滇西菜区小菜蛾发生规律及抗药性监测

2022-07-14 03:41董万庆尹艳琼郑丽萍赵雪晴李向永张红梅冯鹏飞宋文宏谌爱东
环境昆虫学报 2022年3期
关键词:氯虫小菜蛾滇西

董万庆,尹艳琼,郑丽萍,赵雪晴,李向永,张红梅,冯鹏飞,刘 莹,宋文宏,谌爱东*

(1. 大理州农产品质量安全监督检验测试中心,云南 大理 671000;2. 云南省农业科学院农业环境资源研究所云南省农业跨境有害生物绿色防控重点实验室,昆明 650205;3. 云南省大理州弥渡县植保站,云南 大理 671000)

小菜蛾PlutellaxylostellaL.,属鳞翅目Lepidoptera菜蛾科Plutellidae,是一种寡食性害虫,主要为害十字花科蔬菜。小菜蛾的发生已成为世界范围内蔬菜生产的重大障碍(李腾武等, 2000),并且在未来相当长的一段时间内仍然是十字花科作物最重要的害虫之一(李振宇等, 2020),伴随着化学农药的长期使用,我国小菜蛾已经对90%以上的药剂产生了抗药性(冯夏等, 2011),近年来小菜蛾对化学杀虫剂的抗性日趋严重,抗药性的综合治理也越发困难(徐巨龙等, 2021)。

云南省小菜蛾抗药性监测的研究最早见于1998年,报道了其对溴氰菊酯和氰戍菊脂产生极高的抗药性(张雪燕和何婕, 1998)。2001年杨德良等报道了1993-1994年弥渡县小菜蛾的发生与防控情况(杨德良等, 2001)。2009-2015年,在公益性行业(农业)科研专项“小菜蛾可持续防控技术研究与示范”项目的支持下,持续开展了云南菜区种群的抗药性、田间药效(尹艳琼等, 2011; 2015;2016),滇东北、滇西南和滇中等区域小菜蛾发生规律和关键影响因子等的研究工作(李向永等, 2016; 赵雪晴等, 2016; 尹艳琼等, 2019; 赵雪晴等, 2019),丰富了云南省小菜蛾的研究成果,但仍缺乏滇西菜区小菜蛾种群发生规律和抗药性相关的研究报道。

滇西菜区属中亚热带季风气候区,阳光充足,冬春干旱,夏秋多雨,年平均气温17.3℃,属小菜蛾常发区。滇西菜区常年种植蔬菜约6 000 hm2,其中十字花科蔬菜种植面积占一半以上,菜区生产模式以散户生产经营为主,种植大户、合作社占比不到5%,散户生产经营模式防控小菜蛾对化学杀虫剂的依赖性高,而且用药盲目,混配混用,见虫就防。掌握菜区小菜蛾种群发生规律和抗药性水平,指导菜农科学用药,降低农药用量,对延缓抗药性的发生发展具有重要意义。

1 材料与方法

1.1 成虫系统调查

监测点设在弥渡县弥城镇双海村委会(E25.34°,N100.47°,海拔1 726.54 m),种植模式:冬春季主要以叶芥、甘蓝Brassicaoleraceavar.capitataL.、白菜Brassicapekinensis(Lour.) Rupr.、花椰菜Brassicaoleraceavar.botrytisLinnaeus等十字花科蔬菜为主,间作葱AlliumfistulosumL.、蒜AlliumsativumL.、芹菜ApiumgraveolensL.;夏秋季以水稻OryzasativaL.、烟草NicotianatabacumL.、豆类、瓜类为主,十字花科蔬菜种植面积相对减少。

采用性信息素诱集法(冯夏等, 2014),于2009-2015年全年定点调查,诱捕器用水盆型(直径25 cm)。诱芯2009-2010年,采用宁波纽康生物技术有限公司的产品;2011-2015年,使用中国科学院动物研究所害虫无公害防控项目组提供的橡胶型小菜蛾专用诱芯。每7 d收集1次诱盆中的成虫,并计数,每月更换1次诱芯。

1.2 抗药性监测

1.2.1供试药剂

(1)3% 苏云金芽胞杆菌可湿性粉剂WP(Bacillusthuringiensis,Bt)

