河西走廊地区棉蚜发生动态及植物源农药药效分析

胡 迪，张 宣，罗进仓，南宏宇，李怡萍

(1.西北农林科技大学植物保护学院/植保资源与病虫害治理教育部重点实验室, 陕西杨凌 712100;2.西北农林科技大学植物保护学院/农业部西北黄土高原作物有害生物综合治理重点实验室, 陕西杨凌 712100;3.甘肃省农业科学院植物保护研究所，兰州 730070; 4.甘肃省农业科学院作物研究所，兰州 730070)

0 引 言

【研究意义】我国甘肃省河西走廊地区光、热资源丰富，昼夜温差大，具有农业生产发展的水、土、光、热等优越自然条件，绿洲农业发达[1]。棉花是河西走廊地区的主要经济作物，河西走廊棉区也是我国西北内陆棉区的重要组成部分，棉花已成为当地植棉县(市)的支柱产业，是地方财政和农民收入的重要来源之一，在农村经济发展中具有十分重要的地位[2]。但棉花在整个生长过程中会遭受到多种病虫的为害，棉蚜(Aphisgossypii)是棉花的主要害虫之一，为害严重时可造成叶片卷曲、花蕾脱落，严重影响棉株生长及产量。河西走廊棉区各植棉县均有棉蚜分布，自1993年在敦煌市爆发以来，随着棉田周边温室逐步增多，棉蚜越冬场所范围扩大，发生期提前，早春虫源基数大，在河西走廊棉区尤其是在敦煌、瓜州、金塔呈隔年重发趋势，给当地的棉花产业可持续发展带来了严重威胁[3, 4]。在棉蚜化学防治的关键时期选用对天敌、人畜较安全、杀虫效果好的植物源药剂，对于降低早期虫量，控制后期猖獗发生和环境安全性等方面具有重要的意义。【前人研究进展】目前有关棉蚜种群动态的研究多集中于新疆地区，李英贤[5]调查2015年北疆伊犁地区棉蚜发生动态结果表明，该地区棉蚜在5月中旬开始在棉田出现，到7月中下旬达到为害高峰期；丁茜等[6]通过2014至2016连续三年的调查，确定了吐鲁番市高昌区棉田棉蚜的种群动态均呈双峰型变化趋势，高峰期分别为 6 月中旬和 7 月上旬；张新瑞等[7]1994至1995年调查了敦煌市棉田蚜虫的田间消长动态，棉田蚜虫在小发生年份其消长出现两个高峰，在田间取食时间相对较短，大发生年份出现一个高峰，蚜虫在田间为害时间较长。棉蚜具有个体小、为害时间长、为害严重、繁殖速率快、适应性强和易产生抗药性等特点，目前，化学农药防治仍然是棉蚜防治的主要手段，周运刚等[8]选用3% 啶虫脒乳油、0.3%苦参碱水剂、 48%毒死蜱乳油和70%吡虫啉水分散粒剂4 种杀虫剂进行了棉蚜的田间防治试验，结果表明，1 d，45% 毒死蜱2 000倍液防效最好，达到了80.33%；施药后7 d，4种药剂防效均在90%左右。棉农在施药时因不懂得防治最佳时期或防治指标而盲目施药，且随意增加用药量和施药次数，连续不科学的大量使用同类型化学农药，加速了棉花害虫抗药性的产生。2016年，新疆阿克苏和奎屯棉蚜对吡虫啉的抗性倍数分别为26.3和61.1倍[9]；张帅等[10]还发现棉蚜对氧乐果、高效氯氰菊酯、吡虫啉的抗性倍数均在100倍以上。同时，化学农药的使用杀伤天敌，棉田化学防治1次使害虫数量下降50%情况下，天敌数量下降60%以上，化学防治3次比2次的天敌数量少84.5%[11]。有关棉蚜抗药性的生理生化和分子生物学方面的研究也多有报道[12, 13]。【本研究切入点】张新瑞等[7]20多年前调查了敦煌市棉田蚜虫的田间消长动态，而近年来有关河西走廊棉区棉蚜的发生动态及植物源农药防治的研究鲜有报道，该地区近年来棉蚜田间发生规律尚不清楚，加之大量不合理使用化学农药导致生态环境问题日益严峻。急需摸清规律，确定防治的最佳时间，研究筛选绿色无公害的棉蚜植物源防治药剂。【拟解决的关键问题】 2017～2018 两年对敦煌地区棉蚜的发生情况进行调查，旨在摸清河西走廊地区棉蚜田间种群动态消长规律，选取0.3%苦参碱水剂、7.5%鱼藤酮乳油、0.5%藜芦碱可溶液剂、.3%印楝素乳油、绿素一号水剂、0.5%苦参碱水剂等6种不同类型的植物源农药和4.5%高效氯氰菊酯乳油、20%啶虫脒可湿性粉剂、10%吡虫啉可湿性粉剂、1.8%阿维菌素乳油等4种传统化学农药进行田间药剂筛选试验，为利用高效、低毒的植物源农药防治棉蚜提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 材 料

