苏 栩,汪 耿,甄丛爱,宋 诚,胥燕博,贾冀鹏,张孟可,张瑶瑶,郑福林,蒋宇泰,陈锡岭,张百重
(1.河南科技学院资源与环境学院,河南新乡 453003;2.中国农业大学植物保护学院昆虫系,北京 100193)
麦蚜是为害麦类的主要害虫,通过口针刺吸作物汁液传播黄矮病毒病,造成麦类黄矮病盛行[1-2]。全世界危害麦类作物的蚜虫有32种,中国主要有麦长管蚜Sitobionavenae(Fabricius)、禾谷缢管蚜Rhopalosiphumpadi(Linnaeus)、麦二叉蚜Schizaphisgraminum(Rondani)和麦无网长管蚜Acyrthosiphondirhodum(Walker)等[3-5]。目前,麦蚜的防治主要以化学杀虫剂为主,主要包括新烟碱类、拟除虫菊酯类和氨基甲酸酯类等化学杀虫剂[6-7]。但由于化学杀虫剂大量、持续等不合理的使用,已造成麦蚜较高的抗药性[4,8]。而生物农药具有选择性强、安全高效和不污染环境等优点,是农药发展的大趋势[9],阿维菌素作为一种无公害微生物源农药,对易出现抗药性的刺吸性害虫如害螨、木虱和蚜虫等有较好的效果[10-12]。
近年来,除虫菊素[13]、多杀菌素[14-15]、鱼藤酮[9]以及苦参碱[16]等生物药剂逐渐被开发用于防治作物害虫,但其速效性却不及化学农药。农药复配在现代农业病虫草害防治和新型农药的研制和使用中占有重要地位,杀虫剂的合理复配不仅可以提高药效、降低成本,同时也是延缓或克服害虫抗性的有效措施之一[17-18]。大量研究表明,阿维菌素与化学杀虫剂复配对害虫防治均取得较好的效果[19-21],而有关阿维菌素与生物杀虫剂复配对麦蚜的防治尚为空白。因此,本研究以阿维菌素为主干药剂,将其与除虫菊素、多杀菌素、苦参碱和鱼藤酮4种生物药剂进行复配,测定其联合毒力,旨在筛选出复配的最佳配比,以期获得防治麦蚜的最佳防效,增加生物药剂的药效,更好地指导田间科学合理使用农药混剂提供一定的科学依据。
供试害虫麦二叉蚜来自中国农业大学昆虫毒理与分子生物学实验室,在温度18~25℃、相对湿度50%~70%、光周期L/D=17 h/7 h的条件下饲养于养虫笼。采用水培麦苗活体植物的方法饲养麦蚜,具体方法见文献[22]。
供试药剂40.0%鱼藤酮原药、50.0%除虫菊素原药、95.0%阿维菌素原药、90.4%多杀菌素原药和98.%苦参碱均购自广州宏程生物科技有限公司,对照82.4%氧化乐果原药购自深圳诺普信农化股份有限公司。
1.2.1 毒力测定及试验设计
采用浸渍法[23]测定阿维菌素(A)、除虫菊素(B)、苦参碱(C)、多杀菌素(D)和鱼藤酮(E)5种杀虫剂对麦二叉蚜的毒力。采用 POLO软件计算致死中浓度LC50值及95%置信区间。
根据各单剂的LC50,将阿维菌素分别与除虫菊素(B)、苦参碱(C)、多杀菌素(D)和鱼藤酮(E)进行复配,复配比例分别为9∶1、8∶2、7∶3、6∶4、5∶5、4∶6、3∶7、2∶8和1∶9。通过浸渍法用各复配杀虫剂处理麦二叉蚜[23]。采用毒效比率分析评价各杀虫剂对供试害虫的毒杀效果,其中,毒效比率>1.25为增效作用,毒效比率<0.75为拮抗作用,毒效比率为0.75~1.25为相加作用[24]。
毒效比率=实际死亡率/预期死亡率。
预期死亡率=MRA×PA+MRB×PB。
其中,MRA代表供试害虫在A农药的 LC50下的实际死亡率,PA代表A农药所占比例;MRB代表供试害虫在B农药的LC50下的实际死亡率,PB代表B农药所占比例。
