符 伟,张才建,瞿玉国,唐 涛,王 培,马明勇,李有志
(1.湖南省农业科学院植物保护研究所,湖南 长沙 410125;2. 古丈县农业农村局,湖南 古丈 416300;3. 湖南农业大学植物保护学院,湖南 长沙 410128)
草地贪夜蛾[Spodoptera frugiperda(J. E. Smith)]起源于美洲热带和亚热带地区,是联合国粮农组织全球预警的重大迁飞性农业害虫之一[1]。该害虫可分为玉米型和水稻型,前者主要为害玉米、高粱、棉花等作物,而后者主要为害水稻和牧草[2]。玉米作为我国种植面积最大的粮食作物,其常年种植面积在4 000万hm2以上,年总产量超过2.5亿t[3],对于确保粮食安全至关重要。草地贪夜蛾于2019年1月入侵我国云南[4];同年5月,在湖南省永州、岳阳和长沙地区均发现草地贪夜蛾的侵入和危害情况[5]。如今,草地贪夜蛾已成为制约玉米生产的不利因素之一。
化学农药是短期内控制草地贪夜蛾暴发为害的主要方法和应急手段。然而,长期单一使用化学药剂易出现草地贪夜蛾抗药性上升的风险[6]。草地贪夜蛾具有多食性、高繁殖力和迁飞能力强等生物学特性,极有利于抗性基因的扩散。因此,加强抗药性监测并提出合理的抗性治理策略,对于草地贪夜蛾的有效防控尤为重要[7]。
生物农药与化学农药联合使用不仅具有减量增效的作用[8],还可为化学农药的抗性治理提供了可行的策略。为此,选择防治草地贪夜蛾的主流化学农药(氯虫苯甲酰胺)与生物农药(甲氨基阿维菌素苯甲酸盐,简称甲维盐)作为供试药剂,于室内利用浸虫法测定了氯虫苯甲酰胺和甲维盐及其不同质量比的组合物对草地贪夜蛾幼虫的联合毒力,筛选出具有增效作用的组合物,并通过田间小区试验验证了氯虫苯甲酰胺减量与甲维盐联用对草地贪夜蛾的防治效果,旨在为科学混用氯虫苯甲酰胺和甲维盐防治玉米草地贪夜提供理论和实践依据,从而达到减少化学农药使用量以及延缓抗药性的产生和发展的目的。
1.1.1 供试药剂及药械 供试药剂主要有95.3%氯虫苯甲酰胺原药(美国富美实公司)、90%甲维盐原药(南京红太阳股份有限公司)、5%氯虫苯甲酰胺悬浮剂(美国富美实公司)、5%甲维盐微乳剂(海南博士威农用化学有限公司)。供试药械为背负式电动压缩喷雾器(福老大牌 3WBD-16HBA 型),工作压为 0.2~0.4 MPa,单弯喷头(浙江台州市路桥福达喷雾器厂)。
1.1.2 供试昆虫 草地贪夜蛾相对敏感种群:2019年5月采自湖南省江华瑶族自治县白芒营镇玉米田的草地贪夜蛾高龄幼虫和蛹,经室内连续继代饲养而得到;以新鲜玉米叶片为饲料,饲养温度为28±1℃,相对湿度为70%~80%,光周期L∶D=14 h∶10 h。选择个体大小和发育一致、健康的2龄幼虫用于室内毒力测定。
1.2.1 室内毒力测定 采用浸虫法测定,具体操作步骤如下:(1)分别将氯虫苯甲酰胺和甲维盐原药用丙酮溶解并稀释配置成母液,并根据预备试验结果将适量的母液用含有0.1% Triton-100的水溶液梯度稀释成一系列试验浓度;(2)将供试幼虫浸渍15 s后,取出并用滤纸吸除幼虫体表残留的药液;(3)将试虫转移至置有新鲜的玉米叶片的12孔细胞培养板内饲养,每板接入10头,每个浓度40头;(4)及时补充新鲜的玉米叶片,待72 h后记录幼虫死亡数。
1.2.2 田间药效试验 试验于2021年6月28日至7月12日在湖南江华瑶族自治县白芒营镇东塘村玉米地进行。供试玉米品种为正大999。试验前及试验过程中玉米栽培及管理条件符合当地的农业实践管理,且均未喷施任何杀虫剂。
根据室内毒力测定结果,选择2个单剂及其3个增效组合进行田间药效试验。试验共设6个处理 ,处理1~5分别用5%氯虫苯甲酰胺悬浮剂60 mL/667m2(制剂用量,下同)、5%甲维盐微乳剂20 mL/667m2、5%氯虫苯甲酰胺悬浮剂+5%甲维盐微乳剂48+5 mL/667m2(氯虫苯甲酰胺与甲维盐质量比约为10∶1)、5%氯虫苯甲酰胺悬浮剂+5%甲维盐微乳剂40+5.5 mL/667m2(氯虫苯甲酰胺与甲维盐质量比约为7∶1)、5%氯虫苯甲酰胺悬浮+5%甲维盐微乳剂24+8 mL/667m2(氯虫苯甲酰胺与甲维盐质量比为3∶1)对水45 L/667m2采用背负式电动喷雾器对茎叶均匀喷雾;处理6为空白对照,不施用杀虫剂,采用背负式电动喷雾器喷施等量清水。每处理重复4次,随机区组排列,小区面积50 m2。
6月28日施药时,田间正值草地贪夜蛾低龄幼虫盛发期、玉米处于喇叭口期且长势均匀一致。施药时多云,施药当天及药后3 d均无降雨。药前及药后1、3、7、14 d ,每个小区采用“W型”五点取样法,每点调查10株玉米,共计查50株玉米,记录草地贪夜蛾幼虫活虫数,同时观察小区玉米生长及药害发生情况。
