7種生物殺蟲劑對草地貪夜蛾和粘蟲幼蟲的毒力與防效

馮 磊，唐圣松，劉 芳，戴長庚，邢濟春，李鴻波*

(1.貴州大學昆蟲研究所，貴陽 550025；2. 貴州省農(nóng)業(yè)科學院植物保護研究所，貴陽 550006；3. 安順學院農(nóng)學院，貴州安順 561000)

草地貪夜蛾Spodopterafrugiperda與粘蟲Mythimnaseparata屬鱗翅目夜蛾科，均是典型的遠距離遷飛性昆蟲。兩者具有食性雜、分布廣和繁殖能力強的特點，決定了其是我國農(nóng)作物上的重要害蟲(姜玉英等，2014；郭井菲等，2019)。草地貪夜蛾又名秋粘蟲，原產(chǎn)于美洲熱帶和亞熱帶地區(qū)，自2018年12月入侵我國云南以來(陳輝等，2020)，已在26個省(市、區(qū))1 518縣(區(qū))發(fā)現(xiàn)草地貪夜蛾，其為害面積為65.53×104hm2，其中玉米為害面積占比達98.6%(姜玉英等，2019；王磊和陸永躍，2020)。目前，草地貪夜蛾已在我國華南和西南地區(qū)成功定殖，并在冬季玉米種植區(qū)周年繁殖為害(邱良妙等，2020；齊國君等，2020；姜玉英等，2021)，因此該害蟲將是我國玉米上的常發(fā)性害蟲。粘蟲又名行軍蟲，在我國為害歷史悠久，除新疆外其它省份均有分布，每年有4～5次大范圍遷飛為害。近年來，隨著全球氣候變暖和耕作制度的改變，農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)已發(fā)生變化，粘蟲在我國玉米主要生產(chǎn)區(qū)爆發(fā)成災(江幸福等，2014；姜玉英等，2014)。例如，僅2019-2020年粘蟲在我國的發(fā)生面積就高達近900萬hm2，且在北方和西南部分地區(qū)出現(xiàn)高密度集中為害，造成了嚴重的經(jīng)濟損失(姜玉英等，2019；2020)。我們前期調查發(fā)現(xiàn)，兩種害蟲在田間常?；旌习l(fā)生且為害部位相同，二者的復合為害給玉米產(chǎn)量造成嚴重的損失。因此，如何有效控制草地貪夜蛾和粘蟲的為害已成為當前玉米安全生產(chǎn)的首要任務。

目前，化學防治仍然是防治草地貪夜蛾和粘蟲的主要手段。然而，多項研究表明這兩種害蟲對多種化學農(nóng)藥均產(chǎn)生了抗性。例如，研究表明入侵我國的草地貪夜蛾種群攜帶有機磷和氨基甲酸酯類殺蟲劑的抗性基因(李妍等，2020；Guanetal., 2020；Zhangetal., 2020)，且已對甲維鹽和氯蟲苯甲酰胺產(chǎn)生了不同程度的抗藥性(蘇湘寧等，2020)。粘蟲對有機磷類、擬除蟲菊酯類和酰胺類殺蟲劑也產(chǎn)生了不同水平的抗藥性(董杰等，2014；Zhaoetal., 2018)。因此，為延緩抗性產(chǎn)生和減少化學殺蟲劑使用，生產(chǎn)上急需發(fā)展控制草地貪夜蛾和粘蟲的新策略。

生物殺蟲劑具有安全無污染、與環(huán)境高度相容和不易產(chǎn)生抗性的優(yōu)點，是當前防治害蟲的重要手段之一。目前，國內外已有關于生物殺蟲劑防治草地貪夜蛾和粘蟲的相關報道(Batemanetal., 2018；Sharmaetal., 2018；龍育堂等，2019；林素坤等，2020；張海波等，2020)，但這些生物殺蟲劑是否同時對兩種害蟲有效還不清楚。為此，本研究評價了7種新型生物殺蟲劑對兩種害蟲的室內毒力和田間防治效果，以期篩選出高效生物殺蟲劑，為同時控制兩種害蟲提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1供試蟲源

