不同茶園灰茶尺蠖和茶尺蠖對5種殺蟲劑的抗藥性監(jiān)測

陳雨思,周孝貴,曾維健,肖 強,王知知*,陳學(xué)新*

(1. 浙江大學(xué)昆蟲科學(xué)研究所,杭州 310058;2. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所,杭州 310008;3. 湖南農(nóng)業(yè)大學(xué),長沙 410128)

茶尺蠖隸屬于鱗翅目Lepidoptera尺蛾科Geometridae,是茶園尺蠖類中發(fā)生最普遍、為害最嚴重的種類之一(陳李林等, 2020),也是茶園中主要的食葉性害蟲。近年來,通過遺傳學(xué)、形態(tài)學(xué)觀察和分子特征分析發(fā)現(xiàn),過去統(tǒng)稱的“茶尺蠖”已被確定為兩個近緣種,即茶尺蠖Ectropisobliqua(Prout)和灰茶尺蠖EctropisgrisescensWarren (席羽等, 2014; 姜楠等, 2014; Zhangetal., 2014; 唐美君等, 2019; Songetal., 2021)。隨后,地理分布研究發(fā)現(xiàn)灰茶尺蠖在我國大部分茶葉產(chǎn)區(qū)均有發(fā)生為害(Wangetal., 2019),而茶尺蠖為害主要在江蘇、浙江、安徽三省交界區(qū)域(Lietal., 2019)。相比之下,灰茶尺蠖在我國的發(fā)生區(qū)域遠大于茶尺蠖,且適生區(qū)范圍廣,是我國茶園重要的鱗翅目害蟲之一(陳李林等, 2020)。

茶尺蠖1～2齡時常集中為害,形成發(fā)生中心。初孵幼蟲活潑、善吐絲,有趨光、趨嫩性,分布在茶樹表層葉緣與葉面,取食嫩葉成花斑,稍大后咬食葉片成“C”字形;3齡幼蟲開始取食全葉,分散為害,分布部位也逐漸向下轉(zhuǎn)移;4齡后開始暴食,蟲口密度大時可將嫩葉、老葉甚至嫩莖全部食盡(葛超美等, 2016)。嚴重爆發(fā)時,會給茶農(nóng)、茶企造成嚴重損失(Maetal., 2016; Wangetal., 2016)。隨著茶葉質(zhì)量標準的不斷提高,茶園用藥次數(shù)和用藥量受到嚴格控制,茶園施用的農(nóng)藥也由高毒性向低毒性轉(zhuǎn)變;由水溶性、內(nèi)吸性農(nóng)藥向脂溶性、非內(nèi)吸性農(nóng)藥轉(zhuǎn)變(陳宗懋等, 2020)。目前,我國有效期內(nèi)茶園用農(nóng)藥共有67個有效成分取得登記,其中殺蟲劑有效成分49個。從防治對象來看,防治茶尺蠖的農(nóng)藥登記數(shù)為133個,位列第2,僅次于防治茶小綠葉蟬的農(nóng)藥登記數(shù)量(352個)(農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)藥檢定所, 2022)。從有效成分數(shù)量來看,聯(lián)苯菊酯為茶園用農(nóng)藥登記數(shù)量最高的有效成分,苦參堿是登記數(shù)量最高的植物源農(nóng)藥。此外,基于茶葉農(nóng)藥殘留及環(huán)境友好等各種因素,新型高效低水溶性農(nóng)藥如蟲螨腈、甲氨基阿維菌素、茚蟲威等已經(jīng)成為我國茶園害蟲防治的主要農(nóng)藥品種(趙之德等, 2019; 李良德等, 2020)。為了及時掌握茶園茶尺蠖對這些常用藥劑的抗藥性現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢,本研究測定了5種茶園常用殺蟲劑對5個地理種群灰茶尺蠖和2個地理種群茶尺蠖的抗藥性水平。

1 材料與方法

1.1 供試蟲源

浙江樂清(ZJYQ_EG)種群為敏感種群,由中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所提供,于2018年在浙江樂清茶園采集,室內(nèi)不接觸藥劑連續(xù)飼養(yǎng)30代以上。田間種群采集信息見表1。于室內(nèi)用新鮮茶葉枝條飼養(yǎng)擴繁,飼養(yǎng)條件:溫度28±1℃,相對濕度60%,光周期14 L∶10 D。待灰茶尺蠖幼蟲或茶尺蠖幼蟲第2代(G1)孵化后,選擇個體大小一致的3齡幼蟲作為試蟲。