试验地在甘肃省农业科学院棉花试验站棉田(甘肃省敦煌市北郊肃州庙村)进行，敦煌市位于河西走廊的最西端，地处甘肃、青海、新疆三省(区)的交汇处，介于E92°13′ ～ 95°30′，N39°40′ ～ 41°40′，敦煌光照充足，光合作用强，昼夜温差大，年平均日照时数达3 200 h，年平均气温为9.4 ℃，年平均降水量39.9 mm，属典型的暖温带干旱性气候，具有冬季寒冷、夏季炎热、昼夜温差大的特点。试验地土壤类型为沙壤土，各处肥力均匀，2017 和2018两年均在4月中旬利用机械播种，种植品种为陇棉 3号，行距0.4 m，株距0.15 m。试验地周围种植有少量玉米和向日葵，整个生育期除药剂试验之外未施用任何杀虫剂。

1.2 方 法

1.2.1 定点、定期调查

植物源农药：0.3%苦参碱水剂400倍液(河北馥稷生物科技有限公司)、7.5%鱼藤酮乳油100倍液(内蒙古清源保生物科技有限公司)、0.5%藜芦碱可溶液剂400倍液(内蒙古清源保生物科技有限公司)、0.3%印楝素乳油750倍液(成都绿金生物科技有限公司)、绿素一号水剂30倍液(武汉绿素高科技农业发展有限公司)、0.5%苦参碱水剂750倍液(北京中保绿农科技集团有限公司)。传统化学农药：4.5%高效氯氰菊酯乳油1 000倍液(北京中保绿农科技集团有限公司)、20%啶虫脒可湿性粉剂2 000倍液(河北凯斯特农化有限公司)、10%吡虫啉可湿性粉剂1 000倍液(浙江海正化工股份有限公司)、1.8%阿维菌素乳油1 000倍液(北京中保绿农科技集团有限公司)。另设清水作为对照。

2017至2018年连续两年在试验地选择大小一致的3块棉田，采用定点、定期调查的方法，调查时间为每年的5月13日至10月14日，采用对角线5点取样法，每点各调查3株，每株棉株在上、中、下部分别选取1片叶子，统计并记录棉蚜百株3叶虫量总数。每7 d调查1次。

1.2.1 试验设计

所用试验药剂和清水对照的小区处理采取随机区组排列的方法。试验共设11个处理，每处理设3次重复，每小区面积10～20 m2，共计33个小区，选用电动喷雾器喷药，保证施药量准确、分布均匀，选择晴天无风天气时进行喷药。试验于2018 年7月27日进行，共施药1次。采用五点取样法，每点调查3株有蚜棉花植株，每株植株选取上部、中部和下部共3片叶子，挂牌标记。观察叶片正反面，统计3片叶子虫量。在施药前一天，进行一次虫口基数的调查，在施药后1、3、7、14 d后调查存活虫数，以施药前和施药后各时间的存活蚜量计算各处理虫口减退率及防治效果，数据均用Excel和SPSS进行统计分析，方差分析采用Duncan’s 新复极差法，比较各个处理之间防治效果的差异水平。

虫口减退率(%) = (药前虫口数-药后虫口数) /(药前虫口数) ×100;

防治效果(%) = (防治区虫口减退率-对照区虫口减退率) /(1-对照区虫口减退率)×100。

2 结果与分析

2.1 棉蚜种群的发生动态

研究表明，2017和2018年棉蚜种群的发生动态趋势基本相似，有两个相同的高峰期，分别为6月上中旬和7月中下旬，第1次高峰明显低于第2次高峰，最高峰的三叶虫量差异非常明显，2017、2018年最高峰值三叶虫量 分别为8 713.3 头/百株和1 880.0 头/百株，2017 年的最高虫量约为2018年的 4.6 倍。从棉蚜的发生时间来看，2018年棉蚜的始见期较2017年晚了一周左右，分别为5月27日和5月20日。2018年最大高峰虫量发生时间比2017年晚一周，分别为7月29日和7月22日，但2017年和2018年的高峰期持续时间接近，均为7月上旬到8月上旬，持续时间30 d左右，不同年份间棉蚜种群最高峰发生时间上存在差异，但高峰期持续时间相似。图1

