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

2020-02-05

烟粉虱Bemisia tabaci (Gennadius) 属半翅目(Hemiptera)粉虱科(Aleyrodidae),原产于热带和亚热带地区,目前广泛分布于全球除南极洲以外的各大洲,在我国分布达20多个省市区。其寄主范围广泛、传播途径多,不仅在蔬菜、花卉及棉花等经济植物上造成了巨大损失,还在野生杂草上为害。烟粉虱除以口针刺吸植物汁液外,还分泌蜜露,诱发煤污病的发生,影响光合作用;更为严重的是它能传播多种病毒病,如番茄褪绿病毒(Tomato chlorosis virusToCV) 和番茄黄化曲叶病毒(Tomato yellow leaf curl virusTYLCV)Q型烟粉虱是烟粉虱生物型的一种,于2003年在我国云南昆明一品红寄主上首次报道,此后其陆续在全国各地发现并呈进一步传播蔓延趋势,成为为害我国农作物的主要烟粉虱隐种。

2年,卢少华等发现Q型烟粉虱在西藏也有分布。Q型烟粉虱在一些作物上相比于B型烟粉虱具有更长的发育历期和更大危害性。对于大部分杀虫剂,Q型烟粉虱比B型烟粉虱具有更强的抗药性,这使得Q型烟粉虱在中国逐渐取代B型烟粉虱,并相较于B型烟粉虱更难以防控。目前生产中对烟粉虱的防治,化学防治仍是重要手段,常用的杀虫剂包括阿维菌素(abamectin)、吡虫啉(imidacloprid)和啶虫脒(acetamiprid)等,尤其当烟粉虱大规模暴发时,其他防治措施无法及时控制,更需要化学防控。国内外农业生产实践证明:化学防治虽然可以快速有效地控制烟粉虱为害、极大程度上减轻农业经济损失,然而大量使用化学农药所引起的烟粉虱抗药性问题也随之十分明显并日渐加重,如烟粉虱对新烟碱类杀虫剂、昆虫生长调节剂类等杀虫剂均已产生不同程度的抗药性。

阿维菌素是当前防控烟粉虱最为常用且防效较好的药剂之一,其作用位点特殊,一般不易与其他药剂产生交互抗性,能克服大多数杀虫剂的抗性问题。福建各地区烟粉虱田间种群对阿维菌素抗性水平仅为1.251.57倍,处于无抗性水平;Kang等研究发现与烟粉虱易感种群相比,田间种群对阿维菌素的抗性倍数为9.4倍,为低抗水平。说明烟粉虱对阿维菌素有较低抗性风险,但抗性倍数仍呈不断增长趋势。为了筛选出对烟粉虱具有增效作用的复配药剂组合,本研究采用室内叶片浸渍法测定了阿维菌素与其他6种杀虫剂复配对烟粉虱成虫和若虫的联合毒力,并对增效作用明显的复配组合进行了最佳配比筛选及田间防效验证试验,旨在为田间烟粉虱种群的化学防治和抗性治理提供科学指导,并为阿维菌素的进一步开发利用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 供试药剂

5%阿维菌素(abamectin)乳油(河北兴柏农业科技有限公司)70%吡虫啉(imidacloprid)水分散粒剂[拜耳作物科学(中国)有限公司]1.3%苦参碱(matrine)水剂(天津市恒源伟业生物科技发展有限公司)0.5%藜芦碱(veratrine)水剂(成都新朝阳作物科学有限公司)60 g/L乙基多杀菌素(spinetoram)悬浮剂(陶氏益农)22.4%螺虫乙酯(spirotetramat)乳油[拜耳作物科学(中国)有限公司]0.5%印楝素(azadirachtin)乳油(成都绿金生物科技有限责任公司)

1.2 供试虫源

烟粉虱采集于宁夏银川市西夏区军马场温室番茄上,经分子鉴定生物型为Q型,NCBI编号MK281484。在宁夏大学农科实训基地温室大棚里罩网生长的番茄植株上饲养繁殖。

