邢玉平,姚 琴,朱兆香,郭树林,胡广斌,陈孝仁
(1.江苏省农垦农业发展股份有限公司弶港分公司,江苏 东台 224200;2.扬州大学园艺与植物保护学院,江苏 扬州 225009)
稻飞虱对4种新烟碱类杀虫剂的抗性及其治理策略
邢玉平1,姚 琴1,朱兆香1,郭树林1,胡广斌1,陈孝仁2*
(1.江苏省农垦农业发展股份有限公司弶港分公司,江苏 东台 224200;2.扬州大学园艺与植物保护学院,江苏 扬州 225009)
邢玉平, 姚琴, 朱兆香, 郭树林, 胡广斌, 陈孝仁.稻飞虱对 4 种新烟碱类杀虫剂的抗性及其治理策略 [J/OL].大麦与谷类科学, 2017,34(3):37-40[2017-04-20].http://www.cnki.net/kcms/detail/32.1769.S.20170420.1810.005.html
稻飞虱(褐飞虱、白背飞虱和灰飞虱)是我国水稻生产上最为重要的害虫之一,新烟碱类杀虫剂是当前广泛使用的稻飞虱防控药剂。但近年来稻飞虱对新烟碱类杀虫剂产生了抗性且日益严重,因此本文对稻飞虱 4种新烟碱类杀虫剂的抗性现状及发展趋势进行了概述,并提出了因地制宜合理用药、合理复配延缓抗性以及加入表面活性剂进行增效等治理稻飞虱抗药性的策略。
稻飞虱;新烟碱类杀虫剂;抗性;治理
稻飞虱(褐飞虱、白背飞虱、灰飞虱)是我国水稻生产上最为重要的一类害虫,主要靠刺吸式口器吸取水稻汁液为生,与此同时还能够传播病毒,造成水稻减产甚至绝收[1]。新烟碱类杀虫剂高效、广谱、环境相容性好,在稻飞虱防治中发挥着重要的作用[2-3]。新烟碱类化合物结构由非环结构、带有桥链基团的杂环和药效环3部分组成。根据杂环结构不同,通常将其分为第 1、2、3 代(表 1),该分类方法仅仅与其结构有关,与杀虫活性并无关系[4]。当前,吡虫啉的大量应用使得褐飞虱抗性问题十分严重,与其作用机理相似的其他新烟碱类杀虫剂也存在很大的抗性风险。为了科学合理地使用新烟碱类杀虫剂,本文对吡虫啉、烯啶虫胺、噻虫嗪及呋虫胺这 4种稻飞虱防治中常用的新烟碱类杀虫剂抗性、交互抗性及治理策略进行梳理,为延缓新烟碱类杀虫剂的抗性、提高药效及节本增产提供参考。
表1 4 种新烟碱类杀虫剂的基本概况
1.1 褐飞虱的抗性
新烟碱类杀虫剂的作用方式独特,对以前使用的如拟除虫菊酯类、氯化烃类和氨基甲酸酯类等杀虫剂很少或无交互抗性,然而,迄今为止没有任何杀虫剂能够完全避免害虫抗性的产生。刘泽文等(2002 年) 首次报道安庆地区褐飞虱对吡虫啉产生低水平抗性[5<抗性倍数(RR)≤10][6],随后多地褐飞虱对吡虫啉产生高水平抗性且暴发成灾。农业部农技推广中心首次向全国发文暂停使用吡虫啉防治褐飞虱,而推荐使用噻虫嗪、烯啶虫胺等药剂[农技植保函(2005)270 号]。褐飞虱对吡虫啉产生抗性后,抗性倍数仍有巨大的增长空间。李文红在室内利用吡虫啉对褐飞虱筛选了 22 代,RR 从最初 208倍上升至 1 215 倍[7]。2010—2015 年田间监测结果表明,褐飞虱对吡虫啉仍处于高抗状态且RR呈逐年上升趋势(表 2)[8-11]。推测存在 3 种可能:一是吡虫啉被用于白背飞虱的防治,对褐飞虱起到进一步筛选作用;二是我国褐飞虱虫源地东南亚地区仍使用吡虫啉防治褐飞虱;三是褐飞虱对吡虫啉产生明显抗性后,停止用药难恢复褐飞虱对吡虫啉的敏感性[12]。
关于褐飞虱对噻虫嗪的抗性,最早于 2007 年,王彦华等报道金华地区褐飞虱种群对噻虫嗪产生了低水平抗性(RR=9.9)[13]。国家农技推广中心监测表明,褐飞虱对噻虫嗪的抗性处于急剧上升状态且在 2015 年达到高抗,建议暂停使用噻虫嗪防治褐飞虱(表 2)[8—11]。李燕芳等利用噻虫嗪对广州市钟落潭田间褐飞虱种群(RR 为 2.67)连续进行 10 代、20代和 30 代抗性筛选后发现,RR 分别为 12.56、38.50和 66.05[14]。多地田间药效试验结果表明,噻虫嗪(常规剂量)防治褐飞虱防效下降,药后 10 d 防治效果分别为 80%(2013 年)、50%~70%(2014 年)与 40%~60%(2015 年)[8-11]。稻飞虱对于噻虫嗪抗性迅速出现并加剧是用药不合理导致,可能存在 2个原因:一是吡虫啉等药剂的停用使得噻虫嗪的使用次数增加;二是随着噻虫嗪防效下降导致用药量增加,加大了选择压力。
