沼液对大麦蚜虫防治效果以及大麦蚜虫抗药性监测

孙星星，王 凯，李红阳，杨智青，高 波，顾慧玲，张俊喜，马晶晶，王 凡，蒋颖洁

(江苏沿海地区农业科学研究所，江苏 盐城 224002)

【研究意义】大麦按照用途可分为啤酒大麦、饲用大麦和食用大麦。江苏地区(盐城为主)年降雨量适中，生产的大麦籽粒色泽较好、千粒重较高，是我国重要的啤酒大麦基地。蚜虫是为害大麦的主要害虫，江苏沿海地区大麦上蚜虫种类主要为玉米蚜Rhopalosiphummaidis(Fitch)、禾谷缢管蚜Rhopalosiphumpadi(Linnaeus)和麦长管蚜Sitobionavenae(Fabricius)，蚜虫不仅可以直接为害大麦，还可以传播病毒病，同时能够分泌蜜露影响大麦的光合作物，对大麦的产量和品质造成严重影响。大麦蚜虫年发生代数多，繁殖能力强、扩散蔓延快、为害时间长，多年来大麦上蚜虫的防治主要依赖于化学广谱杀虫剂，由于长时间频繁、大量、不合理用药，药剂防治效果不断下降，蚜虫对多种杀虫剂已经产生明显的抗药性。沼气是畜禽粪便等有机废弃物通过厌氧发酵而来，是一种新兴的可再生能源。沼液是沼气发酵产物之一，含量多种微量元素，畜禽粪便在发酵过程形成大量的微生物群团，增加有机物含量。近年来，沼气发电厂在我国发展迅速，据统计，我国有3800个大型沼气发电厂，每年有超过10亿吨沼液的产出量[1]。沼液应用可以增加作物产量[2]，提高氮吸收量和改良土壤结构并提高肥料利用率[3]，与其他有机土壤改良剂相似，沼液也可以抑制作物病虫害的发生。【前人研究进展】沼液中丰富的氨基酸、拮抗微生物、植物激素、烷类与酯类都有可以是抑制植物病原菌或是杀虫的作用因子。目前对于沼液在防治病虫害方面的应用主要集中于蔬菜以果树等经济作物上，对于大麦上的使用还未见报道，目前为止，针对大麦蚜虫抗药性的研究也几乎没有。【本研究切入点】本研究对大麦蚜虫对常见杀虫剂的毒力进行测定，并将沼液以漫灌的方式施入田中，观察对于春季蚜虫发生基数的影响，同时将沼液与常规化学杀虫剂进行混用。【拟解决的关键问题】明确大麦蚜虫对于常见化学杀虫剂的抗药性现状，以及探索沼液对杀虫剂是否具有增效作用，以减少化学杀虫剂的用量以及使用次数，提高大麦品质以及保持土壤环境的可持续发展。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 供试昆虫 麦长管蚜种群：2017年4月27日采集于江苏省盐城市亭湖区南洋试验场内大麦上，在培养箱内不接触任何药剂用大麦进行饲养，温度为(27±1)℃，光周期为16 h∶8 h(L∶D)，剔除成蚜选择大小致的蚜虫若虫，供室内生物测定使用。

1.1.2 供试沼液 沼液取自大丰猪场，其养分指标为全氮4.59 g·kg-1，速效磷106.75 mg·kg-1，速效钾为277.95 mg·kg-1，氨氮0.87 g·kg-1，速效磷106.75 mg·kg-1，pH7.9(H2O,21 ℃)，符合农田灌溉水标准(GB5084-1992)。

1.1.3 供试田块 试验于2016年11月在江苏省盐城市亭湖区南洋试验站内试验田中进行，供试土壤为沙壤土，基础肥力有机质含量为17.3 g·kg-1，全氮15.68 mg·kg-1，速效磷33.24 mg·kg-1，速效钾为85.40 mg·kg-1，pH 7.66(H2O,21 ℃)。供试大麦品种为苏啤8号。2016年11月15日播种，5月20日收获。

1.1.4 供试药剂 70 %吡虫啉水分散粒剂(艾美乐)，德国拜耳；60 g/L乙基多杀菌素悬浮剂(艾绿士)，陶氏益农农业科技(中国)有限公司生产；22 %氟啶虫胺腈悬浮剂(特福力)，陶氏益农；100 g/L高效氯氰菊酯(清灭)，美国仙农有限公司生产；98.3 %氧乐果原药，RIEDEI-DEHAEN公司生产，70 %啶虫脒可湿性粉剂，江苏扬农化工有限公司生产。

