毛曉紅,陳 鵬,曹長代,白婷婷,張秀霞,張安盛
(1山東省農(nóng)業(yè)科學院植物保護研究所/山東省植物病毒學重點實驗室,濟南 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)致煙株生長緩慢;均可分泌蜜露,并誘發(fā)煤煙?。痪鶗鞑ゲ《静〉榷喾N病害,嚴重影響煙葉的質(zhì)量,造成嚴重的經(jīng)濟損失[3-5]。
自2000年以來,山東煙區(qū)煙粉虱危害嚴重[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、煙葉農(nóng)藥殘留超標、品質(zhì)下降等后果。研究結(jié)果表明,煙粉虱對有機磷類等農(nóng)藥已產(chǎn)生抗藥性[9],煙蚜對有機磷類[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,嚴重影響了人們身體健康,同時也引發(fā)一系列的環(huán)境、生態(tài)和社會問題。
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制,降解徹底,無殘留,對環(huán)境影響小,對哺乳動物低毒,對害蟲的天敵和農(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,但對哺乳動物低毒,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,危害較為嚴重,常規(guī)的藥劑已經(jīng)難以對2種害蟲都起到較好的防治效果。
本研究的目的是通過測定室內(nèi)魚藤酮與新煙堿類藥劑(噻蟲嗪、噻蟲胺、噻蟲啉)對煙粉虱和煙蚜的聯(lián)合毒力,并測定桶混藥劑應(yīng)用于田間的實際效果,從而篩選出對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RXZ型,寧波江南儀器制造廠生產(chǎn),溫度(25±1)℃、相對濕度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(河北威遠生化農(nóng)藥有限公司)、2%噻蟲啉微囊懸浮劑(山東國潤生物農(nóng)藥有限責任公司)、25%噻蟲嗪水分散粒劑(先正達(蘇州)作物保護有限公司),以上產(chǎn)品均為市場購買。
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)科學院植物保護研究所溫室內(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 毒力測定 采用葉片浸漬法。在預(yù)試驗基礎(chǔ)上,將供試藥劑用蒸餾水稀釋成7~8個系列濃度,用來測定單劑致死中濃度(LC50);假設(shè)經(jīng)毒力測定后魚藤酮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個系列濃度,用來測定不同藥劑桶混的LC50。
煙粉虱毒力測定: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者視為死亡。
煙蚜毒力測定: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(以浸清水為空白對照),用濾紙吸取多余藥液并晾干,而后放入墊有濕潤濾紙的養(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
(1)試驗地概況
試驗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)試驗處理
根據(jù)室內(nèi)篩選的對煙粉虱和煙蚜均具有增效效果的桶混組合進行田間試驗。
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,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,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)噴藥時間與用水量
幾種藥劑桶混防治煙粉虱用藥時間:2019年7月14日;其防治煙蚜用藥時間:2019年6月18日;用水量900 kg/hm2。
(4)調(diào)查方法和時間
試驗每小區(qū)采取5點取樣法,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計算各處理LC50,用孫云沛法[18]計算藥劑組合物共毒系數(shù)(CTC),混劑實際毒力指數(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。
田間試驗結(jié)果采用鄧肯氏新復(fù)極差法進行方差分析,計算更正防效。見公式(5)、(6)。
各藥劑對煙草煙粉虱和煙蚜的毒力測定結(jié)果(表1)表明,不同藥劑對煙粉虱和煙蚜的毒力存在差異性。4種藥劑對煙粉虱毒力大小順序為:噻蟲嗪>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種藥劑對煙蚜毒力大小順序為:噻蟲啉>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 幾種藥劑對煙粉虱和煙蚜室內(nèi)毒力測定結(jié)果