迄今为止,未见褐飞虱对烯啶虫胺出现显著抗性的报道。张帅(2015 年)首次报道褐飞虱对烯啶虫胺出现低水平抗性(表 2)[11]。李燕芳等利用烯啶虫胺对广州市钟落潭田间褐飞虱种群(RR 为 1.06)连续进行 10 代、20 代和 30 代抗性筛选后发现,RR 分别为 1.31、1.98 和 31.70,第 30 代达到中等水平抗性[14]。上述结果表明,褐飞虱对烯啶虫胺近期有极大的可能出现抗性,应密切关注其抗性变化,合理用药,避免烯啶虫胺出现急剧抗性的现象。呋虫胺在2015 年首次被全国农技推广服务中心列入监测对象,呈现中等水平的抗性(表 2)[8-11]。先前研究显示褐飞虱对呋虫胺敏感[13,15],故呋虫胺抗性是新近出现的,应该停止或者限制呋虫胺的使用次数以延缓褐飞虱对其抗性。
表2 2010—2015 年各地稻飞虱对新烟碱类杀虫剂抗性倍数(RR)变化情况
1.2 白背飞虱及灰飞虱的抗性
白背飞虱和灰飞虱对新烟碱类杀虫剂抗性鲜有报道。王彦华等研究了白背飞虱对 5类 16种药剂的敏感性,测定结果表明噻虫嗪、吡虫啉、烯啶虫胺对白背飞虱具有较高的室内毒力,可交替轮换用药防治白背飞虱[12]。何月平等分别测定了 2008 年与2010 年杭州地区白背飞虱种群对于吡虫啉和烯啶虫胺的敏感性,发现没有显著差异[16]。农技推广中心数据显示 2010—2015 年间白背飞虱对吡虫啉和噻虫嗪均处于敏感状,敏感性未出现变化(表 2)[8-11]。熊战之等报道苏北地区对吡虫啉处于低水平抗性、敏感性下降、敏感的白背飞虱分别占 50%、20%和30%;所监测白背飞虱种群对噻虫嗪和烯啶虫胺敏感[17]。李淑勇等用吡虫啉对白背飞虱筛选了 18 代,抗性上升倍数为 1.82 倍,白背飞虱对吡虫啉有一定的抗性风险[18]。综上所述,白背飞虱尚未对新烟碱类杀虫剂产生严重抗性,应密切监测白背飞虱对吡虫啉的敏感性变化,合理用药预防抗性。
何月平等调查发现,相对 2007 年,2011 年长兴地区灰飞虱对噻虫嗪和吡虫啉的敏感性分别降低了 1.6 和 2.3 倍,而对烯啶虫胺的敏感性没有明显变化[16]。王彦华等报道灰飞虱对吡虫啉产生中等水平至高水平抗性(RR 为 26~108),对噻虫嗪敏感[19]。张帅等报道灰飞虱对噻虫嗪和烯啶虫胺均处于敏感状态(表 2)[8-11]。综上所述,灰飞虱对吡虫啉存在一定抗性风险,而对噻虫嗪和烯啶虫胺敏感。
昆虫对杀虫剂抗性的产生有 2个途径,除了上述的药剂直接作用于昆虫种群产生抗性外,第 2种途径是与其他使用过的药剂产生交互抗性[14]。杀虫剂交互抗性是由于害虫对杀虫剂具有相同的抗性机制引起的。新烟碱类杀虫剂的作用方式独特,对以前使用的如拟除虫菊酯类、有机磷类和氨基甲酸酯类等杀虫剂很少或无交互抗性[2]。关于稻飞虱对新烟碱类杀虫剂的交互抗性研究很少。王彦华等采用稻茎浸渍法对一个室内褐飞虱种群进行了连续23 代筛选,发现该种群对吡虫啉的抗性由 200.1 倍上升为 1 298.5 倍,抗性上升 5.5 倍;而对呋虫胺、噻虫嗪和烯啶虫胺的抗性分别上升 40%、10%和 10%,没有明显的交互抗性[20-21]。无交互抗性的药剂轮换使用能够延缓害虫对药剂的抗性,因此深入研究新烟碱类杀虫剂的交互抗性具有重要的价值。
3.1 因地制宜合理用药
长期不合理用药使害虫处于持续选择压力是引发抗性的根本原因[21]。抗性治理关键在于防范于未然,控制用药次数和剂量,使用不同抗性机制的药剂进行轮换用药,减轻飞虱群体产生抗性的选择压力,即要保留一部分敏感性个体,控制抗性个体的发展。各稻区加强稻飞虱抗性检测、监测和抗性风险评估,包括稻飞虱对新烟碱类杀虫剂的敏感性变化及抗性发展情况。不同年份、不同地区稻飞虱抗性存在较大差异,应结合监测结果因地制宜调整用药方针。
3.2 合理复配延缓抗性
