何佳春 李波, 3 謝茂成 賴鳳香 胡國文 傅強(qiáng), *
新煙堿類及其他稻田殺蟲劑對褐飛虱的室內(nèi)藥效評價
何佳春1李波1, 3謝茂成2賴鳳香1胡國文1傅強(qiáng)1, *
(1中國水稻研究所 水稻生物學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 杭州 310006;2廣西壯族自治區(qū)昭平縣農(nóng)業(yè)局, 廣西 昭平 546800;3云南農(nóng)業(yè)大學(xué) 植物保護(hù)學(xué)院,昆明 650201;*通訊聯(lián)系人,E-mail: fuqiang@caas.cn)
【】系統(tǒng)評價市場上常用殺蟲劑對褐飛虱不同蟲態(tài)的作用特性,為選擇對口藥劑進(jìn)行防治提供依據(jù)。采用稻苗浸漬法,在室內(nèi)條件下測定了9種新煙堿類藥劑和10種其他類型殺蟲劑對褐飛虱不同蟲態(tài)的殺蟲活性、速效性和持效性。1)殺蟲活性:不同殺蟲劑活性存在顯著差異。其中,烯啶蟲胺、噻蟲胺、毒死蜱、氟啶蟲胺腈、呋蟲胺和環(huán)氧蟲啶活性最好,其次為噠嗪硫磷、乙基多殺菌素、吡蚜酮、異丙威,阿維菌素;其余藥劑中噻蟲嗪、甲維鹽、氟啶蟲酰胺對2~3齡若蟲有一定活性而對4~5齡蟲活性差,噻嗪酮、吡蟲啉、噻蟲啉、啶蟲脒、氯噻啉對兩種蟲態(tài)的活性均較差。2)速效性:毒死蜱、噠嗪硫磷的速效性最好,異丙威、呋蟲胺、烯啶蟲胺、噻蟲胺等次之,吡蚜酮最差。3)持效性:吡蚜酮、呋蟲胺、烯啶蟲胺、噻蟲胺、環(huán)氧蟲啶持效期>15 d,其中吡蚜酮最好,藥后0、5和10 d連續(xù)3批接的試蟲死亡率無顯著差異。4)成蟲:呋蟲胺、烯啶蟲胺、噻蟲胺、環(huán)氧蟲啶、毒死蜱、異丙威、吡蚜酮對雌雄成蟲均有效,類似于若蟲。5)卵:毒死蜱、烯啶蟲胺、呋蟲胺和噻蟲胺對卵及孵化的若蟲均有效;吡蚜酮、環(huán)氧蟲啶、異丙威等無明顯殺卵活性,但吡蚜酮對孵化若蟲有較好的殺蟲活性。19種藥劑中,適于褐飛虱防治的有吡蚜酮、烯啶蟲胺、呋蟲胺、噻蟲胺、環(huán)氧蟲啶、氟啶蟲胺腈、毒死蜱、噠嗪硫磷、異丙威共9種。其中,吡蚜酮持效性最佳且對卵之外各蟲態(tài)活性較好,但速效性最差。呋蟲胺、烯啶蟲胺、噻蟲胺和環(huán)氧蟲啶等的速效性、持效性均較突出,且前三者對各蟲態(tài)均有效。氟啶蟲胺腈殺蟲活性和速效性均好,但持效性差于新煙堿類。毒死蜱和噠嗪硫磷可單獨(dú)或在防治其他害蟲時兼防治褐飛虱,其中毒死蜱速效性最好,適合于大蟲量時快速壓低蟲量。異丙威殺蟲活性弱于新煙堿類,但速效性強(qiáng)于新煙堿類藥劑,適合與吡蚜酮等混用或復(fù)配。此外,用于鱗翅目害蟲防治的乙基多殺菌素、阿維菌素、甲維鹽對褐飛虱有一定活性,適合防治其他害蟲時兼治褐飛虱。而其余藥劑如吡蟲啉、噻嗪酮、噻蟲嗪等7種藥劑不適用于褐飛虱的防治。
褐飛虱;殺蟲劑藥效;速效性;持效性;殺成蟲活性;殺卵活性
褐飛虱[(St?l)]是我國最主要的水稻害蟲,具有遠(yuǎn)距離遷飛的習(xí)性。自20世紀(jì)60年代后期以來,水稻品種和耕作制度的變更導(dǎo)致褐飛虱種群迅速發(fā)展,使其上升為我國水稻生產(chǎn)上的主要害蟲,給水稻生產(chǎn)造成了嚴(yán)重危害[1-2]。同時,褐飛虱是典型的r-對策害蟲,容易暴發(fā)成災(zāi),化學(xué)防治是最有效的應(yīng)急控制措施[3-4]。
目前,生產(chǎn)上用于防治褐飛虱的化學(xué)殺蟲劑種類較多,包括新煙堿類殺蟲劑(吡蟲啉、噻蟲嗪、呋蟲胺、烯啶蟲胺等)、吡啶甲亞胺類殺蟲劑(如吡蚜酮)、三嗪類殺蟲劑(如噻嗪酮)、氨基甲酸酯類殺蟲劑(如仲丁威、異丙威)和有機(jī)磷類(如毒死蜱、敵敵畏),此外還有生物源殺蟲劑(阿維菌素、乙基多殺菌素)以及新型的吡啶酰胺類殺蟲劑氟啶蟲酰胺,砜亞胺類殺蟲劑氟啶蟲胺腈等[5-11]。其中,新煙堿類藥劑應(yīng)用最廣泛,除20世紀(jì)90年代開始大面積使用的吡蟲啉以外,噻蟲嗪、烯啶蟲胺、呋蟲胺等相繼成為市場上主要的飛虱防治藥劑[12-14]。此外,我國自主創(chuàng)制的新煙堿類殺蟲劑環(huán)氧蟲啶,也可用于褐飛虱的防治[15-16]。