草地貪夜蛾室內種群由2019年采自貴州省農(nóng)業(yè)科學院玉米試驗田(26°50′55.57″N，106°66′66.49″E)的幼蟲建立，粘蟲室內種群于2014年采自貴州省黔西縣素樸鎮(zhèn)(27°01′39.72″N，106°20′2.92″E)玉米試驗田的幼蟲建立。在室內分別參照李鴻波等(2018)和Zhaoetal.(2020)的方法采用人工飼料進行飼養(yǎng)，飼養(yǎng)條件為：溫度25℃±1℃、相對濕度70%～80%，光周期16 L ∶8 D。選取發(fā)育一致的2齡幼蟲作為毒力測定試蟲。

1.1.2供試生物殺蟲劑

7種生物殺蟲劑均購自農(nóng)資市場，具體名稱，含量及生產(chǎn)廠家見表1，田間使用劑量為商品推薦使用劑量。

表1 生物殺蟲劑信息

1.2 方法

1.2.17種生物殺蟲劑對草地貪夜蛾和粘蟲的室內毒力測定

采用飼料藥膜法進行毒力測定(吳益東等，2019)。具體如下：在24孔培養(yǎng)板中，每孔分別加入冷卻至60℃的人工飼料900 μL，置于室溫下自然固化。將測試藥劑原藥以丙酮配置成母液，將母液用水稀釋成5～7個濃度梯度，以清水為對照。在每孔人工飼料表面加入100 μL藥劑溶液后置于室溫下晾干。在24孔培養(yǎng)板中每孔接入1頭2齡幼蟲。每個濃度處理48頭。接蟲后的培養(yǎng)板用兩層黑色棉布覆蓋后再蓋上培養(yǎng)板蓋以防止試蟲逃逸，置于25℃±1℃，相對濕度為70%～80%，光周期為16L ∶8D的條件中飼養(yǎng)。每隔24 h檢查存活情況，以小毛筆輕觸蟲體不能協(xié)調爬行為死亡，對照死亡率控制在5%以下。根據(jù)預備試驗，多殺霉素于接蟲后24 h計算其LC50，其它藥劑于接蟲后72 h計算其LC50。

1.2.27種生物殺蟲劑對草地貪夜蛾和粘蟲的田間防效評價

試驗地點1：草地貪夜蛾田間試驗在貴州省農(nóng)業(yè)科學院內的玉米田進行(26°50′55.57″N，106°66′66.49″E)，試驗地為黃壤，肥力中等。種植玉米品種為金玉818(貴州省金農(nóng)科技有限公司提供)，株距25 cm，行距50 cm，肥水管理按照農(nóng)民習慣進行。

施藥器械：背負式電動噴霧器(型號：3WBD-18B，臺州市路橋區(qū)嘉能植保機械廠公司)，購自當?shù)剞r(nóng)資市場。

試驗時間及方法：試驗于2020年6月18-25日進行，玉米生育期為苗期。試驗設置7個處理，并以清水為對照，每個處理重復3次，共計24個小區(qū)，每個小區(qū)的面積為30 m2(長×寬： 5 m×6 m)，并隨機排列。采用二次稀釋法將供試殺蟲劑按表1的稀釋倍數(shù)進行稀釋，并按450 kg/hm2藥液量進行莖葉均勻噴霧。施藥時間為6月18日早上10點，施藥時天氣為陰天，氣溫為25℃，風力小于3級。于藥前1 d和藥后3 d和7 d，采用五點取樣法調查，每個點選擇10株，共計50株有蟲的玉米植株進行標記，調查每株玉米上的幼蟲數(shù)，并按下列公式分別計算蟲口減退率和防效：

試驗地點2：由于試驗地點1的粘蟲蟲口密度較低，達不到試驗要求，故其田間試驗在畢節(jié)市黔西縣觀音洞鎮(zhèn)黃泥村(27°01′39.72″N，106°20′2.92″E)進行。施藥時間為2020年6月20日，試驗地玉米品種為盛農(nóng)3號(貴州畢節(jié)盛農(nóng)科技有限責任公司提供)，調查方法同上。

