符 偉,張才建,瞿玉國(guó),唐 濤,王 培,馬明勇,李有志
(1.湖南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所,湖南 長(zhǎng)沙 410125;2. 古丈縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局,湖南 古丈 416300;3. 湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院,湖南 長(zhǎng)沙 410128)
草地貪夜蛾[Spodoptera frugiperda(J. E. Smith)]起源于美洲熱帶和亞熱帶地區(qū),是聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織全球預(yù)警的重大遷飛性農(nóng)業(yè)害蟲(chóng)之一[1]。該害蟲(chóng)可分為玉米型和水稻型,前者主要為害玉米、高粱、棉花等作物,而后者主要為害水稻和牧草[2]。玉米作為我國(guó)種植面積最大的糧食作物,其常年種植面積在4 000萬(wàn)hm2以上,年總產(chǎn)量超過(guò)2.5億t[3],對(duì)于確保糧食安全至關(guān)重要。草地貪夜蛾于2019年1月入侵我國(guó)云南[4];同年5月,在湖南省永州、岳陽(yáng)和長(zhǎng)沙地區(qū)均發(fā)現(xiàn)草地貪夜蛾的侵入和危害情況[5]。如今,草地貪夜蛾已成為制約玉米生產(chǎn)的不利因素之一。
化學(xué)農(nóng)藥是短期內(nèi)控制草地貪夜蛾暴發(fā)為害的主要方法和應(yīng)急手段。然而,長(zhǎng)期單一使用化學(xué)藥劑易出現(xiàn)草地貪夜蛾抗藥性上升的風(fēng)險(xiǎn)[6]。草地貪夜蛾具有多食性、高繁殖力和遷飛能力強(qiáng)等生物學(xué)特性,極有利于抗性基因的擴(kuò)散。因此,加強(qiáng)抗藥性監(jiān)測(cè)并提出合理的抗性治理策略,對(duì)于草地貪夜蛾的有效防控尤為重要[7]。
生物農(nóng)藥與化學(xué)農(nóng)藥聯(lián)合使用不僅具有減量增效的作用[8],還可為化學(xué)農(nóng)藥的抗性治理提供了可行的策略。為此,選擇防治草地貪夜蛾的主流化學(xué)農(nóng)藥(氯蟲(chóng)苯甲酰胺)與生物農(nóng)藥(甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽,簡(jiǎn)稱甲維鹽)作為供試藥劑,于室內(nèi)利用浸蟲(chóng)法測(cè)定了氯蟲(chóng)苯甲酰胺和甲維鹽及其不同質(zhì)量比的組合物對(duì)草地貪夜蛾幼蟲(chóng)的聯(lián)合毒力,篩選出具有增效作用的組合物,并通過(guò)田間小區(qū)試驗(yàn)驗(yàn)證了氯蟲(chóng)苯甲酰胺減量與甲維鹽聯(lián)用對(duì)草地貪夜蛾的防治效果,旨在為科學(xué)混用氯蟲(chóng)苯甲酰胺和甲維鹽防治玉米草地貪夜提供理論和實(shí)踐依據(jù),從而達(dá)到減少化學(xué)農(nóng)藥使用量以及延緩抗藥性的產(chǎn)生和發(fā)展的目的。