图 1 2017～2018 年棉蚜消长动态
Fig.1 The population growth dynamics of Aphis gossypii adult from 2017 to 2018

从两年棉蚜的消亡时间看，2017年10月14日以后由于棉田棉花开始收获，无法进行后续调查，推测，棉蚜迁移回棉田附近越冬寄主上越冬，棉田棉蚜消亡。2018 年 9 月 30 日后棉花已进入吐絮末期，棉叶大都衰老萎缩失绿，不再适宜棉蚜生长，进入10月后，棉田开始收获，棉蚜消亡。

从全年棉蚜发生程度来看，2018年发生量明显低于2017年，存在年份间的虫口数量差异，但两年棉蚜均未大爆发。2018全年总虫量约占2017年总虫量的1/4。图1

2.2 田间药剂防治效果

10种药剂防治棉蚜的田间防治效果表明，除0.3%苦参碱水剂400倍液处理无统计学意义外，其余9种药剂均表现出一定的防治效果，药后14 d两周时间内随时间延续防治效果逐渐提高，但不同药剂间的防治效果有一定差异。

药后1 d，7.5%鱼藤酮乳油和4.5%高效氯氰菊酯乳油防治效果较差，均低于10%，而植物源农药0.5%苦参碱水剂防治效果表现最好，为40.35%，高于4.5%高效氯氰菊酯乳油，20%啶虫脒可湿性粉剂2 000倍液处理和10%吡虫啉可湿性粉剂1 000倍液处理3种化学农药，但无显著性差异；其它植物源农药绿素一号水剂，0.5%藜芦碱可溶液剂和0.3%印楝素乳油表现出一定防效，分别为22.46%、28.67%、38.31%，其中0.5%藜芦碱可溶液剂和0.3%印楝素乳油显著优于化学农药4.5%高效氯氰菊酯乳油，与其他化学药剂防效无显著性差异；生物源农药1.8%阿维菌素乳油的防效较低，为25.70%。

药后3 d，0.5%藜芦碱可溶液剂和0.5%苦参碱水剂这两种植物源农药的防效均超过50.0%，分别为51.22%、53.48%，其中0.5%苦参碱水剂防治效果最好，两种植物源药剂防效均显著优于传统化学农药4.5%高效氯氰菊酯乳油、20%啶虫脒可湿性粉剂和10%吡虫啉可湿性粉剂防效，其余植物源农药的防效较差；生物源农药1.8%阿维菌素乳油防效低于除7.5%鱼藤酮乳油防效外的植物源、化学农药，但无显著性差异。

药后7 d，化学农药10%吡虫啉可湿性粉剂防效最好，为68.94%，显著优于其它9种药剂。植物源农药中，0.5%藜芦碱可溶液剂和0.5%苦参碱水剂防效较好，分别为62.04%、60.58%，但与其他药剂相比无显著性差异。0.3%印楝素乳油防效为52.02%，无显著性差异。绿素一号防效为40.17%，同化学农药和上述两种植物源药剂相比，存在显著性差异。生物源农药1.8%阿维菌素乳油防效较高，为61.95%，但与其他药剂处理相比无显著性差异。

药后14 d，化学农药10%吡虫啉可湿性粉剂防效最高，为90.22%，显著优于其他9种药剂处理；植物源农药0.3%印楝素乳油和0.5%苦参碱水剂的防效分别达84.41%、85.06%，但两者之间无显著性差异，与其他药剂处理差异不显著。0.5%藜芦碱可溶液剂防效达77.43%，显著高于7.5%鱼藤酮乳油防效75.85%和绿素一号两种植物源农药，防效分别为75.85%、67.08%，也显著高于4.5%高效氯氰菊酯乳油和20%啶虫脒可湿性粉剂两种化学农药，防效分别达66.35%、63.35%；生物源农药1.8%阿维菌素乳油防效为71.96%，与其他药剂处理无显著性差异。表1