1.3 室内毒力测定

1.3.1 烟粉虱成虫毒力测定方法

试验毒力测定采用叶片浸渍法(参考并改进Cahill)。首先根据预试将供试药剂等比稀释成7个质量浓度,然后挑选与培养皿大小合适的干净、新鲜的番茄叶片浸于药液10 s后取出,叶背向上放在室内晾干,用脱脂棉包住叶柄,脱脂棉外裹一层保鲜膜,向脱脂棉内注入少量蒸馏水起到保湿作用,将晾干后的叶片正面向下放在事先放有湿润滤纸、已标记药液质量浓度的培养皿中。每个处理3次重复,用蒸馏水处理叶片作为对照。因烟粉虱成虫较活跃,将其在-20 ℃冷冻20 s后用毛笔转移到培养皿中的叶片上,每皿30只成虫,盖上保鲜膜,膜上扎小孔通气。将培养皿放于培养箱中,培养箱条件:(25±1) ℃、光照LD=12 h12 h、相对湿度65%48 h后在体视显微镜下检查培养皿中烟粉虱成虫死亡情况,用毛笔轻轻触动烟粉虱成虫,虫体不动则视为死亡。

1.3.2 烟粉虱若虫毒力测定方法

烟粉虱若虫毒力测定采用浸虫浸叶法。首先根据预试将供试药剂等比稀释成7个质量浓度,然后将温室内采集的带有34龄烟粉虱若虫的番茄叶片剪成与培养皿大小合适的形状,在显微镜下清除卵和其他虫态,只留下34龄若虫30头左右。其他步骤与成虫生测方法相同。每个处理3次重复,用蒸馏水处理叶片作为对照。72 h后在体视解剖显微镜下检查培养皿中烟粉虱若虫死亡情况,虫体干瘪或颜色变枯黄者均认为死亡(由于烟粉虱若虫48 h后虫体外形和颜色变化不明显,其死亡率较低,故若虫死亡率观察时间采用72 h)

1.3.3 复配增效组合的初步筛选

将阿维菌素分别与吡虫啉、苦参碱、藜芦碱、螺虫乙酯、乙基多杀菌素和印楝素等6种杀虫剂按有效成分11的比例复配进行毒力测定,计算每组复配药剂的共毒因子。采用共毒因子法定性筛选出共毒因子(co-toxicityfactor)大于20的增效组合。

共毒因子>20,表示增效作用;-20≤共毒因子≤20,表示相加作用;共毒因子<20,表示拮抗作用。

1.3.4 最佳配比筛选

将增效作用明显的复配组合按有效成分1423113241的比例复配进行毒力测定,计算每组复配药剂的共毒系数。采用Sun等共毒系数法确定最佳配比。共毒系数(co-toxicity coefficient)简称CTCCTC>120,表示增效作用;100CTC120,表示相加作用;CTC<100,表示拮抗作用。计算方法如下:

1.4 田间药效试验

1.4.1 试验用地

试验于20196月下旬在银川市西夏区军马场温室种植的番茄上进行。番茄品种为粉印3号,3月上旬定植。待烟粉虱虫口数达到一定密度进行田间药效试验。小区面积约20 m2,每小区4垄,随机区组排列,共11个处理,每个处理重复4次,以清水喷施为对照。各小区栽培管理条件一致。

1.4.2 供试药剂

选用室内毒力测定增效作用较好的复配组合药剂进行田间药效试验,各处理药剂质量浓度配制见表1

1.4.3 试验及统计方法

首先按照事先计算的药剂量量取供试药剂,稀释药剂采用二次稀释的方法,将药剂放入500 mL的烧杯中进行稀释,然后再转移至喷雾器中,最后加入剩余水至16 L,搅拌均匀后开始喷雾。施药采用3WBD-18背负式电动喷雾器,每个小区喷药量为4 L。试验期间对番茄植株随机调查,观察是否有药害现象。调查在施药前1 d和施药后135714 d进行,每个处理小区选取5个调查样点,每点标记2株,每株上、中、下3层各3片叶片,记录叶片上烟粉虱成虫和若虫的数量。调查在清晨烟粉虱活动较弱时进行。

