3種新煙堿類殺蟲劑對甘蔗螟蟲的活性及防治效果

孫東磊，趙歡歡，安玉興，付建濤，盧穎林，陳立君，戴思行，龔恒亮

（廣東省生物工程研究所（廣州甘蔗糖業(yè)研究所）/

廣東省甘蔗改良與生物煉制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東 廣州 510316）

3種新煙堿類殺蟲劑對甘蔗螟蟲的活性及防治效果

孫東磊，趙歡歡，安玉興，付建濤，盧穎林，陳立君，戴思行，龔恒亮

（廣東省生物工程研究所（廣州甘蔗糖業(yè)研究所）/

廣東省甘蔗改良與生物煉制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東 廣州 510316）

甘蔗螟蟲是現(xiàn)階段甘蔗種植過程中最主要的害蟲，為了探究吡蟲啉、噻蟲嗪和噻蟲胺等3種新煙堿類殺蟲劑顆粒劑對甘蔗螟蟲的防治效果，采用玻片浸漬法和溝施法測定3種藥劑對甘蔗螟蟲的室內(nèi)毒力和田間防效。室內(nèi)毒力測定結(jié)果顯示：3種顆粒劑對螟蟲都有很好的活性，吡蟲啉、噻蟲嗪和噻蟲胺對條螟的LC50值分別為0.3239、0.2003、0.1056 μg/mL，對照藥劑克百威的LC50值為0.1477 μg/mL，噻蟲胺對甘蔗條螟的生物活性高于克百威。2年2地田間藥效試驗(yàn)結(jié)果表明：藥后45 d，3種新煙堿類殺蟲劑對甘蔗螟蟲的防治效果均好于呋喃丹，噻蟲胺的防治效果好于吡蟲啉和噻蟲嗪，噻蟲嗪略好于吡蟲啉，防治效果與施用劑量正相關(guān)。

甘蔗螟蟲；殺蟲劑；毒力測定；田間藥效

Abstract：Sugarcane borer is the most important pest in sugarcane planting at present. To study the control effects of 3 neonicotinoid insecticides granules （imidacloprid，thiamethoxam and clothianidin），their toxicity and field efficacy were determined by slide dip method and furrow application，respectively. The toxicity determination showed that three kinds of granules all had good lethal activity for borer and LC50values of imidacloprid，thiamethoxam and clothianidin were 0.3239，0.2003，0.1056 μg/mL. The field trials also showed that the control efficacy of imidacloprid after 45 d，the field efficacy was in an order of clothianidin ＞ thiamethoxam＞ imidacloprid＞carbofuran，the control effect was positively related to application dose.

Key words：sugarcane borer；neonicotinoid insecticides；toxicity；field efficacy

甘蔗是熱帶、亞熱帶的主要經(jīng)濟(jì)作物和糖料作物，種植面積最大的國家是巴西，其次是印度，中國居第3位［1］。我國甘蔗主產(chǎn)區(qū)主要分布在廣西、廣東、云南、海南等省份，90%的糖料來源于甘蔗［2］。因此，甘蔗生產(chǎn)關(guān)系到我國食糖安全、邊疆穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)發(fā)展。長期以來，病蟲草鼠等有害生物危害，不僅嚴(yán)重影響甘蔗的產(chǎn)量和品質(zhì)，也制約著蔗糖產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。

