3種生物源殺蟲劑對杜仲夢尼夜蛾的毒力及防效

趙 陽, 朱景樂,3, 杜紅巖,3, 李樹戰, 孫志強,3*, 賀萬森

(1. 國家林業局泡桐研究開發中心, 鄭州 450003; 2. 中國林業科學研究院經濟林研究開發中心, 鄭州 450003;3. 國家林業局杜仲工程技術研究中心, 鄭州 450003; 4. 中南林業科技大學, 長沙 410004;5. 靈寶市天地科技生態有限責任公司, 靈寶 472500)

?

3種生物源殺蟲劑對杜仲夢尼夜蛾的毒力及防效

趙 陽1,2, 朱景樂1,2,3, 杜紅巖1,2,3, 李樹戰4, 孫志強1,2,3*, 賀萬森5

(1. 國家林業局泡桐研究開發中心, 鄭州 450003; 2. 中國林業科學研究院經濟林研究開發中心, 鄭州 450003;3. 國家林業局杜仲工程技術研究中心, 鄭州 450003; 4. 中南林業科技大學, 長沙 410004;5. 靈寶市天地科技生態有限責任公司, 靈寶 472500)

針對專性為害杜仲的食葉害蟲杜仲夢尼夜蛾(OrthosiasongiChenetZhang)幼蟲進行室內毒力測定,比較了3種生物源殺蟲劑對其3齡和5齡幼蟲的殺蟲活性,并進行了林間藥效測定和防治示范試驗。結果顯示：甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽(甲維鹽)對3齡和5齡幼蟲的LC50值分別為0.152 5和0.204 7 μg/L,苦參堿的LC50值分別為65.306 0和124.735 8 μg/L,印楝素的LC50值分別為165.871 7和257.749 0 μg/L。林間藥效測定結果顯示5.7%甲維鹽微乳劑300萬倍液防治效果最好,7 d后校正死亡率達91.34%。防治示范試驗表明,5.7%甲維鹽微乳劑75 000倍液防治效果達95.69%,顯著高于0.3%苦參堿水劑750倍液的防治效果(80.28%),且藥劑成本7.5元/hm2,僅為后者的1.9%。

杜仲夢尼夜蛾; 生物源殺蟲劑; 毒力測定; 藥劑成本

杜仲夢尼夜蛾(OrthosiasongiChenetZhang)屬鱗翅目(Lepidoptera)夜蛾科(Noctuidae)行軍蟲亞科(Hadeninae),其幼蟲專性取食杜仲葉片[1-2]。目前杜仲種植正在推廣能夠實現果、葉、皮、花綜合利用的 “果園化栽培模式”[3-4],該模式集約化程度高,生態系統結構簡單,造成植食性昆蟲的食料資源過于相對集中,食葉害蟲在這樣的生態系統中更易暴發成災[5-7]。杜仲夢尼夜蛾作為為害杜仲的重要食葉害蟲之一,近年來在貴州、湖南、湖北、陜西等杜仲產區大量發生,盛發時株蟲口數量達數百頭至千頭,甚至出現葉片被全部取食的現象[8],該害蟲已逐漸成為杜仲產業最具威脅的生物災害。

杜仲夢尼夜蛾的防治主要依靠噴施菊酯類、有機磷類等化學藥劑,也有根據3齡以后幼蟲黎明前下樹潛伏、夜晚上樹取食這一習性在樹干上涂刷毒環或者捆綁毒繩阻殺上下樹的幼蟲[1,9]。隨著杜仲雄花茶的開發,杜仲果實用于α亞麻酸的提取,杜仲葉片用于功能飲料的生產,杜仲種植業對害蟲防治藥劑的選擇提出了更高的要求,人們也越來越傾向于應用生物源殺蟲劑持續地控制害蟲的發生,如河南省靈寶杜仲種植基地近些年開始使用0.3%苦參堿乳油防治杜仲夢尼夜蛾。為了篩選出能夠有效防治杜仲夢尼夜蛾的藥劑,本研究測定了3種生物源殺蟲劑的室內毒力,并開展了林間防效和示范試驗,以期為有效控制杜仲夢尼夜蛾的暴發提供科學用藥指導。

1 材料與方法

1.1 供試藥劑

0.3%印楝素(azadirachtin)乳油,成都綠金生物科技有限責任公司;0.3%苦參堿(matrine)水劑,山西德威生化有限責任公司;5.7%甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽(甲維鹽,emamectin benzoate)微乳劑,西安北華農作物保護有限公司。