1.1.1 供試藥劑及藥械 供試藥劑主要有95.3%氯蟲(chóng)苯甲酰胺原藥(美國(guó)富美實(shí)公司)、90%甲維鹽原藥(南京紅太陽(yáng)股份有限公司)、5%氯蟲(chóng)苯甲酰胺懸浮劑(美國(guó)富美實(shí)公司)、5%甲維鹽微乳劑(海南博士威農(nóng)用化學(xué)有限公司)。供試藥械為背負(fù)式電動(dòng)壓縮噴霧器(福老大牌 3WBD-16HBA 型),工作壓為 0.2~0.4 MPa,單彎噴頭(浙江臺(tái)州市路橋福達(dá)噴霧器廠)。
1.1.2 供試?yán)ハx(chóng) 草地貪夜蛾相對(duì)敏感種群:2019年5月采自湖南省江華瑤族自治縣白芒營(yíng)鎮(zhèn)玉米田的草地貪夜蛾高齡幼蟲(chóng)和蛹,經(jīng)室內(nèi)連續(xù)繼代飼養(yǎng)而得到;以新鮮玉米葉片為飼料,飼養(yǎng)溫度為28±1℃,相對(duì)濕度為70%~80%,光周期L∶D=14 h∶10 h。選擇個(gè)體大小和發(fā)育一致、健康的2齡幼蟲(chóng)用于室內(nèi)毒力測(cè)定。
1.2.1 室內(nèi)毒力測(cè)定 采用浸蟲(chóng)法測(cè)定,具體操作步驟如下:(1)分別將氯蟲(chóng)苯甲酰胺和甲維鹽原藥用丙酮溶解并稀釋配置成母液,并根據(jù)預(yù)備試驗(yàn)結(jié)果將適量的母液用含有0.1% Triton-100的水溶液梯度稀釋成一系列試驗(yàn)濃度;(2)將供試幼蟲(chóng)浸漬15 s后,取出并用濾紙吸除幼蟲(chóng)體表殘留的藥液;(3)將試蟲(chóng)轉(zhuǎn)移至置有新鮮的玉米葉片的12孔細(xì)胞培養(yǎng)板內(nèi)飼養(yǎng),每板接入10頭,每個(gè)濃度40頭;(4)及時(shí)補(bǔ)充新鮮的玉米葉片,待72 h后記錄幼蟲(chóng)死亡數(shù)。
1.2.2 田間藥效試驗(yàn) 試驗(yàn)于2021年6月28日至7月12日在湖南江華瑤族自治縣白芒營(yíng)鎮(zhèn)東塘村玉米地進(jìn)行。供試玉米品種為正大999。試驗(yàn)前及試驗(yàn)過(guò)程中玉米栽培及管理?xiàng)l件符合當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)業(yè)實(shí)踐管理,且均未噴施任何殺蟲(chóng)劑。
根據(jù)室內(nèi)毒力測(cè)定結(jié)果,選擇2個(gè)單劑及其3個(gè)增效組合進(jìn)行田間藥效試驗(yàn)。試驗(yàn)共設(shè)6個(gè)處理 ,處理1~5分別用5%氯蟲(chóng)苯甲酰胺懸浮劑60 mL/667m2(制劑用量,下同)、5%甲維鹽微乳劑20 mL/667m2、5%氯蟲(chóng)苯甲酰胺懸浮劑+5%甲維鹽微乳劑48+5 mL/667m2(氯蟲(chóng)苯甲酰胺與甲維鹽質(zhì)量比約為10∶1)、5%氯蟲(chóng)苯甲酰胺懸浮劑+5%甲維鹽微乳劑40+5.5 mL/667m2(氯蟲(chóng)苯甲酰胺與甲維鹽質(zhì)量比約為7∶1)、5%氯蟲(chóng)苯甲酰胺懸浮+5%甲維鹽微乳劑24+8 mL/667m2(氯蟲(chóng)苯甲酰胺與甲維鹽質(zhì)量比為3∶1)對(duì)水45 L/667m2采用背負(fù)式電動(dòng)噴霧器對(duì)莖葉均勻噴霧;處理6為空白對(duì)照,不施用殺蟲(chóng)劑,采用背負(fù)式電動(dòng)噴霧器噴施等量清水。每處理重復(fù)4次,隨機(jī)區(qū)組排列,小區(qū)面積50 m2。
