杨振国 谢道燕 达爱斯 罗雁婕
摘要:为筛选出对朱砂叶螨具有增效作用的炔螨特与苯丁锡混剂的最佳配比,以玻片浸渍法测定各配比混剂对朱砂葉螨的杀螨活性,并以共毒因子法和共毒系数法评价其增效程度。炔螨特、苯丁锡对朱砂叶雌成螨处理后24 h的LC50分别为435.38、93.26 mg/L,二者混剂的增效配比介于1 ∶0.09~0.83之间,SPSS拟合出其混剂的共毒因子(y)与混剂中炔螨特含量(x)的数学模型,为y=-1 231.14x2+1 616.29x-378.46(F=13.47,P=0.01,r=0.90),进一步确定其最佳的质量浓度配比为33 ∶17,该配比的致死中浓度(LC50)为102.90 mg/L,共毒系数为188.28,其对朱砂叶螨的毒力是炔螨特的4倍以上。炔螨特与苯丁锡以质量浓度比为33 ∶17混合表现出显著的增效作用,具有一定的开发应用价值。
关键词:朱砂叶螨;炔螨特;苯丁锡;农药复配剂;共毒系数;共毒因子;多作用机制;高效复配杀螨剂
中图分类号: S482.3文献标志码: A
文章编号:1002-1302(2019)19-0106-04
收稿日期:2018-07-09
基金项目:国家自然科学基金(编号:31560520);云南省科技计划重点新产品项目(编号:2015BB009)。
作者简介:杨振国(1986—),男,云南砚山人,硕士,助理研究员,主要从事桑树病虫害防控研究。E-mail:zhenguoyang@qq.com。
通信作者:罗雁婕,博士,研究员,主要从事农业昆虫与害虫防治研究。E-mail:yanjieluo@126.com。
朱砂叶螨(Tetranychus cinnabarinus)广泛分布于世界温带地区,是温室的重要杂食性害螨之一,危害100余种作物,个体小、发育快、繁殖力强且易产生抗药性等基本生态对策,使朱砂叶螨成为难以防治的有害生物之一[1-3]。目前,朱砂叶螨的防治仍以化学药剂防治为主[4],长期单一的或单一作用机制的化学药剂防治致使害螨的抗药性日益加重。为缓解害虫害螨对单一药剂的抗药问题,目前主要趋向于开发农药的复配剂[5-6]。将不同作用机制的杀螨剂混合使用或轮换使用,是延缓害螨抗药性及其治理的重要手段,同时具有降低毒性和成本的作用,具有增效作用的复配剂不仅能够降低用药量,还能增强防治效果,更可以延缓害螨抗药性[7-8]。因此,开展多作用机制的高效复配杀螨剂研究对害螨的防治及抗药性治理具有重要意义。
炔螨特属亚硫酸酯类杀螨剂,自1964年推广应用以来,由于其具有杀若螨、成螨活性高、广谱低毒、持效期长、对天敌无害、不容易产生抗性等诸多优点,在农药杀螨剂市场上经久不衰,现在已成为世界上使用范围广、生产应用大吨位的杀螨剂品种[9],可用于防治二斑叶螨(T. urticae)、苹果全爪螨(Panonychus ulmi)、 太平洋叶螨(T.[KG*2]pacificus)、 柑橘全爪螨(P. citri)等叶螨,但其害螨对炔螨特的抗性也有报道[10-14]。炔螨特对害螨主要是胃毒和触杀,其主要作用机制是抑制线粒体Mg2+-ATPase,作用位点位于F0亚基部位,抑制线粒体呼吸作用,阻碍害虫体内神经细胞线粒体功能的发挥,影响其呼吸作用及能量转换[15]。苯丁锡是感温型抑制神经组织的有机锡杀螨剂,主要起触杀作用,对幼螨、成螨和若螨杀伤力较强,对螨卵的杀伤力不大,对有机磷、有机氯杀虫剂有抗药性的害螨无交互抗药性[16],可防治朱砂叶螨、柑橘叶螨、柑橘锈螨、苹果叶螨、茶橙瘿螨、茶短须螨等农业害螨[17-18]。苯丁锡的杀螨活性与温度有直接的关系,当气温在22 ℃以上时,药效增强;当气温在15~22 ℃以下时药性降低;当气温在 15 ℃ 以下时,药效较差,不宜在冬季使用[19]。对高等动物、鸟类、蜜蜂低毒,对害螨天敌捕食螨、食虫瓢虫、草蛉等较安全,但对鱼类等水生生物高毒[20]。鉴于炔螨特与苯丁锡在杀螨机制上的差异性,研究二者不同配比混剂对朱砂叶螨的联合作用,并筛选其最佳的增效配比,以期获得一种多作用机制的高效复配杀螨剂。
