)定:用直徑為2.4 cm打孔器將新鮮煙草葉片打成葉碟,在藥液中浸藥10 s(以浸清水為空白對(duì)照),將葉片置于吸水紙上晾干后,用鑷子夾入事先加入1 mL瓊脂的玻璃管中,每管1片;將供試煙粉虱成蟲吸入吸蟲器,移入玻璃管中,每處理重復(fù)4次(以清水浸葉為空白對(duì)照,每次重復(fù)30~40頭。用棉塞將玻璃管封口后倒置于人工氣候箱中,48 h后檢查煙粉虱死亡數(shù)量,以毛筆尖輕觸蟲體不能爬動(dòng)者視為死亡。
煙蚜毒力測(cè)定:將帶有無翅成蚜的葉片(或嫩莖)用鑷子夾住,剔除僵蚜、有翅蚜、若蚜,在藥液中浸泡10 s(以浸清水為空白對(duì)照),用濾紙吸取多余藥液并晾干,而后放入墊有濕潤(rùn)濾紙的養(yǎng)蟲盒中,盒蓋封口。將養(yǎng)蟲盒放入人工氣候箱中,48 h后觀察并記錄煙蚜死亡和存活數(shù)量。每處理重復(fù)4次,每次重復(fù)供試煙蚜30~35頭。
1.3.2 田間藥效試驗(yàn)
(1)試驗(yàn)地概況
試驗(yàn)地為山東省日照市莒縣棋石鎮(zhèn)龍家官莊村(35.84°N,118.92°E)煙田,煙草品種為‘NC55’。煙草種植時(shí)間為2019年4月29日,株行距為120 cm×50 cm,種植密度18000~21000株/hm2。
(2)試驗(yàn)處理
根據(jù)室內(nèi)篩選的對(duì)煙粉虱和煙蚜均具有增效效果的桶混組合進(jìn)行田間試驗(yàn)。
6%魚藤酮微乳劑與20%噻蟲胺懸浮劑桶混比例3:20,13:25,14:25時(shí),其防治煙粉虱每hm2制劑用量分別為54mL和45mL,108mL和26mL,113mL和25mL;其防治煙蚜每hm2制劑用量分別為26 mL和22 mL,54 mL和13 mL,58 mL和12 mL。
6%魚藤酮微乳劑與25%噻蟲嗪水分散粒劑桶混比例63:10,133:1時(shí),其防治煙粉虱每hm2制劑用量分別為141 mL和5 g,67 mL和0.57 g;其防治煙蚜每hm2制劑用量分別為71 mL和2.6 g,158 mL和0.29 g。
(3)噴藥時(shí)間與用水量
幾種藥劑桶混防治煙粉虱用藥時(shí)間:2019年7月14日;其防治煙蚜用藥時(shí)間:2019年6月18日;用水量900 kg/hm2。
(4)調(diào)查方法和時(shí)間
試驗(yàn)每小區(qū)采取5點(diǎn)取樣法,每小區(qū)取樣10株煙草;藥前調(diào)查蟲口基數(shù),藥后1、3、7、10天調(diào)查殘存活蟲數(shù)。
用SPSS計(jì)算各處理LC50,用孫云沛法[18]計(jì)算藥劑組合物共毒系數(shù)(CTC),混劑實(shí)際毒力指數(shù)(ATI),混劑理論毒力指數(shù)(TTI),毒力指數(shù)(TI),分別見公式(1)、(2)、(3)、(4)。
式中共毒系數(shù)大于120,為增效作用;共毒系數(shù)為80~120,為相加作用;共毒系數(shù)小于80為拮抗作用。
田間試驗(yàn)結(jié)果采用鄧肯氏新復(fù)極差法進(jìn)行方差分析,計(jì)算更正防效。見公式(5)、(6)。
各藥劑對(duì)煙草煙粉虱和煙蚜的毒力測(cè)定結(jié)果(表1)表明,不同藥劑對(duì)煙粉虱和煙蚜的毒力存在差異性。4種藥劑對(duì)煙粉虱毒力大小順序?yàn)椋亨缦x嗪>噻蟲啉>噻蟲胺>魚藤酮,其中,噻蟲嗪毒力最高,LC50值為0.764 mg/L;其次為噻蟲啉0.917 mg/L;噻蟲胺、魚藤酮毒力低LC50值分別為9.417、12.287 mg/L。4種藥劑對(duì)煙蚜毒力大小順序?yàn)椋亨缦x啉>魚藤酮>噻蟲嗪>噻蟲胺,噻蟲啉毒力最高,LC50值為0.761 mg/L;其次魚藤酮、噻蟲嗪毒力相近,LC50值分別是2.626、2.993 mg/L;噻蟲胺毒力最低,LC50值是4.228 mg/L。
表1 幾種藥劑對(duì)煙粉虱和煙蚜室內(nèi)毒力測(cè)定結(jié)果
