杨 帅,闫文娟,谭煜婷,王勇庆,郑 群,张志祥,徐汉虹
(华南农业大学,天然农药与化学生物学教育部重点实验室,广州 510642)
草地贪夜蛾Spodopterafrugiperda(Smith)俗称秋粘虫,是一种原产于美洲热带和亚热带地区的杂食性害虫(郭井菲等,2018)。该虫具有迁飞能力强、繁殖倍数高、暴食危害重、防治难度大等特点(江幸福等,2019),被国际农业和生物科学中心CABI评为世界十大植物害虫之一。草地贪夜蛾至少以186种寄主植物为食,是玉米、高粱和水稻等作物的主要害虫(Casmuzetal.,2010)。草地贪夜蛾于2019年入侵到我国云南省之后(姜玉英等,2019),已成为当地玉米的主要害虫之一。
草地贪夜蛾常用的防控方法包括农业防治、生物防治、化学防治等,在巴西,转基因棉花、玉米被用于防治草地贪夜蛾,并取得了较好的效果(Fariasetal., 2014; Horikoshietal., 2016; Okumaetal., 2018)。化学防治是有害生物防治中不可缺少的手段,是制约有害生物可持续治理的重要因子(高希武,2010),尤其是针对爆发性入侵害虫的应急防控方面,化学药剂依然是首要的选择。化学农药应用草地贪夜蛾的防治已有几十年的历史,对化学农药的依赖导致许多地区草地贪夜蛾对化学农药产生了不同程度的抗药性。据报道,美国波多黎各地区草地贪夜蛾种群对氟虫双酰胺、氯虫苯甲酰胺、灭多虫、硫双威等分别产生了500、160、223、124倍的抗性(Rebecaetal., 2019),预测入侵我国的草地贪夜蛾将很快对化学杀虫剂产生不同程度的抗药性。
目前我国在草地贪夜蛾方面登记的农药还处于空白状态,四氯虫酰胺与氯虫苯甲酰胺同属于双酰胺类杀虫剂,本研究选用四氯虫酰胺作为实验药剂,希望为草地贪夜蛾的化学防治提供新的防治药剂,以及有效的施药方法。
草地贪夜蛾,采自广州市花都区花山镇儒林村玉米田,并由华南农业大学天然农药与化学生物学教育部重点实验室以人工饲料饲养,饲养条件为温度25±2℃、相对湿度为50%~70%、光照/黑暗(16 h/8 h)。试验提供幼虫为繁育F1代大小一致的草地贪夜蛾2龄幼虫。
供试玉米为广州市花都区花山镇紫西村农户鲜食玉米田,品种为华美甜168,栽培方式为播种机播种,播种时间为2019年4月15日,鲜食玉米处于喇叭口期,植株长势均匀。试验前及试验过程中均未喷施其他杀虫剂。
供试药剂为10%四氯虫酰胺悬浮剂(双工9080,沈阳科创化学品有限公司);40%辛硫磷乳油(山东济宁市通达化工厂)。
10 mL移液枪、24孔板(透明)、2 L塑料量杯、玻璃棒、30 L塑料水桶、MH-D16-3型多功能电动喷雾器(徐汉虹,2015)。多功能电动喷雾器可用于常规喷雾使用,也可用于定时、定量玉米株心或喇叭口点施药剂。
药剂浓度设置:将10%四氯虫酰胺悬浮剂用水稀释并配置成有效成分为25、12.5、6.25、3.125、1.56、0.78、0.39、0.195 mg/L等梯度浓度药剂。
药剂处理方法:将配置好的药剂均匀喷洒至田间玉米叶表面,待玉米叶表面药液晾干之后摘取幼嫩部位叶片。在24孔板中每孔放入1头草地贪夜蛾2龄幼虫并喂食面积大小一致的玉米嫩叶。
昆虫处理方法:每处理10头幼虫,重复3次;
昆虫饲养条件:温度为25±2℃、相对湿度为50%~70%的微光环境,观察处理72 h结果。
试验地点及小区设置:试验地点为广州市花都区花山镇紫西村农户鲜食玉米田,试验地面积3 335 m2(5亩),试验共设15个小区,每小区面积为60 m2(长×宽=10 m×6 m),小区之间设1.5 m宽保护行,该田土质为半砂泥田,pH值5.9,有机质含量为28.4 g/kg。
药剂处理浓度及方法:全株喷雾。试验共设4个处理:10%四氯虫酰胺悬浮剂制剂用量300、450、600 g/hm2;40%辛硫磷乳油制剂用量1 500 g/hm2;喷施清水处理作为对照(CK)。每个处理3个重复。施药时间为2019年5月13日,雾用水量按照675 kg/hm2的标准,用移液枪量取药剂,放入2 L塑料量杯中稀释,用玻璃棒摇匀后倒入多功能电动喷雾器中稀释、喷雾。施药当天为晴天,施药时间为下午4点至5点,施药后3 d内无明显降雨。