掌握不同藥劑對褐飛虱的殺蟲活性、速效性、持效性以及不同蟲態(tài)的作用特征,對選擇合適的防治藥劑十分關(guān)鍵。盡管在藥劑推廣應(yīng)用之前一般都會明確藥劑對靶標(biāo)害蟲的毒力,但并不能簡單地以此為依據(jù)比較商用劑型的殺蟲效果。因此,有必要在同一試驗(yàn)條件下就有關(guān)藥劑商用推薦劑量對褐飛虱的作用特性進(jìn)行深入系統(tǒng)比較,為不同藥劑更有效地防治褐飛虱提供依據(jù)。迄今,類似的研究見于不同藥劑種類對褐飛虱防控效果的比較,尚未見關(guān)于同一試驗(yàn)條件下各類藥劑對褐飛虱不同蟲態(tài)作用特性的比較結(jié)果;有關(guān)速效性和持效性也多依據(jù)田間防效結(jié)果進(jìn)行判別,但觀察時間點(diǎn)間隔常較大(如隔2~7 d觀察),難以體現(xiàn)出不同藥劑速效性的差異;同時,在田間開放環(huán)境下依據(jù)施藥一定時間(如14 d)以后的防效判別持效性,則難以將藥劑自身的持續(xù)效應(yīng)與施藥后無后續(xù)蟲源遷入造成的持續(xù)防效相區(qū)分。為此,本研究選取了近年來市場上9種新煙堿類殺蟲劑和10種其他稻田殺蟲劑(包括5種其他類飛虱常用藥劑或新藥,5種稻田其他常用藥劑),擬在一致的室內(nèi)試驗(yàn)條件下就各有關(guān)藥劑推薦中劑量處理對褐飛虱的殺蟲活性、速效性、持效性以及對不同蟲態(tài)褐飛虱的作用效果等進(jìn)行比較,以期為生產(chǎn)上褐飛虱防控藥劑的選擇提供依據(jù)。
供試褐飛虱種群采自浙江省杭州市中國水稻研究所富陽試驗(yàn)基地田間,在不接觸任何藥劑的前提下,用分蘗期感蟲水稻TN1室內(nèi)飼養(yǎng)1~2代備用。
供試殺蟲劑19種,均為原藥,包括環(huán)氧蟲啶、噻蟲胺、呋蟲胺、烯啶蟲胺、噻蟲嗪、吡蟲啉、氯噻啉、噻蟲啉、啶蟲脒等新煙堿類殺蟲劑9種;吡蚜酮、毒死蜱、噻嗪酮(撲虱靈)、異丙威、氟啶蟲胺腈等用于稻飛虱防治的其他類藥劑或新藥5種;阿維菌素、甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽(下文簡稱甲維鹽)、氟啶蟲酰胺、乙基多殺菌素和噠嗪硫磷等其他稻田常用藥劑5種。其中,新煙堿類藥劑均系南京農(nóng)業(yè)大學(xué)高聰芬老師惠贈,其余均為市場購置。
各原藥用二甲基甲酰胺(DMF)溶解后配制成母液,然后根據(jù)藥劑登記的推薦用濃度中劑量[17],按每667 m2兌水45 L計(jì)算,用含0.1%乳化劑(吐溫80)的清水溶液稀釋成試驗(yàn)所用濃度的藥液(表1),以含有溶劑DMF和乳化劑的清水為對照(溶劑CK)。
參照農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)藥室內(nèi)生物測定試驗(yàn)準(zhǔn)則[18],采用稻苗浸漬法進(jìn)行試驗(yàn)。供試稻苗選用分蘗盛期的無蟲TN1苗,試驗(yàn)前1周移栽于小泥盆,置于無蟲環(huán)境,待稻苗成活后洗凈備用。試驗(yàn)時,去除枯黃葉片和多余分蘗(每盆留2~3個有效分蘗),剪去上部,留下部20~25cm植株,浸入配制好的藥液內(nèi)10 s,取出晾干稻株表面藥液后接蟲,罩上開有透氣孔的塑料籠罩;每處理重復(fù)3~4次,每盆為1重復(fù)。試蟲的蟲態(tài)、數(shù)量及觀察時間根據(jù)下述試驗(yàn)要求確定。全部試驗(yàn)均在溫度27℃±1℃、濕度75%±5%的陽光溫室(自然光照)條件下進(jìn)行。
1.3.1 對褐飛虱若蟲的殺蟲活性
選低齡(2~3齡)、高齡(4~5齡)若蟲,每盆苗接入同蟲態(tài)若蟲30頭,4 d后觀察、記錄每盆苗中的活蟲數(shù),評價各藥劑處理的殺蟲活性。在此基礎(chǔ)上,選擇殺蟲活性較好的藥劑,兼顧生產(chǎn)上常用藥劑種類,開展下述三方面的研究。
1.3.2 對褐飛虱若蟲的速效性與持效性
