四氯虫酰胺与3种助剂混配对棉铃虫的防治效果

李维政, 梁 赫, 秦子昕, 温雪梅, 何翔宇, 岳 磊,王冬梅, 赵娜娜, 路 伟*

(1.新疆农业大学农学院, 乌鲁木齐 830052; 2.新疆农业科学院植物保护研究所, 乌鲁木齐 830091)

棉铃虫Helicoverpaarmigera(Hübner)是棉花生长过程中的重要虫害之一,棉铃虫主要发生在棉花生长的中后期,幼虫主要为害棉花的繁殖器官,造成蕾、花及铃的大量脱落和烂铃,如果防治失时,蕾铃脱落率可达50%以上,对棉花生长造成巨大的破坏,同时也给棉花产业造成不可估量的经济损失[1]。

当前,化学防治仍然是棉田害虫防治的重要途径之一。常用的药剂种类主要有氯虫苯甲酰胺、阿维菌素和甲氨基阿维菌素苯甲酸盐等[2]。但在棉铃虫实际防治过程中,由于农民对化学防治的过分依赖,且经常过量使用杀虫剂,致使棉铃虫在很短的时间内就发展出较高的抗药性水平[3]。因此,如何在保证防治效果的同时减少农药的使用量,延缓害虫抗药性的产生,是农业绿色发展的关键。有研究表明,在农药中加入助剂能够明显改善农药的理化性质,使药液能够均匀分布并附着在叶片上,避免因药液漂移和挥发而导致药效减弱[4]。同时部分助剂可破坏害虫表皮结构,使农药能够更快进入害虫体内,进而起到延长农药持效期、增强药效、减少使用量等作用,最终达到延缓害虫抗药性发展的目的[5]。

青皮橘油是一种天然的植物提取物,它的主要成分是D-柠檬烯,有研究结果显示,吡虫啉和啶虫脒减量30%再与1 500倍青皮橘油混配后,对棉蚜有很好的防治效果,增效比分别达到36.213、17.202[6]。有机硅助剂主要是通过降低水性农药的表面张力,增加农药的润湿铺展和渗透能力,刘明月[7]研究发现氟啶虫胺腈与有机硅混配后,在减少50%水量和30%药量情况下,对烟粉虱Bemisiatabaci(Gennadius)若虫的防治效果与单独施用氟啶虫胺腈推荐剂量相当。植物油助剂的主要特点是可再生、易获得、成本低,且对环境友好,陈立涛等[8]使用甲基化植物油与5.7%甲氨基阿维菌素苯甲酸盐水分散粒剂混合对花生上棉铃虫进行防治,能够在保证防效的同时减少10%～20%的农药用量。

近几年来,有关双酰胺类杀虫剂对鳞翅目害虫生物活性的研究日益增加,同时为了减少农药的使用量,农药助剂也越来越受到关注。四氯虫酰胺对鳞翅目具有超高活性,且对哺乳动物类低毒,目前关于氯虫苯甲酰胺与助剂混配对棉铃虫的防治研究较多,但四氯虫酰胺和助剂混配防治棉铃虫的报道目前还较少。因此本试验以四氯虫酰胺为试验药剂,氯虫苯甲酰胺作为对照药剂,用Silwet 408、甲基化植物油(MVO)、青皮橘油(GPOO)3种助剂与四氯虫酰胺混配对棉铃虫进行室内毒力测定和田间药效试验,旨在为四氯虫酰胺的全面安全使用评估,为实现棉田农药减施增效、确保棉区生态环境安全、支撑棉花产业绿色发展提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 供试昆虫及饲养

棉铃虫种群由河北省农林科学院植物保护研究所提供,扩繁期间未接触任何杀虫剂。棉铃虫在恒温恒湿光照箱中饲养,条件为温度(26±1)℃,相对湿度(70±10)%,光周期L∥D=14 h∥10 h。