1.5 数据分析

采用Microsoft Excel 2010DPS 7.05软件进行数据分析,计算每组药剂处理对烟粉虱的LC50值、毒力回归方程、95%置信区间及相关参数。根据调查结果计算虫口减退率和防效,并采用Duncan氏新复极差法对各处理的防效进行显著性分析(P<0.05)

2 结果与分析

2.1 供试药剂单剂毒力测定结果

2.1.1 对烟粉虱成虫的毒力

供试单剂48 h对烟粉虱成虫的毒力见表2。结果表明:阿维菌素和乙基多杀菌素对烟粉虱成虫显示了较高毒力,LC50值分别为1.270.82 mg/L,螺虫乙酯毒力最低,为53.72 mg/L。毒力大小顺序为乙基多杀菌素>阿维菌素>藜芦碱>印楝素>苦参碱>吡虫啉>螺虫乙酯。

2.1.2 对烟粉虱若虫的毒力

7种单剂72 h对烟粉虱若虫的毒力结果见表3

各单剂对烟粉虱若虫的毒力存在较大的差异,在7种药剂中阿维菌素和乙基多杀菌素对烟粉虱若虫同样显示了较高毒力,LC50值分别为0.681.15 mg/L,螺虫乙酯毒力最低,为51.69 mg/L。毒力大小顺序为乙基多杀菌素>阿维菌素> 藜芦碱> 印楝素> 苦参碱> 吡虫啉> 螺虫乙酯。

2.2 供试药剂复配的联合作用测定

2.2.1 阿维菌素与其他6种杀虫剂复配对烟粉虱成虫的共毒因子

阿维菌素与其他6种杀虫剂复配(11)48 h对烟粉虱成虫的联合毒力测定结果见表4。阿维菌素与苦参碱、吡虫啉、藜芦碱、印楝素和螺虫乙酯等5种药剂复配均具有增效作用。其中,以阿维菌素与苦参碱、吡虫啉、藜芦碱复配对烟粉虱成虫增效作用最为显著,共毒因子分别为152.11125.60104.53;其次为阿维菌素与印楝素、螺虫乙酯,共毒因子分别为39.7336.64;阿维菌素与乙基多杀菌素复配共毒因子为5.03,表现为相加作用。

2.2.2 阿维菌素与其他6种杀虫剂复配对烟粉虱若虫的共毒因子

阿维菌素与其他6种杀虫剂复配(11) 72 h对烟粉虱若虫的的联合作用测定结果见表5

阿维菌素与苦参碱、吡虫啉、藜芦碱、印楝素和螺虫乙酯等5种药剂复配均具有增效作用。其中,阿维菌素与吡虫啉、苦参碱、藜芦碱复配同样对烟粉虱若虫表现出显著的增效作用,共毒因子分别为125.65106.99 114.83;其次为阿维菌素与印楝素、螺虫乙酯,共毒因子分别为46.5629.08;而阿维菌素与乙基多杀菌素复配则表现为相加作用,共毒因子为3.91

2.3 最佳配比筛选

2.3.1 阿维菌素与3种杀虫剂不同配比对烟粉虱成虫的共毒系数测定

采用增效作用显著的3种药剂组合,测定了不同配比对烟粉虱成虫的共毒系数,结果见表6。阿维菌素与吡虫啉、苦参碱和藜芦碱增效作用均以有效成分14的比例为最高,共毒系数分别达到915.45543.87349.72