1.3.2.1 速效性
試蟲和接蟲量同“1.3.1”,接蟲后1 d、2 d、4 d、6 d、8 d、10 d分別觀察、記錄不同藥劑處理下各盆苗中褐飛虱的存活蟲數(shù)。
1.3.2.2 持效性
于浸苗當(dāng)天(0 d)以及浸苗后5、10、15 d,分批次接入2~3齡若蟲(若某藥劑前一次接蟲的試蟲致死率低,可提前終止),每批次均于接蟲后4 d觀察和記錄各處理中的活蟲數(shù)并去除干凈,分析藥劑處理后不同時間所接試蟲的死亡情況。
1.3.3 對褐飛虱成蟲存活及其繁殖的影響
選取羽化2 d內(nèi)的雌(卵巢發(fā)育I~II級)、雄成蟲,配對接入藥劑處理當(dāng)日的稻苗上,每盆接10對。
取羽化約4 d的雌成蟲(卵巢發(fā)育III~IV級)接入藥劑處理當(dāng)日的稻苗上,每盆接10頭。
分別于接蟲后1、2、4、6、8、10 d調(diào)查記錄雌、雄成蟲的存活數(shù)。接蟲后8 d,部分苗盆中開始有若蟲孵出,開始記錄每盆中的存活若蟲數(shù),之后分別于接蟲后10、12、14、16、18和21 d記錄存活若蟲數(shù),分析各藥劑對成蟲及其繁殖子代的影響。
1.3.4 對稻苗上褐飛虱卵及其孵化若蟲的影響
選已產(chǎn)卵0~5 d的帶卵稻苗(每盆苗上有卵100粒以上)進(jìn)行藥劑浸漬處理,處理4 d后開始有若蟲孵化時記錄存活若蟲數(shù),此后每隔1 d記錄一次,直至溶劑對照組開始有試蟲羽化為止,分析各藥劑處理對稻苗上所帶卵及其孵化若蟲的影響。
表1 供試藥劑信息與供試濃度
除“1.3.3”和“1.3.4”中處理的成蟲子代或處理卵的孵化若蟲采用若蟲數(shù)進(jìn)行分析外,其他死亡率指標(biāo)均以溶劑CK的平均死亡率為參照,計(jì)算同一條件下各藥劑處理試蟲的校正死亡率。不同藥劑之間或不同處理時間的比較采用DPS數(shù)據(jù)處理軟件[19]的單因素方差分析模塊進(jìn)行,其中百分類數(shù)據(jù)方差分析前經(jīng)反正弦平方根轉(zhuǎn)換。
處理4 d后,不同藥劑處理的褐飛虱若蟲校正死亡率有顯著差異(<0.05),表明不同藥劑對褐飛虱的殺蟲活性存在明顯差異。對2~3齡若蟲(圖1-A),噻蟲胺、呋蟲胺、烯啶蟲胺、氟啶蟲胺腈和毒死蜱的校正死亡率均為100%,之后由高至低依次為噠嗪硫磷(98.9%)、乙基多殺菌素(97.9%)、環(huán)氧蟲啶(94.7%)、噻蟲嗪(89.5%)、異丙威(85.1%)、阿維菌素(84.4%)、吡蚜酮(81.6%),除甲維鹽達(dá)到79.1%和氟啶蟲酰胺達(dá)73.7%外,其余藥劑均在32.5%~62.1%之間;對4~5齡若蟲(圖1-B),噻蟲胺、烯啶蟲胺、毒死蜱的校正死亡率均為100%,之后依次為氟啶蟲胺腈(99.0%)、環(huán)氧蟲啶(98.3%)、呋蟲胺(94.9%)、噠嗪硫磷(91.3%)、乙基多殺菌素(87.2%)、吡蚜酮(85.5%)、異丙威(79.4%),其余藥劑除阿維菌素(71.7%)、氟啶蟲酰胺(59.2%)外,最高不過40.3%。顯然,對兩種蟲齡褐飛虱均有較高殺蟲活性(校正死亡率>80%)的藥劑有10種,其中烯啶蟲胺、噻蟲胺、毒死蜱、氟啶蟲胺腈、呋蟲胺和環(huán)氧蟲啶最好,4 d校正死亡率均高于94%;其次為噠嗪硫磷、乙基多殺菌素、吡蚜酮、異丙威,4 d校正死亡率高于80%。其他9種藥劑中,阿維菌素對兩種蟲態(tài)褐飛虱的活性僅次于上述10種殺蟲劑,4 d校正死亡率高于70%;其余的除噻蟲嗪、甲維鹽和氟啶蟲酰胺對2~3齡若蟲效果較好(校正死亡率為73%~90%),而4~5齡效果差(校正死亡率為17%~60%)外,噻嗪酮、吡蟲啉、噻蟲啉、啶蟲脒、氯噻啉對兩種蟲態(tài)褐飛虱的活性均較差,4 d校正死亡率5%~62%。
柱上具相同英文字母者表示經(jīng)鄧肯新復(fù)極差比較無顯著差異(P>0.05)。
Fig. 1. Corrected mortality of the nymphs of4 d after treatment by different insecticides (Mean ± SE).