表1 供試茶尺蠖和灰茶尺蠖種群的來源

1.2 供試藥劑

供試藥劑有5種殺蟲劑,分別為聯(lián)苯菊酯標準品(阿拉丁試劑(上海)有限公司)、98%苦參堿(阿拉丁試劑(上海)有限公司)、99.99%蟲螨腈標準品(Accustandard Inc.)、98%甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽(百靈威科技有限公司)和15%茚蟲威乳油(美國富美實公司)。

1.3 試驗方法

參照中華人民共和國農(nóng)業(yè)行業(yè)標準《農(nóng)藥室內(nèi)生物測定試驗準則殺蟲劑第14部分:浸葉法》(中華人民共和國農(nóng)業(yè)部, 2008),分別測定5種殺蟲劑對灰茶尺蠖和茶尺蠖3齡幼蟲的室內(nèi)毒力。具體步驟為:除15%茚蟲威乳油外,其它藥劑用丙酮溶解,再用0.1% Triton X-100水溶液將所有藥劑配制成母液,最后用水溶液分別稀釋成 5個預(yù)先設(shè)定的系列濃度,混勻備用。15%茚蟲威乳油直接用0.1% Triton X-100水溶液稀釋到預(yù)設(shè)濃度,混勻備用。0.1% Triton X-100水溶液作為空白對照。每個濃度設(shè)置3次重復(fù),每個重復(fù)處理30頭試蟲。用清水將茶園采摘的新鮮茶樹嫩梢沖洗干凈,晾干備用。之后,將潔凈晾干的嫩梢浸入藥液中充分接觸,取出后置于濾紙上晾干,放入干凈培養(yǎng)盒,然后接入30頭大小一致的3齡茶尺蠖或灰茶尺蠖幼蟲,置于養(yǎng)蟲室內(nèi)飼養(yǎng)。48 h后分別檢查茶尺蠖存活情況,以毛筆輕觸蟲體不能正?；顒蛹磁袛酁樗劳?。對照死亡率低于10%為有效試驗,若對照死亡率在10%以上,則需重復(fù)試驗。以校正死亡率在5%～95%的濃度范圍作為藥劑的濃度范圍,然后將供試藥劑按等比級數(shù)稀釋法配成5個系列濃度,供正式試驗用。

1.4 數(shù)據(jù)處理

所有室內(nèi)毒力測定數(shù)據(jù)均用IBM SPSS Statistics軟件(version 21)和Microsoft Excel計算致死中濃度LC50值、95%置信區(qū)間、毒力回歸方程。同時抗性倍數(shù)計算方法如下:抗性倍數(shù)(RR)=茶園茶尺蠖種群LC50/室內(nèi)敏感品系LC50。由于缺少茶尺蠖敏感種群,本研究中茶尺蠖抗藥性倍數(shù)以灰茶尺蠖LC50值為基準。根據(jù)全國農(nóng)技中心害蟲抗藥性水平的分級標準:抗性倍數(shù)RR:0100.0為高水平抗性(全國農(nóng)技中心, 2022)。

2 結(jié)果與分析

2.1 灰茶尺蠖對5種殺蟲劑的相對敏感基線

采用浸葉法建立了敏感種群ZJYQ_EG的LC50值作為敏感基線。結(jié)果表明灰茶尺蠖對對聯(lián)苯菊酯、蟲螨腈、甲維鹽敏感性均較高,LC50值分別為0.17 mg/L、0.06 mg/L和0.019 mg/L。對苦參堿和茚蟲威敏感性中等,LC50值分別為5.24 mg/L和6.3 mg/L(表2)。