1.2.3 数据处理 (1)室内毒力测定。以供试药剂浓度(mg/L)的对数值为自变量(x),以校正死亡率的机率值为因变量(y),分别建立毒力回归方程式;采用DPS软件计算单剂及各配比混剂的LC50、95%置信限。参照NY/T 1154.7—2006并采用孙云沛法计算混剂的共毒系数(cotoxicity coefficient,CTC),以此评价其联合毒力。CTC值的计算公式如下:
其中,CTC≥120,表现为增效作用;80<CTC<120,表现为相加作用;CTC≤80,表现为拮抗作用。
(2)田间药效试验。按照公式(2)和(3)计算虫口减退率和防治效果,采用DPS软件处理试验数据,使用Tukey 法进行差异显著性分析。
由表1可知,氯虫苯甲酰胺和甲维盐对草地贪夜蛾都有较好的抑制作用。甲维盐对草地贪夜蛾的毒力较高,LC50为0.226 mg/L,而氯虫苯甲酰胺对草地贪夜蛾的毒力偏低,LC50为8.075 mg/L。
表1 氯虫苯甲酰胺与甲维盐对玉米草地贪夜蛾的室内毒力测定
由表2可知,氯虫苯甲酰胺与甲维盐以不同质量比组合后对草地贪夜蛾2龄幼虫的毒力不同。其中,氯虫苯甲酰胺和甲维盐质量比 13∶1和3∶1时,共毒系数CTC值分别为101和112,均表现为相加作用。其余3种质量比的混配组合CTC值均大于120,表现为增效作用;而质量比7∶1时的增效作用最佳,CTC值为136。
表2 氯虫苯甲酰胺与甲维盐混剂组合对玉米草地贪夜蛾的毒力测定
由表3可知,药后1~14 d,试验剂量下的化学农药(氯虫苯甲酰胺)、生物农药(甲维盐)单用或者两者联合使用对草地贪夜蛾均有较好的控制效果,且供试药剂均对玉米生长无不良影响。药后1 d,处理3~4对草地贪夜蛾的防治效果高达88.74%~89.89%,略低于处理1(90.97%);处理5的防治效果为83.76%,显著低于处理1,但远高于处理2(46.40%)。药后3 d,氯虫苯甲酰胺减量与甲维盐混用后各处理对草地贪夜蛾的防治效果较药后1 d显著上升,高达93.93%~96.57%;与处理1(94.44%)均无显著性差异,但明显优于处理2(85.88%)。药后7 d,处理4对草地贪夜蛾的防治效果最佳(98.10%),略好于混用处理5(95.86%),显著优于处理3(95.23%)、处理1(94.39%)和处理2(86.32%)。药后14 d,处理3~5对草地贪夜蛾的防治效果较药后7 d出现大幅度下降,但均维持在84%及以上,与处理1(83.29%)相当,但显著优于处理2(76.99%)。
表3 氯虫苯甲酰胺减量与甲维盐联用对草地贪夜蛾的田间防治效果
试验结果显示,氯虫苯甲酰胺与甲维盐复配剂以7∶1的质量比对草地贪夜蛾2龄幼虫具有最高的增效作用,其共毒系数为136%;氯虫苯甲酰胺悬浮剂与5%甲维盐微乳剂现混现用时,以40+5.5 mL/667m2处理对草地贪夜蛾的防治效果最佳,药后1~14 d的防治效果高达87.43%~98.10%。
美洲国家利用化学农药防控草地贪夜蛾的历史悠久,因此在长期的选择压下,草地贪夜蛾已对有机磷类、拟除虫菊酯类、氨基甲酸酯类等多种化学农药产生了不同程度的抗药性[9-11]。甲维盐是一种新型大环内酯抗生素类生物农药,具有广谱、高效、低毒、低残留等优点,对鳞翅目害虫具有良好的杀虫效果。因为甲维盐性价比高,已成为草地贪夜蛾应急防控的首选药剂。但是,甲维盐速效性比较差,而且单一重复使用,也存在抗药性问题[12]。氯虫苯甲酰胺属于双酰胺类杀虫剂,主要通过与害虫肌肉细胞的鱼尼丁受体结合,导致受体通道非正常时间开放,使害虫钙离子从钙库中无限制地释放到细胞质中,致使害虫瘫痪死亡。为此,氯虫苯甲酰胺在草地贪夜蛾防治中具有很大的应用潜力。已有研究表明,室内利用氯虫苯甲酰胺对草地贪夜蛾进行连续继代筛选后,获得了较高抗性的品系[13]。这说明若长期用该药剂防控草地贪夜蛾,亦可能存在抗性风险。
选择不同作用机制的农药交替使用防治草地贪夜蛾,不仅可以延长杀虫剂的使用寿命,延缓抗药性的形成,还能提高草地贪夜蛾对杀虫剂的敏感性,并避免出现交互抗性[7]。如今,化学农药与生物农药联合使用已逐渐成为害虫抗性治理研究的重要方向。笔者的试验结果表明,化学农药(氯虫苯甲酰胺)和生物农药(甲维盐)联合使用防控草地贪夜蛾,可兼顾速效性和持效性。在试验设计的减量方案中,氯虫苯甲酰胺减量33.3%与甲维盐联用处理较为经济有效,可推荐应用于玉米生产中草地贪夜蛾的防治。
综上所述,氯虫苯甲酰胺和甲维盐均可有效控制草地贪夜蛾,而两者通过增效组合的复配联用,具有优势互补的特点,不仅可延缓杀虫剂抗性的产生,延长其持效期,还可提高对草地贪夜蛾的田间防治效果。