2.2.1 速效性
從高齡和低齡試蟲死亡時間動態(tài)(圖2)來看,有兩種不同情況。1)毒死蜱、噠嗪硫磷、烯啶蟲胺、呋蟲胺、噻蟲胺、環(huán)氧蟲啶和氟啶蟲胺腈等7種藥劑的最大校正死亡率達(dá)到100%,均為殺蟲活性較高的藥劑,其速效性可依據(jù)接蟲后試蟲的死亡速率直接判別。其中,有機(jī)磷農(nóng)藥毒死蜱、噠嗪硫磷致死速度最快,處理1 d后的試蟲校正死亡率分別居于第1(2~3齡蟲、4~5齡蟲分別為98.3%、91.5%)和第2(2~3齡蟲、4~5齡蟲分別為 91.0%、78.3%),毒死蜱最突出,其2 d后校正死亡率>90%;烯啶蟲胺等其他5種藥劑的致死速度次之,處理1 d后2~3齡、4~5齡試蟲的校正死亡率分別>65%和>40%,且至處理4 d后校正死亡率均達(dá)到或接近100%。2) 異丙威、乙基多殺菌素、吡蚜酮、阿維菌素、甲維鹽、氟啶蟲酰胺、噻蟲嗪等7種藥劑的最大校正死亡率均小于前幾種藥劑,以處理后早期(1 d后)死亡率及其占最大死亡率的比值對藥劑的速效性進(jìn)行評價。異丙威處理1 d后試蟲的校正死亡率為66%~75%,占最高校正死亡率的79%~83%,且處理2~10 d后的試蟲校正死亡率無顯著差異,致死速度快于烯啶蟲胺等藥劑,僅次于毒死蜱和噠嗪硫磷;乙基多殺菌素處理1 d后兩種蟲態(tài)試蟲的校正死亡率不超過40%,占最高校正死亡率的比例為36%~41%,速效性弱于烯啶蟲胺等藥劑;吡蚜酮處理1 d后試蟲的校正死亡率分別為14.4%、10.2%,占處理10 d后校正死亡率的比值分別為16.2%、11.2%,且處理后校正死亡率直到處理4 d后或6 d后才與10 d后無顯著差異,速效性最差。阿維菌素、甲維鹽、氟啶蟲酰胺、噻蟲嗪等藥劑處理1 d后試蟲的校正死亡率均<33%,占處理10 d后校正死亡率的比例分別為25%~30%、5%~36%、30%~32%、23~51%,其速效性強(qiáng)于吡蚜酮,弱于乙基多殺菌素。
DAT, 用藥后天數(shù); 同一藥劑在不同處理時間, 柱上具相同小寫字母者示無顯著差異(鄧肯新復(fù)極差法,P>0.05)。下同。
Fig. 2. Corrected mortality of the nymphs oftreated by the insecticides for 1 to 10 days(Mean ± SE).
2.2.2 持效性
4個批次(分別在處理后0、5、10、15 d后新接試蟲)的觀察結(jié)果表明(圖3),試蟲校正死亡率一般隨接蟲批次而呈下降趨勢,但不同藥劑的殺蟲效果下降情況明顯不同。其中,吡蚜酮處理的前3個批次試蟲間差異不顯著,均>70%,而第4批死亡率迅速下降到不足一半(33%);呋蟲胺相鄰兩批間(第1、2批間,第2、3批間,第3、4批間)無顯著差異,而隔批之間(第1、3批間,第2、4批間)差異顯著,且第3批校正死亡率>80%,第4批亦達(dá)到67.5%;烯啶蟲胺隨批次下降速度快于呋蟲胺,第2批即顯著低于第1批,但第2、3批間和第3、4批間均差異不顯著,且第3批校正死亡率達(dá)63.3%,第4批42%;噻蟲胺、環(huán)氧蟲啶有所不同,盡管第2批迅速下降至約60%,但第2、3、4批間均無顯著差異,校正死亡率最低40%;顯然,若以吡蚜酮第4批校正死亡率33%為依據(jù),上述5種藥劑的藥效持續(xù)期均在15 d以上,但不同藥劑藥效下降速率有所不同,其中,吡蚜酮、呋蟲胺分別在15 d、10 d后開始顯著下降,其余3種則均在處理5 d后開始顯著下降。噠嗪硫磷、氟啶蟲胺腈、乙基多殺菌素和氟啶蟲酰胺處理的試蟲從第2批開始即顯著降低,且之后每增一個批次均顯著降低,至第4批時校正死亡率均降為0,持效性較差,這4種藥劑中,前三者的藥效可持續(xù)5~10 d,氟啶蟲酰胺持效期則短于5 d。值得注意的是,毒死蜱的持效期最短,第1批校正死亡率為98.3%而第2批(5d后)效果顯著下降,死亡率低于20%,且在第3批死亡率降為0。而噻嗪酮盡管各批次試蟲均無顯著差異,在所研究的藥劑中持效性表現(xiàn)最好,但其最高校正死亡率僅63%,不適合生產(chǎn)上利用。
從處理后不同時間懷卵雌蟲、初羽化雌蟲和雄成蟲的校正死亡率來看(圖4),毒死蜱處理1 d后即達(dá)到90%以上,2 d后達(dá)100%,致死活性高、速度快;烯啶蟲胺、呋蟲胺、噻蟲胺、環(huán)氧蟲啶次之,處理后4 d死亡率均高于90%,6 d時達(dá)97.5%~100%;異丙威盡管2 d后雄蟲和懷卵雌蟲均達(dá)到了90%、致死速度僅次于毒死蜱,但其對初羽化雌成蟲相對較差,10 d后僅致死90%。吡蚜酮處理4 d后僅80%,6 d后接近或達(dá)到100%,其致死活性較好但速效性較差。噻蟲嗪、噻嗪酮、吡蟲啉對成蟲的致死作用相對較弱且速度較慢,試蟲校正死亡率至處理后4 d僅為22.5%~72.5%,10 d后亦僅67.5%~97.5%。各藥劑對3類成蟲的致死作用與前述若蟲相似。
圖3 藥劑處理后不同時間接2~3齡褐飛虱若蟲的校正死亡率(平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤)
Fig. 3. Mortality of the 2nd and 3rd instar nymphs oftreated by the insecticides for different days(Mean ± SE).
