龚雪娜,王雪松,罗梓文,陈洪云,汪云刚,龙亚芹,陈林波
(云南省农业科学院茶叶研究所/云南省茶树种质资源创新与配套栽培技术工程研究中心/云南省茶学重点实验室,昆明 650201)
茶谷蛾(Agriophara rhombata)又称茶灰木蛾,属鳞翅目谷蛾科,是茶树重要的食叶性害虫之一,以幼虫吐丝缀叶成苞,匿居苞中咀食叶肉为害茶树[1]。该虫喜食成叶和老叶,大发生时亦危害嫩叶,受害轻的植株叶片形成缺刻、干枯,受害重时茶树叶片被食尽[1],曾是东北印度的主要害虫,后在国内广东、福建、厦门、四川等地普遍爆发[2]。近年来开始在云南省局部茶园爆发性为害,对云南茶园茶谷蛾为害规律的调查研究显示,全年有4个幼虫为害时期,以第1代和第4代密度较大,并有逐年加重趋势,给茶叶生产带来巨大损失[1]。杀虫剂一直是农作物害虫防治的主要措施,这种措施不仅能够快速遏制其危害,又能弥补监测预警落后的问题,减少人力物力和财力不必要的浪费[3]。因此,在研究茶谷蛾的危害规律基础上,从节约成本、增加防治效果的角度出发筛选出比较实用的防治药剂,对于防治茶谷蛾有重要意义。
乙基多杀菌素是陶氏益农公司出品的一种新型多杀菌素类杀虫剂,通过胃毒和触杀作用,影响昆虫正常的神经活动[4];对绝大多数主要益虫没有影响,比目前市场上常用的杀虫剂用量更低、防效更好;而且在环境中的滞留时间更短,具有优异的环境特性,主要用于防治鳞翅目幼虫[5-6]。虫螨腈是吡咯类杀虫剂[7],通过抑制细胞线粒体上的二磷酸腺苷(ADP)向三磷酸腺苷(ATP)转化,导致其因能量供应不足而死亡,具有杀虫谱广、防效高、持效长、安全的特点,可以控制抗性害虫[8]。茚虫威是兼具噁二嗪结构的氨基甲酸酯类杀虫剂,它通过阻断昆虫神经细胞内的钠离子通道,使神经细胞失去功能,导致害虫运动失调,0~4 h内即停止取食、麻痹并最终死亡[9]。唑虫酰胺是一种新型吡唑杂环类杀虫杀螨剂,它通过阻碍线粒体代谢系统中的氧化磷酸化作用使其最终因能量不足而死亡,主要用于鳞翅目幼虫的防治,具有低毒高效快速降解等特点[10-11]。有对茶谷蛾生物习性的研究提出,幼虫期、蛹期、成虫期是茶谷蛾的3个有效防治时期[1]。由于幼虫期的发育历期最长(平均33.1天),为害最严重[1],故笔者以幼虫期为突破口,选取上述4种不同机制的杀虫剂,测定其对茶谷蛾的生物活性,旨在筛选对茶谷蛾防效较好的药剂及剂量,为田间防治茶谷蛾提供科学用药指导。
供试虫源于2021年5月采自云南省勐海县云南省农业科学院茶叶研究所基地内。收集老熟幼虫50头,用放置有新鲜茶树叶片植株的采虫袋(80目)带回室内,用茶苗饲养,经过化蛹、羽化后将成虫放入40 cm×40 cm×40 cm的养虫笼内,喂以10%蜂蜜水,放入茶苗供其产卵,孵化后的幼虫用茶苗饲养至3龄,挑选大小一致、健康的3龄初期幼虫进行毒力测定。
供试杀虫剂种类和生产厂家信息见表1,表中推荐剂量为各农药登记的推荐剂量范围的平均值。
表1 供试杀虫剂
采用浸叶法进行生物测定。在预试验的基础上,用含0.05% Triton X-100的蒸馏水将杀虫剂稀释成5个系列浓度梯度,每浓度药液量200 mL。将准备好的茶树叶片(最长直径6 cm)浸于不同浓度的药液中10 s,取出后在室内晾干至表面无游离水。用0.05% Triton X-100浸渍的叶片作为对照。将晾干的叶片放入10 mL的冷冻管中,冷冻管贴壁放有滤纸保湿,用镊子接入发育程度相同的茶谷蛾3龄幼虫,每管1头,每个浓度30头试虫,用蘸有少量水的脱脂棉封口。放入温度(25±1)℃,相对湿度70%,光周期14 h L/10 h D的光照培养箱中培养。分别于24、48、72、96 h后在体式显微镜下用毛刷轻触幼虫体表,不动者判定为死亡,并记录死亡数、存活数。
利用Excel 2019、SPSS 22.0[12]计算4种化学杀虫剂对3龄茶谷蛾幼虫的致死率、毒力回归方程、LC50及LC90,并以24%虫螨腈SC的毒力为1计算相对毒力指数。
6%乙基多杀菌素SC 500倍稀释液24 h的致死率为93.33%,48 h后即达到了100%;750倍稀释液24 h的致死率为93.33%,48 h后达到96.67%;1000倍稀释液24 h的致死率为76.67%,48 h后达到93.33%;1500倍稀释液24 h的致死率为63.33%,48 h后达到90%;2000倍稀释液24 h致死率为43.33%,48 h后达到76.67%。24 h内的剂量—死亡率效应最显著,并都在48 h后达到最大死亡率,持效性好(图1A)。