6月28日施藥時(shí),田間正值草地貪夜蛾低齡幼蟲(chóng)盛發(fā)期、玉米處于喇叭口期且長(zhǎng)勢(shì)均勻一致。施藥時(shí)多云,施藥當(dāng)天及藥后3 d均無(wú)降雨。藥前及藥后1、3、7、14 d ,每個(gè)小區(qū)采用“W型”五點(diǎn)取樣法,每點(diǎn)調(diào)查10株玉米,共計(jì)查50株玉米,記錄草地貪夜蛾幼蟲(chóng)活蟲(chóng)數(shù),同時(shí)觀察小區(qū)玉米生長(zhǎng)及藥害發(fā)生情況。
1.2.3 數(shù)據(jù)處理 (1)室內(nèi)毒力測(cè)定。以供試藥劑濃度(mg/L)的對(duì)數(shù)值為自變量(x),以校正死亡率的機(jī)率值為因變量(y),分別建立毒力回歸方程式;采用DPS軟件計(jì)算單劑及各配比混劑的LC50、95%置信限。參照NY/T 1154.7—2006并采用孫云沛法計(jì)算混劑的共毒系數(shù)(cotoxicity coefficient,CTC),以此評(píng)價(jià)其聯(lián)合毒力。CTC值的計(jì)算公式如下:
其中,CTC≥120,表現(xiàn)為增效作用;80<CTC<120,表現(xiàn)為相加作用;CTC≤80,表現(xiàn)為拮抗作用。
(2)田間藥效試驗(yàn)。按照公式(2)和(3)計(jì)算蟲(chóng)口減退率和防治效果,采用DPS軟件處理試驗(yàn)數(shù)據(jù),使用Tukey 法進(jìn)行差異顯著性分析。
由表1可知,氯蟲(chóng)苯甲酰胺和甲維鹽對(duì)草地貪夜蛾都有較好的抑制作用。甲維鹽對(duì)草地貪夜蛾的毒力較高,LC50為0.226 mg/L,而氯蟲(chóng)苯甲酰胺對(duì)草地貪夜蛾的毒力偏低,LC50為8.075 mg/L。
表1 氯蟲(chóng)苯甲酰胺與甲維鹽對(duì)玉米草地貪夜蛾的室內(nèi)毒力測(cè)定
由表2可知,氯蟲(chóng)苯甲酰胺與甲維鹽以不同質(zhì)量比組合后對(duì)草地貪夜蛾2齡幼蟲(chóng)的毒力不同。其中,氯蟲(chóng)苯甲酰胺和甲維鹽質(zhì)量比 13∶1和3∶1時(shí),共毒系數(shù)CTC值分別為101和112,均表現(xiàn)為相加作用。其余3種質(zhì)量比的混配組合CTC值均大于120,表現(xiàn)為增效作用;而質(zhì)量比7∶1時(shí)的增效作用最佳,CTC值為136。
表2 氯蟲(chóng)苯甲酰胺與甲維鹽混劑組合對(duì)玉米草地貪夜蛾的毒力測(cè)定
由表3可知,藥后1~14 d,試驗(yàn)劑量下的化學(xué)農(nóng)藥(氯蟲(chóng)苯甲酰胺)、生物農(nóng)藥(甲維鹽)單用或者兩者聯(lián)合使用對(duì)草地貪夜蛾均有較好的控制效果,且供試藥劑均對(duì)玉米生長(zhǎng)無(wú)不良影響。藥后1 d,處理3~4對(duì)草地貪夜蛾的防治效果高達(dá)88.74%~89.89%,略低于處理1(90.97%);處理5的防治效果為83.76%,顯著低于處理1,但遠(yuǎn)高于處理2(46.40%)。藥后3 d,氯蟲(chóng)苯甲酰胺減量與甲維鹽混用后各處理對(duì)草地貪夜蛾的防治效果較藥后1 d顯著上升,高達(dá)93.93%~96.57%;與處理1(94.44%)均無(wú)顯著性差異,但明顯優(yōu)于處理2(85.88%)。藥后7 d,處理4對(duì)草地貪夜蛾的防治效果最佳(98.10%),略好于混用處理5(95.86%),顯著優(yōu)于處理3(95.23%)、處理1(94.39%)和處理2(86.32%)。藥后14 d,處理3~5對(duì)草地貪夜蛾的防治效果較藥后7 d出現(xiàn)大幅度下降,但均維持在84%及以上,與處理1(83.29%)相當(dāng),但顯著優(yōu)于處理2(76.99%)。