1.2 供試昆蟲

2014年5月在河南省靈寶杜仲種植基地(110°39′37″E,34°16′18″N)采集杜仲夢尼夜蛾卵塊。在(23±0.5)℃、光周期為L∥D=16 h∥8 h、RH 80%[10]條件下在1 000 mL帶蓋養蟲盒中用新鮮杜仲葉片飼養幼蟲。選取生長狀況一致的3齡和5齡幼蟲饑餓處理24 h供試。

1.3 試驗方法

1.3.1 室內毒力測定

將供試藥劑分別用水稀釋為5個濃度梯度,其中,印楝素稀釋為200.000、166.667、142.857、125.000和111.111 μg/L,苦參堿稀釋為100.000、50.000、25.000、16.667和12.500 μg/L、甲維鹽稀釋為0.333、0.250、0.200、0.167和0.143 μg/L,并設置清水空白對照。選擇大小、葉比重均一的新鮮杜仲葉片,依據“浸葉法”[11]進行處理并在陰涼處自然風干后放入養蟲盒(規格同上)中。每個處理重復3次,每重復接6片葉、30頭幼蟲(2盒,每盒3片葉、15頭幼蟲)。同時進行針對3齡和5齡幼蟲的毒力測定試驗。

每隔1 d統一更換一次新鮮無病蟲害的杜仲葉片。處理后1、2、3、4、5、6、7 d各檢查1次幼蟲死亡情況,以軟毛筆輕觸供試蟲體,無明顯反應者判斷為死亡[12]。及時清理死蟲、蟲糞和葉片殘屑。采用Microsoft Excel 2010統計毒力測定結果,計算7 d后的死亡率和校正死亡率,采用SPSS 20.0軟件計算毒力回歸方程、致死中濃度(LC50)及其他相關參數[13],并依照凌炎等[14]的方法計算相對毒力指數。

1.3.2 林間藥效測定

林間藥效測定于2014年6月中旬在河南省靈寶杜仲種植基地(110°39′37″E,34°16′18″N)采用標準枝套籠開展。依據毒力測定結果,確定藥劑濃度設置分別為0.3%印楝素乳油5 000、6 000、7 000倍液,0.3%苦參堿水劑10 000、20 000、40 000倍液和5.7%甲維鹽微乳劑300萬、400萬、500萬倍液及清水空白對照,共計10個處理。每個處理布設30頭5齡幼蟲,重復3次。具體方法如下：

選取1枝約1 m長的標準枝,清除枝上所有昆蟲,采用3WBS-20C背負式噴霧器(臺州市路橋奇勇農業機械有限公司生產)均勻噴灑配制好濃度的藥劑至有液滴滴下為止。待葉片風干后,接入30頭杜仲夢尼夜蛾幼蟲。接蟲方法：杜仲夢尼夜蛾5齡幼蟲爬行迅速,故將30頭幼蟲放入圓底塑料離心管中(100 mL),并且在管體由底部至管口外壁的2/3全部覆蓋黑色塑料薄膜,將離心管管口朝上用膠帶固定到待接標準枝上,利用幼蟲的趨光性,讓幼蟲自然爬出離心管。待所有幼蟲擴散到枝條上之后,迅速套上40目、長1.2 m、直徑0.32 m的紗窗網套,封口。不同處理之間至少間隔5行杜仲。施藥后1、3、7 d調查籠內的活蟲數量,同時清理出死亡的幼蟲,計算7 d后的死亡率和校正死亡率[15]。

死亡率(%)=(死亡幼蟲數/處理前總數)×100;

校正死亡率(%)=[(藥劑處理死亡率-空白對照死亡率)/(1-空白對照死亡率)]×100。

1.3.3 幼蟲防治示范試驗

防治示范試驗于2014年6月底在河南省靈寶杜仲種植基地進行,施藥器械為3WP-600L型自走式噴桿噴霧機(青州奧森植保器械有限公司生產),施藥方式為噴霧。試驗共分為5個區：水壺洼(110°39′37.2″E,34°16′18.5″N)5.7%甲維鹽微乳劑300萬倍噴霧防治示范試驗區;東洼(110°39′25.7″E,34°16′45.7″N)5.7%甲維鹽微乳劑50萬倍噴霧防治示范試驗區;梁莊(110°39′45.2″E,34°16′52.4″N)5.7%甲維鹽微乳劑7.5萬倍噴霧防治示范試驗區;姜子嶺(110°40′14.5″E,34°16′24.2″N)常規防治區(0.3%苦參堿水劑750倍噴霧防治);丁家凹(110°41′16.8″E,34°17′42.9″N)空白對照區。每個區選擇5塊20 m×20 m的樣地,每塊樣地隨機選擇6株樣株。噴藥之前對試驗株進行標號,按照趙陽等[16]的方法調查記錄葉片和蟲子數量,換算為百葉蟲口密度。噴藥7 d后對樣株再次調查,方法同前。參考彭赫等[17]的計算公式,稍作變換后計算蟲口減退率和防治效果,并核算不同防治技術需要的藥劑成本。