圖4 藥劑處理褐飛虱雄、雌成蟲1~10 d后的校正死亡率(平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤)
Fig. 4. Corrected mortality of the male and female adults oftreated by insecticides for 1 to 10 days(Mean ± SE).
從處理雌蟲所繁殖子代數(shù)量動態(tài)來看(圖5),毒死蜱、噻蟲胺、呋蟲胺、烯啶蟲胺無論處理初羽化雌蟲還是懷卵雌蟲,均沒有若蟲孵化或只有少量若蟲孵化且短期內(nèi)死亡,14 d后未見若蟲,表明二者處理的雌蟲即使能產(chǎn)卵,卵能孵化,若蟲亦不能存活;而環(huán)氧蟲啶、異丙威、吡蚜酮處理的兩類雌蟲盡管孵化和存活的若蟲不多,但21 d后仍有少量若蟲存活。吡蟲啉、噻嗪酮處理的兩類雌蟲均能繁殖較多子代;噻蟲嗪處理僅懷卵雌蟲能繁殖較多子代,初羽化雌蟲則子代較少。綜上,除噻蟲嗪之外,各藥劑對懷卵雌蟲、初羽化雌蟲子代的影響相似。
圖5 藥劑處理褐飛虱初羽化、懷卵雌蟲后8~21 d的平均子代數(shù)(平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤)
Fig. 5. Average offspring number ofon rice seedlings with newly moulted and pregnant females treated by the insecticides for 8 to 21 days(Mean ± SE).
藥劑處理產(chǎn)卵后0~5 d的帶卵稻苗后,藥劑處理4 d后開始有若蟲孵化,但不同藥劑的若蟲發(fā)生情況有明顯差異(圖6)。毒死蜱、呋蟲胺、噻蟲胺和烯啶蟲胺處理若蟲數(shù)量于處理6 d后或8 d后達(dá)到峰值(23~48頭/籠),少于同期溶劑對照(88~139頭/籠),之后蟲量下降,毒死蜱與烯啶蟲胺處理12~16 d均無若蟲存活,呋蟲胺處理16 d后無若蟲,噻蟲胺處理16 d后若蟲數(shù)僅2頭/籠,表明這些藥劑對卵及其孵化的若蟲均有較高殺蟲活性。吡蚜酮處理后第6天達(dá)峰值(99頭/籠),與同期溶劑對照(88頭/籠)相似,之后蟲量下降,12 d后迅速下降至2頭/籠,16 d后僅0.3頭/籠,表明卵能正常孵化,無殺卵活性,但孵化后幾乎不能存活。噻嗪酮、環(huán)氧蟲啶、噻蟲嗪、吡蟲啉、異丙威處理4~8 d后,若蟲的峰值為64~150頭/籠,與同期溶劑對照(50~139頭/籠)相當(dāng),但12~16 d后時各藥劑處理的蟲量均遠(yuǎn)低于溶劑對照(266~340頭/籠),其中,噻嗪酮、環(huán)氧蟲啶、噻蟲嗪的蟲量最少(19~37頭/籠),吡蟲啉(40~77頭/籠)和異丙威(88~103頭/籠)次之,表明卵均能正常孵化,無殺卵活性,但對若蟲有不同程度的殺蟲活性。
圖6 藥劑處理帶卵稻苗上4~16 d后的褐飛虱數(shù)量(平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤)
Fig. 6. Number ofon spawn rice seedlings treated by insecticides for 4 to 16 days(Mean±SE).
