刘 迪,施秋萍,周亚男,安丰轩,马 蕊,古能平,蒋琴杰
虫螨腈对斜纹夜蛾的毒力及亚致死效应研究
刘 迪1,施秋萍2,周亚男3,安丰轩1,马 蕊1,古能平1,蒋琴杰4*
(1. 广西职业技术学院,广西 南宁 530226;2. 梧州学院,广西 梧州 543003;3. 山东农业大学,山东 泰安 271099;4. 广西农业职业技术大学,广西 南宁 530226)
【目的】长期不合理地使用化学农药导致斜纹夜蛾对菊酯类和有效磷类等杀虫剂产生抗药性,而虫螨腈是一种吡咯类杀虫剂,具有杀虫谱广、防效高、持效性好、安全等特点,其使用范围越来越广泛。【方法】采用浸叶法测定虫螨腈对斜纹夜蛾3龄幼虫的毒力。用不同载体以亚致死剂量LC10和LC30处理斜纹夜蛾3龄幼虫,分析对其幼虫体重、化蛹率、蛹重、雌性比等指标的影响。【结果】亚致死剂量处理过的斜纹夜蛾3龄幼虫的生长发育受到严重抑制,主要表现在虫体质量显著下降、化蛹率和雌性比显著降低和蛹重显著减轻等。【结论】虫螨腈对斜纹夜蛾防治具有较好的效果,且防治应选在低龄幼虫期。研究结果可为合理施用虫螨腈防治斜纹夜蛾提供科学依据。
斜纹夜蛾;虫螨腈;亚致死效应
【研究意义】斜纹夜蛾(Fabricius)属鳞翅目夜蛾科灰翅夜蛾属,主要分布在欧洲、非洲和亚洲,在我国主要分布于黄河、长江流域及福建、浙江、广东和广西等南方省份[1]。斜纹夜蛾有分布范围广、食性杂、繁殖力强、容易爆发等特点,其寄主植物十分广泛,多达109科389种(包括变种)[2-3]。斜纹夜蛾世代发育历期短,繁殖能力强,一头雌成虫一次可产1 000~2 000枚卵,最多时可达3 000枚。斜纹夜蛾畏寒喜温,在33~40 ℃的高温环境下也可存活,但在-5 ℃至-20 ℃的野外环境下则无法越冬。长江流域斜纹夜蛾的末龄幼虫于10月下旬以后,会在植物茎秆或钻入土中做土室化蛹越冬,有明显的越冬现象。斜纹夜蛾在浙江省每年可繁殖4到5代,福建省每年可繁殖8到9代,广西、广东省等区域全年都可进行繁殖,没有越冬、滞育的现象[4]。近几年来,河南、福建、江西、安徽和浙江等地茶园中,都有斜纹夜蛾暴发成灾的现象。福建省华安县茶园是全国铁观音主产区,2014年9月全县茶园发生斜纹夜蛾虫害面积0.33 hm²,严重发生时茶园损失率达到50%~90%[4]。2015年南宁市金花茶公园发生斜纹夜蛾虫害,导致整个苗圃里的金花茶苗没有一片完好的嫩叶,对金花茶的美观和产量造成了很大的影响[5]。2021年7月在福建省福鼎市江美村茶园发生虫害涉及130 hm²茶园,当地除茶树以外,芋头、红薯等农作物也受到不同程度的为害[6]。虫螨腈是一种吡咯类杀虫剂,由美国氰胺公司研发,化学式为C15H11BrClF3N2O[7](图1)。该药具有胃毒及触杀作用,对刺吸类、咀嚼类及钻蛀类害虫、螨虫有较好的防治效果。虫螨腈在植物的叶片上具有很强的渗透性,具有持效性好、高防效、杀虫谱广、安全等特点[8]。
图1 虫螨腈的结构式