1.3 數(shù)據(jù)分析

采用生物測定中的Prohibit分析計算致死中濃度(LC50)及95%置信區(qū)間，斜率及標準誤；采用單因素分析法分析不同殺蟲劑防效的差異顯著性，并采用Duncan新復極差法進行多重比較；采用T-test分析同種殺蟲劑處理下兩種害蟲防效的差異顯著性，顯著性水平為P<0.05。所有統(tǒng)計過程在DPS17.0和Excel中完成。

2 結果與分析

2.1 7種生物殺蟲劑對草地貪夜蛾與粘蟲的室內毒力比較

藥后24 h，多殺霉素對草地貪夜蛾和粘蟲均具有較好的抑制作用，其中多殺霉素對粘蟲的毒力較高，LC50為0.0006 μg/mL，而對草地貪夜蛾的毒力相對較低，LC50分別為0.0080 μg/mL。藥后72 h，甘藍夜蛾NPV和短穩(wěn)桿菌對粘蟲的毒力高于草地貪夜蛾，其中甘藍夜蛾NPV對粘蟲的LC50為5.71×103PIB/mL，對草地貪夜蛾的LC50為8.75×104PIB/mL；短穩(wěn)桿菌對粘蟲的LC50為4.63×107cfu/mL，對草地貪夜蛾的LC50為3.00×108cfu/mL；金龜子綠僵菌對兩種害蟲的毒力則剛好相反，即金龜子綠僵菌對草地貪夜蛾的毒力高于粘蟲，其對兩種害蟲的LC50分別為1.10×106cfu/mL和1.40×108cfu/mL；Bt-1和Bt-2對兩種害蟲的毒力相當，其LC50在167.80～195.97 IU/mL之間，而Bt-3對草地貪夜蛾的毒力高于粘蟲，其LC50分別為40.46 IU/mL和158.57 IU/mL(表2)。

表2 7種生物殺蟲劑對草地貪夜蛾與粘蟲2齡幼蟲的室內毒力測定

2.2 7種生物殺蟲劑對草地貪夜蛾與粘蟲的田間防效

藥后3 d，7種生物殺蟲劑對田間草地貪夜蛾的防效在44.79%～97.22%之間，其中20億PIB/mL甘藍夜蛾NPV SC、100億cfu/mL短穩(wěn)桿菌SC、20%多殺霉素SC和3種32 000 IU/mg Bt WP的防效均大于75%且無顯著差異，但都顯著高于80億cfu/mL金龜子綠僵菌OF的防效(44.79%)。7種殺蟲劑對田間粘蟲的防效在1.15%～91.85%之間，其中20%多殺霉素SC的防效最高(91.85%)，其次為20億PIB/mL甘藍夜蛾NPV SC(80.58%)，而100億cfu/mL短穩(wěn)桿菌SC的防效最低(1.15%)。T-test分析表明，同種藥劑處理100億cfu/mL短穩(wěn)桿菌SC、20%多殺霉素SC、32 000 IU/mg Bt-1 WP和32 000 IU/mg Bt-2 WP對草地貪夜蛾的防效分別顯著高于對粘蟲的防效(表3)。

藥后7 d，7種生物殺蟲劑對田間草地貪夜蛾的防效在16.55%～98.11%之間，其中多殺霉素防效最高(98.11%)，其次為20億PIB/mL甘藍夜蛾NPV SC(88.63%)，而80億cfu/mL金龜子綠僵菌OF防效最低(16.55%)。7種殺蟲劑對田間粘蟲的防效在46.24%～96.74%之間，以20%多殺霉素SC的防效最高(96.74%)，20億PIB/mL甘藍夜蛾NPV SC次之(93.53%)，100億cfu/mL短穩(wěn)桿菌SC的防效最低(46.24%)。T-test分析表明，同種藥劑處理下，7種生物殺蟲劑對草地貪夜蛾和粘蟲的防效差異不顯著(表3)。