图1 4种化学杀虫剂不同处理下的茶谷蛾死亡情况
24%虫螨腈SC 24 h内500、750倍稀释液的致死率能达到50%,96 h后才超过90%;1000倍稀释液在48 h致死率达到50%,96 h才达到90%;2000倍稀释液在72 h致死率达到50%,毒杀作用具有明显的时间—剂量—死亡率效应(图1B)。
15%茚虫威EC 24 h内1000倍稀释液致死率最高,达96.67%,后随浓度降低致死率逐渐下降;各浓度处理均能在48 h后达到最大致死率,分别为96.67%、96.67%、83.33%、56.67%、53.33%(图1C)。
15%唑虫酰胺SC 24 h内750倍稀释液致死率最高,为63.33%,后随浓度降低致死率下降;各浓度处理的致死率均在48 h后达到最大并持效到96 h,750倍液处理下的茶谷蛾死亡率最高(图1D)。
相关系数是变量之间相关程度的指标,通常r>0.8时认为2个变量有很强的线性相关性,而相关系数越接近1.0,则回归效果越好[6]。6%乙基多杀菌素SC、15%茚虫威EC、15%唑虫酰胺SC、24%虫螨腈SC对3龄茶谷蛾幼虫24 h的LC50值分别为32.509、57.907、142.645、328.572 mg/L(表2)。以24%虫螨腈SC的毒力为1计算,6%乙基多杀菌素SC的相对毒力是其10.11倍,15%茚虫威EC的相对毒力是其5.67倍,15%唑虫酰胺SC的相对毒力是其2.31倍。毒力由大到小表现为6%乙基多杀菌素SC>15%茚虫威EC>15%唑虫酰胺SC>24%虫螨腈SC。
表2 4种化学杀虫剂对茶谷蛾的室内毒力(24 h)
6%乙基多杀菌素SC、15%茚虫威EC、15%唑虫酰胺SC、24%虫螨腈SC对3龄茶谷蛾幼虫48 h LC50值分别为 15.959、57.480、72.698、234.227 mg/L。以24%虫螨腈SC的毒力为1计算,6%乙基多杀菌素SC的相对毒力是其14.68倍,15%茚虫威EC的相对毒力是其4.07倍,15%唑虫酰胺SC的相对毒力是其3.22倍(表3)。毒力由大到小表现为6%乙基多杀菌素SC>15%茚虫威EC>15%唑虫酰胺SC>24%虫螨腈SC。
表3 4种化学杀虫剂对茶谷蛾的室内毒力(48 h)
72 h 24%虫螨腈SC的LC50值为99.633 mg/L,其他3种药剂的LC50值与48 h时相同。6%乙基多杀菌素SC、15%茚虫威EC、15%唑虫酰胺SC的相对毒力分别是24%虫螨腈SC的6.24、1.73、1.37倍(表4)。毒力由大到小表现为6%乙基多杀菌素SC>15%茚虫威EC>15%唑虫酰胺SC>24%虫螨腈SC。
表4 4种化学杀虫剂对茶谷蛾的室内毒力(72 h)
96 h 24%虫螨腈SC的LC50值为52.534 mg/L,其他3种药剂的LC50值与48 h时相同。6%乙基多杀菌素SC、15%茚虫威EC、15%唑虫酰胺SC的相对毒力分别是24%虫螨腈SC的3.29、0.91、0.72倍(表5)。毒力由大到小表现为6%乙基多杀菌素SC>24%虫螨腈SC>15%茚虫威EC>15%唑虫酰胺SC。
表5 4种化学杀虫剂对茶谷蛾的室内毒力(96 h)
茶叶是中国传统的重要经济作物和重要饮品,作为滇西南经济支柱特色产业,对云南省产业发展、增加农民收入、扩大就业、实施乡村振兴具有重要作用。近年来,茶谷蛾在云南部分茶区呈现大面积爆发,具有虫口密度大、繁殖能力强、隐蔽性强等特点,对春茶和夏茶为害尤其严重[1]。为了寻求安全有效的杀虫剂,笔者选用了4种在防治鳞翅目害虫中广泛使用且作用机理不同的低毒高效药剂对茶谷蛾的毒杀效果进行比对。室内毒力测定试验发现,4种化学杀虫剂对3龄茶谷蛾幼虫的毒力作用由强到弱表现为6%乙基多杀菌素SC>15%茚虫威EC>15%唑虫酰胺SC>24%虫螨腈SC。
