14种杀虫剂对西兰花小菜蛾的室内毒力测定及田间防效

田晓曦,赵斌荣,景亮亮,柴军发,张红艳,贾彦霞,洪 波

(宁夏大学 农学院,中国宁夏 银川 750021)

小菜蛾(Plutella xylostella)属鳞翅目(Lepidop- tera)菜蛾科(Plutellidae),是目前世界上发生最为严重的十字花科蔬菜害虫,在所有栽培十字花科蔬菜的国家和地区都有发生为害的记录,被认为是分布最广泛的鳞翅目昆虫,其寄主多达40余种[1]。小菜蛾为害时间长,易躲避敌害,生活周期短,繁殖能力强,世代重叠严重,能以各种虫态越冬,生态适应性及抗药性强,主要以幼虫在十字花科作物的整个生育期为害叶片,其为害大大降低了十字花科作物的品质和产量。据统计,小菜蛾危害严重时可造成90%以上的蔬菜产量损失,在危害较轻的年份,蔬菜产量损失也达10%～20%[2]。当前,小菜蛾的防治主要依靠化学药剂[3]。化学杀虫剂是害虫防治中最常用的、经济可行的治理措施,但由于缺乏针对性的用药指导,田间管理中存在重复过量施药,长期、连续使用同一类杀虫剂,甚至同一种杀虫剂的情况,出现了农药对非靶标生物的毒性、农药残留的超标、有害生物抗药性增长以及有害生物再猖獗等现象。此外,农药的不合理使用还会导致日益严峻的生态及环境问题[4]。面对这些情况,亟需开展常用化学药剂对小菜蛾毒力的相关研究,以指导杀虫剂的规范、有效应用。

西兰花(Brassica oleracea L.var.italic Planch.)属于十字花科芸苔属甘蓝的一个变种,素有“蔬菜皇冠”之称,口感清爽且营养丰富[5～6]。西兰花在中国西北地区种植时间长,种植面积较大,产品质量优良,生产效益高,是当地的特色作物[7]。宁夏地区的西兰花种植主要在宁夏固原等地,其他市县亦有少量种植,全区种植面积在1 066.7 hm2以上。中国各地小菜蛾的发生时间从南到北逐渐向后推移,并且由于环境气候的差异,每年小菜蛾的发生都存在1～2个峰值,北方地区小菜蛾的年发生量在6代左右,在小菜蛾周年发生的地区,每年发生量超过10代[8]。在银川北部西兰花种植区,小菜蛾的高峰期幼虫百株虫量可达4 104头(未发表数据),远超其防治指标。本研究以银川地区危害西兰花的小菜蛾为研究对象,选择14种杀虫剂,通过室内毒力测定,筛选出合适杀虫剂进行田间药效试验,以期为西兰花小菜蛾的科学防治提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 供试虫源

小菜蛾采自银川市贺兰县洪广镇西兰花种植区,室内饲养至F1代后,选取大小一致的3龄幼虫作为供试虫源。

1.2 供试杀虫剂

供试杀虫剂均为市售商品制剂,包括:5%高效氯氟氰菊酯微乳剂(micro emulsion,ME,北京中保绿农科技集团有限公司);60 g/L乙基多杀菌素悬浮剂(suspension concentrate,SC,美国陶氏益农公司);200 g/L氯虫苯甲酰胺悬浮剂(SC,美国富美实公司);10%溴氰虫酰胺可分散油悬浮剂(oil dispersion,OD,美国杜邦公司);10%四氯虫酰胺悬浮剂(SC,沈阳科创化学品有限公司);1.8%阿维菌素乳油(emulsifiable concentrate,EC,北京中保绿农科技集团有限公司);150 g/L茚虫威乳油(EC,美国杜邦公司);10%虫螨腈悬浮剂(SC,德国巴斯夫公司);10.5%三氟甲吡醚乳油(EC,日本住友商事株式会社);8 000 IU/μL苏云金杆菌悬浮剂(SC,山东慧邦生物科技有限公司);20%虫酰肼悬浮剂(SC,山西奇星农药有限公司);5%氟啶脲乳油(EC,宁波石原金牛农业科技有限公司);5%甲氨基阿维菌素苯甲酸盐乳油(简称甲维盐,EC,江苏辉丰生物农业股份有限公司);15%唑虫酰胺悬浮剂(SC,青岛海利尔集团股份有限公司)。室内毒力测定及田间药效试验的对照(CK)均为清水。

