乙基多杀菌素对武汉地区草地贪夜蛾卵和幼虫的室内毒力评价

2024-01-03 01:00周利琳骆海波司升云
中国蔬菜 2023年12期
关键词:乙基夜蛾毒力

望 勇 杨 帆 周利琳 骆海波 司升云 王 攀

(武汉市农业科学院蔬菜研究所,湖北武汉 430345)

草地贪夜蛾(Spodopterafrugiperda)是原产于美洲热带和亚热带地区的一种多食性、迁飞性重大农业害虫(Todd & Poole,1980),具有繁殖能力强、迁飞距离远、寄主范围广和取食能力强等特点,对玉米、水稻、小麦、大豆等农作物安全生产造成了严重威胁(姜玉英 等,2019),如不加以控制或防控不及时,会严重危害农业生产(郭井菲 等,2018)。草地贪夜蛾于2019年1月入侵我国云南(Jing et al.,2019),现已蔓延至全国26 个省份,成为我国南北往返、周年循环的重大迁飞性害虫(江幸福 等,2019;吴秋琳 等,2019a)。武汉位于长江中游地区,是草地贪夜蛾在我国东半部地区南北往返迁飞的必经之地和重要中转区(吴秋琳 等,2019b)。2019年5月8日在湖北省仙桃市首次发现该虫幼虫(李文静 等,2019),至6月26日湖北全省17 个地市州均发现该虫,至10月底,草地贪夜蛾在湖北玉米累计发生面积达10.083 万hm2(杨俊杰 等,2020)。

化学防治是针对暴发性和突发性农业害虫的重要应急防控手段,具有见效快、成本低、使用便捷等优势。目前,我国已登记用于防治草地贪夜蛾的化学药剂包括:乙基多杀菌素、溴酰·噻虫嗪、虱螨脲、溴氰虫酰胺、氯虫苯甲酰胺等(中国农药信息网,截至2023年4月18日)。乙基多杀菌素(spinetoram)通过刺激乙酰胆碱受体(acetylcholine receptor,AChR),使靶标害虫产生异常兴奋和非功能性肌肉收缩,最终中毒死亡(Salgado,1998),因其具有杀虫谱广、杀虫活性高、用量低、对动物和环境友好等特点,对于多种鳞翅目害虫均具有较好防治效果(邱水林和陆致平,2011;郑群 等,2019;高祖鹏 等,2020)。乙基多杀菌素是非洲地区大面积推广的草地贪夜蛾防治药剂(崔丽等,2019),对入侵我国的草地贪夜蛾表现出较高活性和良好防效(赵胜园 等,2019a,2019b;郑群等,2019;郭志敏 等,2020;杨帆 等,2022)。乙基多杀菌素浸叶处理3 龄幼虫后的死亡率分别达到78%(24 h)和97%(48 h)(郑群 等,2019);施用乙基多杀菌素后,草地贪夜蛾幼虫的田间虫口减退率可达90%(3 d)和93%(5 d)(赵胜园 等,2019b);同时还可降低初孵幼虫的存活率,在田间表现出良好的速效性和持效性,施药后7 d 的防效仍在94%以上(杨帆 等,2022)。

乙基多杀菌素是2019年农业农村部根据《农药管理条例》规定推荐的用于应急防控草地贪夜蛾的药剂,在草地贪夜蛾化学防控中进行了大面积推广(赵胜园 等,2019a,2019b;郑群 等,2019;高祖鹏 等,2020;郭志敏 等,2020;杨帆 等,2022),但任何农药的长时间大量使用都可能导致害虫产生抗药性,而害虫对杀虫剂的抗性与不同地区的施药程度密切相关(王芹芹 等,2019)。为进一步规范乙基多杀菌素的科学合理使用,延长该药剂的田间使用寿命,本试验测定了该药剂对草地贪夜蛾的杀卵活性,评价了其对不同龄期幼虫的室内毒力,研究结果可为武汉地区草地贪夜蛾的防治提供依据。