表3 氯蟲(chóng)苯甲酰胺減量與甲維鹽聯(lián)用對(duì)草地貪夜蛾的田間防治效果
試驗(yàn)結(jié)果顯示,氯蟲(chóng)苯甲酰胺與甲維鹽復(fù)配劑以7∶1的質(zhì)量比對(duì)草地貪夜蛾2齡幼蟲(chóng)具有最高的增效作用,其共毒系數(shù)為136%;氯蟲(chóng)苯甲酰胺懸浮劑與5%甲維鹽微乳劑現(xiàn)混現(xiàn)用時(shí),以40+5.5 mL/667m2處理對(duì)草地貪夜蛾的防治效果最佳,藥后1~14 d的防治效果高達(dá)87.43%~98.10%。
美洲國(guó)家利用化學(xué)農(nóng)藥防控草地貪夜蛾的歷史悠久,因此在長(zhǎng)期的選擇壓下,草地貪夜蛾已對(duì)有機(jī)磷類、擬除蟲(chóng)菊酯類、氨基甲酸酯類等多種化學(xué)農(nóng)藥產(chǎn)生了不同程度的抗藥性[9-11]。甲維鹽是一種新型大環(huán)內(nèi)酯抗生素類生物農(nóng)藥,具有廣譜、高效、低毒、低殘留等優(yōu)點(diǎn),對(duì)鱗翅目害蟲(chóng)具有良好的殺蟲(chóng)效果。因?yàn)榧拙S鹽性價(jià)比高,已成為草地貪夜蛾應(yīng)急防控的首選藥劑。但是,甲維鹽速效性比較差,而且單一重復(fù)使用,也存在抗藥性問(wèn)題[12]。氯蟲(chóng)苯甲酰胺屬于雙酰胺類殺蟲(chóng)劑,主要通過(guò)與害蟲(chóng)肌肉細(xì)胞的魚(yú)尼丁受體結(jié)合,導(dǎo)致受體通道非正常時(shí)間開(kāi)放,使害蟲(chóng)鈣離子從鈣庫(kù)中無(wú)限制地釋放到細(xì)胞質(zhì)中,致使害蟲(chóng)癱瘓死亡。為此,氯蟲(chóng)苯甲酰胺在草地貪夜蛾防治中具有很大的應(yīng)用潛力。已有研究表明,室內(nèi)利用氯蟲(chóng)苯甲酰胺對(duì)草地貪夜蛾進(jìn)行連續(xù)繼代篩選后,獲得了較高抗性的品系[13]。這說(shuō)明若長(zhǎng)期用該藥劑防控草地貪夜蛾,亦可能存在抗性風(fēng)險(xiǎn)。
選擇不同作用機(jī)制的農(nóng)藥交替使用防治草地貪夜蛾,不僅可以延長(zhǎng)殺蟲(chóng)劑的使用壽命,延緩抗藥性的形成,還能提高草地貪夜蛾對(duì)殺蟲(chóng)劑的敏感性,并避免出現(xiàn)交互抗性[7]。如今,化學(xué)農(nóng)藥與生物農(nóng)藥聯(lián)合使用已逐漸成為害蟲(chóng)抗性治理研究的重要方向。筆者的試驗(yàn)結(jié)果表明,化學(xué)農(nóng)藥(氯蟲(chóng)苯甲酰胺)和生物農(nóng)藥(甲維鹽)聯(lián)合使用防控草地貪夜蛾,可兼顧速效性和持效性。在試驗(yàn)設(shè)計(jì)的減量方案中,氯蟲(chóng)苯甲酰胺減量33.3%與甲維鹽聯(lián)用處理較為經(jīng)濟(jì)有效,可推薦應(yīng)用于玉米生產(chǎn)中草地貪夜蛾的防治。
綜上所述,氯蟲(chóng)苯甲酰胺和甲維鹽均可有效控制草地貪夜蛾,而兩者通過(guò)增效組合的復(fù)配聯(lián)用,具有優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)的特點(diǎn),不僅可延緩殺蟲(chóng)劑抗性的產(chǎn)生,延長(zhǎng)其持效期,還可提高對(duì)草地貪夜蛾的田間防治效果。