三氟苯嘧啶和啶虫脒对褐飞虱的协同作用

2022-02-10 07:53李荣玉
江西农业大学学报 2022年1期
关键词:嘧啶飞虱抗性

吴 帅,石 宇,廖 逊,3,李 明,3,宋 梅,李荣玉,3*

(1.贵州大学 作物保护研究所,贵州 贵阳 550025;2.贵州大学 猕猴桃工程技术研究中心,贵州 贵阳 550025;3.贵州省山地农业病虫害重点实验室,贵州 贵阳 550025)

【研究意义】褐飞虱Nilaparvata lugens(Stål)属半翅目飞虱科(Hemiptera:Delphacidae),在亚洲很多国家和地区均有发生,是水稻的主要虫害之一,食性单一,只取食水稻进行生长繁殖[1-2]。具有较强的繁殖能力和迁移能力,容易爆发成灾,严重威胁水稻的安全生产[3]。目前,对褐飞虱的防治主要依赖化学药剂,大量化学杀虫剂的不合理使用导致褐飞虱抗药性迅速上升,导致一些药剂开始失效[4-6]。杀虫剂抗药性会缩短药剂的使用寿命,对发现新的杀虫活性物质提出了挑战[7]。杀虫剂混配是害虫延缓抗性有效措施,筛选高效的混配组合对褐飞虱的防控具有重要意义。【前人研究进展】噻嗪酮与异丙威以6∶19比例复配时,对褐飞虱增效作用显著,25%噻嗪酮·异丙威可湿性粉剂对褐飞虱也具有良好的防效[8];噻嗪酮和烯啶虫胺质量比为4∶1 时的悬浮剂和二甲苯乳油对褐飞虱3 龄若虫都具有增效作用[9];哒螨灵与吡虫啉质量比分别为1.5∶1、2∶1,哒螨灵与烯啶虫胺质量比为1.5∶1 时对褐飞虱4 龄若虫表现为增效作用[10];烯啶虫胺和阿维菌素以有效成分比为1∶4 混配时,对水稻田褐飞虱具有较好的防治效果[11];毒死蜱和吡蚜酮按3∶1 比例混配,对褐飞虱表现为增效作用[12];噻虫嗪和醚菊酯按有效成分1∶7 混配施用,用药7 d 后的防效显著高于2种单剂[13];噻虫胺与吡蚜酮以1∶2的比例复配,对褐飞虱具有显著增效作用,且30%噻虫·吡蚜酮SC 对褐飞虱低龄和高龄若虫都具有很好的防治效果,对水稻田天敌蜘蛛安全[14];氟啶虫胺腈和茚虫威复配比例为1∶1时,对褐飞虱三龄若虫具有显著增效作用[15]。因此三氟苯嘧啶相关复配药剂的开发对水稻害虫的防治有重要意义。【本研究切入点】三氟苯嘧啶作为在中国登记的新型高效的药剂,目前其相关的复配药剂的研究较少,三氟苯嘧啶相关复配药剂的开发对水稻害虫的防治有重要意义。【拟解决的关键问题】明确三氟苯嘧啶和啶虫脒及其复配药剂对褐飞虱田间种群的敏感性,为2 个药剂的合理使用提供参考,筛选出2个药剂的最佳复配比例,为水稻褐飞虱的有效防治和药剂的减量使用提供更好的途径。

1 材料与方法

1.1 供试虫源

室内敏感品系:于2016年8月份采自贵州省黄平县旧州镇,不接触任何药剂室内饲养至今。敏感性测定褐飞虱种群:于2019年9月份采集的贵州黄平、湄潭、惠水田间种群(高龄若虫),在室内不接触药剂饲养到下一代至3龄若虫。

1.2 供试药剂

啶虫脒原药(96.0%,山东申达作物科技有限公司);三氟苯嘧啶悬浮制剂(10%,美国杜邦公司);啶虫脒微乳剂(3%,山东一览科技有限公司)。

1.3 室内毒力测定

参照水稻褐飞虱毒力测定方法[16]取生长健康,长势一致,长约为10 cm 的水稻苗,15 株为1 组,清洗于阴凉处晾干备用。将供试药剂溶解于丙酮或蒸馏水中配制成一定浓度的母液,根据之前预实验结果,母液用0.05%triton X-100 水溶液稀释至5~7 个系列。将稻苗在药液中浸30 s 后取出晾干,以脱脂棉包住稻苗根部,底部浸水放入一次性塑料杯中,每杯接入15 头标准一致的3 龄中期若虫后用细纱布封口,每个处理重复3 次,以0.05% triton X-100 水溶液作为对照。接虫后放入温度为(28±1)℃,相对湿度为75%±5%,光周期为16L∶8D 的智能人工气候箱中培养。于4 d后检查死亡情况,用0号毛笔轻触虫体,完全不动者视为死亡。