甘蔗害蟲有地下害蟲、鉆蛀性害蟲和食葉類害蟲，其中甘蔗螟蟲種類多，為害遍及中國各蔗區(qū)，是甘蔗病蟲害防治最棘手的問題［3］。由于化學(xué)農(nóng)藥使用方便、成本低、見效快，特別是害蟲暴發(fā)或嚴(yán)重為害時(shí)，化學(xué)防治能夠迅速遏制其為害，挽回?fù)p失，因此，甘蔗螟蟲的防治主要依賴于化學(xué)防治。不過，長期以來，甘蔗作物使用的殺蟲劑均為高毒、高殘留農(nóng)藥，從20世紀(jì)50～70年代的666（BHC）、80年代的呋喃丹、甲基異柳磷、地蟲硫磷到90年代之后的特丁硫磷、甲拌磷、久效磷等。特別是從20世紀(jì)80年代后，高毒、高殘留有機(jī)磷和氯基甲酸酯類農(nóng)藥顆粒劑的推廣應(yīng)用，有效控制了螟蟲為害的勢頭。因此這類農(nóng)藥在甘蔗作物上不僅用量大，涉及面廣，而且使用時(shí)間長，如呋喃丹、甲基異柳磷等使用時(shí)間長達(dá)近30年之久。由于高毒農(nóng)藥大面積超量使用引起的負(fù)面效應(yīng)令人觸目驚心，人畜中毒甚至死亡事故時(shí)有發(fā)生［4］；無選擇地殺傷天敵，使害蟲失去天敵的自然控制，導(dǎo)致害蟲的再猖獗以及次要害蟲的上升［5-6］；農(nóng)藥有效體及其代謝產(chǎn)物的殘留和積累造成對農(nóng)產(chǎn)品及環(huán)境的污染［7-11］；長期選擇壓力，導(dǎo)致害蟲抗藥性的產(chǎn)生等［12］。因此，我國政府從2007年1月1日起首先對包括甲胺磷在內(nèi)的5種高毒農(nóng)藥實(shí)施禁用，2011年10月31日又停止特丁硫磷等10種高毒農(nóng)藥的生產(chǎn)。到目前為止，高毒農(nóng)藥已全面禁止在甘蔗作物上使用。由于高毒農(nóng)藥的全面禁用，而有效防治甘蔗螟蟲的低毒安全的農(nóng)藥顆粒劑產(chǎn)品不多，現(xiàn)有推廣的低毒農(nóng)藥顆粒劑普遍存在防治效果不理想、持效期短、防治對象單一等問題，給甘蔗害蟲防治帶來新的挑戰(zhàn)。

新煙堿類殺蟲劑是當(dāng)今最具生命力的環(huán)境相容性較好的低毒殺蟲劑，具有較強(qiáng)的內(nèi)吸性，廣泛應(yīng)用于農(nóng)作物害蟲的防治，成為繼有機(jī)磷、氨基甲酸酯、擬除蟲菊酯之后最具影響力的一類農(nóng)藥殺蟲劑［13］。為探討新煙堿類殺蟲劑應(yīng)用于甘蔗螟蟲的可行性，我們在室內(nèi)和田間進(jìn)行了大量的篩選和研究工作。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，吡蟲啉、噻蟲嗪和噻蟲胺等3種新煙堿類殺蟲劑對甘蔗螟蟲室內(nèi)生物活性高，其顆粒型制劑在田間試驗(yàn)中對甘蔗螟蟲的防治效果較好。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)地設(shè)于湛江市遂溪縣和韶關(guān)市翁源縣。蔗地平整，黏土，肥力正常。常年蟲害屬中等偏重發(fā)生。

95.6 %吡蟲啉原藥、97.3%噻蟲嗪原藥和95.2%噻蟲胺原藥，江蘇省農(nóng)藥研究所提供；2%吡蟲啉顆粒劑、1%噻蟲嗪顆粒劑和1%噻蟲胺顆粒劑，廣東省生物工程研究所（廣州甘蔗糖業(yè)研究所）自制。供試甘蔗品種為臺糖7929。

測試對象：甘蔗條螟（Chilo sacchariphagus Bojer），從廣東省遂溪縣城月鎮(zhèn)蔗田采集田間蟲卵，并保濕帶回養(yǎng)蟲室，用半人工飼料繼代飼養(yǎng)至第2代。挑選蟲體大小相對一致，生活力強(qiáng)的二齡個(gè)體待測。