【前人研究进展】虫螨腈的杀虫活性不会受到害虫对抗性农药的代谢抗性影响,对高抗害虫具有很高的活性,且虫螨腈和有机磷类、菊酯类杀虫剂间没有交互抗性,比常规杀虫剂对多种害虫的防治效果更好。虫螨腈属于低毒杀虫剂,对人体安全,其显著的杀虫、杀螨活性和独特的化学结构受到人们广泛的关注和重视[9]。亚致死效应是指昆虫接触或取食一定剂量的杀虫剂之后,对未完全死亡的昆虫个体产生的生理影响和行为效应。亚致死剂量是指能够影响昆虫的行为、生长发育和生殖等指标,但对供试昆虫没有明显致死作用的杀虫剂剂量[9]。许多关于杀虫剂对昆虫的亚致死效应研究表明,多种杀虫剂对害虫具有明显的亚致死效应,包括对其生长发育、繁殖力及害虫寿命等,从而可控制害虫的种群密度。但如果只测定杀虫剂的毒杀活性,仍不足以预测杀虫剂在田间的实际防治效果[10]。在农业生产中,由于不合理的滥用化学杀虫剂,导致害虫长期处于亚致死效应条件下,其体内的保护酶、解毒酶等酶活性会增强,使存活下来的害虫对药剂产生抗药性[11]。因此在评估杀虫剂的田间防效时,应结合多方面考虑致死效应和亚致死效应,评价药剂对害虫的生物学特性及种群发展的影响。丛胜波等[12]研究表明斜纹夜蛾对不同寄主植物的取食存在选择性,且对不同寄主表现出显著的产卵选择性。蒋立奔等[13]研究不同寄主植物对斜纹夜蛾的生殖力影响,结果证明幼虫取食不同寄主植物对成虫寿命没有显著性差异,但会对其产卵量造成影响。【本研究切入点及拟解决的关键问题】为探究取食不同寄主植物的斜纹夜蛾用虫螨腈处理后的亚致死效应,本研究采用白菜和茶鲜叶两种作物作为寄主植物,以LC10和LC30亚致死剂量的虫螨腈处理斜纹夜蛾3龄幼虫,研究结果可为指导合理施用虫螨腈防治斜纹夜蛾提供科学依据。
斜纹夜蛾虫蛹采购于河南省科云生物农药有限公司,成虫饲养于人工气候箱中,饲养温度为(27±1)℃,湿度设置为65%±5%,光周期设置12 h﹕12 h(L﹕D)。在成虫时期用10%的蜂蜜水喂养,两天一换。幼虫以饲料和茶鲜叶进行混合饲养,初孵幼虫供给饲料,饲养至3龄更换茶鲜叶进行喂养。饲养期间未接触任何药剂,以大小一致的斜纹夜蛾3龄初期幼虫作为供试虫源。
人工饲料原料:黄豆粉、麦胚粉、干酪素、酵母、头孢、甲醛。茶鲜叶和白菜叶:采摘自广西职业技术学院人工种植的田块,未喷施农药。
试剂:10%虫螨腈原药来自巴斯夫欧洲公司、75%乙醇购自山东辰星医疗科技有限公司、甲醛购自茂名市雄大化工有限公司。
设备:人工气候箱、电子天平(0.001 g)、移液枪、培养皿(直径9 cm)、一次性饭盒。
白菜浸叶法:参考鄢铮等[14]方法。将新鲜白菜叶片按4 cm×4 cm规格剪成正方形,配制7个浓度梯度(0.1,0.5,1,2,5,10,20 mg/L)的虫螨腈稀释液,白菜叶分别浸泡于各浓度稀释液中30 s,设清水浸渍的白菜叶片为对照,自然晾干至表面无流动水后放入培养皿中,培养皿中接入10头3龄初期斜纹夜蛾幼虫,每个浓度处理设置3次重复。24 h后换新鲜白菜叶片喂养,记录24,48,72,96 h的死亡虫数,死亡判定标准为虫体发黑,以镊子触碰幼虫体,幼虫无任何反应。
茶鲜叶浸叶法:采用新鲜茶叶嫩梢,配制7个浓度梯度(0.1,0.5,1,2,5,10,20 mg/L)的虫螨腈稀释液,设置清水浸渍叶为对照,将茶鲜叶浸渍于稀释液中30 s取出,自然晾干至表面无流动水,放入培养皿中,培养皿中接入10头3龄初期幼虫,每个浓度处理设置3次重复。24 h后更换新鲜茶鲜叶,记录24,48,72,96 h的幼虫死亡数量,死亡判定标准为虫体发黑,以镊子触碰幼虫体,幼虫无任何反应。
