马光祥,夏长剑,陈德鑫*,邓海滨,王兴高,邵雨,孙然锋*
1.海南大学植物保护学院,海口市美兰区人民大道58号 570228
2.中国烟草总公司海南省公司海口雪茄研究所,海口市琼山区府城街道办红城湖路120号 571100
3.广东省烟草科学研究所,广东省韶关市武江区滨江路69号城投商务大厦西塔 512000
4.海南省烟草公司儋州市公司,海南省儋州市那大中兴街中段南侧那大控规33号街区 571700
烟蚜是烟草重要害虫之一,广泛分布于我国各烟区。烟蚜对烟草的直接为害是以若蚜和成蚜刺吸植物营养汁液,造成植株长势缓慢,间接为害是其分泌蜜露引起烟叶煤污病和在刺吸同时传播烟草病毒造成烟叶品质下降[1-2]。烟蚜的天敌主要有烟蚜茧蜂(Aphidius gifuensis)[3]、七星瓢虫(Coccinella septempunctata)[4-5]、异色瓢虫(Harmonia axyridis)[6]、南方小花蝽(Orius strigicollis)[7]、红彩瑞猎蝽等[8-9]。其中部分天敌已在烟田释放用以防治烟蚜,但目前有翅蚜防控除利用黄板诱杀以外,还主要使用杀虫剂防治。随着化学农药的多次使用,导致烟蚜抗药性增强,不仅破坏了烟田生态系统,也对人体健康、烤烟品质带来严重的负面影响[10]。因此,在烟叶生产上实现绿色防控烟蚜越来越受到重视,其中生物防治是烟蚜绿色防控的重要措施之一[11]。
红彩瑞猎蝽属半翅目猎蝽科的捕食性昆虫,主要分布于海南、广东、广西、湖南和福建等南方地区[12]。苏湘宁等[13-14]对红彩瑞猎蝽的捕食行为的研究发现,红彩瑞猎蝽在雪茄烟田中不仅能捕食烟蚜若虫,还能捕食草地贪夜蛾、烟青虫、斜纹夜蛾、棉铃虫等鳞翅目害虫的幼虫。周忠实等[15]和邓海滨等[16]对红彩瑞猎蝽的生物学特性研究发现,红彩瑞猎蝽若虫虫龄越高对烟蚜的捕食量也越大,猎物达到一定密度时,同一龄期的红彩瑞猎蝽对烟蚜的捕食量增加速率逐渐趋于平稳。雪茄烟田中的烟蚜一般采用药剂防治,当烟田烟蚜密度达到红彩瑞猎蝽依靠捕食作用无法控制的密度时,这时则需要施用杀虫剂控制烟蚜密度,遏制其虫口数量暴增。烟田中的蚜虫和烟青虫、斜纹夜蛾等鳞翅目害虫常同时发生,在采用红彩瑞猎蝽防治烟蚜、烟青虫和斜纹夜蛾时,还需要使用少量农药来防止烟蚜虫口密度的暴增,因此需要筛选对烟蚜有较好防治效果但对红彩瑞猎蝽安全的药剂。目前烟田常用杀虫剂对南方小花蝽、异色瓢虫的安全性评价已有相关报道。曾广等[17]进行了杀虫剂对南方小花蝽的毒力测定,发现吡虫啉、苦参碱、阿维菌素对南方小花蝽毒性较低;滕海媛等[18]对杀虫剂安全性评价结果表明,氯虫苯甲酰胺和乙基多杀菌素对异色瓢虫的敏感性较低,可用于与异色瓢虫联合应用防治梨瘿蚊。目前能较好防控烟蚜且对红彩瑞猎蝽安全的药剂筛选相关研究尚鲜见报道。因此,采用实验室筛选和田间防效测定相结合的方法开展了烟蚜防治药剂对红彩瑞猎蝽的安全性评价,并筛选出与红彩瑞猎蝽联合应用对烟蚜有较好防治效果的药剂,旨在为有效控制烟蚜为害、降低农药使用量及提高红彩瑞猎蝽的生物安全性提供依据。
烟蚜采自海南烟草屯昌试验站雪茄烟试验基地(海南省屯昌县坡心镇高朗村),在温室中以萝卜植株饲养繁殖多代后供试。红彩瑞猎蝽采自海南烟草屯昌试验站雪茄烟试验基地(海南省屯昌县坡心镇高朗村),于温室中饲养。
供试烟草品种为海研101,盆栽种植于海南大学植物保护学院生物测定中心温室内,待植株生长出6片真叶后备用。