1.2.2 最佳复配比例筛选方法
采用交互测定法[24-25]筛选最佳复配比例,测定得出阿维菌素与4种生物杀虫剂复配的毒效比,确定具有协同增效作用的配比组合,以共毒系数表示。首先对各配比进行室内毒力测定,求出各复配比例的LC50,然后结合两单剂的活性成分的LC50,计算共毒系数。采用Sun等[25]的方法计算杀虫剂联合毒力,共毒系数在80~120为相加作用,共毒系数>120则为增效作用,共毒系数<80则为拮抗作用。
分析可知,除虫菊素对麦二叉蚜的毒力最高,其LC50为1.029,95%置信限为0.630~1.840 μg·mL-1;其次依次为阿维菌素、氧化乐果、多杀菌素和苦参碱,其LC50分别为1.044、5.480、45.815和63.625 μg·mL-1,95%置信限分别为 0.630~1.840、4.169~7.945、29.895~66.140和47.200~97.593 μg·mL-1;对鱼藤酮的毒力最低,其LC50为86.603 μg·mL-1,95% 置信限为 61.377~116.791 μg·mL-1。
由表1可知,阿维菌素和除虫菊素2种单剂以8∶2、7∶3、6∶4和3∶7比例复配时对麦二叉蚜的致死率高于各单剂自身,且复配比为3∶7时致死率最高,达到95.87%;复配比为8∶2、7∶3和3∶7时的毒效比均大于1.25,具有增效作用,且复配比为8∶2时毒效比最大,达到1.456。
表1 阿维菌素与除虫菊素不同配比对麦二叉蚜的致死率
由表2可知,阿维菌素和苦参碱2种单剂以7∶3和2∶8比例复配时对麦二叉蚜的致死率高于各单剂自身,且复配比为2∶8时致死率最高,达到70.84%;复配比为7∶3和2∶8时的毒效比均大于1.25,且复配比为2∶8时毒效比最大,达到1.381。
表2 阿维菌素与苦参碱不同配比对麦二叉蚜致死率
由表3可知,阿维菌素和多杀菌素2种单剂以9∶1、7∶3、6∶4、5∶5、4∶6、3∶7和2∶8比例复配时对麦二叉蚜的致死率均高于各单剂自身,且复配比为2∶8时致死率最高,达到 90.77%;复配比为9∶1、7∶3、6∶4、5∶5、4∶6、3∶7和2∶8时的毒效比均大于1.25,均具有增效作用,且复配比为2∶8时毒效比最大,达到 2.024。
表3 阿维菌素与多杀菌素复配对麦二叉蚜致死率
由表4可知,阿维菌素和鱼藤酮2种单剂以9∶1、8∶2、7∶3、6∶4、5∶5、4∶6、2∶8和1∶9比例复配时对麦二叉蚜的致死率均高于各单剂自身,且复配比为5∶5时致死率最高,达到 95.75%;复配比为9∶1、8∶2、5∶5、2∶8和 1∶9时的毒效比均大于1.25,均具有增效作用,且复配比例为5∶5时毒效比最大,达到1.647。
表4 阿维菌素与鱼藤酮复配对麦二叉蚜致死率
阿维菌素与多杀菌素协同增效作用结果(表5)显示,阿维菌素与多杀菌素以有效成分比 1∶50,1∶75、3∶100、3∶350、9∶50、1∶200和 7∶150复配时,其共毒系数分别为146.2、166.1、175.5、224.4、239.5、277.3和261.8,均为增效作用,当两者按照有效成分比为1∶200复配时,达到最大共毒系数,为277.3,此时其LC50为 14.493 μg·mL-1。
表5 阿维菌素与多杀菌素对麦二叉蚜毒杀活性的协同增效作用
阿维菌素与苦参碱协同增效作用结果(表6)显示,阿维菌素与苦参碱以有效成分比7∶270和1∶360复配时,其共毒系数分别为171.3和 222.4,均为增效作用,当两者按照有效成分比为1∶360复配时,达到最大共毒系数,为222.4,此时其LC50为32.465 μg·mL-1。