3 讨 论

研究通过在甘肃省敦煌地区对棉田蚜虫的调查结果发现，2017至2018年棉蚜的发生有6月上中旬和7 月中下旬两个相同的高峰期，可在棉蚜高峰前进行防治，这与张新瑞等[7]2002年在敦煌和丁茜等[6]2018年在吐鲁番的研究结果一致。棉蚜最高峰期虫量2018年明显低于2017年，2018 年棉蚜始见期较 2017年推迟了7 d，这主要是受到了2018年早期温度降低的影响，同时更重要的是，敦煌当地2018年6月发生罕见暴雨，7月的降雨量也高出往年水平，造成棉田相对湿度增大，导致棉蚜种群数量降低，不同年份间棉蚜发生量存在差异，2018年发生量明显低于2017年，一是2018年苗蚜发生期间温度下降，苗蚜发育速度减慢，种群数量难以迅速上升；二是2018年6月中旬末，敦煌出现罕见暴雨，降雨量超过25.8 mm，而敦煌干旱少雨，年均降水量仅42.2 mm，高湿导致伏蚜高峰期延迟，降低伏蚜种群数量，反常性的天气出现不利于棉蚜正常的生长发育。

研究还发现两年棉蚜的发生均未达到大发生量程度，发生较轻，最高时三叶虫量为8 713.3头/百株，而且 6 月上中旬第一个高峰期发生量明显低于第二个高峰期 7 月中下旬，这与丁茜[6]等 2018 年在吐鲁番地区的研究调查的虫口数差异很大，原因可能是棉花品种和种植结构不同、调查时间、调查地点等因素不同所致，近些年该地区棉蚜发生与其他地区相比较还是较轻，如新疆库尔勒地区2016年单株最高苗蚜量可达283头[14]，吐鲁番高昌地区2016年棉蚜最高峰三叶虫量为10 970.4头/百株[6]，徐遥等[15]对不同品种棉田进行调查发现自控田蚜虫类三叶虫量为23 576.67、5 325.7、22 058.34、26 133.3头/百株。因此，针对当地棉蚜种群数量较少未造成大发生现状，棉蚜防治时期应在两个高峰期来临前，6月上中旬第一个高峰期之前不要使用药剂防治，应采用在田间挂黄板防治，另外，充分利用自然因素，如遇到降雨和天敌，就不必防治。在第二个高峰期7月中下旬之前，继续用黄板做好监测虫情，待黄板上棉蚜虫量达到防治指标时，选用高效低毒无公害的药剂防治一次就可以控制棉蚜的发生，从而减少化学农药的使用。

由试验中棉蚜的田间药剂药效筛选试验结果可知，供试的10种药剂除0.3%苦参碱水剂400倍液处理无统计学意义外，其余9种药剂均表现出一定的防治效果，药后14 d，传统化学农药10%吡虫啉可湿性粉剂的防效最好，药效达90.22%，且显著优于其余9种药剂处理，另两种化学农药20%啶虫脒可湿性粉剂和4.5%高效氯氰菊酯乳油的防效较差，可能与当地长期单一使用这两类杀虫剂使棉蚜产生较高有关。6种植物源农药中，0.5%苦参碱水剂和0.3%印楝素乳油表现出较好的持效性，防效分别达85.06%和84.41%，但与其他药剂处理组间无显著性差异，于江南等[16]和刘政等[17]研究表明，植物源农药印楝素、苦参碱对棉蚜有较好的防治效果，试验的研究结果与报道结论基本一致。研究供试的其他植物源药剂对棉蚜防治有一定效果，但在田间防治的速效性和持效性较低，这可能与试验选用的各药剂用药量有关，植物源农药印楝素和苦参碱防治棉蚜具有绿色无公害、药效显著 、持效期长、对天敌杀伤小等优点，在生产上推广应用，但由于蚜虫发生世代多, 世代重叠现象严重，如果长期使用同一种农药，极易产生抗药性，在实际使用时要注意不同类型杀虫剂的轮换使用。

4 结 论

棉花是河西走廊地区研究于2017至2018年对我国甘肃河西走廊敦煌地区棉田棉蚜发生动态及可替代化学农药的植物源农药进行筛选，发现两年棉蚜的发生均较轻，未达到大发生程度，且 6 月上中旬第一个高峰期发生量明显低于第二个高峰期7月中下旬，防治时期应在两个高峰期来临前，第一个高峰期因发生轻，不要使用药剂防治，应采用在田间挂黄板监测和防治，如遇到降雨和天敌数量较多，就不必防治；在第二个高峰期7月中下旬之前，继续用黄板做好监测虫情，待黄板上棉蚜虫量达到防治指标时，选用高效低毒无公害的植物源农药0.5%苦参碱水剂或0.3%印楝素乳油药剂防治一次就可以控制棉蚜的发生。在实际使用时要注意不同类型杀虫剂的轮换使用，如在大发生时和植物源农药效果不明显时，使用一次传统化学农药吡虫啉，以便及时控制棉蚜的大爆发。