1.2 试验设计

整个生育期磷、钾肥施用量保持一致，过磷酸钙41.7 kg/667m2，硫酸钾9.26 kg/667m2，试验共设16个处理：①N1,沼液用量为45.8 L/12 m2；②N2,沼液用量为91.6 L/12 m2；③N3, 沼液用量为137.4 L/12 m2；④N4，每小区沼液用量为183.2 L/12 m2；⑤N5，沼液用量为229 L/12 m2；⑥N6，沼液用量为274.8 L/12 m2；⑦N7，沼液用量为320.6 L/12 m2；⑧N8，沼液用量为366.4 L/12 m2；⑨N9，沼液用量为412.2 L/12 m2；⑩N10，沼液用量为458 L/12 m2；CK,不施用任何氮肥与沼液；CF，施用尿素528 g/12 m2；T1，(422.4 g尿素+45.8L沼液)/12 m2；T2,(316.8 g尿素+91.6 L沼液)/12 m2；T3,(211.2 g尿素+137.4 L沼液)/12 m2；T4,(105.6 g尿素+183.2 L沼液)/12 m2；具体施用方式见表1。

基肥在大麦播种前施入，追肥分五次施入。每个小区面积为12 m2,重复3次，共计48个小区，随机区级排列。每小区大麦种植密度一致，小区其余田间管理按常规进行。

1.3 试验方法

1.3.1 蚜虫调查方法 调查根据小麦蚜虫测报调查规范，NY/T612-2002,每个小区对角线五点取样，每点取20株,调查有翅、无翅蚜总量。

1.3.2 蚜虫抗药性室内生物测定方法 蚜虫室内生物测定选择麦苗浸渍法，于阴凉处晾至表面无水痕。用自来水将供试药剂按等比稀释成5～6个浓度，将麦苗分别在不同浓度的药液中浸30 s，取出晾干后，放入培养杯，每杯吸入大小一致若虫15头，每浓度重复3次，每浓度共45头，用含0.1 %的曲拉通水为对照。接虫后将培养杯放入温度为(26±1)℃，光周期为16 h∶8 h(L∶D)的培养箱。高效氯氰菊酯处理后48 h检查结果；吡虫啉、氟啶虫胺腈和乙基多杀菌素处理后72 h检查结果；以毛笔尖轻触蚜虫腹部, 足不动则视为死亡(下同)。

表1 大麦种植过程中尿素与沼液施用进度安排

1.4 数据统计

抗性水平分级标准见表2。

2 结果与分析

2.1 沼液处理对大麦蚜虫基数的影响

从表3可以看出，沼液处理区蚜虫基数显著低于常规氮肥处理区，N5处理沼液施用后总氮含量与施用尿素CF总氮含量一致，但蚜虫基数(4000头/12m2)显著低于常规尿素处理区(6667头/12m2)，说明沼液施用对于大麦蚜虫的发生有一定的抑制作用。由处理1～4可以看出随着沼液施用量的增加，小区内蚜虫的基数呈现明显上升趋势，处理4～10小区中蚜虫基数变化并不明显。与不施任何氮肥处理(CK)相比，N1、N2、N3处理区大麦蚜虫显著减少；在所有的处理中，常规施用尿素处理区(CF)的蚜虫数量最多,说明施用沼液能够抑制大麦蚜虫的发生。

表2 抗性水平分级标准

注：参照沈晋良和吴益东(1995)。

Notes: Cite from Shen and Wu(1995).

2.2 麦长管蚜对5种杀虫剂毒力测定以及沼液对杀虫剂的增效作用

从表4可以看出，大麦上的麦长管蚜对于6种杀虫剂产生了不同程度的抗药性，对氧乐果产生了中等水平抗性(15.9倍)，对吡虫啉和高效氯氰菊酯产生了低水平抗性(8.5、6.0倍)，对乙基多杀菌素处于敏感性下降阶段(3.8倍)，对于氟啶虫胺腈和啶虫咪仍然处于敏感性阶段。本研究通过将杀虫剂溶于沼液中进行喷施后发现，沼液与吡虫啉混用后对蚜虫的毒力显著性提高，增效比达到4.6倍；氧乐果与沼液混合使用也产生一定的增效作用，增效比达到2.3倍；沼液与乙基多杀菌素、氟啶虫胺腈混用后增效比分别为1.6和1.6倍；与啶虫脒混用未发现明显的增效作用。