1.3 试验地概况

试验地设在宁夏银川市贺兰县王田八队西兰花种植基地。西兰花品种为“耐寒优秀”,于2020年6月份栽植,双行高垄栽培,行间距为1.0 m±0.2 m,株距0.3 m,灌溉模式为滴灌。试验地地势平坦,管理水平较高。

1.4 方法

1.4.1 室内毒力测定方法

采用改良的浸渍法[9]进行毒力测定。根据预实验,将各供试杀虫剂设定为7个质量浓度梯度,14种杀虫剂的质量浓度梯度设置见表1(有效成分,苏云金杆菌为μL/L)。

表1 14种供试杀虫剂的浓度梯度Table 1 Concentration gradient of 14 pesticides

将新鲜的西兰花叶片去除主脉后,用打孔器打成直径10 mm的圆片,将其浸入不同质量浓度的药液中30 s,取出晾干后放入24孔板内。将田间采集的小菜蛾在室内饲养至F1代,选取大小一致的3龄幼虫接入放置好叶片的24孔板内,每个处理30头,重复3次,共计90头。给放置好叶片和幼虫的24孔板盖上消毒的卫生纸,并扣好盖板,放入人工气候箱中,设定温度(25±0.5)℃,光照周期16 h光照∶8 h黑暗,相对湿度60%,48 h后检查各处理组死亡的虫数。

1.4.2 田间药效试验设计与施药方法

根据室内毒力测定结果,选用5%甲维盐EC、10%虫螨腈SC、10%溴氰虫酰胺OD、8 000 IU/μL苏云金杆菌SC、10.5%三氟甲吡醚EC等毒力较高的5种杀虫剂进行田间药效试验。试验时每种杀虫剂均设3个处理剂量,具体设置:10%溴氰虫酰胺 OD 为 20.0 mg/L、24.0 mg/L、28.0 mg/L;10%虫螨腈 SC 为 66.0 mg/L、100.0 mg/L、134.0 mg/L;10.5%三氟甲吡醚EC为105.0 mg/L、126.0 mg/L、147.0 mg/L;5%甲维盐EC为3.0 mg/L、4.5 mg/L、6.0mg/L;8000IU/μL苏云金杆菌SC为1000.0μL/L、1 250.0 μL/L、1 500.0 μL/L。对照(CK)喷施清水。每个处理设3个重复,每小区面积为66.7 m2,每个小区为1个重复,小区随机区组排列。使用山东卫士WS-18D型电动背负式喷雾器进行叶面喷雾。为防止药液漂移,每个处理之间隔行施药,供试杀虫剂采用两次稀释法,施药量为750 L/hm2。

1.4.3 田间调查方法及药害观察

参考《农药田间药效试验准则》(GB/T 17980.13—2000)[10]的调查方法并稍作调整。每小区随机调查5个取样点,每个取样点调查相邻的3株西兰花,实施定点定株调查,分别记录施药前以及施药后 1 d、3 d、5 d、7 d、10 d、14 d 每株上的小菜蛾幼虫数量。观察各处理西兰花的生长情况,记录有无药害发生及药害发生程度。药害程度按《农药对作物安全性评价准则》(NY/T 1965.1—2010)[11]记录。

1.5 数据统计分析

室内毒力测定数据采用DPS软件进行统计分析,计算毒力回归方程、致死中浓度(median lethal concentration,LC50)、卡方值以及95%置信区间。田间药效试验根据调查结果计算虫口减退率及防效,并在DPS软件上采用邓肯氏新复极差法(Duncan’s new multiple range test,DMRT)对各处理的防治效果进行差异显著性分析。计算公式如下:虫口减退率=[(施药前活虫数-施药后活虫数)/施药前活虫数]×100%;防效=[(处理区虫口减退率-对照区虫口减退率)/(1-对照区虫口减退率)]×100%。