喇叭口点施:按照喷雾组药剂浓度,每个处理3个重复,使用多功能电动喷雾器5 mL/株(大约3 800株/667 m2)的药量对玉米喇叭口进行精准施药。
室内毒力:观察24孔板中每头草地贪夜蛾的存活情况并记录死虫数。
田间药效:施药前每小区按“Z”字型6点取样法,每点选定10株玉米,6点共调查60株,即每处理共调查180株玉米,用挂牌作为标记,记录每株玉米上活虫数。施药后1 d、3 d、7 d分别调查标定点每株玉米的活虫数,根据调查结果,按《农药田间药效试验准则》计算虫口减退率和防治效果,并进行差异显著性分析。
所有数据经Excel整理后使用SPSS 21.0软件进行单因素方差分析,采用Tukey’s Method进行多重比较。室内毒力点线图使用Origin 2017绘制。
图1 四氯虫酰胺对草地贪夜蛾2龄幼虫处理72 h的室内活性Fig.1 Indoor bioactivity control effect of tetrachlorantraniliprole against 2nd instar larva of Spodoptera frugiperda for 72 h
本文测定了四氯虫酰胺对草地贪夜蛾的室内活性,结果见图1。四氯虫酰胺对草地贪夜蛾幼虫具有良好的毒杀活性。0.195、0.39、0.78、1.56、3.125、6.25、12.5、25 mg/L四氯虫酰胺喷雾处理玉米叶,喂食处理草地贪夜蛾2龄幼虫3 d后,校正死亡率分别为0%、10%、26.67%、43.44%、56.67%、83.33%、96.67%、100%,毒力回归方程为Y=4.4394+2.0192X(R=0.9814),LC50值为1.90 mg/L(95%置信区间为1.40~2.56 mg/L)。
同时,开展了10%四氯虫酰胺悬浮剂喷雾处理对草地贪夜蛾的防效试验,结果见表1。从表1中可以看出,在试验剂量下喷雾处理,对草地贪夜蛾具有良好的防效,各处理玉米无药害。制剂用量300 g/hm2处理后1 d、3 d、7 d,对草地贪夜蛾的防效分别为33.40%、58.38%、56.37%;剂用量450 g/hm2处理后1 d、3 d、7 d,对草地贪夜蛾的防效分别为56.29%、71.14%、80.21%;用量600 g/hm2处理后1 d、3 d、7 d,对草地贪夜蛾的防效分别为75.90%、91.91%、92.02%;对照药剂40%辛硫磷乳油制剂用量1 500 g/hm2处理后1 d、3 d、7 d,对草地贪夜蛾的防效分别为44.13%、67.80%、48.29%。
差异显著分析表明:药后1 d 10%四氯虫酰胺悬浮剂制剂用量300、450、600 g/hm2处理对草地贪夜蛾的防效差异显著,40%辛硫磷乳油制剂用量1 500 g/hm2处理与10%四氯虫酰胺悬浮剂制剂用量300 g/hm2、450 g/hm2处理对草地贪夜蛾的防效差异不显著;药后3 d,10%四氯虫酰胺悬浮剂制剂用量300 g/hm2、450 g/hm2、40%辛硫磷乳油制剂用量1 500 g/hm2处理显著低于10%四氯虫酰胺悬浮剂制剂用量600 g/hm2处理对草地贪夜蛾的防效,而10%四氯虫酰胺悬浮剂制剂用量300 g/hm2、450 g/hm2处理与40%辛硫磷乳油制剂用量1 500 g/hm2处理对草地贪夜蛾的防效差异不显著;药后7 d,10%四氯虫酰胺悬浮剂制剂用量300 g/hm2、40%辛硫磷乳油制剂用量1 500 g/hm2处理显著低于10%四氯虫酰胺悬浮剂制剂用量450 g/hm2、600 g/hm2处理对草地贪夜蛾的防效,而10%四氯虫酰胺悬浮剂制剂用量300 g/hm2处理与40%辛硫磷乳油制剂用量1 500 g/hm2处理对草地贪夜蛾的防效差异不显著。
