6种杀虫剂对蚕豆象成虫的室内毒力测定及 田间药效评价

王 昶, 张丽娟, 郭延平, 闵庚梅

(1. 甘肃省农业科学院作物研究所, 兰州 730070; 2. 甘肃省临夏州农业科学院, 临夏 731100)

蚕豆Viciafaba是世界公认最为古老的栽培物种之一,早在公元前6 000年就已成为地中海地区人们食物的来源[1]。多年来,中国一直是全球蚕豆种植面积最大,总产量最高的国家,据FAO 2017年数据[2]显示,2016年世界蚕豆总产量445.97万t,中国生产160.89万t。蚕豆因富含蛋白质,低脂肪而深受人们喜爱,其无论在改善人们膳食,还是增加农民收入,亦或调整农业结构等方面均发挥了重要作用。

蚕豆象Bruchusrufimanus属鞘翅目,豆象科,主要为害蚕豆,可造成蚕豆20%～30%的产量损失[3],是蚕豆生产中为害最严重的害虫之一。蚕豆象原产于欧洲,1909年传入北美,此后传至朝鲜和日本,抗日战争期间随着日本侵略者的军马料传入我国[4],现已在我国广泛分布[5]。蚕豆象成虫在花期飞至蚕豆田,采食花粉和花蜜,雌雄虫交配产卵,在鲜荚表面产卵[6],卵孵化后幼虫咬破豆荚,蛀入豆粒内取食为害,完成1～4龄幼虫生长发育,4龄幼虫老熟化蛹,条件适宜时,蛹羽化为成虫,次年蚕豆开花时成虫从豆粒内飞出继续侵染。蚕豆象幼虫生活史是在豆粒内完成,常造成蚕豆籽粒空瘪、霉变,产量降低,品质下降,食用价值丧失[7-8]。蚕豆象主要的防治方法是喷施化学药剂,但化学药剂的盲目使用不仅达不到理想的防效,而且容易造成环境污染、农药残留、抗药性产生,因此,筛选高效、低毒、低残留的化学药剂非常必要。但目前,大多数化学药剂的筛选仅仅是在大田尺度下进行[9-10],鲜有药剂室内毒力测定结合大田药效验证,基于此,本文选取6种常规化学杀虫剂,通过室内毒力测定和田间药效评价,旨在为蚕豆象的田间化学药剂防治提供技术支撑。

1 材料与方法

1.1 试验材料

1.1.1 供试虫源

蚕豆象一年发生一代,为了获得虫龄及活力一致的蚕豆象成虫,采用以下简便方法:选择蚕豆象发生严重的田块,于蚕豆结荚初期,选择晴天午后,抹去田间蚕豆嫩荚表面虫卵,并作标记,次日午后标记豆荚,并用网袋套袋,保证标记豆荚上蚕豆象卵的产生时间基本一致。蚕豆自然成熟后收获豆荚,保存备用。进行试验时脱粒蚕豆荚,将豆粒装入网袋置于太阳下暴晒,使蚕豆象成虫从豆粒内飞出,选择健康、大小一致成虫收集备用。

1.1.2 供试药剂

参试药剂共6种,5%啶虫脒乳油(EC),江西天人生态股份有限公司;2.5%高效氯氟氰菊酯微乳剂(ME),湖南大方农化有限公司;5%吡虫啉乳油(EC),河北志诚生物化工有限公司;10.7%甲氨基阿维菌素苯甲酸盐水分散粒剂(WG),浙江世佳科技有限公司;5%阿维·毒死蜱乳油(EC)、20%阿维·杀虫单微乳剂(ME),中国农科院植保所廊坊农药中试厂。

1.1.3 供试蚕豆

供试蚕豆品种为‘临蚕9号’,由甘肃省临夏回族自治州农业科学院提供,该品种为当地主栽品种,蚕豆象发生严重。

1.2 试验方法

1.2.1 毒力测定

采用浸虫法[11]测定,略作改动。每种农药参照预试验结果设置5个浓度梯度。每浓度处理供试成虫20头,重复3次,以清水处理作对照。将生长状况一致的健康成虫浸入不同浓度供试液中5 s后取出,用滤纸吸取虫体多余药液,置于铺有滤纸的洁净培养皿中,用双层纱布封口,将培养皿置于(26±0.5)℃,相对湿度75%±5%,光周期L∥D=12 h∥12 h的智能人工气候箱内,处理24 h、48 h后分别调查试虫死亡情况,用镊子轻触虫体,不动者视为死亡。计算死亡率和校正死亡率。数据用SPSS 16.0统计分析,计算各药剂毒力回归方程、LC50及95%置信区间、LC90等。