1 材料与方法

1.1 供试虫源

2020年9月于武汉市农业科学院蔬菜研究所的玉米试验基地(前期未施用化学农药)采集草地贪夜蛾幼虫,带回室内饲喂未接触任何杀虫剂的4~5 叶期幼嫩玉米叶,置于光周期14 h /10 h(昼/夜)、温度(27 ± 1)℃、相对湿度70%~80%的人工气候室内继代繁殖。成虫羽化后转移至30 cm×30 cm×30 cm 的养虫笼内,饲喂5%紫云英蜂蜜水,每天提供新鲜玉米叶片供雌蛾产卵。以F1成虫所产的1日龄卵和各龄期(2、3、4 龄)幼虫作为供试虫源。

1.2 供试药剂及仪器

供试药剂:60 g·L-1乙基多杀菌素悬浮剂(SC),购自科迪华农业科技(上海)有限公司,按等比法配制成不同浓度梯度(12.5、25、50、100、200、400 mg·L-1)后备用。

供试仪器:蔡康体视解剖镜(XTL-3000C),购自上海蔡康光学仪器有限公司。

1.3 试验方法

1.3.1 杀卵活性测定 参照NY/T 1154.5-2006《农药室内生物测定试验准则 杀虫剂 第5 部分:杀卵活性试验 浸渍法》测定药剂的杀卵活性。选取初产24 h 内的淡绿色卵块,用软毛刷将卵块分散为单个卵粒,均匀地粘在双面胶带上制成卵卡。将卵卡粘贴在直径6 cm 的培养皿上,在不同浓度梯度的药液中浸渍10 s,用滤纸吸去多余药液,自然晾干后加卫生纸盖好培养皿盖,倒扣在台面上。以浸渍清水为对照,每处理20~30 粒卵,4 次重复。药剂处理后的试虫置于上述正常饲养环境中。72 h 后使用蔡康体视解剖镜检查并记录孵化及未孵化卵的数量,以卵粒表面干瘪塌陷且处理后72 h仍未正常孵化判定为卵被杀死,按照公式(1)和公式(2)计算卵孵化抑制率和校正孵化抑制率。同时检查并记录初孵幼虫存活和死亡的数量,以细毛笔轻触虫体全身不动视为死亡,按照公式(3)和公式(4)计算初孵幼虫死亡率和校正死亡率。参考Wang 等(2021)的方法计算72 h 的浓度-死亡率的回归方程。

1.3.2 幼虫毒力测定 参照NY/T 1154.14-2008《农药室内生物测定试验准则 杀虫剂 第14 部分:浸叶法》测定药剂对不同龄期幼虫的生物活性。采摘拔节期未用药且不含抗虫基因的玉米叶片,洗净晾干,剪成长度为5~8 cm 的长方形叶段,分别在不同浓度梯度的药液中浸泡10 s,取出后自然晾干;放入底层铺有2 mL 1.5%琼脂凝胶的12 孔细胞培养板内,每个孔内接入1 头经4~6 h 饥饿处理且发育一致的幼虫。以浸泡清水为对照,每处理12 头幼虫,4 次重复。药剂处理后的试虫置于上述正常饲养环境中。24 h 后检查并记录幼虫的存活情况,以毛笔轻触虫体无反应或有明显的中毒症状(畸形、僵缩、不能正常爬行等)视为死亡,计算各处理试虫的死亡率。参考Wang 等(2021)的方法,分别计算24 h 的浓度-死亡率的回归方程。

1.4 数据分析

所有数据经Excel 处理后,使用PASW Statistics 22.0 软件对校正死亡率和校正卵孵化抑制率进行方差分析(ANOVA),并用LSD 法进行差异显著性检验。使用PASW Statistics 22.0 软件的Log-probit 模型拟合毒力回归方程,并计算相关系数、致死中浓度(LC50)及其95%置信区间。

2 结果与分析

2.1 乙基多杀菌素对草地贪夜蛾的杀卵活性

乙基多杀菌素对草地贪夜蛾卵的毒力测定结果如表1所示,对卵的致死中浓度(LC50)为54.926 mg·L-1,药剂浓度(对数转换)与卵孵化抑制率和初孵幼虫死亡率(概率单位)的线性回归的相关性系数分别为0.983 9 和0.904 4(图1)。