2.3.2 阿维菌素与3种杀虫剂不同配比对烟粉虱若虫的共毒系数

阿维菌素与3种杀虫剂不同配比对烟粉虱若虫的共毒系数测定结果见表7。阿维菌素与吡虫啉、苦参碱和藜芦碱复配同样以有效成分14的比例为最高,共毒系数分别为780.00520.48306.52

2.4 药剂复配田间药效试验

2.4.1 药剂复配对烟粉虱成虫的防治效果

在室内药剂复配联合毒力测定的基础上,选择增效作用较好的药剂组合及配比进行了田间药效试验。不同药剂复配组合及配比对烟粉虱成虫的防治效果见表8。施药后1 d4个复配组合[阿维菌素+吡虫啉(14)][阿维菌素+吡虫啉(11)][阿维菌素+苦参碱(14)][阿维菌素+苦参碱(11)]及阿维菌素和吡虫啉单用几个处理防效最好,防效可达80.34%90.78%,且不同处理间存在显著差异;其次为[阿维菌素+藜芦碱(14)][阿维菌素+藜芦碱(11)],防效分别为79.23%76.70%;藜芦碱和苦参碱的防效最低。在药后35 d,防效达到最高,且基本持平,最高为[阿维菌素+吡虫啉(14)] 的复配组合,防效高达91.15%92.99%,各处理间存在显著差异。药后7 d,防效略有下降。药后14 d,各处理较药后7d的防效均有不同程度的下降,其中[阿维菌素+吡虫啉(14)]和吡虫啉的防效最高,分别为67.14%63.92%[阿维菌素+吡虫啉(11)][阿维菌素+苦参碱(14)]、阿维菌素、[阿维菌素+藜芦碱(14)]次之,防效为59.20%62.40%[阿维菌素+藜芦碱(11)]防效最低,仅为49.79%

从各复配组合及不同配比与单剂的防效来看,阿维菌素和吡虫啉分别以有效成分1411进行混用,其防效显著优于吡虫啉单剂,防效可分别提高3.22%16.11%3.43%6.04%。阿维菌素和苦参碱分别以有效成分1411进行复配,相较苦参碱单剂,其防效可分别提高5.16%7.57%0.86%4.52%,增效作用较显著。阿维菌素和藜芦碱分别以有效成分1411进行复配,与藜芦碱单剂相比,其防效分别提高0.62%2.69%0.23%0.33%,差异不显著。综合来看,10个处理中,2种配比(1411)6个复配组合中,[阿维菌素+吡虫啉(14)(11)][阿维菌素+苦参碱(14)(11)],其防效均显著高于吡虫啉和苦参碱单剂,且各组合防治效果均以有效成分(14)大于(11)。与主干药剂阿维菌素相比,[阿维菌素+吡虫啉(14)]的复配组合对烟粉虱成虫防治增效作用最显著,防效可提高3.86%7.67%。总体来看,施药后各处理的防效呈现先略有下降,后基本保持稳定,再缓慢下降的趋势。

2.4.2 不同药剂复配组合及配比对烟粉虱若虫的防治效果

不同药剂复配组合及配比对烟粉虱34龄若虫的田间防效见表9。施药后1 d,各药剂对烟粉虱若虫的防效均较低,为35.45%50.26%。药后3 d,防治效果最好,阿维菌素和吡虫啉以14复配防效高达90.36%。用药后57 d,防效有所下降,但仍保持在60.22%88.38%,各处理间差异达到显著水平。施药后14 d,仍以[阿维菌素+吡虫啉(14)]的防效最高,其防效为53.67%,与主干药剂阿维菌素相比,防效可提高6.59%14.95%

就各复配组合与单剂的防效而言,将阿维菌素和吡虫啉分别按有效成分1411进行复配,其防效较吡虫啉单剂可分别提高6.85%11.94%2.75%5.50%,增效作用显著。阿维菌素和苦参碱分别以有效成分1411进行混用,与苦参碱单独使用相比,防效差异达到显著水平,防效可分别提高3.23%10.06%0.14%10.16%。阿维菌素和藜芦碱分别以有效成分1411进行混用,和藜芦碱单剂相比,增效作用不明显。