根据毒力测定结果,以LC10和LC30亚致死剂量的虫螨腈稀释液对斜纹夜蛾3龄初期幼虫进行处理,处理方法同毒力测定,每个处理接入50头3龄初期幼虫,每个处理3个重复,然后置于智能人工气候箱。24 h后更换新鲜叶片进行饲养,记录24,48,72,96 h死亡情况,每日记录存活幼虫的发育过程、幼虫体质量、化蛹率、蛹重、雌性比等指标。
数据分析采用SPSS 26.0的Probit计算毒力回归方程及LC10、LC30、LC50和95%置信区间,使用 Duncan’s新复极差法进行差异显著性检验,取<0.05时为差异显著;采用Excel软件绘制图表。
由图2、图3可见,白菜和茶叶不同载体处理中,虫螨腈的2 500倍稀释液致死率最高,且都在72 h后死亡率达到100%。虫螨腈的25 000倍稀释液在24 h时,白菜处理致死率为46.67%,茶叶处理致死率为50%。白菜和茶叶不同载体处理各浓度均在96 h达到最大致死率。
图2 白菜处理不同稀释倍数下3龄斜纹夜蛾死亡率
图3 茶叶处理不同稀释倍数下3龄斜纹夜蛾死亡率
毒力测定结果如表1、表2所示,虫螨腈对3龄斜纹夜蛾毒力随着时间的推移而增大。以白菜为载体处理虫螨腈对3龄斜纹夜蛾的24,48,72,96 h的LC50值分别为2.627,1.853,1.218,0.875 mg/L,2分别为0.955、0.922、0.864、0.822。以茶叶为载体处理虫螨腈对3龄斜纹夜蛾的24,48,72,96 h的LC50分别为2.360,2.012,1.160,0.868 mg/L,2分别为0.985、0.982、0.933、0.907。
表1 虫螨腈处理白菜后不同时间对3龄斜纹夜蛾的毒力
表2 虫螨腈处理茶叶后不同时间对3龄斜纹夜蛾的毒力
虫螨腈对斜纹夜蛾3龄幼虫亚致死剂量测定结果如表3。以白菜为载体处理虫螨腈对3龄斜纹夜蛾24 h的LC10为0.565(0.307~0.840)mg/L,LC30为1.452(1.009~1.926)mg/L;以茶叶为载体处理虫螨腈对3龄斜纹夜蛾24 h的LC10为0.639(0.375~0.906)mg/L,LC30为1.426(1.028~1.841)mg/L。设置白菜和茶叶为载体处理的虫螨腈LC10和LC30亚致死剂量均分别取值为0.5 mg/L、1.5 mg/L。
从表4、表5可知,亚致死剂量虫螨腈对斜纹夜蛾幼虫体质量有显著的影响。以白菜和茶叶为载体处理的亚致死剂量虫螨腈3 d后的平均幼虫体质量与对照组均无显著差异;而6 d后以白菜为载体处理的LC30亚致死剂量虫螨腈处理平均虫质量为5.74 mg,以茶叶为载体处理的LC30亚致死剂量虫螨腈平均虫质量为6.98 mg,均显著低于对照组。
表4 白菜处理虫螨腈亚致死剂量对斜纹夜蛾幼虫体质量的影响
同一列数值中不同小写字母表示在0.05水平上差异显著。
表5 茶叶处理虫螨腈亚致死剂量对斜纹夜蛾幼虫体质量的影响
同一列数值中不同小写字母表示在0.05水平上差异显著。
表6、表7表明,亚致死剂量虫螨腈对斜纹夜蛾幼虫生长发育的影响较显著。以LC10和LC30亚致死剂量的虫螨腈处理斜纹夜蛾幼虫后,幼虫和蛹质量均显著性减轻。以白菜为载体处理LC10和LC30亚致死剂量虫螨腈的斜纹夜蛾化蛹率分别下降18.07%、23.21%,以茶叶为载体处理LC10和LC30亚致死剂量虫螨腈的斜纹夜蛾化蛹率分别下降22.15%、29.54%。不同载体处理LC30亚致死剂量虫螨腈的斜纹夜蛾雌性比均显著低于对照组。
表6 白菜处理虫螨腈亚致死剂量对斜纹夜蛾生长发育的影响