(2)10.85% 溴虫腈乳油EC(chlorfenapyr)

(3)2.5% 多杀菌素悬浮剂SC(spinosad)

(4)4.28% 茚虫威乳油EC(indoxacarb)

(5)3.73% 氯虫苯甲酰胺乳油EC(chloran-traniliprole)

(6)21.08% 高效氯氰菊酯乳油EC(β-cypermethrin)

(7)2.39% 阿维菌素乳油EC(abamection)

供试药剂由广东省农业科学院植物保护研究所用原药配制而成,并分析检测标定其有效含量。

1.2.2室内毒力测定

采用浸叶法,参照《十字花科小菜蛾抗药性监测技术规程》(邵振润等, 2013),准备试虫、供试植物,并配制药剂。用含0.05% Triton X-100的蒸馏水稀释药液,按等比级数稀释法,顺次配制成5个系列浓度,每浓度药液量200 mL。用洁净的甘蓝BrassicaoleraceaL.叶片取直径6.5 cm的圆片(避免主叶脉)。将叶片置于不同浓度的溶液中浸泡10 s后取出晾干,放入直径6.5 cm的培养皿中,接入10头3龄初期幼虫,每个浓度重复4次。以含0.05% Triton X-200水溶液浸渍的叶片作为对照。所有处理覆盖双层吸水卷纸,盖上培养皿上盖。将其正面向上置于(RXZ-380B型)培养箱中,于25℃±1℃、RH 65%~70%、光周期L ∶D=8 h ∶16 h的条件下培养。除Bt药后96 h调查外,其余药剂48 h调查,以小毛笔轻触虫体,不能协调运动视为死亡。

1.2.3计算方法

测定结果用Polo软件计算毒力回归方程的斜率、LD50值及其95%置信限,并与室内敏感品系的LD50相比较,计算出抗药性倍数。

抗药性倍数(RR)=各药剂的LD50/各药剂相应的相对敏感基线的LD50

LD50敏感毒力基线(邵振润等, 2013):氯虫苯甲酰胺0.23 mg/L,阿维菌素0.02mg/L,苏云金芽孢杆菌0.26mg/L,多杀菌素0.12 mg/L,高效氯氰菊酯3.55 mg/L,溴虫腈0.40 mg/L,茚虫威0.52 mg/L。

1.2.4抗药性水平的分级标准

抗药性分级标准(邵振润等, 2013):抗药性倍数(RR)<10.0为低水平抗药性,10.0≤RR<100.0为中等水平抗药性,RR≥100.0为高水平抗药性。

2 结果与分析

2.1 田间种群的发生规律

2009-2015年种群监测的结果表明,滇西菜区年度间小菜蛾发生规律相似,全年均有发生,发生为害期有9个月,高峰期是3-6月(图1),春夏季危害重,田间种群每年早春均存在激增现象,到7月份高峰期过后,种群消减较快。

图1 滇西菜区小菜蛾成虫田间消长动态(2009-2015年)Fig.1 Population dynamics of adult Plutella xylostella in Western Yunnan (2009-2015)

2009年和2010年发生高峰期为1月21日-4月30日,峰期诱蛾量分别为100~416头/7 d和54~686头/7 d,最高诱蛾量分别在3月26日和3月19日。2011-2012年小菜蛾发生较轻,高峰期持续时间短,2011年高峰期为4月30日-6月25日,诱蛾量151~290头/7 d,最高诱蛾量是6月18日,2012年高峰期为3月19日-5月14日,诱蛾量达51~431头/7 d,最高诱蛾量出现在4月9日。2013年发生量最大,峰期明显,高峰期是3月12日-5月27日,单周诱蛾量达200~905头/7 d,最高诱蛾量出现在4月23日。2014年,发生量不大但高峰期持续时间长,3月5日-10月22日持续发生,诱蛾量172~367头/7 d,发生高峰期是为4月16日。2015年发生量大,高峰期为3月5日-7月16日,诱蛾量为335~672头/7 d,最高诱蛾量出现在4月2日(图1)。