由表2可見,魚藤酮與噻蟲胺桶混中,當魚藤酮與噻蟲胺組分比分別為3:20、14:25、13:25、76:23時,桶混藥劑對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,對煙粉虱的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,當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,對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煙粉虱的室內(nèi)聯(lián)合毒理測定
魚藤酮與噻蟲胺桶混(表3),當魚藤酮與噻蟲胺組分比為3:20、14:25和13:25時,對煙蚜具有明顯的增效作用,CTC分別為293.81、1001.76和167.93;當組分比為76:25時,對煙蚜有相加作用,CTC為92.33;當組分比為12:1時,對煙蚜有拮抗作用,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,對煙蚜的CTC分別為531.55和132.22,具有增效作用;組分比為61:25時,對煙蚜的CTC為114.94,具有相加作用;組分比分別為7:3和9:1時,對煙蚜的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煙蚜的室內(nèi)聯(lián)合毒理測定
通過室內(nèi)毒力測定結(jié)果發(fā)現(xiàn),當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,桶混藥劑對煙粉虱和煙蚜同時具有增效作用,但與噻蟲啉桶混未見有共同增效作用的配比。將選出的5種對煙粉虱和煙蚜有共同增效作用的桶混藥劑組合進行田間藥效試驗,田間防效見表4、5。
表4 魚藤酮與噻蟲胺桶混對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個比例的桶混的試驗中,藥后1天對煙粉虱的更正防效在70%以上,對煙蚜的更正防效均在80%以上,對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個比例的桶混對煙粉虱和煙蚜的防效均在90%以上。藥后10天,3個比例的桶混對煙粉虱的防效在88%以上,其對煙蚜的防效在93%以上,3個比例的桶混對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個比例的桶混的試驗中,藥后1天對煙粉虱的更正防效在74%以上,對煙蚜的更正防效均在81%以上,對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個比例的桶混對煙粉虱和煙蚜的防效均在86%以上。藥后10天,2個比例的桶混對煙粉虱的防效在90%以上,其對煙蚜的防效在96%以上,2個比例的桶混對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)毒力測定結(jié)果表明,不同單劑對煙粉虱和煙蚜的殺蟲效果不同,4種藥劑對煙草煙粉虱的毒力大小順序為噻蟲嗪>噻蟲啉>噻蟲胺>魚藤酮;對煙蚜的毒力大小順序為噻蟲啉>魚藤酮>噻蟲嗪>噻蟲胺。截至目前,噻蟲胺、噻蟲啉和噻蟲嗪對煙粉虱和煙蚜的的毒力測定已有相關(guān)研究。李偉等研究結(jié)果顯示噻蟲胺對煙蚜和煙粉虱的LC50值分別為2.191 mg/L和4.212 mg/L,本試驗結(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]研究了噻蟲啉對煙蚜的LC50值為1.96 mg/L,本試驗LC50為0.761 mg/L,其差異性可能與飼養(yǎng)條件和試驗溫度有關(guān)。噻蟲啉對煙粉虱的室內(nèi)毒力尚未見報道。何玉仙等研究了噻蟲嗪對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行桶混,通過孫云沛的共毒系數(shù)法最終確定12組對煙粉虱有增效作用的桶混組合和6組對煙蚜有增效作用的桶混組合。結(jié)合室內(nèi)毒力測定,最終篩選出5種對煙粉虱和煙蚜有共同增效作用的桶混藥劑組合,并進行田間藥效試驗。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天對煙粉虱和煙蚜的防治效果達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天對煙粉虱和煙蚜的防治效果達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)于化學殺蟲劑的防治效果。新煙堿類的作用靶標和作用方式與魚藤酮不同,因此它們之間也不存在靶標交互抗性[23]。2類殺蟲劑的桶混,彌補了植物源農(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)了化學藥劑的速效性,又解決了化學藥劑持效性的問題,同時降低使用生物農(nóng)藥的用藥成本,延緩抗藥性的產(chǎn)生。
隨著國家和人民對煙葉質(zhì)量要求越來越高,煙葉安全生產(chǎn)勢在必行。但化學農(nóng)藥的不合理使用,嚴重影響煙葉安全生產(chǎn)[24]。科學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、噻蟲嗪和對環(huán)境友好的植物源殺蟲劑魚藤酮進行混配,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,代表了新時代綠色農(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)境下進行的,田間防治效果較好,但是也會受到溫度、濕度等影響。因此,在后續(xù)研究中,還需繼續(xù)進行煙粉虱和煙蚜的毒力和抗藥性等方面的研究,進一步驗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)者提供科學用藥。