由表2可見,魚藤酮與噻蟲胺桶混中,當(dāng)魚藤酮與噻蟲胺組分比分別為3:20、14:25、13:25、76:23時(shí),桶混藥劑對(duì)煙粉虱均具有明顯的增效作用,其CTC分別為167.14、120.47、154.58和154.27;組分比為12:1時(shí),對(duì)煙粉虱的CTC僅為78.73(小于80),呈拮抗作用。魚藤酮與噻蟲啉桶混,按有效成分57:10、67:5和31:1配比對(duì)煙粉虱的CTC分別為144.64、151.12和166.47,有增效作用;按有效成分3:2和120:1配比對(duì)煙粉虱的CTC分別為92.95和109.06,具有相加作用。魚藤酮與噻蟲嗪桶混時(shí),當(dāng)魚藤酮與噻蟲嗪組分比分別為63:10、74:3、57:1、133:1和512:1時(shí),對(duì)煙粉虱均具有明顯的增效作用,CTC分別為 155.99、166.00、158.49、138.29和220.57。
表2 魚藤酮與3種新煙堿類殺蟲劑對(duì)煙粉虱的室內(nèi)聯(lián)合毒理測(cè)定
魚藤酮與噻蟲胺桶混(表3),當(dāng)魚藤酮與噻蟲胺組分比為3:20、14:25和13:25時(shí),對(duì)煙蚜具有明顯的增效作用,CTC分別為293.81、1001.76和167.93;當(dāng)組分比為76:25時(shí),對(duì)煙蚜有相加作用,CTC為92.33;當(dāng)組分比為12:1時(shí),對(duì)煙蚜有拮抗作用,CTC為38.91。魚藤酮與噻蟲啉桶混(表3),按有效成分120:1配比的CTC為179.18,對(duì)煙蚜具有增效作用;按有效成分3:2、57:10、67:5和31:1配比的CTC為34.50~68.03,均小于80,對(duì)煙蚜具有拮抗作用。魚藤酮與噻蟲嗪桶混,組分比分別為63:10和133:1時(shí),對(duì)煙蚜的CTC分別為531.55和132.22,具有增效作用;組分比為61:25時(shí),對(duì)煙蚜的CTC為114.94,具有相加作用;組分比分別為7:3和9:1時(shí),對(duì)煙蚜的CTC分別為75.53和56.76,具有拮抗作用。
表3 魚藤酮與3種新煙堿類殺蟲劑對(duì)煙蚜的室內(nèi)聯(lián)合毒理測(cè)定
通過室內(nèi)毒力測(cè)定結(jié)果發(fā)現(xiàn),當(dāng)魚藤酮與噻蟲胺組分比為3:20、14:25和13:25,與噻蟲嗪組分比為63:10和133:1時(shí),桶混藥劑對(duì)煙粉虱和煙蚜同時(shí)具有增效作用,但與噻蟲啉桶混未見有共同增效作用的配比。將選出的5種對(duì)煙粉虱和煙蚜有共同增效作用的桶混藥劑組合進(jìn)行田間藥效試驗(yàn),田間防效見表4、5。
表4 魚藤酮與噻蟲胺桶混對(duì)煙粉虱的田間防治效果
續(xù)表4
表5 魚藤酮與噻蟲嗪桶混對(duì)煙粉虱和煙蚜的田間防治效果
由表4可見,藥后1~10天調(diào)查,6%魚藤酮微乳劑與20%噻蟲胺懸浮劑3個(gè)比例的桶混的試驗(yàn)中,藥后1天對(duì)煙粉虱的更正防效在70%以上,對(duì)煙蚜的更正防效均在80%以上,對(duì)煙粉虱和煙蚜的速效性顯著優(yōu)于6%魚藤酮微乳劑單劑速效性。藥后3天和7天,3個(gè)比例的桶混對(duì)煙粉虱和煙蚜的防效均在90%以上。藥后10天,3個(gè)比例的桶混對(duì)煙粉虱的防效在88%以上,其對(duì)煙蚜的防效在93%以上,3個(gè)比例的桶混對(duì)煙粉虱和煙蚜的防治持效性顯著優(yōu)于20%噻蟲胺懸浮劑單劑。
由表5可見,6%魚藤酮微乳劑與25%噻蟲嗪水分散粒劑2個(gè)比例的桶混的試驗(yàn)中,藥后1天對(duì)煙粉虱的更正防效在74%以上,對(duì)煙蚜的更正防效均在81%以上,對(duì)煙粉虱和煙蚜的速效性顯著優(yōu)于6%魚藤酮微乳劑。藥后3天和7天,2個(gè)比例的桶混對(duì)煙粉虱和煙蚜的防效均在86%以上。藥后10天,2個(gè)比例的桶混對(duì)煙粉虱的防效在90%以上,其對(duì)煙蚜的防效在96%以上,2個(gè)比例的桶混對(duì)煙粉虱和煙蚜的防治持效性顯著優(yōu)于25%噻蟲嗪水分散粒劑。
