韦治艳 杨熙彬 桂子萌 杨宇 杨洪 戴仁怀
摘要:为明确贵州省辣椒上棉蚜的发生规律和抗药性现状,本研究于2019年和2020年进行了系统调查和田间普查,并采用叶片浸渍法测定了4个棉蚜田间种群对4种杀虫剂的抗性。结果表明,系统调查发现棉蚜每年均有2个发生高峰,2019年6月下旬至7月初是第一个高峰期,8月上旬是第二个小高峰期;2020年6月下旬至7月初是第一个高峰期,7月中旬是第二个小高峰期。两年的调查发现棉蚜为害的第一个高峰期发生在辣椒的开花坐果期,在结果期达到第二个小高峰。不同棉蚜种群抗性监測结果表明,黔西南安龙县种群对吡虫啉敏感(1.28倍),对啶虫脒、阿维菌素和吡蚜酮的敏感性逐渐降低;黔东南榕江县种群对啶虫脒和吡蚜酮敏感(分别为2.61倍和1.12倍),对阿维菌素和吡虫啉产生了抗性;黔东南锦屏县种群对吡蚜酮的抗性最高(11.19倍),其次是吡虫啉(7.91倍)、阿维菌素(2.86倍)和啶虫脒(2.38倍);遵义市播州区种群对啶虫脒、吡蚜酮、阿维菌素和吡虫啉的抗性倍数分别为1.63倍、5.74倍、18.44倍和70.22倍。除个别种群对阿维菌素和吡蚜酮比较敏感外,其余均产生了低至中等水平抗性;安龙县种群对吡虫啉较敏感,锦屏县种群产生了低水平抗性,但榕江和遵义种群产生了高水平抗性;除安龙种群对啶虫脒产生了低水平抗性外,其余种群对啶虫脒较敏感。建议在棉蚜种群大暴发之前使用抗性倍数低的杀虫剂进行防治,以延缓抗药性的进一步发展。
关键词:棉蚜;发生规律;杀虫剂;抗药性
中图分类号:S43
文献标识码:A
文章编号:1008-0457(2022)02-0026-006
国际DOI编码:10.15958/j.cnki.sdnyswxb.2022.02.004
棉蚜Aphis gossypii Glover属半翅目Hemiptera蚜科Aphididae,广泛分布于温带、亚热带及热带地区,可为害茄科(Solanaceae)、菊科(Compositae)、豆科(Leguminosae)和十字花科(Cruciferae)等116科,900多种[1-4]。该虫具有繁殖能力强、世代周期短且世代重叠严重等特点,是典型的R对策昆虫。棉蚜主要通过刺吸植株汁液、分泌蜜露阻碍植株光合作用、传播病毒等方式对作物造成为害[5-6],由传毒导致的损失往往比直接刺吸还要大,是危害农、林、牧业等多种植物的世界性重要杂食害虫[7]。近年来,全球气候变暖、栽培作物种类及布局多元化、种植面积不断增加,为蚜虫的发生提供了有利条件,且发生面积呈扩大趋势,给防治带来了很大困难
化学防治是防治害虫的主要手段,但随着化学药剂的大量不合理使用,害虫对农药产生抗性的趋势也变得越来越明显。抗性的产生是害虫对杀虫剂选择作用的结果,害虫对杀虫剂的抗性是生物进化的一个特例[8]。有研究表明棉蚜已对有机磷类、拟除虫菊酯类、氨基甲酸酯类和新烟碱类等多种类杀虫剂产生了不同程度抗性[9-12]。棉蚜抗药性的产生不仅加快了杀虫剂品种的淘汰速度,还给棉蚜的防治带来阻碍。辣椒是贵州省重要茄科蔬菜种类,随着栽培面积不断扩大,棉蚜为害日趋严重,严重影响了辣椒产量和品质。因此了解田间辣椒上棉蚜种群发生特点及开展抗药性监测,对棉蚜发生预测预报和延缓抗性的进一步发展具有重要意义。
1材料与方法
1.1棉蚜发生规律系统调查