蟲口減退率(%)=(處理前百葉蟲口密度-處理后百葉蟲口密度/處理前百葉蟲口密度)×100;

防治效果(%)=[(處理區蟲口減退率-對照區蟲口減退率)/(1-對照區減退率)]×100。

2 結果與分析

2.1 3種生物源殺蟲劑對3齡和5齡幼蟲的室內毒力

3種生物源殺蟲劑對杜仲夢尼夜蛾3齡、5齡幼蟲的毒力測定結果如表1、表2。供試的3種生物源殺蟲劑中,甲維鹽的殺蟲活性最高,對3齡、5齡幼蟲的LC50分別為0.152 5和0.204 7 μg/L;苦參堿的次之,LC50分別為65.306 0和124.735 8 μg/L;印楝素的較低,LC50分別為165.871 7和257.749 0 μg/L。從3種藥劑對3齡和5齡的毒力回歸方程可以看出,甲維鹽的截距最大,分別為9.520 3和7.833 5;其次是苦參堿的,分別為3.041 7和2.543 7;而印楝素的截距最小。根據回歸方程中截距的生物學意義[17]可知,甲維鹽對杜仲夢尼夜蛾幼蟲的減退率起點最高,其次為苦參堿和印楝素,并且各藥劑對高齡幼蟲的減退率起點低于低齡幼蟲。由相對毒力指數看出,甲維鹽對3齡幼蟲的毒力是苦參堿和印楝素的428.24倍和1 087.68倍;對5齡幼蟲的毒力是苦參堿和印楝素的609.36倍和1 259.15倍。

表1 3種生物源殺蟲劑對杜仲夢尼夜蛾3齡幼蟲的毒力

表2 3種生物源殺蟲劑對杜仲夢尼夜蛾5齡幼蟲的毒力

2.2 林間藥效測定

3種藥劑以不同稀釋倍數施藥1 d后,防治效果差異顯著。其中,5.7%甲維鹽微乳劑防治效果最好,300萬倍液校正死亡率達到48.96%,0.3%苦參堿水劑防治效果次之,0.3%印楝素乳油防治效果最差,可見5.7%甲維鹽微乳劑的速效性強于其他兩種藥劑。施藥3 d后,累計校正死亡率與第1天相比,0.3%印楝素乳油增幅高于苦參堿,表現出較明顯的殺蟲效果,但增幅仍然低于5.7%甲維鹽微乳劑。7 d之后,5.7%甲維鹽微乳劑300萬倍液累計校正死亡率達91.34%,可以用作防治示范試驗的備選藥劑。

2.3 幼蟲防治示范試驗結果

參考林間套籠藥效測定結果,將5.7%甲維鹽微乳劑稀釋300萬、50萬和7.5萬倍之后噴霧防治,7 d后調查防治效果,并與生產中常規藥劑和用量(0.3%苦參堿水劑750倍液)的防治效果進行ANOVA和Duncan’s多重比較。結果顯示,4種處理的防治效果差異顯著(F=320.969,P=0.000),其中5.7%甲維鹽微乳劑7.5萬倍液防治效果達95.69%,顯著高于其他3種處理。

表3 3種生物源殺蟲劑對杜仲夢尼夜蛾幼蟲的林間藥效1)

1) 同列數據后不同字母表示在0.05水平差異顯著,下同。

Data with different letters within the same column are significantly different at 0.05 level according to Duncan’s multiple comparisons. The same below.

