柴军发,谢 婷,景亮亮,洪 波,贾彦霞
(宁夏大学 农学院,银川 750021)
近年来,农药残留问题在中国被持续关注,是一个既普遍又严重的问题[1],要想降低农药残留,不仅要立足长远,且要势在必行。随着人民的物质生活和精神追求的不断提高,绿色安全的农产品供给出现不足[2],对人民群众的“菜篮子”造成很大压力。日光温室大棚是中国北方地区反季节设施蔬菜生产的最重要形式之一[3],但设施蔬菜时常饱受各种病虫害的侵扰,不仅造成品质下降,而且使口感大打折扣。
烟粉虱[Bemisiatabaci(Gennadius)]不仅通过刺吸式口器直接吸食植物汁液和分泌蜜露导致植物生长不良,还可传播以双生病毒(Geminivirus)为主的多种植物病毒[4]。随着各种化学杀虫剂的使用,烟粉虱的抗药性也迅速增加[5],对环境负面影响较大且防治效果逐渐变差,故而防治手段急需改进。目前在防治烟粉虱的措施中,处于主导地位的仍是化学杀虫剂,常见的有拟除虫菊酯类、新烟碱类和昆虫生长调节剂等[6]。近年来,利用虫生真菌的生物防治替代化学防治也逐渐取得很多成果[7],但是生物防治见效慢,环境因素影响大,对突然爆发的虫灾不能及时控制,而虫生真菌与化学杀虫剂的混用,既可优化生物防治方法,还可以推进“双减”目标的进程。
球孢白僵菌(Beauveriabassiana)是害虫生物防治中应用最广的昆虫病原真菌之一[8],其对不同昆虫的致病力强弱与球孢白僵菌在昆虫体表的芽管伸长速度有关[9]。近年来,许寿涛等[10]研究发现球孢白僵菌与一些杀虫剂有较好的相容性,具有一定的协同增效作用,但因杀虫剂和菌株种类以及使用浓度的不同,相容性表现出明显的差异。目前,国内外研究的主要是不同杀虫剂与不同菌株的相容性[11-12],球孢白僵菌次生代谢物的毒力作用[13]等,但球孢白僵菌与低剂量杀虫剂混用防治烟粉虱的研究相对较少。因此,本试验选取8种常见杀虫剂与球孢白僵菌混配,探究它们的相容性及对烟粉虱的联合毒力,旨在为常见的8种杀虫剂对球孢白僵菌的相容性及对温室大棚防治烟粉虱提供理论依据。
供试菌株:球孢白僵菌粉剂,购自江西天人生态有限公司。
供试虫源:采自宁夏银川军马场(N 38°33′, E 106°08′)温室大棚番茄(碧娇)植株上的2~3龄烟粉虱若虫。
供试杀虫剂见表1。
表1 供试杀虫剂种类信息Table 1 Information of testedchemical insecticides
1.2.1 测定孢子萌发率 用含0.05% Tween-80的无菌水将PDA平板上球孢白僵菌孢子充分洗脱,制成浓度为1×107个/mL的孢子悬浮液,然后利用无菌水将杀虫剂配制成田间推荐浓度C1、C1稀释5倍后的浓度C2、C1稀释10倍后的浓度C3,使用滤膜注射器将不同浓度的杀虫剂加入配置好的孢子悬浮液中,并以不加任何药剂的孢子悬浮液作为对照,在涡旋振荡仪上充分混匀,分装至1.5 mL离心管中,每个处理设5次重复。置于(25±1)℃、170 r/min的恒温摇床上震荡 24 h后,观察其孢子萌发量(孢子芽管大于孢子短半径为萌发),计算孢子萌发抑制率。
孢子萌发抑制率=萌发的孢子数/孢子总数×100%
1.2.2 测定杀虫剂对球孢白僵菌菌丝生长的影响 将球孢白僵菌在PDA培养基上活化7 d左右后,用灭菌打孔器(d=5 mm)在菌落边缘打取菌饼,后转接至8种杀虫剂制成的3个浓度梯度的含药平板中央,杀虫剂浓度同“1.2.1”,以不含药平板作对照,每处理设3次重复,(25±1) ℃下黑暗培养10 d,每隔5 d,利用十字交叉法测量菌落直径,最后计算菌丝生长抑制率。
菌丝生长抑制率=(对照菌丝平均直径-含药菌丝平板直径)/(对照菌丝平均直径-菌饼直径)×100%
1.2.3 测定杀虫剂对球孢白僵菌产孢的影响 在无菌条件下,用灭菌后的打孔器(d=5 mm)在“1.2.2”中培养10 d后的菌落中心至边缘1/2处,采用十字交叉法取4个菌饼,用20 mL含 0.05% Tween-80的无菌水充分洗脱孢子,在涡旋振荡器上充分混匀后,用纱布过滤,然后用血球计数板计数,计算孢子浓度,每处理设3次重复,最后计算产孢抑制率。
产孢抑制率=(对照组产孢量-处理组产孢量)/对照组产孢量×100%
