8种生物农药对苜蓿叶象甲的室内毒力测定及田间防效

刘 慧, 金富强, 刘亚朋, 黄嵘峥, 韩小强*, 马春晖*

(1.石河子大学动物科技学院， 新疆 石河子 832003； 2.石河子大学生命科学学院， 新疆 石河子 832003；3.石河子大学农学院， 新疆 石河子 832003)

紫花苜蓿(MedicagosativaL.)是豆科苜蓿属多年生草本植物，是奶牛等草食动物的重要优质饲草，在我国有两千多年的栽培历史。紫花苜蓿具有很高的营养价值，富含蛋白质、细胞溶质以及矿物质和维生素[1]，适口性好，可适应恶劣的生态环境，具有稳定的生产力，被冠以“牧草之王”的称号[2-3]。作为营养物质含量丰富的优质牧草，紫花苜蓿同样也被植食性昆虫所喜食。据报道，美国苜蓿田至少有1 000种节肢动物，其中有100～150种能造成危害[1]。我国北方苜蓿害虫达到110多种，蚜虫、籽蜂、芫菁、蓟马、叶象甲是主要的为害种类[4]。苜蓿叶象甲(HyperaposticaGyllenhal)作为苜蓿主要害虫，对苜蓿生产造成严重的损失[1,5-6]。

苜蓿叶象甲属鞘翅目(Coleptera)象甲科(Curculionidae)，喜食紫花苜蓿，是苜蓿最主要的经济害虫，也取食三叶草、草木樨等豆科植物[1,7-8]。据报道，苜蓿叶象甲在我国主要分布于新疆、内蒙古和甘肃等地[9]，给苜蓿产业带来毁灭性灾难[10-11]。苜蓿叶象甲的幼虫和成虫均能对苜蓿造成危害，且存在世代重叠，会出现多种虫态同时危害苜蓿的现象，导致苜蓿生长受阻、成熟延迟、产量下降，同时降低苜蓿与其他杂草的竞争力，严重时还会导致苜蓿植株干枯，不开花，乃至枯死[1]。此外，苜蓿叶象甲还能造成苜蓿粗蛋白和干物质消化率的降低，影响苜蓿品质[12-13]。

针对苜蓿叶象甲的危害，目前的防治措施主要有以下3种(1)苜蓿与禾本科牧草进行间作/轮作或加强田间管理等农业措施来减少苜蓿叶象甲幼虫总数[14-15]；(2)引进天敌通过生物防治手段控制苜蓿叶象甲[1,6,16]；(3)使用农药防治苜蓿叶象甲，该法具有较好的速效性与持效性，是目前防治苜蓿叶象甲的主要方法[17-18]。在实际生产中，化学药剂是防治苜蓿害虫的首要选择，如拟除虫菊酯类和烟碱类等化学杀虫剂常用于苜蓿田害虫的防治[19]。但是，我国目前还没有登记在苜蓿田的杀虫剂，对苜蓿田虫害的防治带来了极大的影响。苜蓿田化学杀虫剂的使用对包括传粉昆虫和天敌昆虫在内的非靶标生物有不利影响[6]，再加上相关残留限量和施药安全间隔期等标准尚未建立，存在较大风险。因此，开展苜蓿叶象甲的绿色防控，是保障紫花苜蓿绿色生产及提高畜产品产量和品质的重要前提。本研究选择7种生物源杀虫剂和1种昆虫生长调节剂，通过室内毒力测定研究各药剂对苜蓿叶象甲的毒力，进而选取对苜蓿叶象甲具有显著毒力的杀虫剂进行田间药效试验，以期为苜蓿叶象甲的绿色防控提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 供试昆虫

供试苜蓿叶象甲幼虫采集于石河子大学教学实验场四连苜蓿田，室内毒力测定时，选取活力均匀一致苜蓿叶象甲2—3龄幼虫。

1.2 供试杀虫剂

供试农药及类型见表1。

表1 供试杀虫剂Table 1 Tested insecticide

1.3 试验地概况

田间药效试验设在石河子大学教学实验场四连苜蓿田，苜蓿品种为‘中苜1号’，生长期第3年，苜蓿叶象甲偏重发生。灌溉模式为滴灌，试验地地势平坦，管理水平较高。

1.4 试验方法

1.4.1室内毒力测定 采用浸渍法进行毒力测定，根据预试验，将各供试杀虫剂设定为5个浓度梯度，8种杀虫剂的浓度梯度设置见表2。以清水处理作为空白对照。

表2 8种供试杀虫剂的浓度梯度Table 2 Test concentrations of biopesticides

药液配制：准确量取各药剂，用自来水配制所需药液。每个药剂设置5个梯度浓度，每个浓度3个重复，每个重复处理15头苜蓿叶象甲幼虫。采用浸虫法测定供试药剂对苜蓿叶象甲幼虫的毒力。