在花溪区金竹镇辣椒试验地(约0.134 hm2)内设置监测点,辣椒栽培技术参照当地标准,全程不施用任何药剂。辣椒移栽时间分别为2019年5月13日和2020年6月1日,移栽2周后采用棋盘式取样法对棉蚜发生动态进行系统调查,每垄选取3个点,每点调查10~15株,记录每株棉蚜的发生数量。每周调查一次(雨天顺延),直至采收结束。
1.2棉蚜发生情况田间普查
在贵州省遵义、安顺、黔西南、黔南、黔东南各选1~2个调查点,开展棉蚜发生情况普查。以株为单位,每个调查地点随机选择三块辣椒地,每块辣椒地随机调查100株,共计300株,调查记录每株辣椒上棉蚜的发生量。
1.3棉蚜抗药性监测
1.3.1供试虫源
棉蚜相对敏感种群(SS):于2019年5月采自贵州省金竹镇试验基地的辣椒植株上,在室内不接触任何药剂的情况下,用盆栽辣椒植株连续饲养多代,获得蚜虫相对敏感品系。饲养条件为:温度(25±1)℃、相对湿度75%±5%、光周期14 L∶10 D。
田间棉蚜种群:2020年7-8月,分别于贵州省榕江县车江大坝(RJ)、锦屏县新化乡(JP)、遵义市播州区(ZY)和安龙县板磨村(AL)辣椒地采集田间棉蚜种群,将植株随蚜虫一起带回实验室,在室内不接触任何药剂的情况下饲养一代后取大小一致的健壮无翅成蚜进行生物测定。饲养条件同上。
1.3.2供试药剂
25%吡虫啉可湿性粉剂(WP)和20%啶虫脒可湿性粉剂(WP)均购自河北凯斯特农化有限公司;25%吡蚜酮悬浮剂(SC)和5%阿维菌素乳油(EC)均购自河北中保绿农作物科技有限公司。
1.3.3供试植物
辣椒品种为贵研13号(贵州粒丰种业有限公司),以灭菌营养土种植,期间未接触任何药剂和虫伤。选择新鲜、洁净、健康且大小一致的辣椒叶片备用。
1.3.4抗药性测定
采用叶片浸渍法测定4种药剂对不同棉蚜种群的毒力[13]。使用去离子水将药剂稀释(或溶解)为较高浓度母液,根据预试验结果,再将母液等比稀释为5个浓度,将新鲜辣椒叶片分别放入不同浓度药剂中浸渍10 s后取出,自然条件下晾干,去离子水处理作为对照。晾干后的叶面朝下置于垫有保湿滤纸的一次性塑料培养皿中(直径为9 cm),并用细毛刷挑取个体大小一致的健康无翅成蚜置于叶片背部,盖上外皿并用橡皮筋固定,以防蚜虫逃逸。每个处理3个重复,每个重复20头蚜虫。将培养皿放入人工气候培养箱中,48 h后统计死亡数,用细毛刷轻轻触动,无反应则视为死亡,饲养条件同上。
1.3.5数据分析
采用SPSS 24.0软件对数据进行分析处理,利用Probit模型拟合毒力回归方程,并计算致死中浓度LC50值及95%置信区间。
抗性倍数及抗性水平的计算:
抗性倍数(RR)=田间种群的LC50/敏感种群的LC50
抗性水平分级标准:RR<3为敏感;3≤RR<5为敏感性下降;5≤RR<10为低水平抗性;10≤RR<40为中等水平抗性;40≤RR<160为高水平抗性;RR≥160为极高水平抗性[11]。
2结果与分析
2.1棉蚜发生规律