利用w=0.05% Tween-80无菌水将球孢白僵菌孢子悬浮液制成浓度为1×106个/mL、 1×107个/mL、5×107个/mL 3个浓度梯度测定其单剂毒力,将8种药剂分别配置成3个浓度梯度(表3),测定其单剂毒力,每种杀虫剂各浓度分别稀释3倍和5倍计算共毒系数。然后用孢子悬浮液(107cfu/mL)分别与8种杀虫剂以体积比 1∶1混配,取带有烟粉虱若虫的番茄新鲜叶片,每个叶片保留30头2~3龄若虫,浸泡10 s,取出晾干后,用保湿棉球包住叶柄,置于培养皿(d=90 mm)中,在(25±1)℃、RH=80%、L∶D= 14 h∶10 h的光照培养箱中培养24 h后,记录若虫死亡数,每处理重复3次,连续记录4 d,并用概率分析法计算毒力回归方程、LC50、置信区间及共毒系数。
采用孙云沛法,根据共毒系数(co-toxicity coefficient,简称:CTC) 评价毒力,CTC值小于80为拮抗作用,大于120为增效作用,80~120为相加作用。
单剂毒力指数(TI)=标准药剂的LC50/供试药剂的LC50×100
混合药剂的毒力指数(ATI)=标准药剂的LC50/供试药剂的LC50×100
混剂理论毒力指数(TTI)=TI(a)×a在混剂中所占比例+TI(b)×b在混剂中所占比例
共毒系数(CTC)=ATI/TTI×100
利用Microsoft Excel 2019整理数据并进行毒力回归方程、LC50、相关系数、置信区间及共毒系数的计算[14],以SAS 9.4软件进行统计分析,Duncan’s新复极差法( α=0.05)进行多重比较,Origin 2018 64Bit作图。
从表2可见,8种杀虫剂对球孢白僵菌孢子萌发和产孢量均有抑制作用,且随着杀虫剂浓度降低,抑制作用减弱。C1浓度时,孢子萌发抑制率均在60%以上,产孢量的抑制率均在50%以上;C2浓度时,孢子萌发和产孢量抑制率均大于40%;C3浓度时,除吡蚜酮和氯噻啉外,其余杀虫剂对孢子萌发的抑制率小于40%,其中藜芦碱对孢子萌发的抑制率为14.20%,产孢量抑制率小于40%,其中印楝素和藜芦碱对产孢量的抑制率分别为14.78%和17.60%,相对较低。
从图1可得出,8种杀虫剂对球孢白僵菌菌丝生长有明显的抑制作用;随着杀虫剂稀释倍数增加,除印楝素外,其余杀虫剂各处理间有显著差异。在C1浓度下,印楝素对培养10 d的菌丝生长抑制率最低;在C3浓度下,藜芦碱对培养5 d或10 d的菌丝生长抑制率均相对最低。
表2 8种杀虫剂对球孢白僵菌孢子萌发和产孢的影响Table 2 Spore germination and sporulation of B.bassiana under treatment of 8 insecticides
由表3可以看出,藜芦碱、印楝素、螺虫乙酯、乙基多杀菌素和甲维盐在3种浓度梯度下,与球孢白僵菌混配的CTC值均大于120,有较好的增效作用,其中印楝素和球孢白僵菌以1(0.3 mg/L)∶1(107cfu/mL)混配后,CTC值最大(393);藜芦碱与球孢白僵菌混配后,240 表3 8种杀虫剂与球孢白僵菌对烟粉虱若虫的联合毒力Table 3 Co-toxicity of 8 insecticides and B.bassiana on nymphs of B.tabaci 由于化学杀虫剂的大量使用,造成烟粉虱的抗药性增加[6],而真菌杀虫剂防治速率慢,对环境要求高,但菌药混配却可以起到一定的协同增效作用[15]。本试验为了准确评价杀虫剂与球孢白僵菌的相容性,结合孢子萌发率、菌丝生长及产孢量3个指标进行探究。结果表明,8种杀虫剂在田间推荐剂量下对球孢白僵菌孢子萌发、菌丝生长和产孢量均有显著地抑制作用,随着杀虫剂浓度减小,抑制作用减弱,与熊琦等[16]、范晓杰等[17]研究有相似的结果。由图1和表2可得,藜芦碱对球孢白僵菌的孢子萌发和菌丝生长、印楝素和藜芦碱对产孢量的抑制率显著小于其他几种杀虫剂,表明藜芦碱和印楝素与球孢白僵菌有较好的相容性。另外,杀虫剂与球孢白僵菌的相容性不仅与杀虫剂浓度有关,还可能与菌株培养时间紧密相关,由图1可得,菌株培养5 d和培养 10 d,杀虫剂对球孢白僵菌的抑制作用是有差 异的。 杀虫剂与球孢白僵菌的合理混配,既可以提高生物菌剂的防治速率,还可以减少化学杀虫剂的用量,在处理烟粉虱若虫后,对后代种群有显著的亚致死作用[18]。本试验测定8种杀虫剂与球孢白僵菌的室内毒力,由表3可得,不同浓度的8种杀虫剂与球孢白僵菌混配后,LC50均小于单剂,故混剂具有一定的协同增效作用;印楝素、藜芦碱与球孢白僵菌混配的CTC值相对较高,表明藜芦碱和印楝素与球孢白僵菌混配有较好的协同增效作用,这与Touhidul等[19]研究印楝素与球孢白僵菌的配伍性以及胡娟等[20]研究藜芦碱与白僵菌对水稻褐飞虱的防治效果有相似的结果。因此,推荐选择藜芦碱或印楝素与球孢白僵菌混配,以防治温室白粉虱。3 结论与讨论