0.3%苦參堿水劑瓶裝(200 mL)單價20元,1瓶稀釋750倍后能防治0.053 hm2,防治效果達到80.28%,藥劑成本為377.4元/hm2。5.7%甲維鹽微乳劑瓶裝(100 mL)單價20元,1瓶稀釋7.5萬倍之后可防治2.667 hm2,防治效果達到95.69%,藥劑成本為7.5元/hm2,比0.3%苦參堿水劑防治節約了98.1%。

表4 不同藥劑及濃度處理的防治效果與藥劑成本

3 結論與討論

室內毒力測定結果表明,同種藥劑對3齡幼蟲的LC50普遍低于5齡幼蟲,毒力回歸方程的截距也呈現出同樣的規律,說明高齡幼蟲對藥劑的敏感性普遍低于低齡幼蟲,與李慧玲等[18]的報道相符。因此,在幼蟲發生初期進行防治,可以提高防治效率。林間藥效測定結果顯示,5.7%甲維鹽ME在稀釋300萬倍時,對5齡幼蟲的防治效果仍然達91.34%,驗證了其對鱗翅目害蟲具有很(或“極”)高的殺蟲活性[19-21]。由于套袋試驗限制了幼蟲的自由擴散,這可能對試驗結果顯示的較高殺蟲活性有一定的幫助。苦參堿對害蟲具有較強的觸殺活性[22],噴施0.3%苦參堿SL時筆者就在林下觀察到因中毒而劇烈抖動或者死亡的幼蟲,可以看出其較好的速效性。施藥1 d后,0.3%印楝素EC處理的校正死亡率較低,但藥后4～7 d,0.3%印楝素EC 5 000倍液防治的校正死亡率增幅高于0.3%苦參堿SL 10 000倍液和5.7%甲維鹽ME 300萬倍液,說明雖然印楝素沒有觸殺活性[23],但在害蟲取食后因胃毒作用使其具有良好的殺蟲作用。

在實際防治過程中,施藥量、施藥器械、藥劑的濕潤性和黏附性、藥劑在植物表面的固持能力、害蟲的行為特點、氣候等因素都會影響防治效果[24]。因此,在綜合考慮高效和節約的基礎之上,根據藥效測定結果,在防治示范試驗中對甲維鹽設定了3個濃度,并與生產中常規藥劑0.3%苦參堿SL 750倍防治效果進行了對比。結果顯示,5.7%甲維鹽ME 7.5萬倍液防治效果(95.69%)顯著高于0.3%苦參堿SL 750倍液,且藥劑成本僅為7.5元/hm2,占后者的1.9%。

杜仲夢尼夜蛾一年發生3～4代,第1代幼蟲出現在4月中旬,越冬代幼蟲10月上旬才開始入土化蛹,部分幼蟲甚至可取食到11月上旬落葉之前,為害周期較長,并且世代重疊現象較為嚴重,這些因素都給杜仲夢尼夜蛾的防治增加了難度。因此,杜仲夢尼夜蛾種群監測技術、結合不同蟲口密度造成的危害程度開發的預警技術、特別是最適防治時間窗的確立是下一步研究的重點。

[1] 周云龍, 張聲堂. 杜仲夢尼夜蛾生物學特性及防治研究[J].西北林學院學報, 1996, 11(2):64-68.

[2] 李劍豪, 李東平. 杜仲夢尼夜蛾生物學特性初步研究[J].森林病蟲通訊, 1997 (4):19-21.

[3] 吳敏, 趙陽, 馬志剛, 等. 果園化栽培模式杜仲雄花、果實和葉片產量的調查分析[J].林業科學研究, 2014,27(2):270-276.

[4] Sun Z Q, Li F D, Du H Y, et al. A novel silvicultural model for increasing biopolymer production fromEucommiaulmoidesOliver trees [J].Industrial Crops and Products,2013,42:216-222.

[5] 朱彥鵬,梁軍,孫志強,等.樹種組成決定聯合抗性或易感性：以昆崳山腮扁葉蜂發生為例[J].生態學雜志,2013,32(4):938-945.

[6] Pimentel D. Species diversity and insect population outbreaks[J].Annals of the Entomological Society of America, 1961, 54(1):76-86.

[7] 曾凡勇, 孫志強. 森林生態系統中植食性昆蟲與寄主的互作機制、假說與證據[J].生態學報,2014,34(5):1061-1071.

[8] 孫志強, 杜紅巖, 李芳東. 杜仲集約化栽培潛在的病蟲災害及其應對策略[J].經濟林研究, 2011,29(14):70-76.

[9] 曾令祥. 杜仲主要病蟲害及防治技術[J].貴州農業科學,2004,32(3):75-77.

[10]廉梅霞, 張育平. 明紋柏松毛蟲各齡幼蟲取食量和排糞量[J].應用昆蟲學報,2011, 48(4):982-985.

[11]戴建青, 黃志偉, 杜家緯. 印楝素乳油對斜紋夜蛾的生物活性及田間防效研究[J].應用生態學報,2005, 16(6):1095-1098.