饲养流程:用0号毛笔将初孵幼虫接入含有人工饲料的24孔板中,用吹塑板加盖。5盒一组用橡皮筋捆紧防止逃逸,待其长到3龄初期时再转移到含有人工饲料的进样瓶中,化蛹后将蛹取出消毒放入养虫笼,羽化后用10%糖水饲喂成虫,并在养虫笼顶部盖上白色纱布供其产卵。养虫所用的工具及器皿在使用前后严格消毒。

1.2 供试药剂

试验药剂:96.2%四氯虫酰胺原药,沈阳化工研究院有限公司;10%四氯虫酰胺悬浮剂,沈阳科创化学品有限公司。

对照药剂:96%氯虫苯甲酰胺原药,20%氯虫苯甲酰胺悬浮剂,美国杜邦公司。

助剂:甲基化植物油,新疆强农丰禾农业科技有限公司;青皮橘油,上海中锐化学有限公司;有机硅Silwet 408,美国迈图高新材料集团。丙酮(分析纯),天津市致远化学试剂有限公司。

1.3 试验仪器

PSX-280H恒温恒湿光照培养箱,宁波莱福科技有限公司;LE204E/02 电子天平(1/10 000),梅特勒-托利多仪器(上海)有限公司Q/320500 移液枪,百得实验室仪器(苏州)有限公司;3WBD-16L背负式电动喷雾器,宏春园农业科技(沛县)有限公司。

1.4 试验方法

1.4.1室内毒力测定

采用人工饲料混药法进行四氯虫酰胺对棉铃虫的室内毒力测定,以氯虫苯甲酰胺作为对照药剂,方法参照《农药室内生物测定试验准则杀虫剂第10部分:人工饲料混药法》[9]。棉铃虫的人工饲料配制方法参考梁革梅等[10]。在预试验的基础上,用丙酮将四氯虫酰胺和氯虫苯甲酰胺原药分别配制成母液,再用0.1%吐温水溶液将四氯虫酰胺稀释为0.01、0.02、0.04、0.08、0.16 μg/mL,将氯虫苯甲酰胺稀释为0.02、0.04、0.08、0.016、0.32 μg/mL。0.1%吐温水溶液作为空白对照(有机溶剂含量不超过人工饲料的1%)。在两种药剂的室内毒力测定设置药剂量基础上减量30%,再分别用含2 000倍液助剂+0.1%吐温水溶液稀释,以3种助剂+0.1%吐温水溶液作为空白对照(有机溶剂含量不超过人工饲料的1%)。从各处理的药液中各取1 mL药剂加入到200 g未凝固的人工饲料中搅拌均匀,将凝固的人工饲料切成3 g的块状放入加盖透气的进样瓶中,每个进样瓶中放入1头饥饿处理4 h后体重在9～15 mg,健康且行动能力强的棉铃虫3龄幼虫。试验共设44个处理,每个处理3次重复,每次重复20头棉铃虫。

所有处理在72 h后检查死亡率,计算LC50值和置信区间,并计算3种助剂在使用浓度(2 000倍稀释液)下对棉铃虫的致死率。用镊子轻触虫体无反应或不能正常爬行、虫体发黑或停止生长视为死亡。

1.4.2田间药效试验

田间药效试验在新疆昌吉华兴农场(44°15′N,87°19′E)进行,试验地棉田土地平坦,肥力均匀,连续多年未使用过化学农药,只进行基本农事操作。种植棉花品种为常规棉‘NH13003’。

试验共设7个处理:10%四氯虫酰胺悬浮剂有效成分剂量(下同)45 g/hm2(推荐用药量),10%四氯虫酰胺悬浮剂67.5 g/hm2(1.5倍推荐用药量),10%四氯虫酰胺悬浮剂31.5 g/hm2(70%推荐用药量)+甲基化植物油(2 000倍液),10%四氯虫酰胺悬浮剂31.5 g/hm2(70%推荐用药量)+Silwet 408(2 000倍液),10%四氯虫酰胺悬浮剂31.5 g/hm2(70%推荐用药量)+青皮橘油(2 000倍液),20%氯虫苯甲酰胺悬浮剂30 g/hm2(推荐用药量)作为施药对照,清水喷雾作为空白对照。每个处理设4次重复,共28个小区,各小区之间间隔2 m作为隔离带,每个小区约20 m2,试验小区随机排列。