當(dāng)前,可用于稻田飛虱防治的藥劑種類眾多,在同一試驗(yàn)條件下進(jìn)行比較,掌握不同藥劑的作用特點(diǎn),對在防治過程中選擇合適的對口藥劑十分關(guān)鍵。前人曾開展了不同藥劑種類對褐飛虱田間防效的比較[5,11,13],本研究則采用藥劑登記推薦使用的中劑量,在統(tǒng)一室內(nèi)試驗(yàn)條件下就9種新煙堿類藥劑和10種其他稻田用藥劑(5種其他類飛虱藥劑,5種稻田其他害蟲常用藥劑)對褐飛虱的作用特性進(jìn)行了比較,明確了有關(guān)藥劑對褐飛虱的殺蟲活性、速效性、持效性以及對不同蟲態(tài)褐飛虱的作用特性。
通過對褐飛虱低齡(2~3齡)、高齡(4~5齡)若蟲處理4d后校正死亡率的比較,發(fā)現(xiàn)供試的19種藥劑中,烯啶蟲胺、噻蟲胺、呋蟲胺、環(huán)氧蟲啶、氟啶蟲胺腈、毒死蜱和噠嗪硫磷、乙基多殺菌素、吡蚜酮、異丙威等10種藥劑對高齡和低齡若蟲均有較高殺蟲活性(校正死亡率大于80%)。其中,前6種最好(大于94%),后4種次之(大于80%)。其他9種藥劑中,阿維菌素對兩種蟲態(tài)褐飛虱的校正死亡率不低于70%;噻蟲嗪、甲維鹽和氟啶蟲酰胺則僅對2~3齡若蟲效果較好(73%~90%)、而對4~5齡效果差(17%~60%);噻嗪酮、吡蟲啉、噻蟲啉、啶蟲脒、氯噻啉活性最差(5%~62%)。顯然,常登記用于刺吸式口器害蟲防治的16種藥劑中,烯啶蟲胺、噻蟲胺、呋蟲胺、環(huán)氧蟲啶、氟啶蟲胺腈、毒死蜱、吡蚜酮、異丙威和噠嗪硫磷,對褐飛虱不同齡期若蟲的殺蟲效果明顯,適合褐飛虱的防治;而氟啶蟲酰胺、噻蟲嗪、噻嗪酮、吡蟲啉、噻蟲啉、啶蟲脒、氯噻啉等7種查蟲效果顯著差于其他藥劑,不推薦用于褐飛虱的防治。此外,乙基多殺菌素、阿維菌素、甲維鹽等登記于水稻鱗翅目害蟲的3種常用藥劑,在試驗(yàn)中表現(xiàn)出對褐飛虱較好的殺蟲活性,可以考慮在防治鱗翅目害蟲時有兼治褐飛虱作用。鑒于褐飛虱是遷飛性害蟲,每年借助東南季風(fēng)在我國華南和長江中下游流域稻區(qū)北遷、南返,在該區(qū)域內(nèi)的褐飛虱因地理因素導(dǎo)致的遺傳隔離小,因此,盡管本研究僅針對浙江富陽田間種群進(jìn)行研究,但這一結(jié)果應(yīng)對我國華南和長江中下游流域褐飛虱的防治具有參考價值。
藥劑的殺蟲活性與其毒力和抗藥性有關(guān)。一般來說,殺蟲活性較差的藥劑若曾廣泛使用,應(yīng)主要是害蟲的抗藥性引起;若生產(chǎn)上尚未廣泛應(yīng)用,則是毒力相對較弱或與已產(chǎn)生抗藥性的藥劑有交互抗性之故。吡蟲啉、噻嗪酮從20世紀(jì)90年代開始在我國大面積應(yīng)用,噻蟲嗪繼吡蟲啉之后開始大面積推廣,其中褐飛虱對前兩者分別在2005年、2011年開始產(chǎn)生高抗藥性[20],2013年則開始監(jiān)測到噻蟲嗪達(dá)高水平抗性[21]。本研究中,這3種常用藥劑殺蟲活性均較差,進(jìn)一步說明褐飛虱對它們的抗藥性問題突出,與近年來我國田間褐飛虱種群對這三種藥劑均產(chǎn)生高水平抗藥性的監(jiān)測結(jié)果一致[22]。噻蟲啉、啶蟲脒、氯噻啉并未在水稻生產(chǎn)上大面積應(yīng)用,其對褐飛虱的殺蟲活性較差,其原因可能在于高抗吡蟲啉的褐飛虱對這三種藥劑有明顯交互抗性[23]。同為新煙堿類殺蟲劑的呋蟲胺、烯啶蟲胺、噻蟲胺、環(huán)氧蟲啶,在本研究中對褐飛虱表現(xiàn)出較高殺蟲活性,此結(jié)果表明這些藥劑與吡蟲啉等藥劑無明顯交互抗性,高抗吡蟲啉的褐飛虱對呋蟲胺、烯啶蟲胺無明顯交互抗性亦見于王彥華等[23]的報道。值得注意的是,褐飛虱的抗藥性發(fā)展較快,張帥等[22]對2017年長江中下游稻區(qū)田間褐飛虱的抗藥性監(jiān)測發(fā)現(xiàn):褐飛虱對烯啶蟲胺、呋蟲胺已經(jīng)產(chǎn)生了低水平抗性,個別地區(qū)出現(xiàn)中抗的水平;毒死蜱抗性逐年上升至中等水平抗性,吡蚜酮在浙江、湖南部分地區(qū)的田間防效有所下降,抗性亦不斷上升。
氟啶蟲胺腈是2013年在我國登記的砜亞胺類殺蟲劑[7],盡管與新煙堿類農(nóng)藥同屬國際昆蟲抗性行動委員會(IRAC)確定的第4組“煙堿型乙酰膽堿受體激動劑”,但二者屬不同的亞組,其中氟啶蟲胺腈屬4C、新煙堿類屬4A。本研究中,氟啶蟲胺腈對抗吡蟲啉、噻蟲嗪等的褐飛虱殺蟲活性高,與前人對抗新煙堿類藥劑褐飛虱種群有較好田間防治效果的結(jié)果一致[24-25]。從2014~2016年的監(jiān)測結(jié)果來看,褐飛虱未對其產(chǎn)生抗藥性[26],為亞組間不同藥劑無明顯交互抗性提供新的案例。另一種新藥氟啶蟲酰胺是一種吡啶酰胺類殺蟲劑,其對刺吸式口器害蟲有抑制口針穿透植株組織和抑制產(chǎn)生唾液分泌物而無法取食的作用,有報道稱其對稻飛虱防治有較好效果[27],但本研究發(fā)現(xiàn)其僅對褐飛虱低齡若蟲有較好的殺蟲活性,而對高齡若蟲殺蟲活性較差,其原因尚需進(jìn)一步研究。
本研究在同一條件下用同一方法對褐飛虱防治藥劑的速效性進(jìn)行了比較。結(jié)果表明,對褐飛虱有較高殺蟲活性的10種藥劑中,毒死蜱、噠嗪硫磷等有機(jī)磷類藥劑的速效性最好,氨基甲酸酯類的異丙威次之,新煙堿類的呋蟲胺、烯啶蟲胺、噻蟲胺、環(huán)氧蟲啶和砜亞胺類的氟啶蟲胺腈再次之,接下來為乙基多殺菌素,吡蚜酮則最差。該結(jié)果為褐飛虱防治中藥劑的選擇提供了重要依據(jù),一般地,如果褐飛虱蟲口密度過高(如>30頭/叢)、急需壓低蟲量時,可首選速效性和高活性的毒死蜱;蟲量超出防治指標(biāo)但緊迫性不是很高時可選用新煙堿類藥劑或氟啶蟲胺腈等速效性次之、活性較高的藥劑;而蟲量沒達(dá)到防治指標(biāo)而需進(jìn)行預(yù)防性防治時,可忽略速效性而重點(diǎn)考慮持效性等其他特性,如考慮持效性時可選用吡蚜酮。