表3 7種生物殺蟲劑對草地貪夜蛾與粘蟲的田間防效

續(xù)表3 Continued table 3

3 結論與討論

由于我國的草地貪夜蛾與粘蟲對部分化學殺蟲劑已產(chǎn)生不同程度的抗性(董杰等，2014；Zhaoetal., 2018；蘇湘寧等，2020)，因此生物殺蟲劑將在延緩抗性和減少化學殺蟲劑用量方面發(fā)揮重要作用(趙勝園等，2019)。同時這兩種害蟲在田間混合發(fā)生且為害部位相同，因此田間防控時往往需要同時考慮對兩種害蟲的防控效果。為此，本研究評價了7種生物殺蟲劑對草地貪夜蛾和粘蟲的室內毒力和田間防控效果。室內毒力測定發(fā)現(xiàn)，甘藍夜蛾NPV、多殺霉素和短穩(wěn)桿菌對粘蟲的LC50低于草地貪夜蛾的LC50，說明這兩種殺蟲劑對粘蟲的毒力高于草地貪夜蛾；然而，金龜子綠僵菌對草地貪夜蛾的LC50低于粘蟲的LC50，說明該殺蟲劑對草地貪夜蛾毒力高于粘蟲；3種Bt對兩種害蟲的毒力存在差異，其中Bt-1和Bt-2對草地貪夜蛾和粘蟲的LC50十分接近，而Bt-3對草地貪夜蛾的LC50則低于粘蟲的LC50，說明Bt-1和Bt-2對兩種害蟲毒力相當，而Bt-3對草地貪夜蛾的毒力高于粘蟲，這可能與不同Bt菌株產(chǎn)生的殺蟲蛋白種類、數(shù)量、表達量有關(劉華梅等，2019)。

田間試驗結果表明，多殺霉素對草地貪夜蛾和粘蟲藥后3 d和7 d的防效均大于90%，而趙勝園等(2019)的研究發(fā)現(xiàn)藥后3 d和7 d的防效均在75%以下，導致差異的原因可能與殺蟲劑的生產(chǎn)廠家、使用劑量、試驗時蟲齡的大小、試驗地點及氣候等因素有關。甘藍夜蛾NPV是近年來登記的一種廣譜病毒殺蟲劑，生產(chǎn)上主要用于防治鱗翅目害蟲(鄭靜君等，2016)，本研究結果表明，藥后3 d甘藍夜蛾NPV對草地貪夜蛾和粘蟲的防效分別為85.57%和80.58%，藥后7 d甘藍夜蛾NPV對草地貪夜蛾和粘蟲的防效分別為88.63%和93.53%，與已有的研究結果基本一致(占軍平等，2020；張海波等，2020)，表明該殺蟲劑對鱗翅目特別是夜蛾科幼蟲具有較強的殺蟲活性。因此，當田間兩種害蟲混合發(fā)生且蟲齡較大時，可選擇多殺霉素和甘藍夜蛾NPV進行應急防治。Bt作為一種革蘭氏陽性昆蟲病原菌，因對哺乳動物等非靶標生物安全，已被美國和巴西等國廣泛用于防治草地貪夜蛾等害蟲(Sanahujaetal., 2011)。本研究中，3種Bt對草地貪夜蛾藥后7 d防效在62.01%～88.47%之間，對粘蟲的防效則在66.43%～80.05%之間，表明其對兩種害蟲均有較好的防效，同時這一結果與已報道的結果基本一致(趙勝園等，2019；劉華梅等，2019)。金龜子綠僵菌是最近登記防治草地貪夜蛾的微生物殺蟲劑。本研究發(fā)現(xiàn)藥后7 d金龜子綠僵菌對草地貪夜蛾的防效為16.55%，而對粘蟲的防效為61.56%，前者低于林璐璐等(2020)的結果，而后者則與已有的報道相符(龍育堂等，2019)。短穩(wěn)桿菌此前主要用于防治十字花科蔬菜和水稻上的鱗翅目幼蟲(孫劍華等，2018；郭梅燕等，2020)，本研究發(fā)現(xiàn)該殺蟲劑藥后7 d對兩種害蟲的防效分別為64.37%和46.24%，表明其防效相對較低，可作為低密度種群的預防性控制藥劑。

總體而言，多殺霉素和甘藍夜蛾NPV對草地貪夜蛾和粘蟲的速效性較好，可以作為同時防治兩種害蟲的應急藥劑，而3種Bt和短穩(wěn)桿菌對兩種害蟲的防效相對較低，建議在兩種害蟲種群密度較低且蟲齡較小時使用。