侯园园,徐传涛,王秀芳,纪桂霞,徐蓬军,邓海滨,任广伟*
1. 中国农业科学院烟草研究所,山东省青岛市科苑经四路11 号 266101
2. 四川省烟草公司泸州市公司,四川省泸州市龙马潭区南光路374 号 646000
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 512026
烟蚜Myzus persicae(Sulzer),隶属半翅目(Hemiptera)、蚜科(Aphididae)、瘤蚜属(Myzus),是我国为害烟草的重要害虫之一[1]。烟蚜主要取食烟草嫩叶,影响烟株的生长发育,并可分泌蜜露诱发烟叶煤污病,降低烟叶品质,还能传播烟草黄瓜花叶病毒、马铃薯Y 病毒等多种病毒,造成严重的经济损失[2-4],故烟蚜的有效防治对烟草生产至关重要。
近年来,我国烟区大力推广病虫害绿色防控措施,烟蚜茧蜂防治烟蚜已实现全国烟区全覆盖,但在防治有翅蚜和需要迅速压制虫口密度的应急防控中,化学农药仍是防治烟蚜的主要手段[5-6]。随着用药次数和用药量的增加,烟蚜对常用化学农药吡虫啉、啶虫脒、抗蚜威等产生了不同程度的抗药性[7-10],在烟蚜防控中亟需高效低毒的新型药剂。新型杀虫剂双丙环虫酯(afidopyropen)能够快速阻止害虫取食,使害虫饥饿死亡,该药剂主要用于防治包括蚜虫、粉虱在内的刺吸式口器害虫[11]。陈敏等[12]通过田间药效试验发现,50 g/L 双丙环虫酯可分散液剂防治黄瓜蚜虫效果显著,施药后7 d的防效可达92%以上;张海波等[13]利用50 g/L 双丙环虫酯可分散液剂防治茄子蚜虫,施药后7 d 防效达99.27%;杜玉宁等[14]测定了不同药剂对甜瓜蚜虫的防治效果,发现50 g/L 双丙环虫酯可分散液剂对甜瓜蚜虫施药后1~7 d的防效为96.34%~99.36%。然而,关于50 g/L双丙环虫酯可分散液剂对烟蚜防控效果的研究还鲜见报道。为此,通过刺探电位图谱(Electrical penetration graph,EPG)技术[15]分析50 g/L 双丙环虫酯可分散液剂对烟蚜取食行为的影响[16-18],同时采取浸渍法测定50 g/L双丙环虫酯可分散液剂对烟蚜的毒力,并通过田间药效试验分析其对烟蚜的防控效果,旨在为使用50 g/L 双丙环虫酯可分散液剂防治烟蚜提供依据。
供试烟蚜采自中国农业科学院烟草研究所青岛试验基地(36.44 °N,120.58 °E),在人工气候室[温度为(25±1)℃,相对湿度为60%~70%,光周期为14L∶10D]中的烟草上饲养30 代以上用于试验。供试烤烟(K326)种子由中国农业科学院烟草研究所提供,温室育苗盘育苗,2~3 真叶时移栽至塑料杯(直径8 cm×深8 cm)中,5片真叶时用于室内毒力测定和EPG参数测定。
50 g/L 双丙环虫酯可分散液剂由巴斯夫(中国)有限公司提供;70%(质量分数)吡虫啉水分散粒剂由拜耳作物科学(中国)有限公司提供。
DC-EPG Giga-8 直流刺吸电位仪由荷兰瓦格宁根大学昆虫实验室研制并提供;16 L 背负式喷雾器由新加坡利农公司提供。
1.2.1 室内毒力测定