表2 灰茶尺蠖對茶園常用5種殺蟲劑的相對敏感基線

2.2 灰茶尺蠖和茶尺蠖對5種殺蟲劑抗藥性測定

通過測定不同茶園灰茶尺蠖和茶尺蠖種群對聯(lián)苯菊酯等5種藥劑的抗藥性水平發(fā)現(xiàn)(表3),不同茶園灰茶尺蠖或茶尺蠖對不同的藥劑抗藥性差異較大。與浙江樂清敏感種群相比,供試灰茶尺蠖和茶尺蠖已對聯(lián)苯菊酯產(chǎn)生不同程度的抗藥性。浙江蘭溪、浙江金華、河南南陽灰茶尺蠖和浙江杭州茶尺蠖4個種群對聯(lián)苯菊酯的抗藥性已達中等水平,抗性倍數(shù)分別為13.05倍、54.02倍、36.65倍、89.90倍,浙江安吉茶尺蠖種群對聯(lián)苯菊酯的抗藥性已達高抗水平(RR 131.78倍)。而浙江紹興灰茶尺蠖種群抗性倍數(shù)(0.42倍)明顯低于敏感品系,抗性水平極低。

表3 不同灰茶尺蠖和茶尺蠖種群對聯(lián)苯菊酯的抗藥性

與敏感種群相比,浙江蘭溪、浙江金華、河南南陽灰茶尺蠖種群和浙江安吉茶尺蠖種群對植物源農(nóng)藥苦參堿的抗性倍數(shù)在0.62～2.61之間,屬于敏感水平。浙江杭州種群對苦參堿的抗性倍數(shù)為22.49倍,達到中抗水平(表4)。

表4 不同灰茶尺蠖和茶尺蠖種群對苦參堿的抗藥性

與敏感種群相比,3種高效低水溶性殺蟲劑蟲螨腈(表5)、甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽(表6)和茚蟲威(表7)對所有試驗種群的生物活性均較高,抗性倍數(shù)在0.42～4.89之間,所有試驗種群均處于敏感水平。

表5 不同灰茶尺蠖和茶尺蠖種群對蟲螨腈的抗藥性

表6 不同灰茶尺蠖和茶尺蠖種群對甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽的抗藥性

表7 不同灰茶尺蠖和茶尺蠖種群對茚蟲威的抗藥性

3 結(jié)論與討論

長期以來,部分茶葉消費國家以我國茶葉農(nóng)藥殘留超標為主要理由,對我國茶葉出口實施綠色貿(mào)易壁壘,嚴重影響了我國的茶葉出口(顧國達等, 2007; 邱娟和王波, 2015)。因此,在茶園害蟲防治過程中合理選擇農(nóng)藥產(chǎn)品并減量使用是非常必要的。本研究監(jiān)測了茶園重要害蟲灰茶尺蠖和茶尺蠖對目前茶園生產(chǎn)過程中常用5種殺蟲劑的抗藥性,明確當(dāng)前茶園灰茶尺蠖和茶尺蠖的抗藥性水平,從而為其田間防治提供用藥依據(jù)。

研究結(jié)果表明,與敏感種群相比,多個茶園灰茶尺蠖或茶尺蠖已對聯(lián)苯菊酯產(chǎn)生中高等水平抗性。聯(lián)苯菊酯能有效防治鱗翅目幼蟲、小綠葉蟬、茶蚜、茶葉螨等茶園害蟲,因其具有殺蟲譜廣、低毒、低殘留等特點,成為無公害茶葉生產(chǎn)中的推薦藥劑(陳宗懋, 2002; 陳宗懋等, 2020)。近年來,茶園害蟲對菊酯類農(nóng)藥產(chǎn)生抗藥性的情況,受到廣泛關(guān)注。例如,周鐵鋒和黃海濤(2015)報道了浙江余杭茶尺蠖對聯(lián)苯菊酯、功夫菊酯等藥劑已產(chǎn)生較高抗性,且浙江蕭山茶尺蠖對聯(lián)苯菊酯的抗性在2015年(LC50值為4.66 mg/L)比1999年(LC50值為0.32 mg/L)增加了14.4倍。李建宇等(2015)比較了不同年份福建福州宦溪茶園的假眼小綠葉蟬EmpoascavitisG?the抗藥性情況,與2009年相比,2015年福建福州宦溪茶園的假眼小綠葉蟬對聯(lián)苯菊酯的抗性倍數(shù)達10倍以上,抗性升至中等水平;福建省福安、安溪和武夷山3個地區(qū)的茶小綠葉蟬EmpoascapirisugaMatumura也對該藥均產(chǎn)生了明顯抗藥性,抗性程度在10倍左右(李良德等, 2020)。此外,金銀利等(2020)測定了不同藥劑對河南信陽茶園灰茶尺蠖的室內(nèi)毒力,聯(lián)苯菊酯處理灰茶尺蠖LC50值為38.55 mg/L。與本研究敏感種群(表2)相比,該研究中河南信陽茶尺蠖對聯(lián)苯菊酯的抗性倍數(shù)達到226.76倍。結(jié)合本試驗結(jié)果,表明由于茶園長期使用聯(lián)苯菊酯等菊酯類農(nóng)藥,大部分茶園灰茶尺蠖或茶尺蠖對該類殺蟲劑產(chǎn)生了中高等水平抗藥性,值得引起廣泛重視。