2019年对辣椒上棉蚜的系统调查如图1a所示,于移栽后27天即6月10日开始在辣椒上发现棉蚜,为2.75头/株;之后种群数量开始增加,至7月1日达到种群数量的最高峰,为51.36头/株。随后种群数量开始明显减少,7月中下旬几乎没有发现蚜虫。但8月4日棉蚜数量增加至3.87头/株,为棉蚜种群数量第二个小高峰期。此后棉蚜种群数量开始减少,且一直处于低数量水平。2020年的系统调查结果表明(图1b),在移栽2周后即6月15日,辣椒上发现已有棉蚜为害,为4.33头/株,随后种群数量不断增加,在7月4日时达到峰值后减少,此时棉蚜数量为121.84头/株。7月12日时棉蚜种群数量减少至3.67头/株。而在7月19日时,棉蚜达到第二个小高峰期,数量为26.05头/株,此后种群数量持续减少。2019年和2020年调查发现,棉蚜发生量均在辣椒开花坐果期时达到第一个高峰期,在结果期达到第二个小高峰。
2.2棉蚜大田发生调查
2019年7月通过对辣椒上棉蚜发生情况进行普查(图2)发现,棉蚜在各地方辣椒上都有发生。结果表明,锦屏县架寨村辣椒处于幼苗期,棉蚜种群的发生量最多,达到10.85头/株,其次为遵义市播州区和安龙县民族村棉蚜种群,分别为6.92头/株和1.06头/株,独山县么碑村棉蚜种群数量次之,为0.25头/株,榕江县车江大坝辣椒处于结果期,棉蚜种群数量最少,仅0.04头/株。2020年7月的普查(图3)发现,锦屏县新化乡和安龙县板磨村辣椒上的棉蚜种群数量最多,分别为997.33头/株和438.92头/株,此时辣椒为幼苗期;其次种群数量由多到少依次为榕江县车江大坝、安顺市土坝村、平坝区蔬菜基地、兴义市兴坪村、播州区枫香镇和西秀区蔬菜基地,龙里县杨家寨辣椒虽然也处于幼苗期,但棉蚜种群数量最少,仅为0.08头/株。
2.3田间棉蚜种群抗药性测定
不同地区棉蚜种群对杀虫剂的抗性测定结果见表1。安龙种群对吡虫啉比较敏感,对啶虫脒产生了低水平抗性,为6.64倍,对阿维菌素和吡蚜酮产生了中等水平抗性,抗性倍数分别为18.61倍和24.00倍;榕江种群对啶虫脒和吡蚜酮比较敏感,对阿维菌素产生了低水平抗性,对吡虫啉的抗性最高,为50.00倍;锦屏种群对吡蚜酮的抗性最高,为11.19倍,其次是吡虫啉,抗性倍数为7.91倍,对啶虫脒和阿维菌素处于敏感阶段;遵义种群对啶虫脒、吡蚜酮、阿维菌素和吡虫啉的敏感性依次降低,抗性倍数分别为1.63倍、5.74倍、18.44倍和70.22倍。
由表1可知,除JP棉蚜种群对阿维菌素和RJ棉蚜种群对吡蚜酮还比较敏感,抗性倍数都小于3,其余均产生了低至中等水平抗性,抗性倍数分别达到8.40~18.61倍和5.74~24.00倍;安龙种群对吡虫啉较敏感,锦屏种群产生了低水平抗性(7.91倍),LC50值为9.15 mg/L,但榕江和遵义种群产生了高水平抗性,抗性倍数分别为50.00倍和70.22倍,LC50值分别为57.85 mg/L和81.25 mg/L;除安龙棉蚜种群对啶虫脒产生了低水平抗性(6.64倍)外,其余种群对啶虫脒比较敏感。
3结论与讨论
虫害预测预报是控制害虫的基础,对田间害虫的发生情况进行实时监测,可为及时防治各种有害生物提供重要的参考数据[14]。本研究分别于2019年和2020年对贵州省辣椒上棉蚜的发生规律开展了田间定点系统调查,同时进行了典型产区的危害普查。结果发现,贵州省辣椒上棉蚜在6月上旬至8月上旬发生危害,8月中旬之后几乎无棉蚜为害,其中6月下旬至7月上旬为盛发期。从整体上来看,2020年棉蚜发生数量略高于2019年,这可能是由于全省2020年夏季(6-8月)平均气温高于2019年,与Satar等[15]研究棉蚜在适宜的温度范围内,发育速率随温度升高而显著增加的结果一致。2019年和2020年辣椒棉蚜种群动态趋势基本一致,均为双峰曲线,与汪凤娟等[16]研究石河子辣椒上棉蚜发生规律的结果一致,但为害盛期出现时间和峰值有所差别,可能与作物生育期和不同地区气象因素不同有关,当气象因素改变时,高峰期也会改变。