采用浸渍法[19]进行室内毒力测定。将供试药剂用蒸馏水稀释成5个质量浓度梯度(50 g/L双丙环虫酯可分散液剂的质量浓度梯度为1.56、3.13、6.25、12.50、25.00 mg/L;70%吡虫啉水分散粒剂的质量浓度梯度为3.75、7.50、15.00、30.00、60.00 mg/L)。将生长健康的烟叶浸入不同质量浓度的待测药液中,10 s 后取出,室温晾干后将烟叶叶柄用湿润的脱脂棉包住,置于铺有滤纸(滴加1 mL蒸馏水)的培养皿(直径9 cm)中。挑取30 头大小一致的无翅成蚜浸入不同质量浓度的供试药液中,10 s 后取出并置于培养皿中的烟叶上,培养皿上覆盖带孔的保鲜膜。各质量浓度的供试药液处理设置4 次重复,以清水为对照。将各培养皿置于人工气候室中,24 h 后用毛笔轻触烟蚜,虫体不动则视为死亡,统计各处理无翅成蚜的死亡率。
1.2.2 EPG参数的测定
试验在温度为(26±1)℃、相对湿度为60%~70%、持续光照的条件下进行。待烟草长出5片真叶后,将50 g/L 双丙环虫酯可分散液剂(7.5 g/hm2)和70%吡虫啉水分散粒剂(31.5 g/hm2)分别均匀喷施于烟叶正反面,24 h 后用于试验。取大小一致的无翅成蚜,饥饿处理2 h后立即与直流刺吸电位仪连接[20],当烟蚜刺入植物组织时,连成闭合回路,出现EPG波形,连续记录6 h。试验过程中将直流刺吸电位仪置于法拉第金属屏蔽罩内,防止外源声波的干扰。每个处理10次有效重复,以清水为对照。
1.2.3 田间药效试验
1.2.3.1 试验地基本情况
试验于中国农业科学院烟草研究所青岛试验基地烟田进行,烟田肥水管理条件均匀一致,并覆盖地膜,前茬作物为小麦,烟田株行距0.5 m×1.0 m,试验前和试验期间未曾施用其他化学药剂。
1.2.3.2 田间药效试验设计
设置5个处理(处理1:有效成分用量为5.0 g/hm2的50 g/L 双丙环虫酯可分散液剂;处理2:有效成分用量为7.5 g/hm2的50 g/L 双丙环虫酯可分散液剂;处理3:有效成分用量为10.0 g/hm2的50 g/L 双丙环虫酯可分散液剂;处理4:有效成分用量为31.5 g/hm2的70%吡虫啉水分散粒剂;处理5:清水对照),各试验小区面积为40 m2,每个处理均设4 次重复,共20个小区,各小区随机区组排列。采用16 L 背负式喷雾器将药剂均匀喷施于烟叶的正反面,重点喷施上部烟叶,施用药液量为50 kg/hm2,施药1次。试验于2020年7月27日进行,试验当天晴转多云,气温23~27 ℃。
调查时每个小区调查1 行烟株(25 株),统计烟草整株叶片正反面的全部烟蚜数量。施药前调查烟蚜基数,分别于施药后第1、3、7、14 d 调查各小区存活的烟蚜数量,并计算防治效果(防效)。
防治效果=[1-(清水对照区施药前蚜虫数×施药区施药后蚜虫数)/(清水对照区施药后蚜虫数×施药区施药前蚜虫数)]×100%
1.2.3.3 安全性调查
分别于施药后1、3、7、14 d观察烟草植株是否有斑点、变色、畸形、矮化等药害现象发生。
使用SPSS 26.0 软件进行无翅成蚜死亡率的统计分析,拟合回归毒力方程,并进行LC50、LC90及95%置信区间分析。
使用EPG Stylet analyses 2011 软件将EPG 波形转换为数字数据。使用统计分析软件SPSS 26.0 进行单因素ANOVA 分析,采用Duncan’s 新复极差法比较不同处理间的差异显著性。
50 g/L 双丙环虫酯可分散液剂和70%吡虫啉水分散粒剂对烟蚜均有较强的毒力,2 种药剂施药后24 h 的LC50值分别为5.592 和9.203 mg/L,LC90值分别为16.758 和51.283 mg/L,50 g/L 双丙环虫酯可分散液剂毒力高于70%吡虫啉水分散粒剂(表1)。