[12]門興元,于毅,張安盛,等.試管藥膜法測定10種殺蟲劑對綠后麗盲蝽若蟲的室內毒力[J].植物保護,2011,37(4):154-157.

[13]程東美,張鎮添,玉基立,等.一品紅煙粉虱防治藥劑篩選及盆栽藥效[J].植物保護,2014,40(1):192-195.

[14]凌炎,鐘勇,尹文兵,等.7種殺蟲劑對褐飛虱的毒力測定[J].華中農業大學學報,2012,31(1):73-76.

[15]嚴林,鄧曉青, 張永軍,等.都蘭鈍額斑螟的生物學特性及四種殺蟲劑的室內毒力測定[J].應用昆蟲學報,2011,48(4):963-970.

[16]趙陽,朱景樂,李芳東,等.杜仲夢尼夜蛾幼蟲的空間分布型及抽樣技術[J].環境昆蟲學報,2014,36(4):629-634.

[17]彭赫,張云慧,李祥瑞,等.5種殺蟲劑對白眉野草螟的毒力測定和田間防效[J].植物保護, 2013, 39(6):184-187.

[18]李慧玲, 原國輝, 胡晶晶, 等. 寄主植物輪換飼養和次生代謝物交叉涂布對棉鈴蟲取食的影響[J].生態學報,2014,34(24)：7421-7427.

[19]郭瑛. 甲維鹽·毒死蜱及其復配對小菜蛾的毒力分析[J].華東昆蟲學報,2005, 14(4):371-374.

[20]常國彬, 劉金燕, 熊慧君, 等. 兩種殺蟲劑對蜀柏毒蛾的生物活性和林間防效[J].中國森林病蟲, 2011, 30(6):43-45.

[21]張強,羅萬春,李慧冬.甲胺基阿維菌素苯甲酸鹽與阿維菌素對小菜蛾幼蟲室內比較毒力研究[J].農藥,2001,40(5):24-26.

[22]馬志卿,張興.植物源殺蟲物質的作用特點[J].植物保護,2000,26(2):37-39.

[23]陳小軍,楊益眾,張志祥,等.印楝素及印楝殺蟲劑的安全性評價研究進展[J].生態環境學報,2010,19(6):1478-1484.

[24]屠豫欽,李秉禮.農藥應用工藝學導論[M].北京:化學工業出版社,2006:26-46.

(責任編輯：王 音)

Toxicity and field efficacy of three biopesticides toOrthosiasongi

Zhao Yang1,2, Zhu Jingle1,2,3, Du Hongyan1,2,3, Li Shuzhan4, Sun Zhiqiang1,2,3, He Wansen5

(1. Paulownia R & D Center of China, Chinese Academy of Forestry (CAF), Zhengzhou 450003, China; 2. Non-timber Forest R & D Center, CAF, Zhengzhou 450003, China; 3. Eucommia Engineering Research Center of State Forestry Administration, Zhengzhou 450003, China; 4. Central South University of Forestry & Technology, Changsha 410004, China; 5. Lingbao Tiandi Ecological Technology Co., LTD, Henan 472500, China)

OrthosiasongiChenetZhang is a monophagous insect specifically feeding onEucommiaulmoidesleaves. The toxicity and effectiveness of 3 biopesticides against 3rd and 5th instar larvae ofO.songiwere tested. Field trails and demonstration test were conducted to determine the optimal insecticide and control technique. Laboratory toxicity experiments showed that the LC50values of matrine, azadirachtin and emamectin benzoate against 3rd and 5th instars larva were 65.306 0 and 124.735 8 μg/L, 165.871 7 μg/L and 257.749 0 μg/L, 0.152 5 μg/L and 0.204 7 μg/L, respectively. Field trials demonstrated that the corrected mortality was 91.34% spayed by 3 000 000 times dilution of 5.7% emamectin benzoate. Demonstration test indicated that control efficacy of 75 000 times dilution of 5.7% emamectin benzoate was 95.69%, significantly higher than that of 0.3% matrine diluted 750 times which was used in practice. The cost of 5.7% emamectin benzoate was RMB 7.5 yuan/hm2, approximately 1.9% that of matrine.

Orthosiasongi; biopesticides; toxicity test; pesticide cost

2014-09-17

2014-11-16

國家林業公益性行業科研專項(201304406)

S 763

B

10.3969/j.issn.0529-1542.2015.03.042

* 通信作者 E-mail: sun371@163.com