2.2 抗药性监测

2009-2015年的抗药性监测结果表明:滇西菜区小菜蛾种群对阿维菌素和多杀菌素产生了不同水平抗药性,2012年对阿维菌素的抗药性达47.38 mg/L,RR值2 369倍,对多杀菌素达中等水平抗药性,RR值7~55倍,对微生物类Bt制剂敏感。2009-2012年阿维菌素LD50值与2013-2015年LD50值的95%置信限不重叠,说明阿维菌素的抗药性从2013年开始显著下降,RR值由2012年的2369倍下降至2015年的255倍(图2)。多杀菌素维持中抗水平,LD50值年度间波动大,95%置信限不重叠,差异显著(图3)。Bt药剂持续敏感(图4),这与使用量少有关。

图2 滇西菜区小菜蛾对阿维菌素的抗药性变化趋势(2009-2015年)Fig.2 Resistance variation tendency of Plutella xylostella to abamectin in Western Yunnan (2009-2015)注:线段表示各LD50值的95%置信限,虚线表示敏感基线。下图同。Note: Line segment meant that 95% confidence of each LD50.Dotted line indicated susceptibility baseline. The same with the figures below.

图3 滇西菜区小菜蛾对多杀菌素的抗药性变化趋势(2009-2015年)Fig.3 Resistance variation tendency of Plutella xylostella to spinosad in Western Yunnan (2009-2015)

图4 滇西菜区小菜蛾对Bt的抗药性变化趋势(2009-2015年)Fig.4 Resistance variation tendency of Plutella xylostella to Bt in Western Yunnan (2009-2015)

2009-2015年的抗药性监测结果表明:滇西菜区小菜蛾种群对茚虫威和高效氯氰菊酯产生了抗药性。对茚虫威维持中等水平抗药性,RR值12~133倍,2011年上升到高抗水平,2012-2015年,显著下降(图5)。对高效氯氰菊酯LD50值476.91~3 616.35mg/L,RR值134~1 019倍,处于高抗水平,2009-2014年持续上升,到2015年出现下降趋势,由2014年的1 019倍下降至134倍,下降趋势显著(图6)。

图5 滇西菜区小菜蛾对茚虫威的抗药性变化趋势(2009-2015年)Fig.5 Resistance variation tendency of Plutella xylostella toindoxacarb in Western Yunnan (2009-2015)

图6 滇西菜区小菜蛾对高效氯氰菊酯的抗药性变化趋势(2009-2015年)Fig.6 Resistance variation tendency of Plutella xylostella to β-cypermethrin in Western Yunnan (2009-2015)

2009-2015年滇西菜区小菜蛾种群对氯虫苯甲酰胺的抗药性上升后恢复敏感,再上升的变化趋势(图7)。2009-2011年LD50值由0.30 mg/L上升至2.38 mg/L,即RR值由4倍上升到28倍,由敏感达到中抗水平。2012-2014年恢复敏感,RR值2~6倍。2015年又出现上升趋势,LD50值达3.92mg/L,RR值52倍。

图7 滇西菜区小菜蛾对氯虫苯甲酰胺的抗药性变化趋势(2009-2015年)Fig.7 Resistance variation tendency of Plutella xylostella to chlorantraniliprole in Western Yunnan (2009-2015)

滇西菜区小菜蛾种群对溴虫腈产生了中等水平抗药,RR值16~58倍,维持在中等抗药性水平。2011-2015年度间LD50值有波动,95%置信限重叠,差异不显著(图8)。

图8 滇西菜区小菜蛾对溴虫腈的抗药性变化趋势(2009-2015年)Fig.8 Resistance variation tendency of Plutella xylostella to chlorfenapyr in Western Yunnan (2009-2015)

综上,滇西菜区小菜蛾对7种不同作用机理的常用杀虫剂的抗药性水平与田间使用频率密切相关。阿维菌素和高效氯氰菊酯防控谱广,菜农大量应用于蔬菜多种害虫的防控,导致小菜蛾种群对其产生了极高的抗药性。2009年,氯虫苯甲酰胺开始大面积推广应用,到2013年后,部分替代了阿维菌素和高效氯氰菊酯在生产中的应用,小菜蛾对阿维菌素和高效氯氰菊酯的抗药性开始呈现下降趋势,与此同时氯虫苯甲酰胺的抗药性在2015年出现了上升趋势,由2013年的2倍上升到2015年的52倍。多杀菌素、茚虫威和溴虫腈是防控小菜蛾的备选轮换药剂,田间用量不大,抗药性维持中等水平。