2 结果与分析

2.1 14种杀虫剂对小菜蛾的室内毒力

14种供试杀虫剂对小菜蛾的48 h室内毒力测定结果见表2。在供试杀虫剂中,20%虫酰肼SC对小菜蛾的毒力最低,LC50为1 693.72 mg/L,以其LC50为基数,计算其他杀虫剂的相对毒力。结果表明:5%甲维盐EC对小菜蛾的相对毒力最高,其相对毒力指数为1 104.63,其次为10%虫螨腈SC和1.8%阿维菌素EC,其相对毒力指数分别为153.96和152.91;10%溴氰虫酰胺OD、8 000 IU/μL苏云金杆菌SC、10%四氯虫酰胺SC和10.5%三氟甲吡醚EC等4种杀虫剂的毒力相对较低,相对毒力指数在33.65～49.17;其余7种杀虫剂的毒力较差,相对毒力指数为1.00～22.66。总的来讲,14种杀虫剂对小菜蛾的室内生物活性由高到低的顺序为:甲维盐＞虫螨腈＞阿维菌素＞溴氰虫酰胺＞苏云金杆菌＞四氯虫酰胺＞三氟甲吡醚＞高效氯氟氰菊酯＞氯虫苯甲酰胺＞唑虫酰胺＞茚虫威＞乙基多杀菌素＞氟啶脲＞虫酰肼。

表2 14种杀虫剂对小菜蛾的室内毒力(48 h)Table 2 Toxicities of 14 pesticides against P.xylostella(48 h)

根据室内生物活性顺序,选用对小菜蛾毒力较高的5种杀虫剂(5%甲维盐EC、10%虫螨腈SC、10%溴氰虫酰胺OD、8 000 IU/μL苏云金杆菌SC、10.5%三氟甲吡醚EC)开展田间药效试验。

2.2 田间药效试验结果

5种供试杀虫剂的不同处理剂量对西兰花小菜蛾的田间药效试验结果见表3。

施药后1 d,在各供试杀虫剂的高剂量处理中,苏云金杆菌、三氟甲吡醚和甲维盐的防效最高,分别为69.13%、68.55%和68.44%,处理间差异不显著;在中剂量条件下,甲维盐的防效(64.33%)显著高于其他杀虫剂,三氟甲吡醚的防效居中,为59.89%;在低剂量处理条件下,甲维盐的防效为57.44%,仍显著高于其他杀虫剂。

施药后3 d,三氟甲吡醚各处理剂量的防效达到最高,高、中、低剂量的防效依次为90.63%、84.07%和76.15%,均显著高于其他处理;苏云金杆菌的防效次之,高、中、低剂量的防效依次为80.35%、72.97%和68.32%;其余各杀虫剂的防效均相对较低。

施药后5～7 d,三氟甲吡醚各处理剂量的防效仍为最高,高剂量防效大于80.00%,中剂量防效大于74.00%,低剂量防效大于69.00%,均显著高于其他处理。施药后10～14 d,5种供试杀虫剂各处理剂量的防效虽然都有明显下降,但仍以三氟甲吡醚各处理剂量的防效为最高,高剂量防效为79.26%和71.44%,中剂量防效为69.40%和62.28%,低剂量防效为58.27%和53.38%;而苏云金杆菌和虫螨腈各处理剂量的防效均较低,在施药后14 d,其防效均低于30%。

总体而言,从表3数据可知,各杀虫剂不同处理剂量均表现出施药后1 d的防效普遍相对较低,施药后3 d的防效均达到最高,其中以三氟甲吡醚的防效上升最快,各处理剂量的增幅达到22.08%～24.25%,其他杀虫剂的增幅则在2.76%～15.35%;施药后5～7 d,除甲维盐各处理剂量的防效略有上升外,其他杀虫剂不同处理剂量的防效均呈现下降趋势,其中以三氟甲吡醚各处理剂量的防效下降较为缓慢,7～14 d各剂量的降幅为9.10%～16.01%,而其他杀虫剂防效的降幅则在10.87%～56.91%,并且施药后14 d三氟甲吡醚的高剂量防效仍维持在71.44%,中剂量防效也有62.28%,表现出对小菜蛾较好的控制效果。上述分析表明,10.5%三氟甲吡醚EC为大田试验中持效期最长、综合防效最好的杀虫剂,在保障对小菜蛾田间防效和减少农药使用量的前提下,田间推荐商品用量为900 mL/hm2(有效成分为94.5 g/hm2)。