通过2019年对贵州省部分地方辣椒上棉蚜发生情况普查发现,锦屏县架寨村辣椒上棉蚜种群数量最多,榕江县车江大坝辣椒上棉蚜种群数量最少,可能与辣椒不同生育期有关。榕江县辣椒种植较早,锦屏县辣椒种植较晚且调查时还是幼苗期,蚜虫喜在植物嫩茎、嫩叶等部位刺吸为害[17],幼苗为蚜虫的大发生提供了营养基础,故锦屏县棉蚜种群数量较多。而2020年普查发现,锦屏县新化乡、安龙县民族村和榕江县车江大坝辣椒上棉蚜种群数量明显多于其他地方,可能与地理位置不同有关。因为三个县地处贵州省南部,温湿度更适宜蚜虫的发育和繁殖,也有可能与当地用药背景不同有关[18]。2020年锦屏县新化乡大棚辣椒上棉蚜种群数量最多,可能是由于其栽培于温室大棚内,大棚封闭的环境與其他露天种植的辣椒相比,为害虫的发生和繁殖创造了更有利的条件,从而导致棉蚜等害虫大爆发[19]。
抗性监测是明确害虫是否具有抗药性和抗性水平,以及判断已实施的防治措施是否有效的最简单、最有效的手段,监测的结果直接关系到害虫综合治理体系和抗性治理策略的制定[12]。抗性治理的主要关键点是要早期对害虫进行监测和评估抗性水平,并以此结果来指导杀虫剂的使用。
本研究采用叶片浸渍法测定了贵州省不同地方棉蚜种群对阿维菌素、吡蚜酮、吡虫啉和啶虫脒的敏感性,监测结果表明,测试的棉蚜种群已对供试的4种杀虫剂产生了不同程度的抗性。从抗性水平上看,ZY和RJ棉蚜种群对吡虫啉抗性最为严重,均达到了高水平抗性,相同研究结果在山东省棉花主产区的棉蚜种群中也有报道[20],因此为了达到预期防治效果,在当地生产过程中应该限制对吡虫啉的使用。本研究中少部分田间棉蚜种群对部分供试药剂较为敏感,这些药剂可继续用来防治,但大部分地区棉蚜种群对杀虫剂产生了低至中等水平抗性,因此在进行害虫防治时要注意杀虫剂的轮换使用[21],也可混用不同作用机制或无交互抗性的杀虫剂[22-24],避免重复连续使用单种杀虫剂[25]。在本研究中,同一地区棉蚜种群对不同药剂的抗性不同,不同地区棉蚜种群对同一种杀虫剂的抗性也存在差异,与Koo等[26]研究结果一致,这可能是由于当地长期大量、高频率使用某种杀虫剂导致,也可能与棉蚜体内解毒酶活性升高有关[22]
在实际生产中,应当持续关注蚜虫种群动态。在棉蚜大暴发时,可使用抗性倍数低的杀虫剂进行防治,但应严格控制用药剂量和施药次数;也可与其他不同作用机理的药物交替使用,或将两种或多种具有不同作用方式的杀虫剂复配使用,以延缓抗药性的进一步发展。
致谢:贵州大学昆虫研究所2016级研究生龙贵云;2017级硕士研究生廖应江;2019级硕士研究生吴丽红、龚明富和杨佳鹏;2020级硕士研究生贾泽艳、曾庆会、何丽、陆继开和张森稳;2018级植物保护专业本科生郭盼盼和袁娜;锦屏县植保站杨林、龙向祥、段銮梅;榕江县植保站江滋琼和贵州省农科院辣椒所袁圆等参与本研究部分调查工作,在此致以诚挚的谢意!