1.4 组合最佳比例筛选

将三氟苯嘧啶和啶虫脒2个药剂的按有效成分1∶9、1∶5、1∶2、1∶1、2∶1、5∶1、9∶1 的比例复配进行毒力测定,计算每组复配药剂的共毒系数。采用Sun 等[17]共毒系数法计算共毒系数(co-toxicity coefficient,CTC)确定最佳配比,共毒系数大于120,为增效作用;共毒系数80~120,为相加作用;共毒系数小于80,为拮抗作用。

1.5 田间药效试验

试验在贵州省惠水县好花红镇进行,试验地常年种植茂优601 品种,种植方式为人工移栽。试验设置每667 m210%三氟苯嘧啶悬浮剂15 mL、3%啶虫脒EC 60 g、三氟苯嘧啶(有效成分1 g)和啶虫脒(有效成分0.5 g)组合,清水对照共4 个处理,每处理重复3 次,共12 个小区,各小区随机排列,小区面积30 m2。于8 月28 日褐飞虱若虫盛期采用3WBJ-16DZ 多功能静电喷雾器喷药,喷药时由水稻基部由下至上,保证褐飞虱主要栖息区域水稻茎基部的褐飞虱接触药剂,每667 m2药液量150 kg。施药前和施药后3 d、7 d,每小区平行跳跃法调查10 点,每点2 丛,共调查20 穴,使用桶拍法进行调查,用配盖的小桶,桶盖拍打离水面约30 cm 的水稻基部,每株水稻均匀拍打3 下,桶接拍的虫,查看桶里的褐飞虱数,计算虫口减退率以及防治效果(公式1、公式2),同时监测试验期间药剂对作物是否产生药害,记录药害的类型和危害程度。

田间防治效果计算公式:

1.6 数据处理

采用Excel 2010 和DPS(7.05)对数据进行处理,求出有效中浓度(LC50)值及95%置信区间、斜率、卡方值、自由度;采用Excel统计处理田间数据,并计算防效。抗性倍数计算参照张凯等[18]。

抗性倍数=褐飞虱田间种群的LC50值/褐飞虱敏感种群的LC50值 (3)

抗性水平分级标准[16]:抗性倍数为5 及以下为敏感,抗性倍数5~10 为低水平抗性,抗性倍数10~100为中等水平抗性,抗性倍数100以上为高水平抗性。

2 结果与分析

2.1 贵州三地褐飞虱种群对三氟苯嘧啶的敏感性测定

由表1 可知,贵州省惠水、黄平和湄潭3 个地区的褐飞虱褐飞虱种群对三氟苯嘧啶抗性倍数分别为4.00、2.44和8.00,惠水和黄平地区褐飞虱对三氟苯嘧啶处于敏感水平,而湄潭地区的褐飞虱种群对三氟苯嘧啶表现为低水平抗性。

表1 2019年贵州3个地区田间褐飞虱种群对三氟苯嘧啶的敏感性Tab.1 Resistance levels of N.lugens field populations to triflumezopyrim in three areas of Guizhou Province in 2019

2.2 贵州三地褐飞虱种群对啶虫脒的敏感性测定

由表2 可以看出贵州3 地田间褐飞虱种群对啶虫脒的敏感性有一定的差异,与敏感品系相比,惠水的田间褐飞虱种群对啶虫脒依然处于敏感的状态,其抗性倍数为3.87;而黄平和湄潭的田间褐飞虱已经对啶虫脒产生了低水平抗性,抗性倍数分别为9.84和6.17。

表2 2019年贵州3个地区田间褐飞虱种群对啶虫脒的敏感性Tab.2 Resistance levels of N.lugens field populations to acetamiprid in three areas of Guizhou Province in 2019

2.3 三氟苯嘧啶和啶虫脒组合的室内配比筛选

根据Sun 等[17]的共毒系数计算法,三氟苯嘧啶和啶虫脒组合7 个配比中(表3),只有A 配比的共毒系数为117.80,小于120,为相加作用,其余组合共毒系数均大于120,表现为增效作用,共毒系数范围在138.58~191.30,其中C、E 和G 配比的共毒系数较大,增效作用显著,而E 配比的LC50值较低,可作为最佳配比。

表3 三氟苯嘧啶和啶虫脒对褐飞虱3龄若虫的联合毒力测定结果Tab.3 Combined toxicity of triflumezopyrim and acetamiprid to the 3rd instar nymphs of N.lugens