死亡率=死亡虫数/处理总虫数×100%;

校正死亡率=(处理死亡率-空白对照死亡率)/(1-空白对照死亡率)×100%。

1.2.2 田间药效评价

试验在甘肃省临夏市枹罕镇江牌村进行,地理坐标为北纬35°33′1.68″,东经103°08′11.68″,该地区为蚕豆象高发区,灌溉水地,前茬为玉米,土壤肥力中等。试验共设7个处理:①5%啶虫脒乳油;②5%阿维·毒死蜱乳油;③2.5%高效氯氟氰菊酯微乳剂;④5%吡虫啉乳油;⑤10.7%甲氨基阿维菌素苯甲酸盐水分散粒剂;⑥20%阿维·杀虫单微乳剂;⑦对照(CK)。结合药剂的杀虫效果和厂家推荐浓度确定药剂稀释倍数或用量。小区面积20 m2(4 m×5 m),每处理3次重复,随机区组排列,小区播种量按当地播种密度换算,人工条播。管理水平略高于大田。于蚕豆初花期采用背负式工农16型手动喷雾器喷雾防治,药液以充分湿润豆荚和叶片为宜,每隔7 d施药1次,共施药3次,对照(CK)喷施等量清水,整个生育期不喷施其他杀虫剂。于蚕豆鼓粒期每小区采用五点取样,每点选取5株,共选取25株,混合脱粒后随机选取200粒逐一剖开调查幼虫,计算为害率;90%的蚕豆自然成熟后五点取样法取样,脱粒后单独保存60 d，而后随机选取200粒调查蚕豆象为害率。调查时仔细观察蚕豆表面是否有虫孔,如无明显虫孔则需剖开籽粒查看内部有无幼虫和蛹,如有则视为侵染。运用统计分析软件SPSS 16.0对为害率和防治效果进行One-way ANOVA分析。

为害率=侵染粒数/调查总粒数×100%;

防治效果=(对照为害率-处理为害率)/对照为害率×100%。

2 结果与分析

2.1 毒力测定结果

采用浸虫法测定了6种杀虫剂对蚕豆象成虫的毒力,结果表明,随着药剂浓度的提高和作用时间的延长,药剂毒力随之增强。杀虫剂处理后24 h(表1),5%啶虫脒EC毒力最强,2.5%高效氯氟氰菊酯ME次之;20%阿维·杀虫单ME毒力最弱。LC50由小到大的顺序为:5%啶虫脒EC(8.094 mg/L)<2.5%高效氯氟氰菊酯ME(10.107 mg/L)<5%吡虫啉EC(12.142 mg/L)<10.7%甲氨基阿维菌素苯甲酸盐WG(23.024 mg/L)<5%阿维·毒死蜱EC(45.428 mg/L)<20%阿维·杀虫单ME(69.121 mg/L)。杀虫剂处理后48 h(表2)，2.5%高效氯氟氰菊酯ME毒力最强,5%啶虫脒EC次之,5%阿维·毒死蜱EC 毒力最小。其LC50的顺序依次为:2.5%高效氯氟氰菊酯ME(2.451 mg/L)<5%啶虫脒EC(3.427 mg/L)<10.7%甲氨基阿维菌素苯甲酸盐WG(6.560 mg/L)<5%吡虫啉EC(6.857 mg/L)<20%阿维·杀虫单ME(22.837 mg/L)<5%阿维·毒死蜱EC(23.867 mg/L)。

表16种药剂对蚕豆象成虫的毒力测定结果(24h)

Table1ToxicitydeterminationresultsofsixinsecticidesagainstadultsofBruchusrufimanus(24h)

