蘇 栩,汪 耿,甄叢愛,宋 誠,胥燕博,賈冀鵬,張孟可,張瑤瑤,鄭福林,蔣宇泰,陳錫嶺,張百重
(1.河南科技學院資源與環境學院,河南新鄉 453003;2.中國農業大學植物保護學院昆蟲系,北京 100193)
麥蚜是為害麥類的主要害蟲,通過口針刺吸作物汁液傳播黃矮病毒病,造成麥類黃矮病盛行[1-2]。全世界危害麥類作物的蚜蟲有32種,中國主要有麥長管蚜Sitobionavenae(Fabricius)、禾谷縊管蚜Rhopalosiphumpadi(Linnaeus)、麥二叉蚜Schizaphisgraminum(Rondani)和麥無網長管蚜Acyrthosiphondirhodum(Walker)等[3-5]。目前,麥蚜的防治主要以化學殺蟲劑為主,主要包括新煙堿類、擬除蟲菊酯類和氨基甲酸酯類等化學殺蟲劑[6-7]。但由于化學殺蟲劑大量、持續等不合理的使用,已造成麥蚜較高的抗藥性[4,8]。而生物農藥具有選擇性強、安全高效和不污染環境等優點,是農藥發展的大趨勢[9],阿維菌素作為一種無公害微生物源農藥,對易出現抗藥性的刺吸性害蟲如害螨、木虱和蚜蟲等有較好的效果[10-12]。
近年來,除蟲菊素[13]、多殺菌素[14-15]、魚藤酮[9]以及苦參堿[16]等生物藥劑逐漸被開發用于防治作物害蟲,但其速效性卻不及化學農藥。農藥復配在現代農業病蟲草害防治和新型農藥的研制和使用中占有重要地位,殺蟲劑的合理復配不僅可以提高藥效、降低成本,同時也是延緩或克服害蟲抗性的有效措施之一[17-18]。大量研究表明,阿維菌素與化學殺蟲劑復配對害蟲防治均取得較好的效果[19-21],而有關阿維菌素與生物殺蟲劑復配對麥蚜的防治尚為空白。因此,本研究以阿維菌素為主干藥劑,將其與除蟲菊素、多殺菌素、苦參堿和魚藤酮4種生物藥劑進行復配,測定其聯合毒力,旨在篩選出復配的最佳配比,以期獲得防治麥蚜的最佳防效,增加生物藥劑的藥效,更好地指導田間科學合理使用農藥混劑提供一定的科學依據。
供試害蟲麥二叉蚜來自中國農業大學昆蟲毒理與分子生物學實驗室,在溫度18~25℃、相對濕度50%~70%、光周期L/D=17 h/7 h的條件下飼養于養蟲籠。采用水培麥苗活體植物的方法飼養麥蚜,具體方法見文獻[22]。
供試藥劑40.0%魚藤酮原藥、50.0%除蟲菊素原藥、95.0%阿維菌素原藥、90.4%多殺菌素原藥和98.%苦參堿均購自廣州宏程生物科技有限公司,對照82.4%氧化樂果原藥購自深圳諾普信農化股份有限公司。
1.2.1 毒力測定及試驗設計
采用浸漬法[23]測定阿維菌素(A)、除蟲菊素(B)、苦參堿(C)、多殺菌素(D)和魚藤酮(E)5種殺蟲劑對麥二叉蚜的毒力。采用 POLO軟件計算致死中濃度LC50值及95%置信區間。
根據各單劑的LC50,將阿維菌素分別與除蟲菊素(B)、苦參堿(C)、多殺菌素(D)和魚藤酮(E)進行復配,復配比例分別為9∶1、8∶2、7∶3、6∶4、5∶5、4∶6、3∶7、2∶8和1∶9。通過浸漬法用各復配殺蟲劑處理麥二叉蚜[23]。采用毒效比率分析評價各殺蟲劑對供試害蟲的毒殺效果,其中,毒效比率>1.25為增效作用,毒效比率<0.75為拮抗作用,毒效比率為0.75~1.25為相加作用[24]。
毒效比率=實際死亡率/預期死亡率。
預期死亡率=MRA×PA+MRB×PB。
其中,MRA代表供試害蟲在A農藥的 LC50下的實際死亡率,PA代表A農藥所占比例;MRB代表供試害蟲在B農藥的LC50下的實際死亡率,PB代表B農藥所占比例。
1.2.2 最佳復配比例篩選方法
采用交互測定法[24-25]篩選最佳復配比例,測定得出阿維菌素與4種生物殺蟲劑復配的毒效比,確定具有協同增效作用的配比組合,以共毒系數表示。首先對各配比進行室內毒力測定,求出各復配比例的LC50,然后結合兩單劑的活性成分的LC50,計算共毒系數。采用Sun等[25]的方法計算殺蟲劑聯合毒力,共毒系數在80~120為相加作用,共毒系數>120則為增效作用,共毒系數<80則為拮抗作用。
分析可知,除蟲菊素對麥二叉蚜的毒力最高,其LC50為1.029,95%置信限為0.630~1.840 μg·mL-1;其次依次為阿維菌素、氧化樂果、多殺菌素和苦參堿,其LC50分別為1.044、5.480、45.815和63.625 μg·mL-1,95%置信限分別為 0.630~1.840、4.169~7.945、29.895~66.140和47.200~97.593 μg·mL-1;對魚藤酮的毒力最低,其LC50為86.603 μg·mL-1,95% 置信限為 61.377~116.791 μg·mL-1。
由表1可知,阿維菌素和除蟲菊素2種單劑以8∶2、7∶3、6∶4和3∶7比例復配時對麥二叉蚜的致死率高于各單劑自身,且復配比為3∶7時致死率最高,達到95.87%;復配比為8∶2、7∶3和3∶7時的毒效比均大于1.25,具有增效作用,且復配比為8∶2時毒效比最大,達到1.456。