综合来看,10个处理中,4个复配组合:[阿维菌素+吡虫啉(14)(11)][阿维菌素+苦参碱(14)(11)]防效均显著优于吡虫啉和苦参碱单剂,且各组合防效最佳配比均为有效成分(14)。总体来看,施药后各处理的防效呈现先略有下降,后基本保持稳定,再缓慢下降的趋势。

3 讨论

近年来,随着气候条件的变化、设施蔬菜栽培面积不断扩大以及广谱性杀虫剂的大量使用,烟粉虱的危害及抗性问题日趋严重。为了有效控制其为害,筛选出高效药剂是前提。阿维菌素是一种生物源农药,具有杀虫谱广、防治效果好和持效期长等优点,其作用机制是阻断昆虫的神经传导系统,使其产生麻痹现象,造成死亡。试验通过室内定性定量筛选和田间试验相结合,综合分析,筛选出经济、安全和增效作用好的阿维菌素复配组合,能充分发挥各单剂的优势,达到延长药剂使用寿命和减缓害虫抗药性发展的目的。阿维菌素与其他药剂复配防治害虫已有相关报道,陈雪林等筛选出阿维菌素与毒死蜱比为2882时对西花蓟马的增效作用最显著;付志能等研究指出阿维菌素和哒螨灵(119129)复配时对朱砂叶螨有良好的增效效果。

研究室内毒力测定结果表明:阿维菌素和乙基多杀菌素对Q型烟粉虱毒力较高,成虫和若虫LC50值分别为1.270.821.150.68 mg/L。其次为藜芦碱、印楝素和苦参碱3种植物源农药,吡虫啉和螺虫乙酯的毒力较低。阿维菌素和乙基多杀菌素对环境友好,可作为本地区防治Q型烟粉虱的首选药剂。尹飞等也研究表明:阿维菌素与多杀菌素对烟粉虱成虫的毒力较高,其48 h致死中浓度LC50值分别为0.040.13 mg/L,与本研究结果一致。印楝素具有拒食、胃毒和抑制昆虫生长发育等作用,可以有效防治大多数害虫。徐德进等报道印楝素对烟粉虱成虫和4龄若虫的的LC50值分别为10.9912.01 mg/L,这也与本研究结果相近。有研究发现:福建漳州烟粉虱种群已对烟碱类杀虫剂产生了中等抗性水平,对吡虫啉抗性倍数达23.08倍;王少丽等报道湖南地区烟粉虱对吡虫啉的抗性倍数为71.58倍,达到高抗性水平,呈不断上升趋势。本研究中吡虫啉对烟粉虱成若虫毒力均相对较低,这可能与近年来新烟碱类杀虫剂大量连续使用,造成宁夏地区烟粉虱种群对其产生一定程度抗性有关。因此,田间防治中要注意将吡虫啉与其他类型杀虫剂交替轮换使用,以延缓烟粉虱抗药性的发展。螺虫乙酯是一种脂类生物合成抑制剂,通过干扰昆虫的脂质合成导致幼虫死亡,阻断能量代谢,从而降低成虫的繁殖力。试验发现,螺虫乙酯对烟粉虱成虫和若虫的毒力均较差,LC50值分别为53.7257.69 mg/LNauen等用螺虫乙酯对烟粉虱进行毒力测定,发现其对成虫防治效果不明显,但对若虫有较好的作用,这与本试验中螺虫乙酯对烟粉虱成虫的毒力测定结果一致。柏晶等也研究发现:22.4%螺虫乙酯悬浮剂对烟粉虱成虫的室内生物活性测定LC50值达到97.98 mg/L。试验中螺虫乙酯对若虫毒力较差的原因可能为72 h后的离体植物叶片失水萎蔫、主动吸收药剂的能力极大下降,对生测结果造成较大偏差。姜春燕等用微虫笼法将蚜虫接到活体植株的叶片上进行毒力测定,克服了离体组织萎蔫等缺点,很好地模拟了该药的胃毒内吸作用。因此,对于螺虫乙酯等持效期较长的药剂,可采用微虫笼法进行生物测定,能较好地反应该类药剂对害虫的毒力。