8.0×108cfu/mL金龟子绿僵菌(CQMa421)悬浮剂(重庆聚立信生物工程有限公司);5%桉油精水剂(北京亚戈农生物药业有限公司);2.5%鱼藤酮乳油(广州制药有限公司);0.5%藜芦碱水剂(成都新朝阳生物有限公司);25%吡蚜酮悬浮剂(河北中保绿农作物有限公司);1.5%除虫菊素水乳剂(内蒙古清源保生物科技有限公司);50%氟啶虫胺腈水分散粒剂(美国陶氏益农公司);50 g/L双丙环虫酯颗粒剂(巴斯夫欧洲公司);20%啶虫脒乳油(陕西上格之路科技生物有限公司)。
1.3.1 不同杀虫剂对桃蚜的毒力测定
采用浸叶法进行试验[19-20]。每种药剂设置5个浓度梯度,以清水为对照。用叶片打孔器打孔取得直径3.5 cm的烟叶圆片,浸入药液中10 s后取出置于室温中晾干待用。取3 mL 1%琼脂于直径3.5 cm、高3.5 cm的养虫杯中,待琼脂为半凝固状态时将晾干的叶片背面朝上紧贴于琼脂表面用于保湿,叶片四周与杯壁贴合,再挑取20头个体较大的4龄若蚜于杯中烟叶背面,盖上杯盖,开孔透气,重复4次。置于温度25±1℃,相对湿度(RH)60%,光周期为16L∶8D的智能光照气候箱中,48 h后检查各处理的烟蚜死亡情况,以用镊子轻触烟蚜以虫体不动视为死亡,并统计死亡率。
1.3.2 不同杀虫剂对2龄红彩瑞猎蝽的毒力测定
采用药膜法测定2龄红彩瑞猎蝽的毒力[21-23]。每种药剂设置5个浓度梯度,以清水为对照。用移液枪取3 mL处理药液滴入250 mL玻璃锥形瓶中,并通过水平转动锥形瓶使内壁形成均匀的药膜,待药液挥发后接入20头2龄红彩瑞猎蝽2龄若虫,让其爬行充分接触药膜3 h后分别再移至养虫杯中正常单独饲养,重复3次。饲养温度为(25±1)℃,RH保持在60%~70%,光周期为16L∶8D,用黄粉虫饲喂以排除猎蝽因饥饿而死亡的影响,于48 h观察红彩瑞猎蝽的死亡情况,用镊子轻触红彩瑞猎蝽以虫体不动视为死亡,并统计死亡率。
1.3.3 不同杀虫剂对红彩瑞猎蝽的安全性评价
安全系数为杀虫剂对红彩瑞猎蝽的致死中浓度与各杀虫剂的田间推荐使用浓度的比值,用于评估供试杀虫剂对红彩瑞猎蝽的安全程度。安全系数小于等于0.05为极高风险性农药,安全系数在0.05~0.50为高风险性农药,安全系数在0.50~5.00为中等风险性,安全系数大于5.00为低风险性农药[24]。益害毒性比为杀虫剂对红彩瑞猎蝽的致死中浓度与杀虫剂对烟蚜致死中浓度的比值。计算公式:
1.3.4 田间试验
试验设置在海南省屯昌县种植海研101雪茄烟的遮阳栽培地块,于植株上烟蚜发生初期进行。地块肥水等管理条件均匀一致,试验前和试验期间未曾施用其他杀虫剂。设置20个处理,处理1~9:只施用9种杀虫剂[桉油精、氟啶虫胺腈、藜芦碱、吡蚜酮、双丙环虫酯、啶虫脒、鱼藤酮、除虫菊素、金龟子绿僵菌(CQMa421)],不释放红彩瑞猎蝽;处理10:只释放红彩瑞猎蝽,不施用杀虫剂;处理11~19:释放红彩瑞猎蝽,并施用9种杀虫剂;处理20:空白对照,不施杀虫剂,不释放红彩瑞猎蝽。每处理112 m2,重复3次,各杀虫剂处理浓度见表1,释放3龄红彩瑞猎蝽密度为60头/667 m2。
表1 田间杀虫剂使用浓度Tab.1 Concentration of pesticides used in fields