1.2 室內(nèi)毒力測定

采用浸漬法，參照中華人民共和國農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)NY/T1154.6-2006。具體操作步驟如下：先將藥劑以丙酮稀釋制成母液，貯藏于冰箱中備用。測定時(shí)用含有0.1%Tween 80蒸餾水溶液稀釋。將藥劑按等比或等差級數(shù)稀釋成5～6個(gè)系列濃度。試驗(yàn)時(shí)，先用細(xì)毛筆將幼蟲轉(zhuǎn)移至指型管中，指形管一頭開口，一頭蒙上紗布。將盛有試蟲的指形管浸入藥液10 s后取出，將幼蟲轉(zhuǎn)移至直徑35 mm培養(yǎng)皿中，用濾紙吸干多余藥液，置于26℃恒溫箱中正常飼養(yǎng)。每個(gè)處理4次重復(fù)，每個(gè)重復(fù)10頭。設(shè)不含藥液0.1%Tween 80蒸餾水溶液作空白對照。處理后24 h檢查試蟲死亡情況，記錄總蟲數(shù)和死亡蟲數(shù)，計(jì)算死亡率。當(dāng)對照死亡率大于10%時(shí)用Abott公式進(jìn)行校正，當(dāng)對照死亡率大于20%時(shí)，試驗(yàn)結(jié)果無效。以死亡機(jī)率值和劑量對數(shù)進(jìn)行直線回歸，計(jì)算LC50值和 95%置信區(qū)間。

1.3 田間藥效試驗(yàn)

試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組排列設(shè)計(jì)。各參試藥劑均按高、中、低設(shè)計(jì)3個(gè)劑量，對照藥劑僅設(shè)1個(gè)劑量（有效成分）：吡蟲啉600、900、1 200 g/hm2，噻蟲嗪 450、750、1 050 g/hm2，噻蟲胺300、450、600 g/hm2，對照藥劑呋喃丹2 250 g/hm2，另設(shè)空白對照，共11個(gè)處理，4次重復(fù)，小區(qū)面積67 m2。小區(qū)四周留保護(hù)行，小區(qū)與小區(qū)之間留0.6 m小區(qū)路。試驗(yàn)期間不使用其他殺蟲劑，正常田間管理。

2014年施藥時(shí)間為3月2日，2015年施藥時(shí)間為3月15日。施藥方法為土壤處理，于甘蔗下種時(shí)溝施。先開好蔗溝，在蔗溝內(nèi)施肥后排種，排種后每小區(qū)按處理劑量施藥，施藥后覆薄土。行距為1 m，播種量每小區(qū)約400個(gè)雙芽苗。

藥后60 d和80 d抽取小區(qū)全部樣本，調(diào)查總苗數(shù)和枯心苗數(shù)，計(jì)算枯心率。螟蟲枯心率及防治效果計(jì)算參照龔恒亮等的方法［14］。數(shù)據(jù)采用SPSS 18.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 室內(nèi)毒力測定

由于高毒藥劑克百威自20世紀(jì)80年代中期起一直作為防治甘蔗螟蟲的重要農(nóng)藥品種，其效果被廣泛認(rèn)可，故在甘蔗藥劑室內(nèi)活性篩選和田間藥效試驗(yàn)中，常以此藥劑作為標(biāo)準(zhǔn)藥劑或?qū)φ账巹?，以判別新的化合物的活性狀況和取舍的重要指標(biāo)之一。從表1可以看出，噻蟲胺對甘蔗條螟的生物活性超過了對照藥劑克百威，LC50達(dá)0.1056 μg/mL，毒力比值為克百威的1.4倍；噻蟲嗪和吡蟲啉的生物活性則低于對照藥劑，LC50分別為 0.2003、0.3239μg/mL，生物活性僅為克百威的0.7倍和0.5倍。

表1 吡蟲啉、噻蟲嗪和噻蟲胺對甘蔗條螟二齡幼蟲的毒力測定

2.2 田間藥效試驗(yàn)

