赵恭文 唐剑峰* 狄春香 李昌鹏 宿景池 杨志航
(1 山东中农联合生物科技股份有限公司,山东济南 250100;2 山东省农村经济管理服务总站,山东济南 250000)
根结线虫(spp.)是危害温室蔬菜的重要病原物,可侵染茄果类、瓜类、十字花科类等大多数蔬菜作物,每年因根结线虫造成的损失高达70 亿美元(Yue et al.,2020;Wang et al.,2021),随着我国保护地蔬菜种植面积和种植年限不断增加,根结线虫发生的频率和危害程度逐年升高,一般可造成减产20%~30%,发生严重时甚至可造成减产90%以上,严重危害蔬菜生产(翟明娟 等,2017;岳向国 等,2018;王洪山 等,2019;张洁 等,2019)。根结线虫的防治包括农业防治、生物防治和化学防治等措施(赵磊 等,2011;张洁 等,2019;孙海 等,2020),其中化学防治长期以来一直是蔬菜作物根结线虫防治中最高效、最主要的措施(Giannakou et al.,2010;崔鑫 等,2017)。噻唑膦作为防治根结线虫的主要化学药剂,近年来被广泛应用于温室根结线虫的防治,然而长期过量且单一使用,已使根结线虫对噻唑膦产生低水平抗性(吴青松,2016)。科学合理使用噻唑膦防治根结线虫,延长持效期、减少用药量及次数是延缓其抗药性发展的有效途径。
微囊化技术一般指利用物理、化学以及物理化学或生物学的方法将化学物质或生物材料包覆在囊壁材料中,使其缓慢释放甚至控制释放(李北兴 等,2014)。30%噻唑膦微囊悬浮剂是近几年开发的新型缓释制剂,该产品将噻唑膦微囊化后能够增强其稳定性,延长持效期,从而减少噻唑膦的使用量及使用频次(李北兴 等,2014;唐剑峰 等,2019)。本试验测定了噻唑膦原药对山东省内几个蔬菜种植区根结线虫的室内毒力,比较了30%噻唑膦微囊悬浮剂和5%噻唑膦微乳剂对根结线虫的防治效果,以期为噻唑膦科学合理使用提供依据。
根结线虫采集自山东省济南市济阳区、山东省泰安市岱岳区等地的黄瓜和番茄大棚,经鉴定为南方根结线虫()。
93.3%噻唑膦原油,由山东中农联合生物科技股份有限公司提供。
30%噻唑膦微囊悬浮剂,市售,山东省联合农药工业有限公司生产。
5%噻唑膦微乳剂,市售,河北三农农用化工有限公司生产。
1.3.1 南方根结线虫二龄幼虫(J)的获取 将被根结线虫侵染的新鲜植物根洗净,剪成1 cm 长小段,放入组织捣碎机中加3 倍量的水捣碎30 s,转入200 目(孔径75 μm)和500 目(孔径26 μm)组合标准筛,用自来水冲洗筛中植物组织,收集500 目标准筛内的线虫卵,用0.5%的NaClO 溶液表面消毒3 min,无菌水冲洗5 次后放入自制贝曼漏斗中,于25 ℃培养箱中黑暗培养,间隔24 h 收集1 次,制成200 条·mL左右的线虫悬浮液备用(岳向国 等,2018,2019)。
1.3.2 室内生物测定 试验于2018—2020 年间,在山东中农联合生物科技股份有限公司研发中心生测研究室进行,采用浸虫法测定室内活性。将93.3%噻唑膦原油用丙酮溶液溶解并配制成母液,用0.1%吐温80 水溶液将母液稀释为100、50、20、10、2 mg·L等5 个浓度梯度的药液。取0.5 mL 药液和0.5 mL 线虫悬浮液加入到24 孔板中混匀。每处理设3 次重复,设含有等剂量丙酮溶剂的0.1%吐温80 水溶液为空白对照。放于(25 ± 1)℃培养箱中,黑暗处理48 h 后镜检各处理线虫死亡情况,计算各处理J的校正死亡率,利用DPS 数据处理系统求出毒力回归方程及LC值。
死亡率=死亡线虫数/处理线虫数 × 100%
校正死亡率=(处理死亡率 -对照死亡率)/(100 -对照死亡率)× 100%