表1 阿維菌素與除蟲菊素不同配比對麥二叉蚜的致死率
由表2可知,阿維菌素和苦參堿2種單劑以7∶3和2∶8比例復配時對麥二叉蚜的致死率高于各單劑自身,且復配比為2∶8時致死率最高,達到70.84%;復配比為7∶3和2∶8時的毒效比均大于1.25,且復配比為2∶8時毒效比最大,達到1.381。

表2 阿維菌素與苦參堿不同配比對麥二叉蚜致死率
由表3可知,阿維菌素和多殺菌素2種單劑以9∶1、7∶3、6∶4、5∶5、4∶6、3∶7和2∶8比例復配時對麥二叉蚜的致死率均高于各單劑自身,且復配比為2∶8時致死率最高,達到 90.77%;復配比為9∶1、7∶3、6∶4、5∶5、4∶6、3∶7和2∶8時的毒效比均大于1.25,均具有增效作用,且復配比為2∶8時毒效比最大,達到 2.024。

表3 阿維菌素與多殺菌素復配對麥二叉蚜致死率
由表4可知,阿維菌素和魚藤酮2種單劑以9∶1、8∶2、7∶3、6∶4、5∶5、4∶6、2∶8和1∶9比例復配時對麥二叉蚜的致死率均高于各單劑自身,且復配比為5∶5時致死率最高,達到 95.75%;復配比為9∶1、8∶2、5∶5、2∶8和 1∶9時的毒效比均大于1.25,均具有增效作用,且復配比例為5∶5時毒效比最大,達到1.647。

表4 阿維菌素與魚藤酮復配對麥二叉蚜致死率
阿維菌素與多殺菌素協同增效作用結果(表5)顯示,阿維菌素與多殺菌素以有效成分比 1∶50,1∶75、3∶100、3∶350、9∶50、1∶200和 7∶150復配時,其共毒系數分別為146.2、166.1、175.5、224.4、239.5、277.3和261.8,均為增效作用,當兩者按照有效成分比為1∶200復配時,達到最大共毒系數,為277.3,此時其LC50為 14.493 μg·mL-1。

表5 阿維菌素與多殺菌素對麥二叉蚜毒殺活性的協同增效作用
阿維菌素與苦參堿協同增效作用結果(表6)顯示,阿維菌素與苦參堿以有效成分比7∶270和1∶360復配時,其共毒系數分別為171.3和 222.4,均為增效作用,當兩者按照有效成分比為1∶360復配時,達到最大共毒系數,為222.4,此時其LC50為32.465 μg·mL-1。