從表2可以看出，2014年，在翁源試點(diǎn)，吡蟲啉3個(gè)劑量土壤處理對螟蟲的防冶效果為66.43%～75.64%，噻蟲嗪3個(gè)劑量防治效果為65.76%～83.66%，噻蟲胺3個(gè)劑量防治效果為71.99%～91.50%；在遂溪試點(diǎn)，吡蟲啉、噻蟲嗪和噻蟲胺分別以同樣的劑量處理獲得的防治效果分別為69.82%～85.26%、66.27%～87.13%和79.20%～96.27%。呋喃丹處理在兩個(gè)試點(diǎn)的防治效果分別為65.4%和43.2%。表3為2015年的試驗(yàn)結(jié)果，與2014年的結(jié)果基本一致。從2年2地的試驗(yàn)結(jié)果來看，3種藥劑對甘蔗螟蟲均能起到較好的控制作用。3種藥劑比較，噻蟲胺的防治效果明顯優(yōu)于吡蟲啉和噻蟲嗪，噻蟲嗪略好于吡蟲啉。從劑量上來看，劑量對防治效果影響顯著，3種藥劑的劑量與效果均呈正相關(guān)，所用劑量愈大，防治效果愈佳。從地域來看，3種藥劑在翁源和遂溪防治效果差異不顯著。

表2 3種新煙堿類藥劑田間藥效試驗(yàn)結(jié)果（2014）

表3 3種新煙堿類藥劑田間藥效試驗(yàn)結(jié)果（2015）

3 結(jié)論與討論

2年的田間試驗(yàn)結(jié)果表明，吡蟲啉、噻蟲嗪和噻蟲胺顆粒劑均對甘蔗螟蟲具有較強(qiáng)的防治效果，其防效均隨劑量的增加而提高，其持效性較長，施藥后60 d，仍具有較好的防效。3種新煙堿類殺蟲劑田間推薦使用劑量為：吡蟲啉1 200 g/hm2、噻蟲嗪750 g/hm2、噻蟲胺300～600 g/hm2。

新煙堿類殺蟲劑是一類具有全新作用機(jī)制的殺蟲劑，有很好的選擇性，具有觸殺、內(nèi)吸、胃毒、拒食和驅(qū)避作用以及高效、低毒、安全、廣譜的特點(diǎn)。到目前為止，發(fā)現(xiàn)吡蟲啉、噻蟲嗪和噻蟲胺等3種藥劑對苗期害蟲特別是螟蟲具有生物活性高、田間使用劑量少、防治效果好的特點(diǎn)，可作為高毒農(nóng)藥的替代品種。同時(shí)，這類藥劑與其他類型殺蟲劑無交互抗性，在甘蔗上使用可有效抑制和延緩害蟲抗藥性產(chǎn)生，且可減少農(nóng)藥有效體的投入量，有效降低環(huán)境壓力。