藥劑的持效性,以往多通過田間處理后不同時間的防效進(jìn)行分析,長持效期有兩個不同的原因,一是農(nóng)藥有效成分能持續(xù)較長時間;二是農(nóng)藥持續(xù)時間不長但施藥后無后續(xù)蟲源遷入,田間試驗(yàn)結(jié)果常不能區(qū)分這兩種情況。本研究于室內(nèi)采用處理后不同時間分批接蟲的方法,可有效解決這個問題。研究中發(fā)現(xiàn),吡蚜酮、呋蟲胺、烯啶蟲胺、噻蟲胺、環(huán)氧蟲啶持效性相對較長,藥效持續(xù)期長于15 d,其中吡蚜酮持效性最好(0、5、10 d后接蟲無顯著差異),呋蟲胺次之(0、5 d后接蟲無顯著差異),另3種再次之;噠嗪硫磷、氟啶蟲胺腈和乙基多殺菌素的藥效持續(xù)期5~10 d,毒死蜱和氟啶蟲酰胺持效期則短于5 d。這些結(jié)果主要體現(xiàn)有關(guān)藥劑有效成分持續(xù)時間的長短。值得指出的是,這一結(jié)果是在藥劑商用劑型推薦中劑量的條件下得到的,提高或降低藥劑使用劑量可能延長或縮短持效期。此外,研究中發(fā)現(xiàn)噻嗪酮的藥效在15d后接蟲時仍無明顯變化,持效性在所研究藥劑中表現(xiàn)最好,但最高校正死亡率僅63%,應(yīng)與褐飛虱對該藥劑的抗藥性有關(guān)。2011年開始監(jiān)測到了褐飛虱對噻嗪酮的高抗藥性[20],之后抗性在全國范圍內(nèi)迅速上升,2013年檢測到多數(shù)地區(qū)抗性倍數(shù)大于100[21],至2017年則多數(shù)地區(qū)抗藥性大于1000倍[22]。
在上述有關(guān)藥劑對低齡、高齡褐飛虱若蟲作用特性研究的基礎(chǔ)上,本研究還重點(diǎn)研究了部分藥劑對雌、雄成蟲和卵的作用特征。結(jié)果表明,在處理稻苗上接褐飛虱雄蟲、初羽化雌成蟲或懷卵雌成蟲時,呋蟲胺、烯啶蟲胺、噻蟲胺、環(huán)氧蟲啶、毒死蜱、異丙威、吡蚜酮對3類成蟲均有較好殺蟲活性,且處理雌蟲所產(chǎn)卵孵化后的若蟲亦全部死亡或僅有少量存活;而噻蟲嗪、噻嗪酮、吡蟲啉對成蟲殺蟲活性較差,且對處理雌蟲所繁殖子代的控制作用亦較差,與前文對若蟲的研究結(jié)果相似。
處理帶有產(chǎn)后0~5 d卵的稻苗時,毒死蜱、烯啶蟲胺、呋蟲胺和噻蟲胺對卵及其孵化的若蟲均有較高殺蟲活性;而吡蚜酮、噻嗪酮、環(huán)氧蟲啶、噻蟲嗪、吡蟲啉、異丙威等藥劑無明顯殺卵活性,僅對孵化若蟲表現(xiàn)出不同程度的殺蟲活性,其中,吡蚜酮最強(qiáng)(與噻蟲胺相當(dāng)),噻嗪酮、環(huán)氧蟲啶、噻蟲嗪次之,吡蟲啉、異丙威再次之。究其原因,吡蚜酮的較好效果應(yīng)取決于其長持效性,而噻蟲嗪、吡蟲啉、噻嗪酮效果較差,則主要在于褐飛虱對這些藥劑的高抗藥性[22,26]。
本研究結(jié)果為防治世代重疊的褐飛虱田間種群提供了依據(jù)。田間褐飛虱的世代重疊現(xiàn)象普遍,尤其在水稻后期經(jīng)過多代繁殖后世代重疊更為突出,烯啶蟲胺、呋蟲胺、噻蟲胺、吡蚜酮和毒死蜱等藥劑對不同蟲態(tài)褐飛虱均有效,適合于解決世代重疊褐飛虱種群防治適期選擇的難題。
褐飛虱是典型的遷飛害蟲,具有突發(fā)性,化學(xué)防治是防控褐飛虱的應(yīng)急防治手段。然而,我國水稻生產(chǎn)上過度依賴化學(xué)農(nóng)藥,一季水稻多次連用同一藥劑的現(xiàn)象較普遍,其結(jié)果是褐飛虱對主要?dú)⑾x劑的抗藥性十分突出[28]。藥劑輪用是延緩褐飛虱抗藥性的重要途徑,要求在不同抗性機(jī)制或沒有交互抗性的藥劑間進(jìn)行輪用,避免連續(xù)使用同一種藥劑或抗性機(jī)制相同或有交互抗性的藥劑。本研究結(jié)果表明,新煙堿類、吡蚜酮、氟啶蟲胺腈等藥劑可提供多種組合的輪用方案?;诖?,這3類藥劑間的復(fù)配或混用顯然不利于實(shí)施藥劑輪用,因此目前生產(chǎn)上出現(xiàn)的烯啶蟲胺或呋蟲胺與吡蚜酮復(fù)配劑不應(yīng)提倡和推廣。
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HE Jiachun1, LI Bo1, 3, XIE Maocheng2, LAI Fengxiang1, HU Guowen1, FU Qiang1,*
(,,,;Agricultural Bureau of Zhaoping,,,;College of Plant Protection,,,;*,)
【】 Bioactivity assessment of mainstream insecticides against the brown planthopper [(St?l)] was conducted to choose proper insecticide(s) in field conditions.【】We evaluated the bioactivities, short-term effectiveness, persistence of 9 neonicotinoid insecticides and other 10 commonly-used chemicals against BPH at various developmental stages by the rice stem-dipping method. 【】 1) Bioactivitiy: the bioactivities of the 19 insecticides differed significantly. Among them, nitenpyram, clothianidin, chlorpyrifos, sulfoxaflor, dinotefuran and cycloxaprid showed the best bioactivities to both 2nd-3rd instar and 4th-5th instar nymphs followed by pyridaphenthione, spinetoram, pymetrozine, isoprocarb and abamectin. However, insecticides such as thiamethoxam, emamectin benzoate, flonicamid only showed some bioactivities against the 2nd-3rd instar nymphs but relatively weak bioactivities against the 4th?5th instar nymphs. And other insecticides such as buprofezin, imidacloprid, thiacloprid, acetamiprid, imidaclothiz showed low bioactivities against both nymph stages. 