在棉铃虫2～3龄高峰期时进行施药试验,茎叶均匀喷施,施药一次,每667 m2施药用水量30 L。施药当天多云,16～31℃,无降水,西北风2级。

在试验前期进行田间虫口基数调查,施药后1、3、7 d再次调查,共调查4次。每小区五点取样,每点调查10株棉花,每个小区共调查50株棉花。分别计算比较各组处理的防效,并观察药剂对棉花是否产生药害。

1.5 数据分析

用SPSS 20.0软件进行数据处理,根据室内毒力测定结果计算四氯虫酰胺对棉铃虫3龄幼虫的毒力回归方程、致死中浓度(LC50)及相关参数。

增效比(SR)用Entwistle[11]方法计算,增效比<1,无增效效果;增效比=1,增效不明显;增效比>1,增效明显。

虫口减退率=

防效=

2 结果与分析

2.1 室内毒力测定结果

青皮橘油、甲基化植物油、Silwet 408等3种助剂2 000倍稀释液处理后棉铃虫的校正死亡率分别为3.51%、2.05%、2.05%(表1),均低于10%,表明3种助剂对棉铃虫没有明显的毒杀作用。

表1 3种助剂2 000倍稀释液对棉铃虫3龄幼虫的校正死亡率

试验结果(表2)显示,随着施药时间延长,药物毒力也随之增强,用人工饲料混药法测定四氯虫酰胺和氯虫苯甲酰胺对棉铃虫3龄幼虫72 h的胃毒LC50分别为0.061 μg/mL和 0.120 μg/mL,结果显示四氯虫酰胺对棉铃虫的毒性大于氯虫苯甲酰胺。

表2 四氯虫酰胺和氯虫苯甲酰胺对棉铃虫3龄幼虫的室内毒力

四氯虫酰胺与3种助剂混配对棉铃虫3龄幼虫的毒力(表3)大小为:四氯虫酰胺+青皮橘油>四氯虫酰胺+甲基化植物油>四氯虫酰胺+Silwet 408,LC50分别为0.032、0.046、0.054 μg/mL,增效比分别为1.91、1.33、1.13,氯虫苯甲酰胺与3种助剂混配对棉铃虫3龄幼虫的LC50分别为0.075、0.093、0.099 μg/mL,增效比分别为1.60、1.29、1.21,可以看出,两个药剂与3种助剂混配后的增效比均大于1,增效明显,但青皮橘油对两种药剂防治棉铃虫的增效作用优于其他两个助剂,同时,青皮橘油对四氯虫酰胺的增效作用优于氯虫苯甲酰胺。

表3 四氯虫酰胺和氯虫苯甲酰胺与3种助剂混配对棉铃虫3龄幼虫的室内毒力

2.2 田间药效试验结果

10%四氯虫酰胺悬浮剂对棉铃虫的防治效果如表4所示。2种药剂的3组处理对棉铃虫均表现出较好的防治效果,且观察发现四氯虫酰胺未对棉花造成药害。其中,10%四氯虫酰胺悬浮剂45 g/hm2对棉铃虫的防治效果较好,持效期明显,药后7 d内防效为64.84%～85.53%,虫口减退率为69.44%～90.28%。10%四氯虫酰胺悬浮剂67.5 g/hm2对棉铃虫的防治效果最好,防效为82.26%～94.00%,虫口减退率为85.00%～96.67%,其中药后1 d防效达到82.26%,均显著高于其他处理,表现出良好的速效性。20%氯虫苯甲酰胺悬浮剂30 g/hm2防效为64.29%～94.00%,虫口减退率为69.37%～96.67%,药后7 d内与10%四氯虫酰胺悬浮剂45 g/hm2防效相当,均无显著性差异。

表4 10%四氯虫酰胺悬浮剂对棉铃虫的田间防效1)

