甘薯小象甲防治药剂的筛选及田间药效

2021-07-11 07:09:50苏治平苏会荣朱宏波陈胜勇吴正伟
中国农学通报 2021年18期
关键词:阿维菌素盆栽药效

徐 进,苏治平,苏会荣,朱宏波,陈胜勇,吴正伟

(1广东海洋大学滨海农业学院,广东湛江524088;2湛江市农业技术推广中心,广东湛江524038;3湛江市农业科学研究院,广东湛江524094)

0 引言

甘薯小象甲[Cylasformicarius(Fabricius)]属鞘翅目,蚁象虫科,别名甘薯蚁象甲或甘薯小象鼻虫,是一种世界性检疫害虫[1],广泛分布于全世界的热带、亚热带地区,是中国长江两岸及其以南甘薯种植危害面积最大的害虫[2-3]。甘薯小象甲在广东地区一年可发生6~8代,成虫寿命长,有明显的世代重叠现象[4-5],幼虫、蛹和成虫在储藏薯块中越冬,全年均可为害[6]。幼虫有钻蛀取食的特性,蛀食粗蔓和薯块形成隧道,产生萜类与酚类物质,使薯块变黑,味道变苦[7]。成虫取食甘薯藤叶、露土及贮藏薯块,引起病害,薯块损失达5%~20%,甚至50%以上,严重影响了甘薯的产量、品质及商品价值[8-9]。

甘薯是广东省重要的粮食作物,广东湛江地处热带北缘,背陆面海[10],具有气温高、无寒冬、雨季和旱季明显等气候特征[11-12],适宜的环境气候,导致了甘薯小象甲的大量繁殖,严重为害[13]。气候条件的差异作为不可控因素是决定防治效果的重要原因,可能造成甘薯小象甲田间种群差异,从而对药剂筛选的结果产生影响。2006年美国Smith等[14]通过5种杀虫剂对甘薯小象甲毒力测定,发现甲基对硫磷毒力最强,其次是拟除虫菊酯。2013年国内甘林[15]、张菡[16]等在几种药剂对甘薯小象甲的田间防治试验中发现40%毒死蜱乳油以及高效氯氟氰菊酯乳油对甘薯小象甲的防治效果最佳。2015年王容燕等[17]在室内毒力测定与盆栽药效试验中发现甲氨基阿维菌素苯甲酸盐、辛硫磷、40%毒死蜱的毒力最高。2017年李月芬等[18]发现氯虫苯甲酰胺悬浮剂田间药效试验中对甘薯小象甲的防治效果达到96%。从国内外防治甘薯小象甲的药剂筛选结果来看,不同地区的筛选结果差异较大。各个地区防治效果比较好的药剂有甲基对硫磷,毒死蜱,高效氯氟氰菊酯,甲氨基阿维菌素苯甲酸盐,氯虫苯甲酰胺等。

目前,有关热带地区筛选药剂防治甘薯小象甲的研究国内外报道较少,湛江特殊的气候特征,选择适合的药剂防治甘薯小象甲,对于热带地区具有重要的生产实践意义。本研究通过室内毒力测定、盆栽药效试验结合田间药效试验对常见的化学杀虫剂进行筛选,研究结果为热带地区防治甘薯小象甲的药剂选择提供了科学的依据,为热带地区有害生物的化学防治提供了参考。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 供试昆虫 供试虫源为实验室长期用新鲜甘薯饲养的羽化8天的甘薯小象甲成虫。原始种群采集自广东省湛江市麻章区广东海洋大学试验甘薯田中,田间药效试验在广东海洋大学甘薯试验田中,试验时间为2018年3月—2019年6月。

1.1.2 供试药剂 供试药剂为在甘薯害虫防治中常见的药剂,见表1。

表1 12种供试药剂

1.2 方法

1.2.1 室内毒力测定 选取12种药剂,参照曾晓慧[19]等室内毒力测定方法,试验前试虫移至9 cm培养皿中进行24 h饥饿处理。每种供试药剂设5个浓度梯度,分别为2000倍、4000倍、8000倍、16000倍、32000倍,每个浓度梯度设3个重复,每个重复10头试虫,清水处理作为对照组。将薯块切成相同大小的方块,浸渍在每种药剂浓度梯度液及清水对照中10 s,取出放入培养皿饲养试虫。在24、48、72 h观察记录试虫死亡情况,以毛笔多次轻触虫体,3 min内没有反应的试虫判定为死亡。

1.2.2 盆栽药效试验 盆栽药效试验品种为‘广薯87’,选择株高约25 cm长势一致的甘薯苗,移栽入花盆,采用相同的管理方式,待缓苗后作为盆栽药效试验甘薯苗材料使用。参照邓志勇[20]盆栽药效试验方法,选用室内毒力测定72 h甘薯小象甲死亡率最高的4种药剂进行盆栽药效试验,浓度选择室内毒力测定的4种药剂的95%致死浓度。使用5 L的压缩式喷雾器喷药后,将薯苗套网袋(20 cm×30 cm),放入30头甘薯小象甲,设清水处理为对照组,每个处理3个重复。用药后将盆栽移至阴凉处分别在1、2、3天检查甘薯小象甲的存活情况。