2)Short-term effectiveness: chlorpyrifos, pyridaphenthione showed the best performance followed by isoprocarb, dinotefuran, nitenpyram, clothianidin. Pymetrozine showed the slowest effectiveness. 3)Persistence: high effectiveness levels of pymetrozine, dinotefuran, nitenpyram, clothianidin, cycloxaprid were maintained over 15 days. Pymetrozine was the best one, and there was no significant difference in the corrected mortalities of BPH reared on rice plants at 0, 5 and 10 days after pymetrozine treatment. 4)Bioactivities against adults: dinotefuran, nitenpyram, clothianidin, cycloxaprid, chlorpyrifos, isoprocarb, pymetrozine showed obvious bioactivities against adults as well as nymphs. 5)Ovicidal activity: chlorpyrifos, nitenpyram, dinotefuran and clothianidin had significant ovicidal activities. Pymetrozine, cycloxaprid, isoprocarb showed no ovicidal activity, but pymetrozine had insecticidal activity against newly hatched nymphs.【】 As for the tested 19 insecticides, only 9 chemicals (pymetrozine, nitenpyram, dinotefuran, clothianidin, cycloxaprid, sulfoxaflor, chlorpyrifos, pyridaphenthioneand isoprocarb ) could be used to control BPH. Among them, pymetrozine had the worst short-term effectiveness and the best persistence and obvious bioactivity against different-stage BPH except eggs. Dinotefuran, nitenpyram, clothianidin and cycloxaprid showed good performance in short-term effectiveness and persistence, and the former three were effective to different stages of BPH. Sulfoxaflor had good bioactivity and short-term effectiveness, whose persistence was shorter than that of neonicotinoid insecticides. Either chlorpyrifos or pyridaphenthione could be applied alone or mixed with other insecticides to control BPH. The former one was suitable tocope with the BPH outbreak threat, because it showed the best short-term effectiveness. The bioactivity of isoprocarb was weaker than the neonicotinoids, but its short-term effectiveness was better, which could be used to mix with pymetrozine for pest control. Moreover, three insecticides such as spinetoram, abamectin, emamectin benzoate normally used to control lepidopteran pests also exerted the promising activities against BPH. However, other seven insecticides such as imidacloprid, buprofenzin and thiamethoxam were not appropriate for controlling BPH anymore.
; bioactivity; short-term efficiency; persistences; bioactivity against adult; ovicidal activity
S435.112+.3; S482.3
A
1001-7216(2019)05-0467-12
10.16819/j.1001-7216.2019.8098
2018-08-31;
2019-02-28。
國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃資助項(xiàng)目(2016YFD0200801);中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院創(chuàng)新工程創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)資助項(xiàng)目;國家水稻產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系資助項(xiàng)目(CARS-01-35)。