10%四氯虫酰胺悬浮剂与3种助剂混配对棉铃虫的田间防治效果如表5所示。4个处理对棉铃虫的防治效果在3、7 d时无显著差异。10%四氯虫酰胺+甲基化植物油的防效为58.10%～100%,虫口减退率为63.89%～100%,其中药后1 d的防效为58.10%,显著低于10%四氯虫酰胺+青皮橘油和10%四氯虫酰胺+Silwet 408处理组,但在药后3、7 d防效有所增加,药后3 d防效达到90.45%,与其他3组处理防效相当,且在药后7 d防效达到了100%,表现出较强的持效性。10%四氯虫酰胺+青皮橘油防效为86.30%～95.56%,虫口减退率为88.20%～96.30%,药后1 d的防效达到86.30%,防效显著高于其他3组处理,表现出较好的速效性。10%四氯虫酰胺+Silwet 408防效为69.42%～90.10%,药后1 d防效达到69.42%,显著低于10%四氯虫酰胺+青皮橘油处理组。

表5 10%四氯虫酰胺悬浮剂与3种助剂混配对棉铃虫的田间防效

3 结论与讨论

植物精油类助剂由于是小分子脂溶性物质,更容易透过昆虫体壁,进而增强农药的穿透能力[12],有研究发现,当艾叶精油浓度在10 μg/mL时与药剂混配后能够增强氟虫腈、丁硫克百威、阿维菌素和毒死蜱对小菜蛾Plutellaxylostella(Linnaeus)幼虫的生物活性,增效比分别达到2.24、1.55、1.82、1.97[13-14]。植物油助剂是一类被广泛使用的农药助剂,可以选用粗提或精炼的植物油,也可以选用植物油类衍生物,该类助剂能够有效提高农药的持效期,陈焕瑜等[15]以棕榈油和茶籽油作为助剂,与0.2%阿维菌素乳油1∶1混配后通过浸叶法对小菜蛾3龄幼虫进行毒力测定,在药后7 d校正死亡率分别达到78.83%和73.81%,相比阿维菌素单剂分别增加7.54%和1.13%,表现出良好的持效性。杨佩文等[16]用自制的含有6%食用植物油的增效剂与2%阿维菌素乳油混合对小菜蛾进行防效试验,当增效剂占农药溶液体积3%～8%时,药后7 d的平均防效比单剂高5.85%～12.19%。有机硅类助剂具有良好的湿润性和延展性,能够提高农药的黏附力,同时能够提高气孔渗透率。苏湘宁等[17]的研究发现有机硅能够提高氯虫苯甲酰胺对草地贪夜蛾Spodopterafrugiperda(J.E.Smith)的防治效果,药后24 h增效比达到1.24。另有研究发现,阿维菌素和氯虫苯甲酰胺在减量20%后与5 000倍液的Silwet 408 混配,能够提高对小菜蛾的防治效果[18]。并且在20%氯虫苯甲酰胺悬浮剂中添加8 000倍液的Silwet408可提高氯虫苯甲酰胺对稻纵卷叶螟CnaphalocrocismedinalisGuenée的防治效果[19]。

本文研究发现10%四氯虫酰胺悬浮剂+青皮橘油药后1 d的防效达到86.30%,比单剂处理组的防效高21.46百分点,表现出较好的速效性,与杨石有等[20]的试验结果相似,且在3、7 d的防效与其他两个助剂处理组无显著差异。四氯虫酰胺在减量30%的基础上与Silwet 408混配后,防治效果与单剂处理组相当,与单提升等[21]的报道相符,但本文的田间防效试验中四氯虫酰胺用量较高,后期可以在此基础上进一步减少农药使用量进行试验研究。四氯虫酰胺与甲基化植物油混配后在药后7 d的防效率先达到100%,可能原因是甲基化植物油能够提高农药在叶片上的沉积量,同时延缓药液的干燥时间,进而能够延长农药的持效期[22]。

最终试验结果表明,3种助剂对四氯虫酰胺防治棉铃虫均有增效作用,但四氯虫酰胺与青皮橘油混合使用后增效作用优于其他两个助剂,因此建议在使用四氯虫酰胺防治棉铃虫时,按照推荐剂量减量30%后再与青皮橘油混配进行防治,能够实现农药减施增效的目的。