我國有機茶園或無公害茶園生產(chǎn)中,苦參堿、印楝素和魚藤酮等植物源農(nóng)藥因高效低毒、殺蟲譜廣等特點,被廣泛推廣使用(陳宗懋, 2001)。本研究中,除聯(lián)苯菊酯外,浙江杭州茶尺蠖種群對苦參堿出現(xiàn)中等抗性水平。雖然苦參堿這類植物源農(nóng)藥由多種活性成分組成,可通過多位點共同作用防治病蟲害,普遍認為不易產(chǎn)生抗藥性(Zengetal., 2018)。然而與化學(xué)農(nóng)藥相似,長期使用植物源農(nóng)藥會導(dǎo)致抗藥性上升(Tangtrakulwanich and Reddy, 2014)。例如,有報道指出印楝素連續(xù)處理40代后,桃蚜Myzuspersicae對其抗性倍數(shù)達到9倍(Feng and Isman, 1995)。由此表明,浙江杭州茶尺蠖種群對苦參堿的抗藥性可能是由于長期使用單一農(nóng)藥所致。

根據(jù)我國可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略要求,茶園的管理應(yīng)遵循“預(yù)防為主,綜合防治”的IPM原則,科學(xué)有效地使用低濃度、低殘留的化學(xué)藥劑,并結(jié)合理化誘控、生態(tài)調(diào)控和生物防治等措施進行綜合治理。因此,除了關(guān)注殺蟲劑對茶園害蟲的防效外,還應(yīng)發(fā)揮各種措施的優(yōu)勢,探索建立包含多種措施的茶園綠色防控集成技術(shù)。針對茶園灰茶尺蠖、茶尺蠖和小綠葉蟬等害蟲的防治前人已經(jīng)開展了多方面研究,并取得一定成果(李喜旺等, 2017; 陳宗懋, 2020)。有學(xué)者建議防治灰茶尺蠖和茶尺蠖時應(yīng)結(jié)合多種防控方法,將茶園中頻有發(fā)生的其他類型害蟲考慮在內(nèi),明確茶園主要害蟲和次要害蟲(張帥琪等, 2020)。理化誘控方面,通過性誘劑誘捕茶尺蠖成蟲,加強茶園害蟲的預(yù)測預(yù)報與信息化監(jiān)測,確定防治適期(李喜旺等, 2018)。生物防治方面,利用茶園天敵昆蟲,如提高寄生蜂的寄生能力,引導(dǎo)蜘蛛或食蚜蠅等增強其捕食效應(yīng),以提高天敵控害效果(周孝貴等, 2022)。生態(tài)調(diào)控方面,種植顯花植物縮短灰茶尺蠖成蟲的壽命(陳李林, 2019)。采用“推-拉”策略種植驅(qū)避/引誘植物(江麗容等, 2010; 張正群等, 2015),合理間套作減輕尺蠖、小綠葉蟬的危害(陳李林等, 2019; 胡桂萍等, 2021),建立功能植物在茶園生態(tài)服務(wù)系統(tǒng)中保益控害、提質(zhì)增效的作用(史凡等, 2022)?；瘜W(xué)防治方面,結(jié)合本研究結(jié)果,在茶園必需使用化學(xué)農(nóng)藥防治茶園害蟲時,建議減少或避免使用中高抗藥劑(如聯(lián)苯菊酯),優(yōu)先選擇并交替使用本研究中的3種低抗或敏感藥劑(蟲螨腈、甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽或茚蟲威),以提高灰茶園害蟲防治效率,延緩抗藥性的發(fā)展,并提升茶葉質(zhì)量。通過以上措施,茶園農(nóng)藥的使用將進一步減量,有利于在茶園中建立起較為平衡的生態(tài)系統(tǒng),發(fā)展無公害茶葉或有機茶園管理模式。