表6 阿维菌素与苦参碱对麦二叉蚜毒杀活性的协同增效作用
阿维菌素与除虫菊素协同增效作用结果(表7)显示,阿维菌素与除虫菊素以有效成分比4∶1、3∶7和7∶3复配时,其共毒系数分别为 196.4、188.6和224.7,均为增效作用,当两者按照有效成分比7∶3复配时,达到最大共度系数,为224.7,此时其LC50为0.445 μg·mL-1。
表7 阿维菌素与除虫菊素对麦二叉蚜毒杀活性的协同增效作用
阿维菌素与鱼藤酮协同增效作用结果(表8)显示,阿维菌素与鱼藤酮以有效成分比2∶35、9∶70、1∶280、1∶105和1∶630复配时,其共毒系数分别为188.1、189.2、257.4,224.8和 286.6,均为增效作用。当两者按照有效成分比 1∶630复配时,能达到最大共度系数,为286.6,此时其LC50为22.017 μg·mL-1。
表8 阿维菌素与鱼藤酮对麦二叉蚜毒杀活性的协同增效作用
阿维菌素虽然具有结构新颖、与环境相容性好等优点,但近年来,随着阿维菌素的大量使用,部分害虫已对其产生抗药性[26-28]。筛选合适的杀虫剂混剂,不仅能提高阿维菌素和生物药剂对蚜虫的毒力,还能够减少药剂用量,达到延缓蚜虫抗药性的目的。
目前,国内主要采用共毒系数法评价农药复配的增效作用。本研究在测定阿维菌素、多杀菌素、除虫菊素、鱼藤酮和苦参碱各单剂对麦二叉蚜毒力的基础上,研究了阿维菌素与多杀菌素、除虫菊素、鱼藤酮和苦参碱复配对麦二叉蚜的联合毒力作用。结果表明,阿维菌素分别与4种生物农药以一定的比例复配均有增效作用。其中,当阿维菌素与多杀菌素以有效成分比1∶200复配时,共毒系数高达277.3,其LC50为14.493 μg·mL-1;当阿维菌素与苦参碱以有效成分比 1∶360复配时,共毒系数最大,为222.4,其LC50为32.465 μg·mL-1;当阿维菌素与除虫菊素以有效成分比7∶3复配时,共毒系数最大,为 224.7,其LC50为 0.445 μg·mL-1;当阿维菌素与鱼藤酮以有效成分比1∶630复配时,共毒系数最大,为286.6,其LC50为22.017 μg·mL-1。
据报道,阿维菌素与其他杀虫剂复配,可取得良好的防治效果。如阿维菌素与吡虫啉复配防治西花蓟马Frankliniellaoccidentalis(Pergande)[29];阿维菌素与氟啶虫胺腈复配防治瓜蚜AphisgossypiiGlover[30]防治以及阿维菌素与毒死蜱复配防治小菜蛾Plutellaxylostella(Linnaeus)[31]等,均取得良好的效果;另外,阿维菌素与生物农药苦参碱复配对菜青虫Pierisrapae(Linnaeus)[32]和牛蒡长管蚜Uroleucongobonis(Matsumura)[33]也具有良好的防治效果。本研究首次系统研究了阿维菌素分别与4种生物杀虫剂复配对麦二叉蚜的最佳配比筛选及其联合毒力,这将为防治麦二叉蚜复配剂配方的筛选提供理论基础和技术支持。将阿维菌素与生物农药的复配剂作为化学农药的轮换药剂,不仅能延缓麦二叉蚜的抗药性,还能减少化学农药的使用量,实现农业害虫的绿色防控,进而降低对环境的污染。然而,农药混剂的筛选不能仅依据室内测定结果,还需要通过田间药效试验进行验证,要充分考虑田间环境因素和害虫发生情况等因素[34],这为下一步试验提供了方向。