1 材料与方法
1.1 供试螨类
朱砂叶螨采自云南省蒙自市桑园内,在智能人工气候室内(26±1) ℃、RH 60%~80%、光周期14 L ∶10 D条件下,用蛭石盆栽四季豆苗饲养,扩繁后作为供试螨类。
1.2 供试药剂
90%炔螨特,购自山东青岛农药厂;98%苯丁锡,由浙江华兴化工有限公司提供。试验前,称取适量原药置于容量瓶内,用丙酮充分溶解,并定容为10 000 mg/L母液,将其放入 4 ℃ 冰箱内保存备用。毒力测定时,通过初筛试验,选定5个死亡率介于16%~84%之间的浓度进行测定,用0.1%吐温-80水溶液将母液稀释成既定浓度作为毒力测定的供试液,并以0.1%吐温-80水溶液作对照。
1.3 杀螨活性测定方法
试验于2016年4—6月在云南省蒙自市草坝镇进行,杀螨活性测定参照联合国粮农组织(FAO)推荐的玻片浸渍法[21]。将朱砂叶螨雌成螨挑在贴有双面胶的玻片上,在温度(26±1) ℃、RH 60%~80%的环境下放置4 h,用双目解剖镜检查,剔除死亡和不活泼的个体,记录活螨数。将玻片粘有螨虫的一端浸入供试液中5 s后取出,用滤纸将螨体周围的药液吸尽。每种浓度和对照处理120头成螨,试验重复3次。处理后同样条件下培养,24 h后检查害螨死亡情况。用毛笔轻触螨体,以其螯肢不动者为死亡。
1.4 试验设计
1.4.1 混剂增效配比的筛选
首先测定炔螨特和苯丁锡的致死中浓度(LC50),然后以各自的LC50剂量为基准,将2种药液按其LC50药液按体积比为10 ∶0、9 ∶1、8 ∶2、7 ∶3、6 ∶4、5 ∶5、4 ∶6、3 ∶7、2 ∶8、1 ∶9、0 ∶10混合,配制出不同比例的混剂,测定各组配比对朱砂叶螨处理24 h后的死亡率。用SPSS软件经Duncans新复极差法比较各处理之间的效果差异,若某一配比组合的死亡率在统计上显著大于2个单剂在LC50值时的死亡率,则表示该配比组合具有增效作用。另外,采用共毒因子(co-toxicity factor,CTF)法判断其增效程度,当共毒因子比显著大于20为增效作用;显著小于-20为拮抗作用;介于-20~20之间为相加作用[22]。
共毒因子法(CTF)=(实际死亡率-预期死亡率)/预期死亡率×100。
1.4.2 混剂增效最佳配比的确定
参照王小艺等提出的方法[23],以某一单剂在混剂中的含量为自变量x,其相对应的校正毒力比为因变量y,利用SPSS软件进行数学模型拟合。一般其基本关系基本符合二次曲线方程y=ax2+bx+c[24],再根据此方程求出y的极值和此时对应的x,即可得某配比时单剂的含量,从而求得最佳配比。
进一步确定最佳配比,则是对拟合方程计算的最佳配比及相邻的配比进行混剂毒力测定,并求出共毒系数(co-toxicity coefficient,CTC)及增效倍数。共毒系数大于120为增效作用,小于80为拮抗作用,介于80~120之间为相加作用[25]。其共毒系数的计算公式如下(P为单剂A和B在混剂中的含量):
毒力指数(TI)=标准药剂LC50/供试药剂LC50×100;
混剂的实测毒力指数(ATI)=标准药剂LC50/混剂LC50×100;
混劑的理论毒力指数(TTI)=TIA×PA+TIB×PB;
混剂的共毒系数=ATI/TTI×100。
1.5 数据统计与分析
所有试验数据的统计与分析均采用SPSS 17.0软件进行,各处理间的显著性差异比较采用Duncans新复极差检验,毒力回归分析用Finney概率值分析法。
2 结果与分析
2.1 单剂对朱砂叶螨的毒力
采用玻片浸渍法测定炔螨特、苯丁锡对朱砂叶螨雌成螨的室内毒力,其药剂处理24 h的LC50值分别为435.38、93.26 mg/L;LC90值分别为867.49、242.16 mg/L(表1)。