乙基多杀菌素结构中的鼠李糖基3-位,是由天然甲基醚转变为乙基醚的结果,仅是多加了一个亚甲基的产物,其活性就提高了10倍[13-14],在防治草地贪夜蛾(Spodoptera frugiperda)[15-16]、棉铃虫(Helicoverpa armigera)[17]、梨小食心虫(Grapholita molesta)和苹果蠹蛾(Cydia pomonella)[18]、茶细蛾(Caloptilia theivora)[19]时,均体现了较高的生物活性和触杀效果。本研究中,6%乙基多杀菌素SC 24 h内的剂量—死亡率效应最明显,随着处理浓度的降低,茶谷蛾死亡率下降。每个浓度处理的致死率均在48 h时达到最高,并且杀虫效果能持续到96 h,而500倍稀释液在24 h时死亡率能达到90%以上、48 h时达到100%,为本试验设置中的最优剂量。4种药剂的毒力测定发现,24、48、72、96 h时,6%乙基多杀菌素SC的LC50值均低于其他3种药剂,毒力作用最大,在48 h时最大毒力显现,且在48~96 h内能保持同等毒杀力,证明6%乙基多杀菌素SC是一种见效快、持效时间长的可选杀虫剂,对茶谷蛾的防治以500倍的稀释液效果最佳。
茚虫威属噁二嗪类杀虫剂,其作用机制独特,虽没有内吸活性,但具有较好的耐雨水冲刷性能[20],持效期长达14天左右[21],是治理卫生害虫(白蚁和蟑螂)及鳞翅目害虫的首选药剂,在国内已使用近20年[22-25]。本试验中15%茚虫威EC体现出了高效的杀虫活性,1000倍稀释液在24 h即达到最大致死率,中毒反应快、持效时间长,这与赵世文等[20]在茚虫威对柞蚕幼虫的毒性试验中的结果类似。在24~72 h内15%茚虫威EC毒力作用仅次于6%乙基多杀菌素SC,是24%虫螨腈SC的1.73~5.67倍,这与商暾等[26]的研究结果存在差异,说明不同害虫对每种药剂的敏感性不同。
唑虫酰胺主要通过与害虫接触后使其出现麻痹、难以活动和取食症状,最终影响生理代谢使其死亡[27],兼具杀虫谱广、安全性高、复配性好等特点[10-11],且在茶叶和土壤中易消解[28];对柑橘木虱(Diaphorina citri)、茶小绿叶蝉(Empoasca pirisuga)和小菜蛾(Plutella xylostella)等具有良好的防治效果[29-31]。张丹等[11]的研究表明,15%唑虫酰胺SC 850倍液对小菜蛾和菜青虫的处理在药后24、72 h的防效均在90%以上,而本研究中500倍稀释液96 h后死亡率未达到90%,750倍稀释液下死亡率最高,于48 h后达到86.67%。可能是不同昆虫对同种药剂的敏感性存在差异,且因为唑虫酰胺的作用机理,用药后生效需要一定时间。毒力回归测定表明,用药48 h后毒力作用最大,且持效至96 h,72 h内毒力作用次于15%茚虫威乳油。
虫螨腈主要通过胃毒及触杀作用干扰昆虫体内细胞线粒体呼吸链上的电子传递,影响昆虫体内能量转化,有杀虫谱广、适用作物多、延缓抗药性、安全环保等优点[7]。莫志莲等[7]的研究表明,240 g/L的虫螨腈SC对柑橘全爪螨(Panonchus citri)有很好的防效,其1500倍液在药后35天防效达90.92%以上。戴昌金[32]的研究表明10%虫螨腈SC防治田甜菜夜蛾幼虫在施药后1天防效即达86.54%。本试验中24%虫螨腈SC在24~72 h内毒力最弱。不同稀释倍数下的茶谷蛾致死率24 h内均未超过60%,48 h后致死率开始上升,到96 h才达到最大致死率,毒力作用超过15%茚虫威EC。相对于其他3种化学药剂,对茶谷蛾3龄幼虫的药效发挥相对较慢,对茶谷蛾的毒杀作用存在明显的时间效应,这可能与其以内吸杀虫为主的作用机理及种群差异有关。
综上所述,本试验中4种化学杀虫剂对茶谷蛾3龄幼虫均有较强毒杀作用,6%乙基多杀菌素SC 500倍稀释液的致死率最高,毒力作用最大,其次为15%茚虫威EC,二者对茶谷蛾幼虫的毒杀速效性均可作为应急防治茶谷蛾幼虫的推荐药剂。相对于其他3种药剂,24%虫螨腈SC作用发挥较缓,其96 h时才达到最大毒杀力。但杀虫剂的筛选不能只依据室内毒力测定结果下结论,还需要通过田间试验进行验证,要充分考虑田间环境、温湿度天气等外界因素[33-34],延长时间检验药剂持效性,并综合考虑药剂残留问题。目前生产上缺乏防治茶谷蛾的有效措施,本研究可为茶谷蛾田间药剂防控的初筛提供基础依据,并将继续开展茶谷蛾的绿色防控研究。