表3 5种杀虫剂对小菜蛾的田间药效试验Table 3 Field control efficacies of the 5 pesticides against P.xylostella

2.3 药害观察

药害观察结果显示,5种供试杀虫剂各剂量处理 1 d、3 d、5 d、7 d、10 d 和 14 d 后,对西兰花花球、叶等均无任何药害现象。

3 结论与讨论

作为世界上最难控制的害虫之一,小菜蛾是典型的r对策害虫。在20世纪30年代以前,小菜蛾并不是十字花科蔬菜的主要害虫,随着20世纪40年代后期广谱性杀虫剂的推广使用,小菜蛾的为害日益严重,在不少国家和地区上升为主要害虫,并严重影响十字花科蔬菜作物的产量[2]。虽然目前对于小菜蛾的防治在不同防治方法中均有多种选择,但化学药剂防治作为一种重要的植物保护措施有着不可替代的作用。现阶段,防治小菜蛾的农药主要有乙酰胆碱酯酶抑制剂、钠离子通道调控剂、鱼尼丁受体调节剂、γ-氨基丁酸门控氯离子通道拮抗剂、蜕皮激素受体激动剂、氯离子通道激动剂以及多种植物提取物和生物杀虫剂等四十余种[12～13]。同时,多种不同的新农药被应用到小菜蛾的防治上。随着杀虫剂大批量的使用,小菜蛾已对许多杀虫剂产生了严重的抗药性,而且其抗药性在不断上升,本试验中小菜蛾的抗性相较于敏感种群也有一定程度的增加[14～16]。

文中结果显示,在5种田间防效选用的杀虫剂中,除虫螨腈外,其余几种杀虫剂依然对小菜蛾有较好的防效,其中5%甲维盐EC对小菜蛾的毒力最高,其48 h的LC50为1.53 mg/L。试验期间,各处理均表现出施药后1 d的防效普遍相对较低,施药后3 d的防效达到最高,其中,施药后1～14 d的综合防效以三氟甲吡醚表现最好。三氟甲吡醚又称啶虫丙醚,是日本住友化学株式会社研发的新型杀虫剂[17],具有独特的化学结构和杀虫机理,主要用于防治鳞翅目和缨翅目害虫,如小菜蛾、斜纹夜蛾、棉铃虫、甜菜夜蛾、棕榈蓟马、烟蓟马等[18]。田间试验结果显示:施药后1～3 d,三氟甲吡醚各处理剂量防效的增幅显著高于其他杀虫剂;施药后5～7 d,除甲维盐各处理剂量的防效略有上升外,其余各处理的防效均呈现下降趋势,但三氟甲吡醚各处理剂量的防效下降较为缓慢;施药后7～14 d,三氟甲吡醚各剂量防效的降幅显著低于其他各处理,且施药后14 d其高、中剂量处理的防效分别为71.44%和62.28%,表现出对小菜蛾较好的控制效果,同时低剂量防效也依然维持在50%以上,而此时除溴氰虫酰胺的高剂量处理与甲维盐高、中剂量处理的防效高于50%外,其他杀虫剂的各处理均已经基本失去防治作用。综上所述,在本次试验中,10.5%三氟甲吡醚EC为大田试验中持效期最长、综合防效最好的杀虫剂,建议在西兰花小菜蛾防治中推广使用,在减少农药使用量和保障对小菜蛾田间防效的前提下,田间推荐商品用量为900 mL/hm2(有效成分为94.5 g/hm2)。

小菜蛾对杀虫剂具有多抗性和交互抗性[2],建议在防治中循环使用不同类型杀虫剂,比如:轮换使用新型杀虫剂三氟甲吡醚、大环内酯类双糖抗生素甲维盐、细菌类生物杀虫剂苏云金杆菌及新型邻氨基苯甲酰胺类杀虫剂溴氰虫酰胺等,并通过调查小菜蛾的发生规律,确定适宜的施药时期,同时结合农业防治、物理防治等,保证小菜蛾对杀虫剂的敏感性。