表1 乙基多杀菌素对武汉地区草地贪夜蛾卵和不同龄期幼虫的毒力

2.2 乙基多杀菌素对草地贪夜蛾不同龄期幼虫的毒力

乙基多杀菌素对草地贪夜蛾不同龄期幼虫的毒力测定结果如表1所示。药剂对2~4 龄幼虫均具有较高的杀虫活性,LC50值分别为0.025、0.070、0.269 mg·L-1,随着幼虫龄期的增长,LC50值逐渐升高。药剂浓度(对数转换)与2~4 龄幼虫死亡率(概率单位)的线性回归的相关性系数分别为0.973 5、0.937 4 和0.989 3(图2)。

图2 乙基多杀菌素浓度(对数转换)与草地贪夜蛾2~4龄幼虫死亡率(概率单位)的线性回归

3 结论与讨论

本试验通过测定乙基多杀菌素对草地贪夜蛾卵和不同龄期幼虫的毒力,评价了该杀虫剂对入侵武汉地区草地贪夜蛾的应用潜力。结果显示,乙基多杀菌素对武汉地区草地贪夜蛾卵的孵化具有一定抑制作用,且卵处理后可有效降低初孵幼虫的存活率,与乙基多杀菌素具有较好的杀卵活性的研究结论较为一致(王芹芹 等,2019;杨帆 等,2022)。乙基多杀菌素对草地贪夜蛾2~4 龄幼虫具有较高的杀虫活性,其LC50值分别为0.025、0.070、0.269 mg·L-1。4 龄幼虫的致死中浓度显著增加(约为3龄幼虫的3 倍),这与鳞翅目害虫低龄幼虫对大部分农药抵抗力较弱,3 龄后幼虫抵抗力显著增强的研究结果相符(赵胜园 等,2019a)。本试验结果表明,乙基多杀菌素可优先用于武汉地区草地贪夜蛾的应急化学防控,但应抓住3 龄前施药的关键窗口期,并注意轮换用药,以延缓草地贪夜蛾对该药剂的抗药性发展,延长药剂的使用寿命。

乙基多杀菌素是一种低毒高效的新型杀虫剂,有效成分为土壤中放线菌刺糖多孢菌(Saccharopolysporaspinosa)代谢产生的天然产物,主要通过微生物进行降解,因此具有较高的安全性,能有效防控菜青虫(Pierisrapae)、小菜蛾(Plutellaxylostella)、 棉铃虫(Helicoverpa armigera)、烟青虫(Heliothisassulta)等多种鳞翅目害虫(邱水林和陆致平,2011;郑群 等,2019;高祖鹏 等,2020;郭志敏 等,2020)。由于该药剂具有较好的速效性和较长持效期,2019年农业农村部将其列为我国草地贪夜蛾防治优先使用和大面积推广的药剂(郑群 等,2019;高祖鹏 等,2020)。前期研究结果表明,湖北地区草地贪夜蛾种群对乙基多杀菌素较敏感(郭志敏 等,2020),且乙基多杀菌素在田间表现出良好的速效性和持效性,施药后7 d 的防效仍能达到94%以上(杨帆 等,2022),推荐作为湖北省草地贪夜蛾应急化学防控的首选药剂(郭志敏 等,2020;杨帆 等,2022)。

草地贪夜蛾作为入侵我国并对我国粮食安全造成严重威胁的重要害虫,化学杀虫剂将持续在其防治中扮演主要角色(吴孔明,2020)。目前以应急防控为核心的少数几种杀虫剂大量、持续使用,必将加速草地贪夜蛾的抗药性发展(王芹芹 等,2019)。而入侵我国的草地贪夜蛾种群本身已经携带高频率的抗性基因(李妍 等,2020),且我国不同地区(如周年繁殖区、迁飞过渡区和重点防范区)草地贪夜蛾发生情况不同,其用药种类和频率也各不相同,因此产生抗药性的速度和水平也会不同(王芹芹 等,2019;秦梦真 等,2020),明确不同地区草地贪夜蛾的抗性水平并制定相应的抗性治理对策就显得尤为重要(李永平 等,2019;吴益东 等,2019)。武汉位于长江中游地区,是草地贪夜蛾在我国东半部地区南北往返迁飞的必经之地和重要中转区(吴秋琳 等,2019b;周利琳 等,2022),入侵武汉地区的草地贪夜蛾种群的抗药性水平也更复杂,下一步需针对不同草地贪夜蛾迁飞种群因地制宜地制定抗性治理措施。

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