1.2.3 田间药效试验 选择甘薯小象甲严重为害的试验田为试验地,将试验田平均划分为9个小区。参照王春娟[21]、黄文枫[22]等田间调查方法,在施药前傍晚调查虫口基数,采用对角线五点取样法,每点取2株甘薯,每个小区调查10株甘薯,小心检查甘薯植株上的甘薯小象甲,同时检查以主茎为圆心,半径为40 cm的圆形土表,记录其中的甘薯小象甲的活虫数。

选择在盆栽药效试验中防治效果较好的2种药剂,施药浓度选择室内毒力测定的2种药剂的95%致死浓度。试验田9个小区呈正方形,每个小区为1个处理,每个处理3个重复,并设清水处理为对照组,每种处理依次交替排列。喷药器材为5 L的压缩式喷雾器,用水量为每小区1 L,将甘薯叶片喷至欲滴未滴,随后掀开甘薯枝蔓,再对甘薯苗茎蔓进行喷施,其中要重点喷施甘薯主茎与主茎旁的土表。施药在傍晚进行,施药前进行田间调查,每个小区中随机调查10株甘薯,小心检查甘薯植株上的甘薯小象甲,同时检查以主茎为圆心,半径为40 cm的圆形土表,记录其中的甘薯小象甲的活虫数。施药后1、2、3、4、8天对以同样方法进行田间调查,并计算虫口减退率和防治效果。计算见公式(1)(2)。

1.3 数据分析

试验数据使用Excel 2013对死亡率进行平方根反正弦的转变后,通过SPSS 20.0 Duncan's新复极差法进行差异显著性的检验及Probit模块计算毒力回归方程、LC50、LC90以及其95%置信区间等。

2 结果与分析

2.1 室内毒力测定

12种药剂进行分别进行了室内毒力测定,药效较差的5种药剂室内毒力测定试验结果见表2,药效较好的7种药剂对甘薯小象甲成虫室内毒力测定试验结果见表3。

表2 5种药剂对甘薯小象甲成虫室内毒力测定

表3 7种药剂对甘薯小象甲成虫室内毒力测定

如表2所示,5种药剂药效均较差,4.5%高效氯氰菊酯、40%氰虫·甲虫肼、30%吡丙·噻虫嗪、60%哒螨·呋虫胺、70%吡虫啉2000倍的稀释浓度施药24、48、72 h,70%吡虫啉对甘薯小象甲成虫平均死亡率最高,分别仅为3.33%、6.67%、23.33%。表3中,3.2%阿维菌素和20%虫酰肼药效最好。3.2%阿维菌素击倒时间短且药效稳定,施药24、48、72 h的LC50分别为 5.22 mg/L、5.05 mg/L以及2.83 mg/L,皆为最低且变化不大。20%虫酰肼击倒时间较长,在施药48 h和72 h后LC90达到最低,分别为53.11 mg/L、18.56 mg/L,且LC50以及LC90数值在72 h内持续减小,72 h毒力达到最强。5%啶虫脒毒力仅次于3.2%阿维菌素和20%虫酰肼,72 h的LC50和LC90分别为6.8 mg/L,30.6 mg/L,3种药剂72 h的LC50均小于10 mg/L,毒力极强。16%虫肼·茚虫威和40%氯虫·噻虫胺毒力稍弱,72 h的LC50分别为20.2 mg/L,21.7 mg/L,16%虫肼·茚虫威在72h内LC50内减小趋势更加明显,毒力上升更快。40%毒死蜱和28%虫螨·虫酰肼毒力较差,72 h的LC50分别为74.2 mg/L,107.34 mg/L。

依据室内毒力测定结果,7种药剂对甘薯小象甲成虫的毒力大小依次为:3.2%阿维菌素>20%虫酰肼>5%啶虫脒>16%虫肼·茚虫威>40%氯虫·噻虫胺>40%毒死蜱>28%虫螨·虫酰肼。因此在盆栽药效试验中,选择3.2%阿维菌素、20%虫酰肼、5%啶虫脒以及16%虫肼·茚虫威毒力较强的4种药剂作为供试药剂。

2.2 盆栽药效试验

3.2%阿维菌素、20%虫酰肼、5%啶虫脒以及16%虫肼.茚虫威的盆栽药效试验药剂浓度为4种药剂的95%致死浓度,分别为88.68 mg/L、25.06 mg/L、45.82 mg/L、569.38 mg/L。盆栽药效试验结果见表4,施药24 h,3.2%阿维菌素的防治效果在4种药剂处理中最高,达到了57.74%,与其他3种药剂差异显著,在施药48 h、72 h,3.2%阿维菌素与20%虫酰肼、16%虫肼·茚虫威防治效果差异不显著,5%啶虫脒防治效果最差且差异显著。在施药24h、48h、72 h,3.2%阿维菌素和20%虫酰肼处理组虫口减退率和防治效果均为最高,其中施药72h,3.2%阿维菌素和20%虫酰肼处理组虫口减退率分别达到了97.85%、91.87%,防治效果分别达到97.78%、91.59%均与5%啶虫脒处理组差异显著。