2.4 田间防治效果

在室内复配联合毒力测定的基础上,选择增效作用好的最佳配比(三氟苯嘧啶∶啶虫脒2∶1)进行田间试验,2 个单剂和组合对褐飞虱的防治效果见表4。药后3 d,三氟苯嘧啶·啶虫脒(2∶1)对褐飞虱的防治效果为96.11%,显著高于啶虫脒和啶虫脒单剂的防效,表现出较好的速效性,三氟苯嘧啶单剂(86.86%)的防效显著高于啶虫脒单剂(60.04%)。用药7 d 后,三氟苯嘧啶·啶虫脒(2∶1)和三氟苯嘧啶对褐飞虱的防治效果分别达到96.99%和95.46%,都显著高于啶虫脒单剂对褐飞虱的防效(72.43%),而三氟苯嘧啶·啶虫脒(2∶1)和三氟苯嘧啶在7 d 后都有较高的防效,防效都在95%以上,没有显著性差异。

表4 三氟苯嘧啶和啶虫脒的复配对褐飞虱的防治效果Tab.4 Field control effects of N.lugens after used of mixed agentia of trifluorobenzidine with acetamiprid

3 讨论与结论

本研究采用稻苗浸渍法测定了贵州惠水、黄平和湄潭3 个地区褐飞虱种群对三氟苯嘧啶和啶虫脒的敏感性。惠水、黄平和湄潭3 个地区褐飞虱种群对三氟苯嘧啶的抗性倍数分别为4.00、2.44 和8.00,湄潭地区的褐飞虱种群对于三氟苯嘧啶产生了低水平抗性,Liao 等[21]测定了中国不同地区褐飞虱种群对三氟苯嘧啶的敏感性,其中个别地区的褐飞虱种群对三氟苯嘧啶也产生了低水平抗性,大部分地区褐飞虱种群对三氟苯嘧啶仍处于敏感水平;同样贵州3 个地区褐飞虱种群对啶虫脒的抗性倍数分别为3.87、9.84 和6.17,部分地区的褐飞虱种群对啶虫脒也存在低水平抗性。李荣玉等[22]测定了2013—2015 年贵州褐飞虱种群对啶虫脒的抗性,贵州3 个地区褐飞虱种群对啶虫脒处于敏感状态,文中测定的2019 年黄平和湄潭地区褐飞虱种群对啶虫脒达到了低水平抗性,黄平褐飞虱种群2015—2019 年对啶虫脒的抗性水平升高;张小磊等[23]发现湖北稻区褐飞虱种群对啶虫脒处于低水平抗性,与本研究结果相近。监测结果表明贵州褐飞虱种群对三氟苯嘧啶和啶虫脒敏感性较高,2 种药剂均能较好防治褐飞虱。

在杀虫剂抗性管理中,农药的轮换和混合使用是延缓抗药性的有效措施。轮换使用通常能延缓抗药性,然而这种方法一次施用并不一定能很好的消灭已经产生抗性的害虫。从理论上讲,一种二元混配的药剂能够使那些在一种杀虫剂下存活的害虫被另一种药剂杀死[24]。笔者在测定三氟苯嘧啶和啶虫脒单剂对褐飞虱毒力的基础上,研究了三氟苯嘧啶和啶虫脒对褐飞虱的联合作用。结果显示,三氟苯嘧啶与啶虫脒的配比除了1∶1比例表现为相加作用外,其余配比均表现为增效作用。其中三氟苯嘧啶∶啶虫脒为1∶5和2∶1时,共毒系数较高,分别为198.45和189.01,LC50值分别为1.79 mg/L和0.39 mg/L,2∶1 配比对褐飞虱的毒力高,与1∶5 配比相比可降低农药的用量,所以选择三氟苯嘧啶∶啶虫脒(2∶1)作为最佳配比进行田间试验验证。田间试验结果表明,组合药剂在施药3 d 和7 d 后防效分别为97.10%和96.99%。

三氟苯嘧啶是杜邦(陶氏杜邦)研发的新型介离子类或两性离子类杀虫剂(mesoionic insecticides;zwitterionic insecticides),亦为新型嘧啶酮类化合物。三氟苯嘧啶作用于烟碱乙酰胆碱受体,但其作用机理不同于现有的新烟碱类杀虫剂[25]。10%三氟苯嘧啶悬浮剂不管用常规喷雾器喷雾,还是无人机喷雾对水稻褐飞虱都具有良好的防效[26],诸茂龙等[27]研究表明10%三氟苯嘧啶悬浮剂对褐飞虱具有极好的速效性和持效性;10.6 g/L 三氟苯嘧啶悬浮剂对水稻褐飞虱、白背飞虱防治效果均较好[28],19%三氟苯嘧啶氯虫苯甲酰胺悬浮剂对水稻稻飞虱、水稻螟虫和稻纵卷叶螟具有良好的防效[29],10%三氟苯嘧啶悬浮剂对水稻田内天敌蜘蛛安全[30]。三氟苯嘧啶与溴虫酰胺等药剂的复配制剂对水稻田害虫有良好的防效[31],因此,三氟苯嘧啶相关复配药剂的开发,对水稻害虫的防治具有重要意义。

致谢:贵州大学自然科学专项(特岗)科研基金项目[贵大特岗合字(2019)15号]同时对本研究给予了资助,谨致谢意!

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