張勝蘭, 伍 洲, 劉健鋒, 楊 洪, 楊茂發(fā)*
(1.貴州大學 昆蟲研究所/貴州山地農(nóng)業(yè)病蟲害重點實驗室,貴州 貴陽 550025; 2.貴州大學 煙草學院,貴州 貴陽 550025; 3.貴州煙草投資管理有限公司,貴州 貴陽 550000)
【研究意義】斜紋夜蛾(Spodopteralitura)屬鱗翅目夜蛾科,屬間歇性發(fā)生的世界性害蟲,主要分布在亞洲和大洋洲的溫帶和亞熱帶地區(qū)[1],我國各地均有分布,危害嚴重[2]。該蟲食性雜,寄主范圍廣,寄主植物多達389種,包括玉米、高粱及煙草等[3],對煙草而言既影響產(chǎn)量也影響質(zhì)量[4]。該蟲具有世代重疊、遷飛性、暴食性和間歇性爆發(fā)的特點[5],是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中危害嚴重且較難防治的重要害蟲之一[6]。開展斜紋夜蛾的防治對保護農(nóng)作物生長,提高產(chǎn)質(zhì)量具有重要現(xiàn)實意義?!厩叭搜芯窟M展】斜紋夜蛾的防治方法主要集中在綠色防治[7]、生物防治[8]及化學防治[9]等。目前藥劑防治仍是防治斜紋夜蛾的有效手段[10]。王玲等[10-11]研究發(fā)現(xiàn),甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽和蟲螨腈對斜紋夜蛾具有較好的防治效果。孫之潭等[12]研究發(fā)現(xiàn),駱駝蓬種子提取物對斜紋夜蛾幼蟲的生長發(fā)育具有抑制作用,但其殺蟲效果并不明顯。程英等[13-14]研究發(fā)現(xiàn),敵百蟲和聯(lián)苯菊酯,甲氰菊酯與氟鈴脲,氟鈴脲與甲維鹽,甲氰菊酯與乙酰甲胺磷,毒死蜱與阿維菌素等組合使用均對斜紋夜蛾具有明顯的增效作用;而其他農(nóng)藥的混用對斜紋夜蛾均表現(xiàn)為拮抗作用。程英等[14]研究發(fā)現(xiàn),蠟蚧輪枝菌對斜紋夜蛾具有很好的防治效果?!狙芯壳腥朦c】在斜紋夜蛾藥劑防治實踐中,不合理的單一使用化學農(nóng)藥是致使其產(chǎn)生較強抗藥性的主要原因之一[14],在一定程度上也極大地提高了斜紋夜蛾對多種化學農(nóng)藥產(chǎn)生交互抗性的可能性。生物農(nóng)藥是具有農(nóng)藥特性的生物活體或其產(chǎn)生的生理活性物質(zhì)、轉(zhuǎn)基因產(chǎn)物,因此,其具有對人畜安全、環(huán)境兼容性好、易保護生物多樣性、不易產(chǎn)生抗性及來源廣泛等優(yōu)點[15];但同時其也存在速效性差的缺點。高效生物農(nóng)藥的開發(fā)應用對人類健康、環(huán)境保護和農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展有極其重要的意義[16],在生產(chǎn)上使用高效、低毒且對環(huán)境友好的農(nóng)藥是農(nóng)作物生產(chǎn)的必備條件[17]。前人對斜紋夜蛾的藥劑試驗大多采用化學農(nóng)藥,選擇5種生物農(nóng)藥和3種化學農(nóng)藥對斜紋夜蛾進行室內(nèi)毒力測定的對比,篩選適宜生產(chǎn)上推廣應用的、防治斜紋夜蛾高效且安全的生物農(nóng)藥?!緮M解決的關(guān)鍵問題】采用室內(nèi)毒力測定方法測定甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽、苦參堿、短穩(wěn)桿菌、蘇云金桿菌及棉鈴蟲核型多角體病毒5種生物農(nóng)藥和高效氯氰菊酯、氯蟲苯甲酰胺及丁醚脲3種化學農(nóng)藥對斜紋夜蛾的室內(nèi)毒殺效果,以期篩選適宜防治斜紋夜蛾高效、低毒且環(huán)境友好的殺蟲劑,為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上防治斜紋夜蛾提供科學依據(jù)。
1.1.1 供試昆蟲 斜紋夜蛾2齡幼蟲,由貴州大學昆蟲研究所提供。