同一列数值中不同小写字母表示在0.05水平上差异显著。
表7 茶叶处理虫螨腈亚致死剂量对斜纹夜蛾生长发育的影响
同一列数值中不同小写字母表示在0.05水平上差异显著。
亚致死效应的研究对于指导科学使用新型杀虫剂、减缓昆虫抗药性产生、防止虫害爆发等具有重大意义[15]。长期不合理的使用化学农药导致斜纹夜蛾对菊酯类和有效磷等杀虫剂产生了抗药性,而虫螨腈是一种吡咯类杀虫剂,其高防效、杀虫谱广、安全等特点使得虫螨腈的使用也越来越广泛,其亚致死效应的研究对于预防和延缓害虫抗药性发展具有重要价值。
通过虫螨腈对斜纹夜蛾的毒力测定,发现虫螨腈2 500倍稀释液致死率最高,50 000倍稀释液最高致死率在50%左右。虫螨腈对3龄斜纹夜蛾的毒力随着时间推移而增大,且在96 h达到最大毒力。龚雪娜等[16]选用4种杀虫剂对茶谷蛾进行毒杀效果对比,试验证明24%虫螨腈SC的毒杀作用发挥较缓,96 h才达到最大毒杀力,与本试验结果相似。
杀虫剂的亚致死剂量对昆虫的生长发育、行为活动等都会产生不同程度的影响。不同载体处理的LC10和LC30亚致死剂量虫螨腈对斜纹夜蛾的生长发育均有显著的影响。经虫螨腈亚致死剂量处理过的3龄斜纹夜蛾幼虫的生长发育受到严重抑制,体现在幼虫体质量显著下降,化蛹率和雌性比显著降低、蛹质量显著减轻等方面。何超等[17]采用10%虫螨腈亚致死剂量处理井上蛀果斑螟后,其存活率、化蛹率、蛹质量等均有显著性下降。有研究表明,溴氰虫酰胺的亚致死剂量(LC20)对斜纹夜蛾的幼虫发育历期具有显著的延缓作用,化蛹率、羽化率均显著降低[18],此结果与本研究相似。不同亚致死剂量对不同害虫所产生的亚致死效应也会不同,王秋红[19]用虫螨腈的亚致死剂量(LC20)处理4龄韭菜迟眼蕈蚊,结果发现对其雌虫产卵影响较显著,但对幼虫的发育历期影响不显著。
本研究仅对斜纹夜蛾3龄幼虫进行药剂处理,结果亚致死效应对其亲代的生长发育具有一定的参考价值,但虫螨腈对斜纹夜蛾亲代的繁殖力及子代的亚致死效应,虫螨腈亚致死剂量对斜纹夜蛾的田间防治效果等问题仍需要进一步的研究,以便为茶园防治斜纹夜蛾和虫螨腈的合理使用提供更多的理论支持和科学依据。
[1] 王志博, 肖强.茶树斜纹夜蛾的发生及防治[J]. 中国茶叶, 2021, 43(11): 11-14.
[2] 虞国跃, 张君明. 斜纹夜蛾的识别与防治[J]. 蔬菜, 2021, 368(8): 82-83.
[3] 秦厚国, 汪笃栋, 丁建, 等. 斜纹夜蛾寄主植物名录[J]. 江西农业学报, 2006(5): 51-58.
[4] 陈井山. 茶斜纹夜蛾的发生与综合防治[J]. 东南园艺, 2015, 3(1): 62-64.
[5] 黄晓娜. 南宁市金花茶公园金花茶病虫害现状与防治对策[D]. 南宁: 广西大学, 2015.
[6] 陈井山. 茶斜纹夜蛾的发生与综合防治[J]. 东南园艺, 2015, 3(1): 62-64.
[7] 李承护. 200g/L虫螨腈悬浮剂生产技术研究[D]. 北京: 北京化工大学, 2011.
[8] 袁一宸. 虫螨腈在猕猴桃上的残留风险评估[D]. 合肥: 安徽农业大学, 2019.
[9] 林蔚红, 陈伟国, 杨一平, 等. 虫螨腈防治桑树害虫及对家蚕安全性的研究进展[J]. 蚕桑通报, 2019, 50(3): 8-12.