前人对新烟碱类杀虫剂与不同类型药剂的复配也进行了大量研究。凌炎等报道烯啶虫胺与醚菊酯按 1:12 和 1:27 比例复配后对褐飞虱 3 龄若虫的增效作用显著,共毒系数分别为 249.89 和138.15(共毒系数>120 为具有增效作用,共毒系数>200 为增效作用显著)[22]。王昱莎等将烯啶虫胺与噻嗪酮(30:70)、烯啶虫胺与速灭威(5:95)复配后对褐飞虱3龄若虫的毒力进行测定,共毒系数分别达到 246 与 214,增效作用明显[23]。倪珏萍等将呋虫胺与烯啶虫胺分别按 1:1、2:1、3:1、4:1 和 5:1进行配比,对褐飞虱 3龄若虫毒力的共毒系数分别为 287、133、363、267 和 309,均具有增效作用[24]。李淑勇测定吡虫啉与有机磷类毒死蜱 (混合比例 5:1)、昆虫生长调节剂类噻嗪酮(混合比例分别为 1:5、1:3),以及烯啶虫胺与噻嗪酮(混合比例分别为1:1、3:1)在不同配比下对白背飞虱 3 龄若虫的毒力,共毒系数为 126.1、306.8、167.8、138.0 和 127.7,增效作用显著[25]。上述数据表明,新烟碱类杀虫剂与其他类型的农药进行复配能够有效增强防治效果,减少用药剂量,在降低成本的同时能够延缓抗性出现。
表面活性剂能够提高农药活性成分的分散性、吸附性及渗透性,提高药效、节约成本并延缓抗性[23]。王昱莎等报道助剂有机硅与氮酮能够显著提高烯啶虫胺的药效,增效比分别为 2.85 与 2.79(增效比>1,有增效作用),增效作用显著[23]。综上所述,将新烟碱类杀虫剂进行复配或者与其他类型药剂进行复配以及加入增效剂,对于延缓其抗性具有重要意义。
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Insecticide Resistance to Four Types of Neonicotinoids in Rice Planthoppers and the Corresponding Management Strategies
XING Yu-ping1,YAO Qin1,ZHU Zhao-xiang1,GUO Shu-lin1,HU Guang-bin1,CHEN Xiao-ren2
(1.JianggangBranch ofJiangsu Provincial AgriculturalReclamation and DevelopmentCorporation,Dongtai224200,China; 2.College ofHorticulture and PlantProtection,Yangzhou 225009,China)
Rice planthoppers(comprising brown planthopper,white-backed planthopper,and small brown rice planthopper)are among the most important insect pests of cultivated rice in China.Neonicotinoid insecticides have been widely used in the chemical control of rice planthoppers.However,insecticide resistance against neonicotinoids in rice planthoppers has significantly developed in recent years.This paper evaluates the current status of insecticide resistance in rice planthoppers against neonicotinoids and the trend of its development.Some measures are recommended for management of the insecticide resistance,which include proper application of insecticides,appropriate combination of different types of insecticides,and incorporation of surfactant agents into insecticides.
Rice planthopper;Neonicotinoids;Resistance;Management
S48
:B
:1673-6486-20170304
2017-01-19
邢玉平(1989—),男,硕士,主要从事病虫测报及防治工作。Email:1047060349@qq.com。
* 通讯作者:陈孝仁(1978—),男,博士,副教授,主要从事真菌病害研究。Email:31322926@qq.com。