采用五点取样法,在每处理四周和中心选取5个点调查,第3、7、14天调查每点20株雪茄烟上的有翅蚜和无翅蚜的活虫量,并计算虫口减退率和防治效果(防效)。
1.3.5 数据处理
采用Microsoft Excel 2019软件进行试验数据的统计分析,IBM SPSS statistics 26软件用Duncan's新复极差法进行差异显著性检验,拟合回归毒力方程,并进行致死中浓度LC50及95%置信区间分析。其中,对照组死亡率不高于20%。以LC50值最小的药剂为标准药剂,相对毒力指数为1,其余药剂的毒力指数均等于测试药剂的LC50值除以标准药剂的LC50值,相对毒力指数越高,敏感性越低[25-26]。
9种田间常用杀虫剂对烟蚜的毒力结果(表2)表明,供试杀虫剂毒力大小依次为啶虫脒>氟啶虫胺腈>鱼藤酮>桉油精>双丙环虫酯>吡蚜酮>金龟子绿僵菌(CQMa421)>藜芦碱>除虫菊素。其中啶虫脒对烟蚜的毒力最高,LC50为44.311 mg/L;其次是氟啶虫胺腈,LC50为46.696 mg/L;除虫菊素对烟蚜的毒力最低,LC50为427.589 mg/L。烟蚜对9种杀虫剂均存在一定的敏感性。
表2 9种杀虫剂对烟蚜的毒力Tab.2 Toxicity of 9 pesticides to M.persicae
红彩瑞猎蝽对9种杀虫剂的敏感性结果(表3)表明,红彩瑞猎蝽对各杀虫剂的敏感性存在一定的差异性。其中红彩瑞猎蝽对鱼藤酮的敏感性最高,LC50为139.596 mg/L;红彩瑞猎蝽对金龟子绿僵菌敏感性最低,LC50为1 599.419 mg/L。
表3 9种杀虫剂对2龄红彩瑞猎蝽的毒力Tab.3 Toxicity of 9 pesticides to 2nd instar nymphs of R.fuscipes
从9种杀虫剂对红彩瑞猎蝽的安全性评价(表4)看,藜芦碱、双丙环虫酯对红彩瑞猎蝽的安全系数较高,除虫菊素次之,氟啶虫胺腈的最低。其中低风险药剂有藜芦碱、双丙环虫酯、除虫菊素、啶虫脒、金龟子绿僵菌(CQMa421)和桉油精,其余杀虫剂为中风险杀虫剂。9种杀虫剂益害毒性比依次为桉油精>金龟子绿僵菌(CQMa421)>啶虫脒>吡蚜酮>氟啶虫胺腈>双丙环虫酯>藜芦碱>鱼藤酮>除虫菊素。结合安全系数和益害毒性比发现,桉油精、金龟子绿僵菌(CQMa421)和啶虫脒对红彩瑞猎蝽较为安全。
表4 9种杀虫剂对红彩瑞猎蝽2龄幼虫的安全性评价Tab.4 Safety evaluation of 9 insecticides for 2nd instar nymphs of R.fuscipes
选用对烟蚜敏感性较高且对红彩瑞猎蝽低毒的杀虫剂进行田间试验。从各处理对烟蚜田间的防效(表5)可看出,单独释放红彩瑞猎蝽第3、7、14天的防效为19.60%、34.34%和47.75%。单独使用的杀虫剂处理中,桉油精处理第3、7、14天的防效为53.47%、65.00%和71.89%,氟啶虫胺腈处理第3、7、14天的防效为68.66%、80.82%和89.00%,金龟子绿僵菌(CQMa421)处理第3、7、14天的防效为54.45%、71.16%和77.65%,均优于单独释放红彩瑞猎蝽的防效。释放红彩瑞猎蝽并施药的防效最佳,其中桉油精与猎蝽处理的第3、7、14天的防效为67.53%、87.68%和93.14%,金龟子绿僵菌(CQMa421)与猎蝽处理的第3、7、14天的防效为62.98%、75.31%和91.00%,吡蚜酮与猎蝽处理第3、7、14天的防效为60.33%、77.90%和91.22%。