表3 各处理区蚜虫基数统计

3 讨 论

3.1 沼液施用能够降低春季大麦蚜虫发生基数

据报道，沼液中至少含有17种氨基酸，14种微量元素，李海等人对沼液中的拮抗病原菌筛选发现了大量的芽孢细菌[5]，管莉波等报道沼液与化学农药复配使用能够增强对小麦叶枯病菌的防治效果[6]；目前还未有沼液在大麦上应用防治病虫害的报道，本研究将沼液作为氮肥(尿素)的替代肥料分次施入田中，发现沼液对春季大麦蚜虫发生基数有显著的抑制作用，说明沼液中含有的成分可以降低蚜虫的发生基数。李忠林等人使用沼液喷施桃树对蚜虫发生有明显的控制作用，同时持效期也较长[7]；沼液充分发酵后pH值通常在 6.8～7.8，沼液中含有丰富的生物活性成分、铵离子和厌氧菌，可以有效地杀灭农田中的害虫卵[8]。田间调查发现，江苏沿海地区大麦蚜虫十一月至十二月期间以卵在大麦和田边杂草上进行越冬，翌年春季(5月中下旬)开始爆发为害，蚜虫越冬时通常选择接近地面的大麦根部，本试验中将沼液以漫灌方式施入大麦田中，有效地控制住了田中蚜虫卵块。目前市场上通常使用噻虫嗪、噻虫胺和吡虫啉等化学药剂进行种子包衣控制大麦蚜虫危害，本研究中证明使用沼液同样可以有效地控制蚜虫的爆发，减少化学农药的使用，保护大麦田生态环境。

3.2 N5处理沼液用量能够有效地控制蚜虫基数

施用沼液处理的小区中蚜虫数量显著低于常规使用氮肥(尿素)的小区，在本实验中N5处理的总氮含量与常规施用尿素(CF)中的总氮含量一致，属于常规水平，也是沿海地区大麦正常生长达到的生物量水平。大麦蚜虫为韧皮部取食者，吸取韧皮部汁液，为了满足其自身发展的需要，蚜虫需要吸入大量的汁液，并把多余的糖分作为密露排出体外[9]，因此蚜虫通常具有趋肥趋嫩特性，从N1～N4处理可以看出随着沼液施用量的增加蚜虫基数也不断增加，N5处理区蚜虫数量略有减少，N5～N9处理间蚜虫数量差异并不显著，因此我们研究得出N5处理沼液用量较适合沿海地区大麦使用。

3.3 麦长管蚜对多种杀虫剂产生抗性

蚜虫的寄主植物十分广泛，据目前统计涉及267科2120属[10]，棉蚜AphisgossypiiGlover 、桃蚜Myzuspersicae(Sulzer )、禾谷缢管蚜Rhopalosiphumpadi(Linnaeus )、麦二叉蚜Schizaphisgraminum(Rondani)等数十种蚜虫是农林经济作物上的重要害虫，目前防治主要依赖于化学防治，长期使用化学农药导致多种蚜虫对多种化学杀虫剂产生了不同程度的抗药性，对新烟碱类(吡虫啉[11-13]、啶虫咪[11-12])、有机磷类(氧乐果[12, 14-15]、乙酰甲胺磷[12])、菊酯类(高效氯氰菊酯[11-12]、联苯菊酯[12])、氨基甲酸酯类(丁硫克百威[11-12])等药剂已经产生中等水平至高水平抗性。本研究发现大麦蚜虫(麦长管蚜)仅对氧乐果产生了中等水平抗性(15.9倍)，对吡虫啉和高效氯氰菊酯产生了低水平抗性(8.5、6.0倍)，对乙基多杀菌素处于敏感性下降阶段(3.8倍)，对于氟啶虫胺腈和啶虫咪仍然处于敏感性阶段，这可能与当地用药习惯有关。根据实验结果氧乐果已经不适合在防治蚜虫时使用，氟啶虫胺腈和啶虫脒是防治蚜虫的首选药剂。

表4 麦长管蚜对6种杀虫剂以及沼液的毒力测定

注：SRa= (DM17的LC50或ZY17的LC50)÷MG17的LC50；RRa=DM17的LC50÷ZY17的LC50。

3.4 沼液对吡虫啉和氧乐果防治蚜虫具有增效作用

沼液中含有的丰富的氨基酸、拮抗微生物、植物激素、烷类与酯类都有可以是抑制植物病原菌或是杀虫的作用因子。本研究发现吡虫啉和氧乐果用沼液进行稀释后喷施，比单独施用吡虫啉和氧乐果效果明显增强(分别增效4.6和2.3倍)。吡虫啉为江苏沿海农区防治蚜虫的一种最主要的化学杀虫剂，使用时间较长，但本研究发现当地大麦蚜虫对吡虫啉仍然保持着低水平抗药性。杨帅等人对大豆蚜虫进行吡虫啉的抗性筛选同样也发现抗性上升并不快[13]，因此吡虫啉仍然为防治蚜虫的一种十分重要的药剂，将吡虫啉用沼液稀释进行喷施能够有效地提高吡虫啉对蚜虫的生物活性，减少吡虫啉的田间用量。

4 结 论

由于化学药剂的大量及不合理使用，大麦蚜虫(麦长管蚜)对多种杀虫剂已经产生不同程度的抗药性，常规药剂已经不能有效控制其为害，本研究以沼液为切入点，发现利用沼液中丰富杀虫的因子控制蚜虫的发生，即可以增加大麦产量、改良土壤结构，同时减少化学杀虫剂使用，对环境友好，建议在生产上推广使用。