10%四氯虫酰胺悬浮剂喇叭口点施处理处理对草地贪夜蛾的防效试验,结果见表2。从表2中可以看出,在试验剂量下喇叭口点施处理,对草地贪夜蛾具有良好的防效,各处理玉米无药害。制剂用量300 g/hm2处理后1 d、3 d、7 d,对草地贪夜蛾的防效分别为82.28%、89.52%、91.23%;剂用量450 g/hm2处理后1 d、3 d、7 d,对草地贪夜蛾的防效分别为93.00%、95.93%、93.87%;用量600 g/hm2处理后1 d、3 d、7 d,对草地贪夜蛾的防效分别为95.00%、98.29%、94.97%;对照药剂40%辛硫磷乳油制剂用量1 500 g/hm2处理后1 d、3 d、7 d,对草地贪夜蛾的防效分别为56.19%、67.99%、46.89%。
差异显著分析表明:药后1 d 10%四氯虫酰胺悬浮剂制剂用量300 g/hm2处理对草地贪夜蛾的防效显著低于10%四氯虫酰胺悬浮剂制剂用量450 g/hm2、600 g/hm2处理,10%四氯虫酰胺悬浮剂制剂用量450 g/hm2处理与10%四氯虫酰胺悬浮剂制剂用量600 g/hm2处理对草地贪夜蛾的防效差异不显著,对照药剂40%辛硫磷乳油制剂用量1 500 g/hm2处理对草地贪夜蛾的防效显著低于10%四氯虫酰胺悬浮剂制剂用量300、450、600 g/hm2处理对草地贪夜蛾的防效;药后3 d结果与药后1 d类似,药后1 d 10%四氯虫酰胺悬浮剂制剂用量300 g/hm2处理对草地贪夜蛾的防效显著低于10%四氯虫酰胺悬浮剂制剂用量450 g/hm2、600 g/hm2处理,10%四氯虫酰胺悬浮剂制剂用量450 g/hm2处理与10%四氯虫酰胺悬浮剂制剂用量600 g/hm2处理对草地贪夜蛾的防效差异不显著,对照药剂40%辛硫磷乳油制剂用量1 500 g/hm2处理对草地贪夜蛾的防效显著低于10%四氯虫酰胺悬浮剂制剂用量300、450、600 g/hm2处理对草地贪夜蛾的防效;药后7 d,10%四氯虫酰胺悬浮剂制剂用量300、450、600 g/hm2处理对草地贪夜蛾的防效差异不显著,对照药剂40%辛硫磷乳油制剂用量1 500 g/hm2处理对草地贪夜蛾的防效显著低于10%四氯虫酰胺悬浮剂制剂用量300、450、600 g/hm2处理对草地贪夜蛾的防效。
本研究结果表明四氯虫酰胺对草地贪夜蛾具有良好的活性和防效,同时具有较好的持效性。四氯虫酰胺喷雾处理玉米叶,室内喂食处理2龄草地贪夜蛾3 d的LC50值为1.90 mg/L(95%置信区间为1.40~2.56 mg/L);在玉米喇叭口期10%四氯虫酰胺悬浮剂制剂用量600 g/hm2玉米全株喷雾处理后1、3、7 d对草地贪夜蛾的防效分别为75.90%、91.91%和92.02%,制剂用量300 g/hm2喇叭口点施处理后1、3、7 d对草地贪夜蛾的防效分别为82.28%、89.52%和91.23%,40%辛硫磷乳油制剂用量1 500 g/hm2处理,两种施药方式防效均不理想。因此,玉米全株喷雾处理合适的使用剂量为制剂用量600 g/hm2,喇叭口点施处理合适的使用剂量为制剂用量300 g/hm2,防治草地贪夜蛾的时期应为玉米喇叭口期,施药时间为下午4点后较为适宜,注意每次施药间隔期应在7 d以上。
我国是农药使用量第一大国,农药的靶向性较差,造成了农药的浪费及环境污染等问题,如何提高农药的利用率是我国乃至全世界共同的难题。为此,本研究结合我国的区域分布状况和试验结果,总结玉米全株喷雾处理和喇叭口点施优缺点:喷雾处理省时、省工,但农药使用量较大,安全性较差,同时也加大了环境的负担,适合用于人均耕地面积较大的地区,如我国东北、西北等地区;喇叭口点施处理对草地贪夜蛾防治效果更好,提高了农药的靶向性,减少农药使用量可达50%以上,安全性更好,但较为费时,适用于人均耕地面积较小的地区,如我国华南等地区有很好的应用前景。
四氯虫酰胺对草地贪夜蛾具有良好的防治效果,喇叭口点施处理能使农药精准地到达草地贪夜蛾的危害部位,在防治草地贪夜蛾等害虫方面具有广阔的应用前景,以期为草地贪夜蛾综合防控提供技术支持。