试虫处理：药剂配制后，将试虫在药液浸渍10 s，用吸水纸吸去多余的药液，然后将试虫转移到新鲜苜蓿叶片中饲养。

死虫数统计：统计药后48 h的死虫数，根据公式(1)和(2)计算死亡率和校正死亡率，计算结果均保留到小数点后两位。

(1)

(2)

1.4.2田间药效试验 试验设计：根据室内毒力测定结果，选择制剂用量450 mL·hm-2的10%多杀菌素悬浮剂、2 250 mL·hm-2的0.3%印楝素乳油、900 mL·hm-2的0.5%苦参碱水剂、900 g·hm-2的30%茶皂素水剂、1 500 g·hm-2的32 000 IU·mg-1苏云金杆菌G033A(BacillusthuringiensisG033A)可湿性粉剂进行田间药效试验，另设清水对照处理。每个处理3个小区，每个小区30 m2，小区间留有2 m保护行，小区随机排列。于苜蓿叶象甲发生始盛期(2021年5月11日)，施药1次，兑水喷雾，用水量450 L·hm-2。

防效调查：每小区五点取样，每点用0.5×0.5 m样方框量取0.25 m2的苜蓿，用镰刀小心割下样方框内所有苜蓿，装入采样袋，带回实验室统计每个采样袋内苜蓿上所有龄期的苜蓿叶象甲。施药前调查虫口基数，施药后3，7，10 d分别调查残虫数。按照公式(3)和(4)计算防效。

(3)

(4)

1.5 数据分析

采用Excel进行整理计算；采用SPSS 19.0软件进行数据分析，显著性测验采用邓肯氏新复极差法进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 8种生物农药对苜蓿叶象甲的室内毒力测定

8种供试生物杀虫剂对苜蓿叶象甲幼虫48 h的室内毒力测定结果见表3。4种植物源杀虫剂中，苦参碱对苜蓿叶象甲幼虫的毒力最高，LC50为0.077 g·L-1；除虫菊素对苜蓿叶象甲幼虫的毒力最低，LC50为0.344 g·L-1；印楝素和茶皂素对苜蓿叶象甲幼虫的LC50分别为0.235 g·L-1和0.277 g·L-1，表现出了相当的活性。微生物发酵的多杀菌素，对苜蓿叶象甲幼虫也具有较好的毒力，LC50为0.168 g·L-1，优于印楝素、茶皂素和除虫菊素。微生物杀虫剂苏云金杆菌G033A(B.thuringiensisG033A)和昆虫生长调节剂抑食肼对苜蓿叶象甲幼虫的毒力均不理想，LC50分别为36.014 g·L-1(制剂用量)和4.105 g·L-1。

表3 8种生物杀虫剂对苜蓿叶象甲的室内毒力Table 3 Indoor toxicity of eight biopesticides to alfalfa leaf weevil

2.2 5种生物杀虫剂对苜蓿叶象甲幼虫的田间防效

根据室内毒力测定的结果，选择对苜蓿叶象甲具有较高毒力的4种植物源杀虫剂(10%多杀菌素悬浮剂、0.3%印楝素乳油、0.5%苦参碱水剂和30%茶皂素水剂)和1种微生物杀虫剂32 000 IU·mg-1苏云金杆菌G033A(B.thuringiensisG033A)可湿性粉剂，开展防治苜蓿叶象甲的田间药效试验。

5种供试杀虫剂对苜蓿叶象甲幼虫的田间药效试验结果见表4。施药后3 d，10%多杀菌素悬浮剂和30%茶皂素水剂对苜蓿叶象甲幼虫的防效最好，防效分别为81.42%和75.13%，显著优于0.5%苦参碱水剂和32 000 IU·mg-1苏云金杆菌G033A(B.thuringiensisG033A)可湿性粉剂(P<0.01)，表明二者对苜蓿叶象甲幼虫具有较好的速效性。0.5%苦参碱水剂和微生物杀虫剂32 000 IU·mg-1苏云金杆菌G033A(B.thuringiensisG033A)可湿性粉剂对苜蓿叶象甲幼虫的防效显著低于10%多杀菌素悬浮剂和30%茶皂素水剂(P<0.01)，分别为21.03%和15.14%。0.3%印楝素乳油则对苜蓿叶象甲幼虫的防效为49.48%，表现出了中等的防效。

表4 5种生物杀虫剂对苜蓿叶象甲的田间防效Table 4 Field control effects of five biopesticides on alfalfa leaf weevil

施药后7 d，0.3%印楝素乳油对苜蓿叶象甲的防效显著提升，达到61.58%；10%多杀菌素悬浮剂和30%茶皂素水剂对苜蓿叶象甲幼虫的防效分别为78.61%和61.85%，均显著优于0.5%苦参碱水剂和32 000 IU·mg-1苏云金杆菌G033A(B.thuringiensisG033A)可湿性粉剂(P<0.01)。