药剂名称Insecticide斜率±标准误Slope±SELC50/mg·L-195%置信区间/mg·L-195% confidence intervalLC90/mg·L-1χ25%啶虫脒EC acetamiprid 5% EC2.561±0.5698.0945.904～9.91725.9182.3775%阿维·毒死蜱EC abamectin·chlorpyrifos 5% EC3.083±0.54045.42836.903～54.360118.3030.7242.5%高效氯氟氰菊酯ME lambda-cyhalothrin 2.5% ME2.380±0.46410.1078.023～12.98134.9154.5385%吡虫啉EC imidacloprid 5% EC2.018±0.52712.1429.274～16.83352.3870.86810.7%甲氨基阿维菌素苯甲酸盐WGemamectin benzoate 10.7% WG1.740±0.40923.02416.635～32.355125.4891.79820%阿维·杀虫单ME abamectin·monosultap 20% ME2.143±0.54369.12151.154～88.406273.9990.894

表26种药剂对蚕豆象成虫的毒力测定结果(48h)

Table2ToxicitydeterminationresultsofsixinsecticidesagainstadultsofBruchusrufimanus(48h)

药剂名称Insecticide斜率±标准误Slope±SELC50/mg·L-195%置信区间/mg·L-195% confidence intervalLC90/mg·L-1χ25%啶虫脒EC acetamiprid 5% EC1.601±0.6153.4270.124～5.84821.6341.9485%阿维·毒死蜱EC abamectin·chlorpyrifos 5% EC2.456±0.63523.86711.709～31.92579.3472.2822.5%高效氯氟氰菊酯ME lambda-cyhalothrin 2.5% ME0.916±0.4552.4510.000～5.26461.3760.6965%吡虫啉EC imidacloprid 5% EC1.291±0.5406.8570.721～10.26167.4720.57910.7%甲氨基阿维菌素苯甲酸盐WGemamectin benzoate 10.7% WG1.001±0.4156.5600.044～12.602125.1801.99320%阿维·杀虫单ME abamectin·monosultap 20% ME1.400±0.43422.8372.295～39.789187.8042.563

2.2 田间药效评价

田间试验结果(表3)表明,供试6种杀虫剂处理在鼓粒期和收获60 d后为害率、防治效果均有显著性差异。2.5%高效氯氟氰菊酯ME处理的为害率最低,鼓粒期和收获后60 d分别为2.00%和2.65%,20%阿维·杀虫单ME处理最高,为害率分别为12.67%和14.67%,其余处理为害率介于上述两处理之间。鼓粒期和收获后60 d各药剂处理为害率均显著低于对照,说明6种药剂对蚕豆象均具有一定的防治效果。2.5%高效氯氟氰菊酯ME防效最高,鼓粒期和收获后60 d分别达89.09%和87.73%,5%啶虫脒EC次之,分别为81.81%和78.53%,20%阿维·杀虫单ME最低,分别为30.90%和32.43%,其余介于它们之间。由此可知,2.5%高效氯氟氰菊酯ME和5%啶虫脒EC防效均在75%以上,显著高于其他药剂。6种药剂防效大小排序:2.5%高效氯氟氰菊酯ME>5%啶虫脒EC>5%吡虫啉EC>10.7%甲氨基阿维菌素苯甲酸盐WG>5%阿维·毒死蜱EC>20%阿维·杀虫单ME。

表3不同药剂田间防治效果1)

Table3Fieldcontroleffectsofdifferenttestedpesticides

药剂名称Insecticide稀释倍数Dilutionmultiple为害率/% Damage rate鼓粒期Pod filling stage收获后60 d60 days after harvest防治效果/% Control effect鼓粒期Pod filling stage收获后60 d60 days after harvest2.5%高效氯氟氰菊酯MElambda-cyhalothrin 2.5% ME1 500(2.00±0.58)dD(2.65±0.67)dD(89.09±3.15)aA(87.73±3.07)aA5%啶虫脒EC acetamiprid 5% EC1 500(3.33±0.33)dD(4.66±0.88)dD(81.81±1.82)aA(78.53±4.06)bA5%吡虫啉EC imidacloprid 5% EC2 000(8.67±0.33)cC(10.33±0.33)cC(52.72±1.82)bB(52.37±1.53)cB10.7%甲氨基阿维菌素苯甲酸盐WGemamectin benzoate 10.7% WG2 000(9.33±0.67)cC(11.33±0.33)cC(49.08±3.64)bB(47.77±1.53)cB5%阿维·毒死蜱EC5% abamectin·chlorpyrifos EC1 500(10.33±0.88)cBC(12.33±0.67)cBC(43.63±4.81)bBC(43.17±3.07)cBC20%阿维·杀虫单MEabamectin·monosultap 20% ME2 000(12.67±1.2)bB(14.67±0.88)bB(30.90±6.56)cC(32.43±4.06)dC对照 CK-(18.33±0.67)aA(21.67±0.88)aA--