3 结论与讨论

2009-2015年,采用性信息素诱集法对滇西菜区小菜蛾发生动态开展调查,调查结果表明年度间发生规律相似,而且其种群的发生规律与1993-1994年调查的结果基本一致(杨德良等, 2001),全年均有发生,发生为害期有9个月,高峰期是3-6月,春季为害较秋季重。研究结果证明逐日性信息素诱虫量可较好反映田间小菜蛾种群发育动态(戴建青等, 2010; 李振宇等, 2011)。借助性信息素诱虫量的监测结果,根据监测地的气象数据和小菜蛾在不同温度下的发育历期,可推测幼虫发生高峰期(章金明等, 2015),提出最佳防控时期和防控区域。因此,区域内长期设立性信息素监测网点,监测小菜蛾田间种群发生动态,不仅省工省力,对区域防控具有重要的指导意义,是田间的综合防控的重要依据。

害虫抗药性的产生是导致防控失效、产量损失、药量增量使用等的重要原因,小菜蛾已经对90%以上的药剂产生了抗药性(冯夏等, 2011),因此进行小菜蛾的抗药性监测对指导小菜蛾防治尤为重要。本研究对滇西菜区小菜蛾种群开展了7年的抗药性监测,监测结果表明其种群对常用的7种化学杀虫剂均产生了抗药性,经过7年的时间,小菜蛾对供试药剂的抗性水平呈现出不同的变化趋势,其中对阿维菌素、高效氯氰菊酯和茚虫威的抗药性呈下降趋势,对多杀菌素和溴虫腈的抗药性维持中抗水平,对氯虫苯甲酰胺的抗药性又有了发展和蔓延的趋势。氯虫苯甲酰胺抗药性的变化引起重视,如广州小菜蛾种群2011年对氯虫苯甲酰胺抗药性倍数就达到了606.00倍,7-8月,当地小菜蛾发生猖獗,选用氯虫苯甲酰胺防控基本失效(胡珍娣等, 2012),应注意减少氯虫苯甲酰胺的使用次数,降低产生高水平抗药性的风险。小菜蛾对溴虫腈抗药性增加10倍,仅需要6.6~8.3代(贾变桃等, 2015),应多与其它不同机理的药剂轮换使用。此外,滇西菜区小菜蛾种群与云南其它菜区种群对供试药剂的抗性水平具有较大差异,滇西菜区种群抗药性水平低于滇中种群(沐卫东等, 2014),高于滇西南种群(尹艳琼等, 2019)。不同年份不同区域的小菜蛾种群对不同药剂产生不同水平的抗药性,与药剂种类、选择压力、地区气候、栽培模式及使用时间、频率、强度等不同具有重要关系(姜兴印等, 2000; 尤民生等, 2007; 罗雁婕等, 2009)。应建立常态化抗药性监测,根据不同地区小菜蛾抗性检测结果,采用相应的治理措施,如交替轮换敏感与低抗药剂,合理混用和使用增效剂,增加生物农药使用等(徐巨龙等, 2021),可减缓抗药性的发展速度,实现抗药性的综合治理。

滇西菜区小菜蛾种群的发生存在年度间的差异,对不同药剂抗药性水平也存在年度间差异。因此,长期监测小菜蛾发生规律和抗药性水平,因地制宜制定区域性小菜蛾科学合理的用药措施,可能是解决问题的关键。本研究通过7年滇西菜区小菜蛾田间种群动态和抗药性监测研究,并提出滇西菜区小菜蛾综合防控建议,如每年2-5月加大性诱剂和粘虫板的使用,压低成虫的虫口基数;3-6月份选用茚虫威和氯虫苯甲酰胺等药剂防控小菜蛾卵和低龄幼虫;7-10月根据田间的发生情况适当防控1~2次,有计划的轮换选用溴虫腈、茚虫威、氯虫苯甲酰胺和多杀菌素进行防控,每季最多使用2次;全年注重菜田的生态调控,推荐种植蜜源植物(如菜心、芥菜等),保护小菜蛾天敌可切实减轻小菜蛾为害。

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