施药后10 d，各处理组防效均有所下降，但10%多杀菌素悬浮剂和30%茶皂素水剂对苜蓿叶象甲幼虫的防效下降幅度最低，分别为68.62%和60.80%的防效，显著优于0.5%苦参碱水剂和32 000 IU·mg-1苏云金杆菌G033A(B.thuringiensisG033A)可湿性粉剂(P<0.01)，二者对苜蓿叶象甲幼虫具有较好的持效性。微生物杀虫剂32 000 IU·mg-1苏云金杆菌G033A(B.thuringiensisG033A)可湿性粉剂在施药后的3个调查时期，对苜蓿叶象甲幼虫的防效均最差。

3 讨论

早在1982年，SUHAIBANI就研究了四种化学杀虫剂灭多威、克百威、杀扑磷和亚胺硫磷对苜蓿叶象甲幼虫的室内毒力，发现克百威对苜蓿叶象甲幼虫的毒力最高，其次是杀扑磷、克百威和水胺硫磷[20]。针对新疆地区苜蓿叶象甲的危害，刘长月等从10种杀虫剂及1个混剂中筛选发现4.5%高效氯氰菊酯乳油对苜蓿叶象甲成虫和2～4龄幼虫的毒力最强，10%吡虫啉可湿性粉剂和印楝素乳油次之；而2.0%阿维菌素乳油、20%啶虫脒可溶液剂对苜蓿叶象甲基本无效果[16]。最近，周丹等发现10%联苯菊酯乳油对紫云英中苜蓿叶象甲的速效性和持效性较好，药后14 d防效可以达到98.2%，60 g·L-1乙基多杀菌素悬浮剂和4.5%高效氯氰菊酯乳油次之[21]。虽然化学杀虫剂对苜蓿叶象甲具有较好的速效性，能够在短时间内控制住其对苜蓿的危害，但是化学杀虫剂对苜蓿及以苜蓿为食的动物安全性较差。

利用生物有机体或其代谢产物进行害虫防治已成为新的研究热点。利用“以虫治虫”的策略，发现七星瓢虫、蜘蛛、苜蓿叶象姬蜂等天敌相继被报道能够在一定程度上实现对苜蓿叶象甲种群的控制[9]。利用“以菌治虫”的策略，发现昆虫病原病毒、细菌和真菌等微生物也能够显著限制苜蓿叶象甲的种群数量[22]。李益等深入研究发现球孢白僵菌Bb-10-12对苜蓿叶象甲2龄幼虫毒力最高，具有开发成生物杀虫剂的潜力[18]。本研究从已有的生物杀虫剂出发，通过室内毒力测定和田间药效试验筛选发现10%多杀菌素悬浮剂和30%茶皂素水剂对苜蓿叶象甲幼虫表现出了较好的速效性和持效性。值得注意的是，本研究中微生物杀虫剂苏云金杆菌G033A(B.thuringiensisG033A)对苜蓿叶象甲的LC50为36.014 g·L-1，施药后7 d的田间防效仅为13.35%，表现出了较差的活性。但是，SHTESTHA等认为苏云金杆菌SDS-502(B.thuringiensisgalleriaeSDS-502)在低标记率下可使苜蓿叶象甲幼虫数量减少27%～40%，在高标记率下可使苜蓿叶象甲数量减少55%～59%[23]。这可能是由于不同菌株所包含的杀虫基因蛋白表达量不同，使得毒素蛋白在昆虫体内的效果存在差异[24]。

植物源杀虫剂具有生物活性高、选择性强以及对非靶标生物安全等优势，同时还具有低残留、易降解、不易引起抗药性等有机合成农药无法比拟的特点[25]。茶皂素是从山茶科植物的种子中提取的皂素，具有良好的乳化、分散、发泡、湿润等功能，作为润湿剂广泛的应用于多种剂型的加工中。茶皂素也具有良好的生物活性，对福寿螺[26]、蜗牛[27]和蝗虫[28]等害虫具有较好的生物活性。本研究表明，30%茶皂素水剂对苜蓿叶象甲幼虫的10 d防治超过60%，能够用于苜蓿田中苜蓿叶象甲的绿色防治，且茶皂素能自动降解，无毒害，对以苜蓿为食的动物安全。

4 结论

通过对8种生物杀虫剂的室内毒力测定和田间药效试验研究，发现10%多杀菌素悬浮剂和30%茶皂素水剂对苜蓿叶象甲幼虫具有较高的毒力和较好的田间防效，且二者来源于生物，具有低残留、易降解、对非靶标生物安全的特性，可以用于苜蓿田苜蓿叶象甲的防治。有关多杀菌素和茶皂素对苜蓿叶象甲的杀虫机理及其对食草动物的安全性还有待进一步深入研究。