1) 表中数字为平均值±标准误。同列中不同小写字母表示在0.05水平上差异显著,不同大写字母表示在0.01水平上差异显著。

Data in the table are mean±standard error. Different small and capital letters in the same column indicate significant difference at 0.05 and 0.01 levels, respectively.

3 讨论

蚕豆象一年发生一代,具有多态性和飞翔力,在田间和仓储期间均可为害,因此,防治比较困难。目前,蚕豆象最有效的防治方法仍是田间喷施化学药剂。本研究采用浸虫法测定了6种常规杀虫剂对蚕豆象成虫的毒力,处理48 h后LC50与处理24 h相比明显下降,说明药剂毒性持续作用,药效充分发挥。处理24 h和48 h后药剂毒力大小排序略有不同,这可能与药剂自身特性、作用方式和机理有关。本研究采用的浸虫法虽然操作简便,但其主要测定药剂的触杀和胃毒毒力[12],对渗透、熏蒸、内吸、传导等作用不能充分体现,因此,测定时可能使得具有多重作用的药剂毒力比实际值偏小,在以后的研究中需尽量避免;田间防治效果显示鼓粒期和收获60 d后各药剂处理的为害率明显低于对照,说明6种杀虫剂对蚕豆象均具有一定的抑制效应。收获60 d后为害率明显高于鼓粒期,原因是鼓粒期主要是幼虫为害,尤其是低龄幼虫,个体小,不易发觉,而收获60 d后大多数幼虫已完成1～4龄的发育,有的老熟、化蛹,甚至羽化为成虫,数量基本稳定。

田间药效评价通常用来验证室内毒力测定结果,本研究显示两者结果略有不同,可能是室内毒力测定是在试虫完全接触药剂的情况下衡量该杀虫剂对昆虫毒力大小,而田间药效试验则是大田条件下杀虫剂对昆虫的实际防治效果,它受药剂质量、剂型、施药时间、浓度、方式、气候、昆虫发育状况等多种因素的影响。综合室内和田间试验结果,2.5%高效氯氟氰菊酯ME防治蚕豆象效果最好,这一结论与前人在豌豆象防治药剂筛选试验中结果相似,澳大利亚Horne等[13]分别以每公顷有效成分40 g的氯氰菊酯和350 g硫丹单独喷施,豆象为害率从未施药的11%减少到4%,通过室内试验进一步证实氯氰菊酯是豌豆象最有效的杀虫剂。高效氯氟氰菊酯和氯氰菊酯都是拟除虫菊酯类杀虫剂,该类杀虫剂是20世纪70年代中期迅速发展起来的一种新型仿生农药,它的杀虫谱广、活性高、速效性强,对有些害虫的成虫、卵和幼虫均有效[14]。冀禄禄等[15]研究发现高效氯氟氰菊酯对七星瓢虫Coccinellaseptempunctata的捕食性天敌昆虫具有较高的毒性。李立[16]研究发现5种常用杀虫剂中高效氯氟氰菊酯对刺槐蚜Aphisrobiniae的毒性最高。

田间喷施杀虫剂仅对豆象成虫有效,对鲜嫩豆荚表面的卵和籽粒内的幼虫无效[17],因此,在田间豆象成虫产卵前通过灭杀抑制其虫口密度,减少卵和幼虫数量是防治豆象唯一有效的途径[18]。蚕豆象雌性成虫需要采食蚕豆花粉、花蜜后才能交配产卵,因此,蚕豆始花期施药防治至关重要。本研究显示高效氯氟氰菊酯对蚕豆象成虫表现出较好的防效,建议在生产中首选该类药剂,但需注意该类杀虫剂持效期较短,作用方式单一,只有触杀和胃毒,无内吸、传导作用,而豆象成虫能持续几周,因此,需多次喷施才能达到较好防效。此外,为了达到持久防效,避免抗药性的产生,还需与其他药剂交替使用。