[10] 全林发, 张怀江, 孙丽娜, 等. 杀虫剂对害虫的亚致死效应研究进展[J]. 农学学报, 2016, 6(5): 33-38.
[11] LI X L, WU J, CAI X Y, et al. Lethal and sublethal effects of broflanilide on four tephritid pests (Diptera: Tephritidae)[J]. Pest management science, 2023.
[12] 丛胜波, 王玲, 王金涛, 等. 斜纹夜蛾对不同寄主植物的取食和产卵选择研究[J]. 河南农业科学, 2020, 49(12): 91-96.
[13] 蒋立奔, 林硕, 陈勇, 等. 寄主对斜纹夜蛾实验种群生殖力的影响[J]. 福建农业学报, 2019, 34(2): 235-240.
[14] 鄢铮, 王正荣. 阿维菌素对斜纹夜蛾3龄幼虫的亚致死效应研究[J]. 热带作物学报, 2011, 32(10): 1945-1950.
[15] 张传根. 4种低毒化学农药对茶园斜纹夜蛾的防治效果比较[J]. 基层农技推广, 2017, 5(8): 41-42.
[16] 龚雪娜, 王雪松, 罗梓文, 等. 4种化学杀虫剂对茶谷蛾的室内毒力测定[J]. 中国农学通报, 2023, 39(1): 117-122.
[17] 何超, 沈登荣, 尹立红, 等. 3种杀虫剂对井上蛀果斑螟存活、化蛹及羽化的影响[J]. 河南农业科学, 2020, 49(9): 105-111.
[18] 桑松, 舒本水, 胡美英, 等. 溴氰虫酰胺对斜纹夜蛾生长发育及繁殖的亚致死效应[J]. 华南农业大学学报, 2014, 35(5): 64-68.
[19] 王秋红. 虫螨腈防治韭菜迟眼蕈蚊的应用潜力评价[D]. 泰安: 山东农业大学, 2016.
The Sublethal Effects of Chlorfenapyr on
LIU Di1, SHI Qiuping2, ZHOU Yanan3, AN Fengxuan1, MA Rui1, GU Nengping1, JIANG Qinjie4*
(1. Guangxi Vocational and Technical College, Nanning 530226, China; 2. Wuzhou University, Wuzhou, Guangxi 543003, China; 3. Shandong Agricultural University, Tai’an, Shandong 271099, China; 4. Guangxi Agricultural Vocational and Technical University, Nanning 530226, China)
The long-term and unreasonable use of chemical pesticides has led to the resistance ofto insecticides such as pyrethroids and available phosphorus. Bufenitrile is a pyrrole insecticide with a wide insecticidal spectrum, high control effects, good persistence, and safety, making its use more and more widespread.This study used the leaf soaking method to determine the toxicity of imidacloprid to the 3rd instar larvae of. Different carriers were used to treat the 3rd instar larvae ofwith sublethal doses of LC10and LC30, and the effects of larval weight, pupation rates, pupal weight, and female ratios were recorded.The pupation rates and female ratios were significantly reduced. The growth and development of the 3rd instar larvae oftreated with sublethal doses of imidacloprid were severely inhibited, mainly manifested in a significant decrease in larval body mass, pupation rates and female ratios, and a significant reduction in pupal weight.Imidacloprid has a good effect on the control of, and the control should be done in the early larval stage. The research results can provide scientific basis for guiding the rational application of imidacloprid to prevent and control pests such as.
; chlorfenapyr; sublethal effect
10.3969/j.issn.2095-3704.2023.04.66
S433.4
A
2095-3704(2023)04-0445-06
2023-09-04
2023-10-12
广西职业技术学院校级项目(231101)、2023年度广西高校中青年教师科研基础能力提升项目(2023KY1019)、2022年度广西高校中青年教师科研基础能力提升项目(2022KY1203)和茶树栽培与茶叶加工专业群本科层次职业教育研究与实践项目(20200208108)
刘迪(1992—),男,讲师,硕士,主要从事茶树病虫防治及绿色管理研究,973871463@qq.com;*通信作者:蒋琴杰,讲师,硕士,2546529225@qq.com。
刘迪, 施秋萍, 周亚男, 等. 虫螨腈对斜纹夜蛾的毒力及亚致死效应研究[J]. 生物灾害科学, 2023, 46(4): 445-451.