1.1.2 藥劑 1) 生物農(nóng)藥。20億PIB/mL棉鈴蟲核型多角體病毒-懸浮劑(珠海市華夏生物制劑有限公司)、8 000 IU/μL蘇云金桿菌-懸浮劑(黑龍江省衛(wèi)星生物科技有限公司)、0.5%苦參堿-水劑(中國農(nóng)科院植保所廊坊農(nóng)藥中試廠)、100億孢子/mL短穩(wěn)桿菌-懸浮劑(鎮(zhèn)江潤宇生物科技開發(fā)有限公司)、5.7%甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽-乳油(河北威遠生化農(nóng)藥有限公司)。2) 化學農(nóng)藥。4.5%高效氯氰菊酯-微乳劑(河北野田農(nóng)用化學有限公司)、50%丁醚脲-懸浮劑(上海滬聯(lián)生物藥業(yè)(夏邑)股份有限公司)、35%氯蟲苯甲酰胺-水分散粒劑(美國杜邦公司)。
1.1.3 人工飼料 飼料配方為黃豆粉80 g、麥麩粉80 g、酵母粉32 g、干酪素16 g、瓊脂粉16 g、山梨酸1.6 g、膽固醇0.16 g、肌醇0.16 g、維生素C 6.4 g、氯化膽堿0.8 g,自制。
1.1.4 儀器設備 人工氣候室,工作條件:濕度(27±1)℃,RH 75%±5%,光周期L∶D為14∶10。
1.2.1 材料預處理 將采自貴州省遵義市煙草公司樂山科技園區(qū)煙田的斜紋夜蛾于貴州大學昆蟲研究所人工氣候室用人工飼料飼養(yǎng)3代以上,取2齡幼蟲備用。
1.2.2 試驗設計
1) 半致死濃度(LC50)的確定。按各藥劑說明書推薦用量結(jié)合文獻[18-26]的方法,用滅菌鑷子夾取斜紋夜蛾2齡幼蟲于配置各濃度藥液的培養(yǎng)皿(直徑9 cm,高2 cm)中浸泡2 s,取出放在濾紙上爬行風干后放于飼養(yǎng)盒飼養(yǎng)觀察,記錄幼蟲的死亡數(shù),確定斜紋夜蛾的LC50。每個處理20頭幼蟲,5次重復,并以清水處理為空白對照(CK)。
2) 根據(jù)確定的LC50使用無菌水將8種農(nóng)藥分別稀釋成5個濃度(表1)。用滅菌鑷子夾取斜紋夜蛾2齡幼蟲于配置各濃度藥液的培養(yǎng)皿(直徑9 cm,高2 cm)中浸泡2 s,取出放在濾紙上爬行風干后放于飼養(yǎng)盒。每個處理20頭幼蟲,5次重復,以無菌水處理為對照。飼養(yǎng)盒置于人工氣候箱飼養(yǎng),每24 h更換飼料,連續(xù)觀察7 d,記錄死亡數(shù)。用小毛筆輕輕觸摸蟲體,以幼蟲無力且不能正常爬行作為死亡記錄。
表1 供試藥劑及其使用濃度
采用SPSS的Probit擬合毒力回歸方程,計算各種藥劑對斜紋夜蛾的LC50和95%置信區(qū)間。采用SPSS 21.0進行數(shù)據(jù)分析。
死亡率=[(處理前活蟲數(shù)-處理后活蟲數(shù))/處理前活蟲數(shù)]×100%
校正死亡率=[(處理死亡率-對照死亡率)/(1-對照死亡率)]×100%
2.1.1 生物農(nóng)藥 從表2看出,5種生物農(nóng)藥對斜紋夜蛾2齡幼蟲的LC50隨處理時間增加均呈減少趨勢,其相對毒力指數(shù)在處理24 h、48 h和72 h時均為甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽>苦參堿>短穩(wěn)桿菌>蘇云金桿菌>棉鈴蟲核型多角體病毒,即甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽對斜紋夜蛾的毒力最高,其各時段的LC50分別為75.89 mg/L、8.74 mg/L和4.16 mg/L;隨時間增加其相對毒力指數(shù)呈下降趨勢。蘇云金桿菌的相對毒力指數(shù)隨時間增加呈先增后減趨勢,苦參堿呈穩(wěn)定不變趨勢,短穩(wěn)桿菌呈增大趨勢。棉鈴蟲核型多角體病毒的相對毒力指數(shù)均最低,但隨時間增加其相對毒力指數(shù)呈增大趨勢。
表2 5種生物農(nóng)藥對斜紋夜蛾2齡幼蟲的毒力
2.1.2 化學農(nóng)藥 從表3看出,3種化學農(nóng)藥對斜紋夜蛾2齡幼蟲的LC50隨處理時間增加均呈減少趨勢,其相對毒力指數(shù)在處理24 h、48 h和72 h時均為高效氯氰菊酯>氯蟲苯甲酰胺>丁醚脲,高效氯氰菊酯對斜紋夜蛾敏感品系毒力最高,各時段其LC50分別為3.34 mg/L、1.32 mg/L和1.09 mg/L,隨時間增加其相對毒力指數(shù)呈下降趨勢;氯蟲苯甲酰胺的相對毒力指數(shù)穩(wěn)定不變;丁醚脲的相對毒力指數(shù)最低,呈先增后減趨勢。