表6 阿維菌素與苦參堿對麥二叉蚜毒殺活性的協同增效作用
阿維菌素與除蟲菊素協同增效作用結果(表7)顯示,阿維菌素與除蟲菊素以有效成分比4∶1、3∶7和7∶3復配時,其共毒系數分別為 196.4、188.6和224.7,均為增效作用,當兩者按照有效成分比7∶3復配時,達到最大共度系數,為224.7,此時其LC50為0.445 μg·mL-1。

表7 阿維菌素與除蟲菊素對麥二叉蚜毒殺活性的協同增效作用
阿維菌素與魚藤酮協同增效作用結果(表8)顯示,阿維菌素與魚藤酮以有效成分比2∶35、9∶70、1∶280、1∶105和1∶630復配時,其共毒系數分別為188.1、189.2、257.4,224.8和 286.6,均為增效作用。當兩者按照有效成分比 1∶630復配時,能達到最大共度系數,為286.6,此時其LC50為22.017 μg·mL-1。

表8 阿維菌素與魚藤酮對麥二叉蚜毒殺活性的協同增效作用
阿維菌素雖然具有結構新穎、與環境相容性好等優點,但近年來,隨著阿維菌素的大量使用,部分害蟲已對其產生抗藥性[26-28]。篩選合適的殺蟲劑混劑,不僅能提高阿維菌素和生物藥劑對蚜蟲的毒力,還能夠減少藥劑用量,達到延緩蚜蟲抗藥性的目的。
目前,國內主要采用共毒系數法評價農藥復配的增效作用。本研究在測定阿維菌素、多殺菌素、除蟲菊素、魚藤酮和苦參堿各單劑對麥二叉蚜毒力的基礎上,研究了阿維菌素與多殺菌素、除蟲菊素、魚藤酮和苦參堿復配對麥二叉蚜的聯合毒力作用。結果表明,阿維菌素分別與4種生物農藥以一定的比例復配均有增效作用。其中,當阿維菌素與多殺菌素以有效成分比1∶200復配時,共毒系數高達277.3,其LC50為14.493 μg·mL-1;當阿維菌素與苦參堿以有效成分比 1∶360復配時,共毒系數最大,為222.4,其LC50為32.465 μg·mL-1;當阿維菌素與除蟲菊素以有效成分比7∶3復配時,共毒系數最大,為 224.7,其LC50為 0.445 μg·mL-1;當阿維菌素與魚藤酮以有效成分比1∶630復配時,共毒系數最大,為286.6,其LC50為22.017 μg·mL-1。
據報道,阿維菌素與其他殺蟲劑復配,可取得良好的防治效果。如阿維菌素與吡蟲啉復配防治西花薊馬Frankliniellaoccidentalis(Pergande)[29];阿維菌素與氟啶蟲胺腈復配防治瓜蚜AphisgossypiiGlover[30]防治以及阿維菌素與毒死蜱復配防治小菜蛾Plutellaxylostella(Linnaeus)[31]等,均取得良好的效果;另外,阿維菌素與生物農藥苦參堿復配對菜青蟲Pierisrapae(Linnaeus)[32]和牛蒡長管蚜Uroleucongobonis(Matsumura)[33]也具有良好的防治效果。本研究首次系統研究了阿維菌素分別與4種生物殺蟲劑復配對麥二叉蚜的最佳配比篩選及其聯合毒力,這將為防治麥二叉蚜復配劑配方的篩選提供理論基礎和技術支持。將阿維菌素與生物農藥的復配劑作為化學農藥的輪換藥劑,不僅能延緩麥二叉蚜的抗藥性,還能減少化學農藥的使用量,實現農業害蟲的綠色防控,進而降低對環境的污染。然而,農藥混劑的篩選不能僅依據室內測定結果,還需要通過田間藥效試驗進行驗證,要充分考慮田間環境因素和害蟲發生情況等因素[34],這為下一步試驗提供了方向。