1.3.3 田间药效试验 试验于2018—2020 年间,在山东省济南市济阳区董家庄村(2018 年)、山东省济南市济阳区安家庄村(2019 年)、山东省泰安市岱岳区西良甫村(2020 年)、山东省泰安市岱岳区朱家庄村(2020 年)等地的黄瓜和番茄大棚内进行。试验共设3 个处理:30%噻唑膦微囊悬浮剂(制剂用量7.5 kg·hm,单株灌根施药)、5%噻唑膦微乳剂(制剂用量45 kg·hm,单株灌根施药)和清水对照。每个处理设4 次重复,采用随机区组排列,小区面积15~45 m。
作物定植后缓苗15 d 施药,每小区按试验剂量称取制剂,按照400 mL·株药液量进行单株灌根施药。其他正常管理。
于施药后30、60、90 d 在每小区随机挖取20株,调查各处理根结线虫发病率、发病级数,计算病情指数和防治效果。公式如下:
发病率=(发病株数/调查总株数)× 100%
病情指数=〔∑(病级 × 该病级株数)/(最高病级 ×调查总株数)〕 × 100
防效=〔(对照组病情指数 -处理组病情指数)/对照组病情指数〕× 100%
病情分级依据GB/T19780.38—2000《农药田间药效试验准则(一)杀线虫剂防治根部线虫病》进行。0 级:根系无虫瘿;1 级:根系有少量小虫瘿;3 级:2/3 根系布满小虫瘿;5 级:根系布满小虫瘿并有次生虫瘿;7 级:根系形成须根团。
室内浸虫法试验对各地区根结线虫的室内毒力结果见表1。噻唑膦处理各试验地采集的根结线虫J48 h 后,LC值在4.18~5.86 mg·L,均表现出良好的活性。
表1 噻唑膦对不同地区根结线虫J2 活性的影响
30%噻唑膦微囊悬浮剂防治根结线虫的田间药效试验结果见图1。施药后30 d,30%噻唑膦微囊悬浮剂与5%噻唑膦微乳剂防效都在80%以上,两者间差异不显著。施药后60 d,30%噻唑膦微囊悬浮剂防效最高达80.22%,最低为69.61%,5%噻唑膦微乳剂防效最高达71.84%,最低为60.04%,两者间差异达到显著或极显著水平。施药后90 d,30%噻唑膦微囊悬浮剂防效最高可达72.12%,5%噻唑膦微乳剂最高防效仅为61.90%,30%微囊悬浮剂的防效均极显著优于5%噻唑膦微乳剂。
图1 30%噻唑膦微囊悬浮剂对根结线虫的田间防效
应用化学农药仍是根结线虫防治的主要措施。噻唑膦作为防治根结线虫的主流药剂,虽然已经推广了多年,但仍被广泛应用。
贤振华等(2014)测定噻唑膦对南方根结线虫的LC(24 h)值为13.93 mg·L;漆永红等(2011)的试验结果则表明10%噻唑膦颗粒剂处理南方根结线虫24 h 后,其LC值为5.91 mg·L。本试验室内毒力试验结果表明,噻唑膦处理南方根结线虫48 h 后,对济南、泰安地区2 种作物上采集的根结线虫的LC值为4.18~5.86 mg·L,与前人测定结果差异不大,药剂对南方根结线虫依然表现出良好的活性。
微囊悬浮剂是通过一定方法将农药包裹于特定囊壁之内,以达到缓慢释放、避免敏感有效成分的光解、提升稳定性、提高持效期、减少使用量的一种剂型,同时药剂微囊化可明显减少噻唑膦等有机膦农药刺激性气味,减轻农药对农作物的药害(李北兴 等,2014)。噻唑膦属于易降解的农药(马涛等,2017),魏芸霞等(2018)通过GC-FPD 测定药后30 d 噻唑膦在土壤中消解率达89.62%,田间施用时保证噻唑膦在土壤中的稳定性可以在很大程度上延长噻唑膦对线虫的作用时间。本试验田间试验结果表明,30%噻唑膦微囊悬浮剂在施药初期(药后30 d)与5%噻唑膦微乳剂对根结线虫的防效差异不显著,但随着时间延长(药后60 d 和90 d),二者防效差异达显著或极显著水平。说明随着时间延长,5%噻唑膦微乳剂迅速降解,防效明显下降,而30%噻唑膦微囊悬浮剂在缓释性、持效性方面的优势明显,从而能够减少施药次数,减少农药用量,保障农产品安全。