表4 4种药剂盆栽药效试验

依据盆栽药效试验结果,4种药剂药效依次为:3.2%阿维菌素>20%虫酰肼>16%虫肼·茚虫威>5%啶虫脒。盆栽药效试验药效测定中16%虫肼·茚虫威显示出了比5%啶虫脒更强的药效,与室内毒力测定结果相反。结合表3毒力回归方程,计算得出3.2%阿维菌素和20%虫酰肼处理组在施药72 h的虫口减退率与其室内毒力测定的LC90浓度处理试虫死亡率较为接近,3.2%阿维菌素和20%虫酰肼的室内毒力测定结果与盆栽药效试验药效测定结果一致,因此在后继的田间药效试验中选用3.2%阿维菌素和20%虫酰肼作为供试药剂。

2.3 田间药效试验

3.2%阿维菌素、20%虫酰肼、田间药效试验药剂浓度为2种药剂的95%致死浓度,分别为88.68 mg/L、25.06 mg/L。田间药效试验结果见表5,3.2%阿维菌素在药后3天虫口减退率和防治效果达到最高,分别为96.12%、94.95%,20%虫酰肼在药后4天虫口减退率和防治效果达到最高,分别为94.74%、92.26%,2种药剂在施药后4天防治效果均达到90%以上,在药后8天依然能达到70.76%、67.84%,显示了良好的持效性。3.2%阿维菌素比20%虫酰肼更早达到最高虫口减退率和防治效果,但2种药剂处理组的虫口减退率和防治效果在各个时间段均差异不显著,药效基本相当,因此在实际生产对甘薯小象甲的防治中可以两种药剂交替使用以免甘薯小象甲抗药性的产生。

表5 3.2%阿维菌素和20%虫酰肼的田间药效试验

3 讨论与结论

广东湛江夏季高温多雨、春秋炎热干燥的气候特征,加速了甘薯小象甲的繁衍,幼虫的隐秘性和成虫夜间活动习性以及常用高毒力、高残留化学农药的禁用,使农业生产中对甘薯小象甲的防治存在很大困难。本研究从12种药剂种筛选出了3.2%阿维菌素和20%虫酰肼阿维菌素作为湛江等热带地区防治甘薯小象甲的主要药剂,其中阿维菌素的是一种抗生素类广谱性高效杀虫杀螨剂,具有胃毒和触杀作用,与甲氨基阿维菌素苯甲酸盐属同系列抗生素类药剂,具有相同的活性基团、作用靶标[23-24],王容燕等[17]筛选发现甲氨基阿维菌素苯甲酸盐对甘薯小象甲毒力作用最强,证明阿维菌素及其同系列抗生素类药剂确实对甘薯小象甲具有较强的毒力作用,与本研究结果一致。虫酰肼是一种非甾族昆虫生长调节剂[25],作用于昆虫蜕皮激素受体[26],阻碍神经和肌肉上钾通道的传导,产生神经中毒作用[27],常用于鳞翅目害虫的防治,但是赵艺等[28]研究发现用虫酰肼处理锈色粒肩天牛会导致谷胱甘肽-S-转移酶活性升高,而谷胱甘肽-S-转移酶是昆虫体内重要的解毒酶[29],是昆虫对杀虫剂产生抗性的重要因素[30],这也证明了虫酰肼确实对鞘翅目害虫也具有杀虫活性。本研究中20%虫酰肼24 h对甘薯小象甲成虫浸渍法毒力测定的LC50为40.11 mg/L,杀虫活性也远远高于武海斌[31]等报道的20%虫酰肼对愈纹萤叶甲成虫的浸叶法毒力测定LC50为262.31 mg/L,这可能是毒力测定方法的差异或不同害虫对虫酰肼的抗性不同造成的。目前,国内外尚无报道虫酰肼对甘薯小象甲成虫的防治效果,这可能是热带地区甘薯小象甲种群的差异性,造成了药剂筛选结果的差异,也证明了在热带地区进行药剂筛选防治有害生物的必要性。

综上所述,本研究从12种药剂中筛选出2种对甘薯小象甲成虫具有优良防治效果的药剂,3.2%阿维菌素乳油和20%虫酰肼悬浮剂对甘薯小象甲成虫盆栽药效试验72 h防治效果分别为97.78%和91.59%,田间药效试验4天后防治效果分别达到了91.01%和92.26%,8天后依然能达到70.76%,67.84%,表现出了良好的防治效果和持效性,适合在湛江等热带地区作为田间防治甘薯小象甲成虫的主要药剂。然而阿维菌素和虫酰肼主要具有触杀和胃毒作用,对于在甘薯内部甘薯小象甲幼虫及卵的防治效果不佳,因此选择适当施药时间和施药方法提高防治效果,以及筛选具有内吸性的药剂进行混配成为下一步的研究重点,并且在防治中还要统筹防治效果和防治成本合理选择药剂,将害虫维持在经济阈值以下。

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