表5 不同处理对烟蚜的田间防效①Tab.5 Field control effects of different treatments on M.persicae
采用浸叶法和药膜法测定9种杀虫剂对烟蚜和红彩瑞猎蝽的毒力。筛选结果表明,化学杀虫剂吡虫啉、氟啶虫胺腈对烟蚜的毒力效果最佳,植物源杀虫剂桉油精、鱼藤酮对烟蚜也有较好的效果。本试验中筛选出的杀虫剂对烟蚜的毒力与苏建东等[27]和宋唯虎等[28]对桃蚜毒力的测定结果相比均明显偏高,可能是由于不同地区蚜虫的耐药性和抗药性不同所致。例如来自山东省6个不同市(县)的桃蚜对啶虫脒和吡虫啉存在不同的抗药性[29]。
红彩瑞猎蝽对9种杀虫剂的敏感性存在一定的差异。在供试杀虫剂中鱼藤酮对天敌红彩瑞猎蝽的毒性相对较高,可能是鱼藤酮属广谱性植物源杀虫剂,有强烈的触杀和胃毒作用,通过影响昆虫的呼吸起到较好地杀虫效果。红彩瑞猎蝽对氟啶虫胺腈也有较高的敏感性,与前人测定的氟啶虫胺腈对荔枝蝽毒力的研究结果一致[30]。本研究中还发现,桉油精对烟蚜有较好的致死效果,但其对红彩瑞猎蝽的毒力较低。金龟子绿僵菌(CQMa421)对红彩瑞猎蝽的毒力较低,可能是由于试验时间较短,无法满足真菌侵染虫体的时间要求,以致于红彩瑞猎蝽对该杀虫剂的敏感性降低,还需深入研究。
安全系数和益害毒性比是药剂对天敌安全性评价的重要指标[31]。本试验中安全性评价结果显示,藜芦碱、双丙环虫酯、除虫菊素、啶虫脒、桉油精和金龟子绿僵菌(CQMa421)具有较高的安全系数,均为低风险性杀虫剂,鱼藤酮、氟啶虫胺腈和吡蚜酮为中风险杀虫剂,在实际应用中需考虑对烟蚜的毒力。结合安全系数和益害毒性比认为,桉油精、啶虫脒、吡蚜酮和金龟子绿僵菌(CQMa421)可作为对烟蚜防效较好且对红彩瑞猎蝽安全性较高的理想药剂。
将杀虫剂与昆虫天敌联合应用是综合治理的一个重要方面,能降低农药的使用量、减轻环境污染、延长对害虫防控的持效期。如白僵菌与赤眼蜂联合应用可提高对烟青虫种群的控制效果[32-34]。本研究中红彩瑞猎蝽对烟蚜有一定的控制作用;单独使用桉油精对烟蚜的防效优于单独释放红彩瑞猎蝽的防效,体现出化学防治效果好、见效快的特点。9种杀虫剂中桉油精、氟啶虫胺腈、吡蚜酮、金龟子绿僵菌(CQMa421)与红彩瑞猎蝽联合应用的效果较好,第14天防效均高于90%,且均显著优于单独使用药剂和释放红彩瑞猎蝽的防效。藜芦碱与红彩瑞猎蝽、除虫菊素与红彩瑞猎蝽两个处理对烟蚜的防效相对较低,可能与该地区常用藜芦碱和除虫菊素药剂有关,烟蚜已产生抗药性有关。结合药剂对红彩瑞猎蝽的田间试验和安全性评价结果,桉油精、吡蚜酮、金龟子绿僵菌(CQMa421)与红彩瑞猎蝽联合应用对烟蚜的防控效果较好。
桉油精、啶虫脒、吡蚜酮和金龟子绿僵菌(CQMa421)对烟蚜具有较好的控制作用和防效,且对2龄红彩瑞猎蝽的毒性较小。红彩瑞猎蝽对烟蚜若蚜有较好的捕食作用,安全性评价和田间试验结果表明,桉油精、吡蚜酮、金龟子绿僵菌(CQMa421)与红彩瑞猎蝽联合应用对烟蚜的防效较好,均优于药剂和红彩瑞猎蝽单独使用的防效。桉油精、吡蚜酮、金龟子绿僵菌(CQMa421)对烟蚜具有良好的防控作用,在烟叶生产中可考虑将这些药剂与红彩瑞猎蝽联合应用于烟蚜的防治。