室內(nèi)毒力測(cè)定結(jié)果表明,不同單劑對(duì)煙粉虱和煙蚜的殺蟲效果不同,4種藥劑對(duì)煙草煙粉虱的毒力大小順序?yàn)猷缦x嗪>噻蟲啉>噻蟲胺>魚藤酮;對(duì)煙蚜的毒力大小順序?yàn)猷缦x啉>魚藤酮>噻蟲嗪>噻蟲胺。截至目前,噻蟲胺、噻蟲啉和噻蟲嗪對(duì)煙粉虱和煙蚜的的毒力測(cè)定已有相關(guān)研究。李偉等研究結(jié)果顯示噻蟲胺對(duì)煙蚜和煙粉虱的LC50值分別為2.191 mg/L和4.212 mg/L,本試驗(yàn)結(jié)果在其置信區(qū)間內(nèi),可能因飼養(yǎng)的煙蚜與煙粉虱不同結(jié)果稍有差異[19]。蘭亦全等[20]研究了噻蟲啉對(duì)煙蚜的LC50值為1.96 mg/L,本試驗(yàn)LC50為0.761 mg/L,其差異性可能與飼養(yǎng)條件和試驗(yàn)溫度有關(guān)。噻蟲啉對(duì)煙粉虱的室內(nèi)毒力尚未見報(bào)道。何玉仙等研究了噻蟲嗪對(duì)煙粉虱和煙蚜的室內(nèi)毒力,其LC50分別為0.6254 mg/L和3.03 mg/L,與本試驗(yàn)結(jié)果相近[21-22]。
魚藤酮與噻蟲胺、噻蟲啉和噻蟲嗪有效成分比進(jìn)行桶混,通過孫云沛的共毒系數(shù)法最終確定12組對(duì)煙粉虱有增效作用的桶混組合和6組對(duì)煙蚜有增效作用的桶混組合。結(jié)合室內(nèi)毒力測(cè)定,最終篩選出5種對(duì)煙粉虱和煙蚜有共同增效作用的桶混藥劑組合,并進(jìn)行田間藥效試驗(yàn)。結(jié)果顯示,6%魚藤酮微乳劑與20%噻蟲胺懸浮劑桶混,藥后1、3、7、10天對(duì)煙粉虱和煙蚜的防治效果達(dá)70%以上;6%魚藤酮微乳劑與25%噻蟲嗪水分散粒劑桶混,藥后1、3、7、10天對(duì)煙粉虱和煙蚜的防治效果達(dá)74%以上,其速效性優(yōu)于6%魚藤酮微乳劑的防治效果,持效性優(yōu)于化學(xué)殺蟲劑的防治效果。新煙堿類的作用靶標(biāo)和作用方式與魚藤酮不同,因此它們之間也不存在靶標(biāo)交互抗性[23]。2類殺蟲劑的桶混,彌補(bǔ)了植物源農(nóng)藥的見效慢和新煙堿類殺蟲劑持效期短的問題。因此,這2類殺蟲劑桶混藥劑的應(yīng)用,既體現(xiàn)了化學(xué)藥劑的速效性,又解決了化學(xué)藥劑持效性的問題,同時(shí)降低使用生物農(nóng)藥的用藥成本,延緩抗藥性的產(chǎn)生。
隨著國(guó)家和人民對(duì)煙葉質(zhì)量要求越來越高,煙葉安全生產(chǎn)勢(shì)在必行。但化學(xué)農(nóng)藥的不合理使用,嚴(yán)重影響煙葉安全生產(chǎn)[24]??茖W(xué)合理的施藥方法是減少環(huán)境污染和發(fā)揮藥物最大活性的基礎(chǔ)[25]。其中殺蟲劑混配與輪換是治理害蟲抗性的重要工具,實(shí)際生產(chǎn)中殺蟲劑的合理混配比輪換藥劑更有效[26-27]。因此本試驗(yàn)選用近年來田間防治煙粉虱和煙蚜的常用藥劑噻蟲胺、噻蟲啉、噻蟲嗪和對(duì)環(huán)境友好的植物源殺蟲劑魚藤酮進(jìn)行混配,以期能夠找到最佳防治配比,用于田間煙粉虱和煙蚜的有效防治。
生物防治作為一種安全有效的防治手段,越來越受到人們的關(guān)注[28]。魚藤酮植物源殺蟲劑低毒、無污染等優(yōu)點(diǎn),代表了新時(shí)代綠色農(nóng)藥的理念,應(yīng)用前景極其廣闊。由于藥劑桶混聯(lián)合毒力是在室內(nèi)環(huán)境下進(jìn)行的,田間防治效果較好,但是也會(huì)受到溫度、濕度等影響。因此,在后續(xù)研究中,還需繼續(xù)進(jìn)行煙粉虱和煙蚜的毒力和抗藥性等方面的研究,進(jìn)一步驗(yàn)證植物源殺蟲劑與新煙堿類殺蟲桶混的防治效果,為煙草生產(chǎn)者提供科學(xué)用藥。