参考文献:
[1]Inaizumi M.Studies on the life-cycle and polymorphism of Aphis gossypii Glover (Homoptera,Aphididae)[aphid][J].Special Bulletin of the College of Agriculture Utsunomiya University,1980,37:1-132.
[2]刘征,黄晓磊,姜立云,等.中国蚜虫类昆虫物种多样性与分布特点(半翅目,蚜总科)[J].动物分类学报,2009,34(2):277-291.
[3]黄凤霞,周阳,张礼生,等.一种扩繁烟蚜茧蜂的载体植物适合性评价[J].环境昆虫学报,2015,37(4):827-833.
[4]晁文娣,吕昭智,赵莉,等.棉蚜生活史类型及其越冬寄主研究进展[J].干旱区研究,2019,36(6):1537-1549.
[5]Valmalette J C,Dombrovsky A,Brat P,et al.Light-induced electron transfer and ATP synthesis in a carotene synthesizing insect [J].Scientific Reports,2012,2:228-237.
[6]唐平华,陈国平,朱明库,等.蚜虫防治技术研究进展[J].植物保护,2013,39(2):5-12.
[7]肖云丽,印象初,刘同先.不同生物型棉蚜对夏寄主葫芦科作物的选择[J].生态学报,2013,33(12):3706-3711.
[8]邱星辉.杀虫剂抗性:遗传学、基因组学及应用启示[J].昆虫学报,2005,48(6):960-967.
[9]梁彦,张帅,邵振润,等.棉蚜抗药性及其化学防治[J].植物保护,2013,39(5):70-80.
[10]张国福,李琳琳,李本杰,等.山东省不同地区棉蚜对新烟碱类杀虫剂的抗药性检测及酶抑制剂的增效作用研究[J].农药学学报,2014,16(6):673-680.
[11]崔丽,张靖,齐浩亮,等.我国棉花主产区棉蚜对吡虫啉的抗性监测及抗性机理[J].昆虫学报,2016,59(11):1246-1253.
[12]汤秋玲,马康生,高希武.蔬菜蚜虫抗药性现状及抗性治理策略[J].植物保护,2016,42(6):11-20.
[13]李昭,郭圆,刘勇,等.亚致死剂量杀虫剂对两种蚜虫翅型、发育和生殖的影响[J].应用昆虫学报,2018,55(5):896-903.
[14]陈静,徐云,欧阳进,等.昆明市烟草主要虫害发生危害和消长动态研究[J].西南农业学报,2016,29(6):1347-1352.
[15]Satar S,Kersting U,Uygun N.Effect of temperature on development and fecundity of Aphis gossypii Glover (Homoptera:Aphididae) on cucumber [J].Journal of Pest Science,2005,78(3):133-137.
[16]汪凤娟,李伟,屈何丽,等.石河子地区加工型辣椒蚜虫发生规律初步调查及其防治药剂筛选[J].新疆农垦科技,2016,39(3):35-38.
[17]王丽,张帅,雒珺瑜,等.安阳棉蚜寄主专化型及其形成机制初步分析[J].棉花學报,2015,27(4):372-378.
[18]孟建玉,陈兴江,曹毅,等.贵州主要烟区烟蚜对灭多威和高效氯氟氰菊酯的抗性水平测定[J].河南农业科学,2015,44(1):82-85.
[19]张帆,李姝,肖达,等.中国设施蔬菜害虫天敌昆虫应用研究进展[J].中国农业科学,2015,48(17):3463-3476.
[20]Wang K Y,Guo Q L,Xia X M,et al. Resistance of Aphis gossypii (Homoptera:Aphididae) to selected insecticides on cotton from five cotton production regions in Shandong,China[J].Journal of Pesticide Science,2007,32(4):372-378.
[21]吴帅,李荣玉,赵琪君,等.不同杀虫剂对烟草蚜虫的室内毒力测定[J].山地农业生物学报,2018,37(4):41-44.
[22]郭天凤,史雪岩,高希武,等.棉蚜吡虫啉、啶虫脒不同品系解毒酶活性测定和增效剂作用的研究[J].环境昆虫学报,2014,36(3):388-394.