就目前甘蔗生產(chǎn)而言，藥劑防治的重點(diǎn)是苗期螟蟲和地下害蟲［15］。因此防治地下害蟲藥劑應(yīng)具有觸殺、胃毒和一定的熏蒸作用特點(diǎn)，防治螟蟲藥劑除此之外則還應(yīng)具備內(nèi)吸傳導(dǎo)和滲透的性能。高毒農(nóng)藥之所以受蔗農(nóng)歡迎，原因就是這些藥劑 2種特點(diǎn)兼而有之。且被制作成顆粒劑后，用法簡便，省工省成本，非常適用于甘蔗在缺水環(huán)境下使用。因而長期以來蔗農(nóng)已形成了根施顆粒劑的習(xí)慣，很少采用葉面噴霧（盡管近年來葉面噴灑有所興起，但相比之下農(nóng)民還是更喜歡直接撒施農(nóng)藥顆粒劑）。不過，到2018年10月1日之后，所有包括克百威、甲基異柳磷及甲拌磷在內(nèi)的高毒農(nóng)藥將全面禁止在甘蔗作物上使用。篩選高效低毒殺蟲顆粒劑，以彌補(bǔ)因高毒農(nóng)藥禁用后甘蔗農(nóng)藥市場上的產(chǎn)品不足迫在眉睫。我們對目前常用的低毒農(nóng)藥顆粒劑如殺蟲雙、辛硫磷、毒死蜱、聯(lián)苯菊酯等的研究發(fā)現(xiàn)，這類藥劑普遍存在殺蟲譜窄，持效期短，防效不理想等缺陷，特別是在防治甘蔗螟蟲方面問題尤為突出。2008年，我們在高效低毒農(nóng)藥化合物及配方篩選研究中，首次發(fā)現(xiàn)第一代新煙堿類殺蟲劑吡蟲啉通過根區(qū)施藥，對甘蔗苗期害蟲特別是甘蔗螟蟲的防治效果明顯優(yōu)于市面上推廣的有機(jī)磷、氨基甲酸酯、沙蠶毒素、擬除蟲菊酯等類殺蟲劑［16-18］，通過產(chǎn)品劑型研制、田間藥劑試驗(yàn)、示范等一系列工作，成為首次登記為防治甘蔗螟蟲的新殺蟲劑。從對新煙堿類殺蟲劑的深入研究來看，第二代的新煙堿類殺蟲劑如噻蟲嗪、噻蟲胺等對甘蔗螟蟲的生物活性更高，田間用量更少，而防治效果更理想。新煙堿類殺蟲劑是一類具有全新作用機(jī)制的殺蟲劑，是煙堿型乙酰膽堿受體（nicotine acetylcholine receptors，nAChRs）的激動劑（agonist），對昆蟲神經(jīng)系統(tǒng)nAChRs 具有很好的選擇性，而且具有觸殺、內(nèi)吸、胃毒、拒食和驅(qū)避作用以及高效、低毒、安全、廣譜的特點(diǎn)，尤其是對刺吸式口器害蟲如蚜蟲、葉蟬及鞘翅目害蟲有非常好的防治效果［19］。從成功發(fā)現(xiàn)吡蟲啉到進(jìn)一步驗(yàn)證噻蟲嗪、噻蟲胺對甘蔗螟蟲具有高生物活性和防治效果的一類全新作用機(jī)理殺蟲劑，對于高毒農(nóng)藥全面禁用后，低毒高效環(huán)境友好型農(nóng)藥產(chǎn)品的替代研究工作，開發(fā)更多滿足甘蔗生產(chǎn)上需要的農(nóng)藥新品種以及促進(jìn)蔗糖產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

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（責(zé)任編輯 楊賢智）

Toxicity and field efficacy of three kinds of neonicotinoid insecticides to sugarcane borer

SUN Dong-lei，ZHAO Huan-huan，AN Yu-xing，F(xiàn)U Jian-tao，LU Ying-lin，CHEN Li-jun，DAI Si-xing，GONG Heng-liang
（Guangdong Provincial Bioengineering Institute （Guangzhou Sugarcane Industry Research Institute）/Guangdong Key Lab. of Sugarcane Improvement & Biorefinery，Guangzhou 510316，China）

S482.3

A

1004-874X（2017）06-0109-05

孫東磊，趙歡歡，安玉興，等. 3種新煙堿類殺蟲劑對甘蔗螟蟲的活性及防治效果［J］.廣東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2017，44（6）：109-113.

2017-03-24

廣東省現(xiàn)代甘蔗種業(yè)創(chuàng)新能力建設(shè)項(xiàng)目（粵科規(guī)財(cái)字 [2014]208號）；國家公益性行業(yè)（農(nóng)業(yè)）科研專項(xiàng)（201303017）

孫東磊（1978-），男，碩士，高級農(nóng)藝師，E-mail：sundonglei@163.com

龔恒亮（1959-），男，碩士，副研究員，E-mail: ghl59505@163.com