室内复配试验表明:阿维菌素与吡虫啉以有效成分14为最佳比例,复配效果最好,成虫和若虫的共毒系数分别达到915.45780.00。李伟等研究表明:阿维菌素和噻虫胺以14增效作用最为显著,这与本试验结果相一致。吡虫啉与噻虫胺同属于烟碱类杀虫剂,作用靶标一致,都为乙酰胆碱受体,且具有高度内吸性,特别是对刺吸式口器的昆虫。阿维菌素无内吸作用,但对叶片具有很强的渗透作用,当阿维菌素与吡虫啉以有效成分14复配时,能够很好地协调互补作用方式上的不足,这可能是增效作用明显增强的原因之一。此外,阿维菌素和吡虫啉对烟粉虱成虫速效性好,且有较长持效期。在施药后第1 天, 对烟粉虱成虫防效分别达到83.94%80.27%,药后第14天,防效分别保持在59.41%63.92%。对烟粉虱若虫,阿维菌素和吡虫啉的防效在用药后3 d达到最高,分别为83.77%80.05%。吡虫啉药效还和温度呈正相关,温度越高,杀虫效果越好。通过田间药效试验,表明[阿维菌素+吡虫啉(14)]的复配组合对烟粉虱成虫和若虫防治均有明显的增效作用,防效分别可达到92.99%90.36%;与主干药剂阿维菌素相比,防效可分别提高3.86%7.67%6.59%14.95%。该复配组合可作为Q型烟粉虱成虫和若虫防治的最佳组合,并进行田间推广使用。

苦参碱和藜芦碱为典型的植物源农药,具有对环境友好、不易产生抗药性和对非靶标生物安全等特点,且2者对害虫具有极好的触杀和胃毒作用。本研究结果显示阿维菌素与苦参碱、藜芦碱也均以14比例复配增效作用较好,成虫和若虫的共毒系数分别为543.87349.72520.48306.52。田间药效试验表明:阿维菌素与苦参碱和藜芦碱以有效成分14复配,对烟粉虱成虫和若虫的防效分别可达82.95%73.86%80.90%73.79%。目前已有较多苦参碱和藜芦碱应用于害虫防治的研究,边海霞等室内毒力测定结果显示,苦参碱对Q型烟粉虱的LC50值为47.84 mg/L;刘畅等筛选出烟碱和苦参碱在有效成分含量为12混配时对锉吸式口器的枸杞蓟马具有明显的增效作用,共毒系数达166.21Ali等采用苦参碱和昆虫病原真菌蝇蚧疥霉(Lecanicillium muscarium)的不同组合对烟粉虱进行了侵染,结果显示苦参碱与蝇蚧疥霉对烟粉虱死亡率和酶活性具有一定的协同作用。杨艳等研究结果表明:0.5%藜芦碱可溶液剂对蔬菜上的烟粉虱有较好的防治效果,且有较长持效期,药后第10天,防效可达85.53%;骆作奇等发现0.5%藜芦碱可湿性粉剂对刺吸式口器的萝卜蚜表现出较好的防效,施药后第2天开始见效,58 d防效最好,可达到90%以上。但苦参碱、藜芦碱与阿维菌素复配防治烟粉虱的研究还未见报道。因此,有关阿维菌素与上述药剂复配对Q型烟粉虱的增效机理、增效配方以及在实际生产中的推广应用,还有待进一步研究。

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