表3 3種化學農(nóng)藥對斜紋夜蛾2齡幼蟲毒力
由表4看出,不同藥劑濃度越高、處理時間越長,對斜紋夜蛾2齡幼蟲的毒殺效果越強。
表4 8種農(nóng)藥不同濃度對斜紋夜蛾2齡幼蟲的毒殺作用
2.2.1 低濃度 用低濃度的藥劑處理斜紋夜蛾2齡幼蟲,7 d后雖對斜紋夜蛾均有一定的毒殺效果,死亡率為12.37%~23.71%,但均未達50%;棉鈴蟲核型多角體病毒、蘇云金桿菌、苦參堿及氯蟲苯甲酰胺較短穩(wěn)桿菌、甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽、高效氯氰菊酯和丁醚脲對斜紋夜蛾2齡幼蟲的毒殺作用死亡率差異顯著,表現(xiàn)為氯蟲苯甲酰胺>苦參堿>棉鈴蟲核型多角體病毒>蘇云金桿菌>甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽>短穩(wěn)桿菌>高效氯氰菊酯>丁醚脲。
2.2.2 中濃度 用中濃度的甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽處理斜紋夜蛾2齡幼蟲,3 d時死亡率已達58.76%;處理5 d時,棉鈴蟲核型多角體病毒、短穩(wěn)桿菌、甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽、高效氯氰菊酯、氯蟲苯甲酰胺的死亡率均>50%;處理7 d時各處理死亡率均>50%,其中,甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽和氯蟲苯甲酰胺處理斜紋夜蛾2齡幼蟲的死亡率達88.54%。氯蟲苯甲酰胺處理斜紋夜蛾2齡幼蟲的毒殺死亡率最高。
2.2.3 高濃度 用高濃度的甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽和高效氯氰菊酯處理斜紋夜蛾2齡幼蟲,2 d時的死亡率分別達91.83%和87.75%,較其他幾種藥劑處理斜紋夜蛾2齡幼蟲的毒殺死亡率差異顯著;短穩(wěn)桿菌的毒殺效果相對較低,但在處理3 d后死亡率達92.78%;處理5 d后,除蘇云金桿菌外其余7種藥劑處理的死亡率均為100%;蘇云金桿菌處理7 d后斜紋夜蛾2齡幼蟲的死亡率為96.85%。
在貴州煙區(qū),煙草斜紋夜蛾暴發(fā)期主要在5—8月[27],此時烤煙處于生長期,對農(nóng)藥安全性要求高。農(nóng)藥是影響害蟲防治效果的重要因素之一,其藥效快和慢對害蟲的抑制效果有差異;低濃度達不到抑制效果,高濃度易造成害蟲產(chǎn)生抗藥性而再猖獗。
吳莉莉等[28]篩選防治番茄田棉鈴蟲的棉鈴蟲核型多角體病毒發(fā)現(xiàn),藥后3 d的防效為48.18%,防效較好。該研究高濃度下藥后3 d時死亡率為57.73%,與吳莉莉等的研究結(jié)果接近。蘇云金桿菌屬典型的微生物農(nóng)藥,對鱗翅目、鞘翅目、雙翅目、膜翅目昆蟲及螨類、線蟲等均有殺蟲活性[29-33]。研究結(jié)果表明,蘇云金桿菌藥后72 h對煙草斜紋夜蛾的LC50為706.98 mg/L,與劉華梅等[33]研究的“不同蘇云金桿菌菌株對草地貪夜蛾均表現(xiàn)顯著地毒殺效果,在藥后7 d時LC50為0.07~3.38 μg/g”結(jié)果存在差異,推測與處理時間長短及2種鱗翅目昆蟲的防御機制不同有關(guān)。該研究中濃度下苦參堿對煙草斜紋夜蛾校正死亡率分別為8.08%~69.79%;徐潔等[16]研究報道苦參堿和蘇云金桿菌對煙草斜紋夜蛾室內(nèi)藥效試驗,施藥后1~8 d,苦參堿校正死亡率為48.3~57.0%,蘇云金桿菌校正死亡21.7%~66.7%,處理3 d后無明顯上升;二者研究結(jié)果有差異,推測是由不同地區(qū)害蟲的敏感性存在差異所致;而蘇云金桿菌對煙草斜紋夜蛾校正死亡率為17.17%~50.00%,與其研究結(jié)果一致。