表1 2种药剂施药后24 h对烟蚜的室内毒力效果Tab.1 Laboratory toxicities of two pesticides against M. persicae 24 h after application
通过EPG 技术分析了药剂处理后烟蚜的取食行为,发现2 种药剂处理均对烟蚜的取食行为产生了显著影响,与清水对照相比,烟蚜口针刺探植物韧皮部筛管(E波)的时间和烟蚜在筛管中被动吸食韧皮部汁液(E2波)的时间均显著下降(表2)。在烟蚜取食喷施50 g/L双丙环虫酯可分散液剂烟叶的过程中,非刺探波(np 波)显著上升,烟蚜的取食能力变弱,表明50 g/L 双丙环虫酯可分散液剂对烟蚜的取食行为有较强的抑制作用(表2)。
表2 烟蚜在不同处理烟草叶片上取食的EPG参数①Tab.2 EPG parameters for feeding behavior of M. persicae on tobacco leaves in different treatments
由表3可知,施药后1 d,50 g/L双丙环虫酯可分散液剂对烟蚜的防效为56.25%~64.79%,速效性一般,且3 个不同有效成分用量(有效成分5.0、7.5、10.0 g/hm2)的50 g/L 双丙环虫酯对烟蚜的防效差异不显著;70%吡虫啉水分散粒剂对烟蚜的防效为92.42%,显著高于3个不同有效成分用量的50 g/L双丙环虫酯可分散液剂。施药后3 d,50 g/L 双丙环虫酯可分散液剂对烟蚜的防效为95.67%~97.69%,70%吡虫啉水分散粒剂对烟蚜的防效为98.29%。施药后7 d,各药剂处理对烟蚜的防效达最高值,均在99%以上。施药后14 d,50 g/L双丙环虫酯可分散液剂对烟蚜的防效为95.78%~97.92%,70%吡虫啉水分散粒剂对烟蚜的防效为97.70%,各处理的防效差异不显著,持效性较好。因此,建议50 g/L 双丙环虫酯可分散液剂用于防治烟蚜的有效成分用量为5.0 g/hm2。
表3 不同处理对烟蚜的田间防效①Tab.3 Field control effects of different treatments against M. persicae
施药后对田间烟株进行定期观察,施药后14 d内,50 g/L 双丙环虫酯可分散液剂处理的烟草植株无斑点、变色、畸形、矮化等药害现象发生,表明该药剂对烟草安全。
采用浸渍法测定了50 g/L双丙环虫酯可分散液剂和70%吡虫啉水分散粒剂对烟蚜的室内生物活性,二者对烟蚜均有较高的毒力,但这2种药剂对烟蚜的毒力与对西蓝花桃蚜的毒力相比明显偏高[21],可能是供试蚜虫的抗药性和寄主植物不同所致。通过EPG 技术对烟蚜取食行为进行分析,发现50 g/L双丙环虫酯可分散液剂可抑制烟蚜的取食行为,这与石凌波[22]报道的结果一致。通过田间药效试验发现,50 g/L双丙环虫酯可分散液剂施药后3 d 的防效高于95%,持效期较长,与李凌云等[23]的研究结果一致。
通过EPG 技术测定了不同药剂处理对烟蚜取食行为的影响,发现50 g/L 双丙环虫酯可分散液剂能使烟蚜被动取食韧皮部(E2波)的时间显著下降,非刺探(np 波)时间显著提高,可有效抑制烟蚜取食烟草。室内毒力测定结果表明,50 g/L 双丙环虫酯可分散液剂对烟蚜有较强的毒力,施药后24 h 的LC50值为5.592 mg/L,且田间药效试验结果表明,50 g/L双丙环虫酯可分散液剂施药后3 d对烟蚜的防效高于95%,持效期为14 d。因此,50 g/L 双丙环虫酯可作为烟蚜应急防控的有效化学药剂,建议有效成分用量为5.0 g/hm2。