2.2 混剂对朱砂叶螨的增效配比筛选
比较炔螨特与苯丁锡不同配比混剂对朱砂叶螨雌成螨处理后24 h的杀螨活性,结果(表2)表明,处理4~处理10的实际死亡率在0.05水平下显著大于预期死亡率,表现为增效作用,其中处理7、处理8、处理9的实际死亡率显著大于其他处理的实际死亡率,其实际死亡率分别为73.87%、75.29%、71.66%;同时以共毒因子法比较可知,处理4~处理10的共毒因子也显著大于20,表现为增效作用,其中处理7和处理8的共毒因子分别为167.64和142.09,即处理7和处理8增效最明显。因此,炔螨特与苯丁锡的增效配比介于 1 ∶(0.09~0.83)之间,且1 ∶0.31附近增效最明显。
2.3 混剂的最佳配比模型拟合
采用SPSS软件拟合混剂中炔螨特的含量与混剂对朱砂叶螨雌成螨的共毒因子间的数学模型,其模型为一元二次方程:y=-1 231.14x2+1 616.29x-378.46[F(2,6)=13.47,P=0.01,r=0.90],该模型的方差分析结果表明,在0.01水平下,模型拟合度合格[F(2,6)>F0.01],可以用于描述混剂中炔螨特的含量与混剂对朱砂叶螨雌成螨的共毒因子间的关系。采用求极值法获得如下结果:当x为0.656 4时,y的极大值为152.02,即混剂中炔螨特的含量为65.64%时,共毒因子最大,为152.02,此时,炔螨特与苯丁锡的配比为0.656 4 ∶(1-0.656 4)=0.656 4 ∶0.343 6≈33 ∶17。因此,炔螨特与苯丁锡对朱砂叶螨的联合作用最佳理论配比为33 ∶17。
2.4 混剂对朱砂叶螨的联合作用最佳配比筛选
获得理论最佳配比33 ∶17后,进一步测定了该配比与其相连配比33 ∶14、33 ∶15、33 ∶16、33 ∶18、33 ∶19、33 ∶20对朱砂叶螨雌成螨的毒力,以共毒系数法评价其增效程度,筛选出最佳配比,其结果如表4所示。在药后24 h,炔螨特与苯丁锡配比以33 ∶14、33 ∶15、33 ∶16、33 ∶17、33 ∶18、33 ∶19、33 ∶20 的LC50分别为145.74、139.04、104.85、102.90、112.84、128.64、151.05 mg/L,以炔螨特为标准药剂计算的共毒系数分别为142.74、145.89、188.93、188.28、168.13、144.60、120.89,各配比混剂的共毒系数均大于100,表现为增效作用,其中配比33 ∶16、33 ∶17增效显著。配比 33 ∶16、33 ∶17混剂对朱砂叶螨的毒力分别是炔螨特对朱砂叶螨毒力的4.15、4.23倍(表3)。因此,炔螨特与苯丁锡混剂对朱砂叶螨的联合作用最佳增效配比为33 ∶(16~17)。
3 讨论与结论
朱砂叶螨的抗药性不断的增强主要取决于其复杂的抗性基因[26-27],多作用机制的杀虫剂不仅可以克服药剂对单一靶标的刺激,还可以在某一靶标产生抗性后继续具有杀虫活性。何林等报道了甲氰菊酯与阿维菌素混用能有效延缓朱砂叶螨抗性的进化,而哒螨灵与阿维菌素混用、轮用都能有效延缓朱砂叶螨对二者的抗性进化[28]。有研究报道,温室月季上的二斑叶螨对苯丁锡的抗性倍数达1 494倍,且抵抗性害螨也会迅速产生抗性[29]。因此,为了延缓害螨的抗性、降低防治成本、延长杀螨剂的使用寿命,将有效的杀螨剂进行复配势在必行。本研究中炔螨特与苯丁锡以33 ∶16、33 ∶17混配对朱砂叶螨的毒力分别是炔螨特对朱砂叶螨毒力的4.15、4.23倍,具有显著的杀螨活性。此外,炔螨特因对家蚕安全,长期用于防治桑园害螨,而苯丁锡对家蚕也为低毒[30],该复配剂有望更好地应用于桑园害螨防治中,具有开发应用潜力。
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