該研究還發(fā)現(xiàn),苦參堿和蘇云金桿菌在處理前3 d死亡率較低,在高濃度處理條件下蘇云金桿菌處理7 d時死亡率達96.85%,苦參堿處理5 d時死亡率達100%。說明生物農(nóng)藥見效慢,但一定時間后也能達到一定防治效果。王湘瓊等[34]研究短穩(wěn)桿菌防治水稻稻縱卷葉螟推薦使用的劑量與該試驗濃度接近,但應注意田間用藥與室內(nèi)毒力測定的環(huán)境條件有一定差異。甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽(簡稱甲維鹽)是一種易降解的新型抗生素類生物源殺蟲劑,具有高效、低毒、低殘留的特點,對多種鱗翅目害蟲具有良好的殺蟲效果[35-36]。甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽對果樹上蘋果蠹蛾施藥3 d時防效達90%以上[37-38];其對甘藍甜菜夜蛾[26]、草地貪夜[27]及其他幾種鱗翅目害蟲[20]也有較好的防治效果,其中對甘藍甜菜夜蛾在處理7 d后死亡率為82.26%,該試驗斜紋夜蛾毒力測定時中濃度藥劑的敏感性相似,藥劑處理7 d后校正死亡率達88.54%,與前人研究結(jié)果一致。全林發(fā)等[39]研究發(fā)現(xiàn),在試驗設計濃度下甲維鹽的防效顯著高于其他幾種農(nóng)藥,在高濃度處理藥后3 d死亡率達100%;氯氰菊酯處理桃小食心蟲初孵幼蟲24 h的LC50為0.812 mg/L,該試驗處理24 h后LC50為3.34 mg/L,與全林發(fā)[39]研究結(jié)果有一定差異,推測可能與同種藥劑對不同害蟲的敏感性不同有關(guān)。試驗中丁醚脲高濃度處理4 d時的防治效果達100%,與胡曉斌等[21]研究結(jié)果“丁醚脲防治小菜蛾田間試驗5 d時的防治效果為76.31%”存在差異,原因在于室內(nèi)與田間處理時溫濕度等環(huán)境因素影響。該試驗利用氯蟲苯甲酰胺處理后結(jié)果與吳瑋等[40]研究氯蟲苯甲酰胺防治甜菜夜蛾幼蟲研究結(jié)果有一定差異,可能與不同類型害蟲的解毒機制及環(huán)境條件不同有關(guān)。應德文[22]用5%氯蟲苯甲酰胺懸浮劑以10 mL/667m2濃度田間防治斜紋夜蛾,施藥3 d后,防效達93.60%。本試驗高濃度處理藥后3 d時死亡率也達95.87%,說明室內(nèi)測定與田間實際防治效果有較好的相關(guān)性。
化學農(nóng)藥的使用不但會增強斜紋夜蛾的抗藥性,還造成農(nóng)殘和環(huán)境污染等問題。生物農(nóng)藥室內(nèi)毒力測定結(jié)果可以為煙草田間防治斜紋夜蛾用藥選擇提供指導,但田間防治效果受用藥時間、蟲齡、處理方法以及氣候生態(tài)條件等因素的影響,不能完全代表田間的防治效果。采用新型環(huán)保的生物農(nóng)藥進行煙草害蟲防治是今后的發(fā)展方向,有待進一步深入研究。
甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽對斜紋夜蛾處理72 h后毒力最高,LC50為4.16 mg/L;相同濃度下該藥劑處理的死亡率均顯著高于其他藥劑,在試驗設計低中低濃度(0.45 mg/L)、中濃度(11.4 mg/L)和高濃度(126.70 mg/L)3個濃度各時間點的中濃度和高濃度的死亡率均明顯高于其他農(nóng)藥,在低濃度處理7 d后死亡率達88.54%;高濃度處理3 d后死亡率達100%。利用化學農(nóng)藥氯蟲苯甲酰胺處理斜紋夜蛾72 h后LC50為300.36 mg/L,在中濃度(291.66 mg/L)藥劑處理后7 d后試蟲死亡率達88.54%;高濃度(1166.6 mg/L)處理后4 d后死亡率達100%。8種農(nóng)藥毒力測定比較,生物農(nóng)藥甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽的防治效果高于其他藥劑,其防治效果與化學農(nóng)藥的防效較好,建議在斜紋夜蛾2齡幼蟲時進行防治,劑量為4.16~75.89 mg/L。