[23]Shojaei A,Talebi J K,Hosseininaveh V S,et al.Synergistic effects of amitraz on imidacloprid and malathion against Cotton Aphid,Aphis gossypii (Hem.:Aphididae)[J].Journal of Agricultural Science and Technology,2018,20(2):299-308.
[24]王欢欢,张春姣,刘梦铭,等.氟啶虫胺腈等11种杀虫剂对瓜蚜的毒力及协同增效作用[J].农药学学报,2019,21(2):181-186.
[25]洪波,曹娜,赵小云,等.宁夏地区烟粉虱对5种常用杀虫剂的抗药性[J].植物保护,2021,47(2):226-232.
[26]Koo H N,An J J,Park S E,et al.Regional susceptibilities to 12 insecticides of melon and cotton aphid,Aphis gossypii (Hemiptera:Aphididae) and a point mutation associated with imidacloprid resistance[J].Crop Protection,2014,55:91-97.
Occurrence Regularity and Insecticide Resistance of Aphis gossypii on Capsicum annuum in Guizhou Province
Wei Zhiyan1,Yang Xibin1,Gui Zimeng1,Yang Yu1,Yang Hong1,2,Dai Renhuai1*
(1.Institute of Entomology,Guizhou University/Guizhou Provincial Key Laboratory for Agricultural Pest Management of the Mountainous Region,Guiyang,Guizhou 550025,China;2.College of Tobacco Science,Guizhou University,Guiyang,Guizhou 550025,China)
Abstract:In order to clarify the occurrence regularity and insecticide resistance of Aphis gossypii Glover on Capsicum annuum in Guizhou Province,the study conducted systematic field investigation in 2019 and 2020,and the susceptibility of A.gossypii from four different field populations in Guizhou Province to four insecticides were determined by leaf dipping method.The results showed that there were two peaks of occurrence of A.gossypii every year in the systematic investigation.The first peak period was from late June to early July in 2019,and the second was early August.The first peak in 2020 was the same as in 2019,while the second was mid-July.Two-years investigation showed that the first peak of A.gossypii occurred at the flowering and fruit-setting period,and reached the second peak at fruit-bearing stage.In addition,the results of resistance monitoring of different A.gossypii populations showed that the population of A.gossypii from Anlong county was sensitive (1.28 times) to imidacloprid,and the sensitivity to acetamiprid,abamectin and pymetrozine were gradually decreased.The Rongjiang population was sensitive to acetamiprid and pymetrozine(2.61 times and 1.12 times respectively),while that developed resistance to abamectin and imidacloprid.The population in Jinping country had the highest resistance to pymetrozine (11.19 times),followed by imidacloprid (7.91 times),abamectin (2.86 times) and acetamiprid (2.38 times).The resistance ratio of population in Bozhou District of Zunyi City to acetamiprid,pymetrozine,abamectin and imidacloprid were 1.63 times,5.74 times,18.44 times and 70.22 times,respectively.Except for individual populations still kept sensitive to abamectin and pymetrozine,the others had developed low-to-moderate level resistance.The Anlong population was sensitive to imidacloprid,and the population in Jinping Coutry had developed low-level resistance,but the populations in Rongjiang and Zunyi were at a high-level resistance.All of populations were sensitive to acetamiprid except for Anlong population,which was at a low level resistance (6.64 times).It is recommended to use insecticides with low resistance multiples to prevent and control A.gossypii population before large outbreaks in order to delay the further development of resistance.
Keywords:Aphis gossypii;occurrence;insecticide;resistance
收稿日期:2021-09-10;
修回日期:2021-10-17
基金項目:贵州省科技计划项目([2019]2412);贵州省科学技术基金项目(重点)([2020]1Z021);贵州省高层次创新型人才培养计划项目(“百”层次人才)([2020]6003)
通讯作者:戴仁怀(1975—),女,博士,教授,主要从事昆虫系统学和农业昆虫与害虫防治的研究,E-mail:rhdai69@163.com.