抗牛蒡長(zhǎng)管蚜紅花種質(zhì)篩選及田間藥效試驗(yàn)研究

許蘭杰 余永亮 楊紅旗 譚政委 董 薇 李 磊 李春明 梁慧珍

(河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院芝麻研究中心，河南 鄭州 450002)

紅花是菊科紅花屬一年生草本植物，是珍貴的中藥材，也是高檔油料作物和高檔蔬菜作物，具有很高的藥用價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值[1－5]。紅花在我國(guó)已有2 100 多年的栽培和藥用歷史，主要分布在新疆、云南、河南和四川[6]。紅花適應(yīng)性廣，具有耐寒、抗旱、耐鹽堿、耐貧瘠、耐不良環(huán)境條件等生理特性[7]，在我國(guó)河南省內(nèi)有著悠久的栽培歷史并被廣泛種植形成了以衛(wèi)輝、焦作、商丘為中心的優(yōu)勢(shì)種植帶。衛(wèi)紅花是全國(guó)農(nóng)產(chǎn)品地理標(biāo)志產(chǎn)品，有力支持了河南當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展。據(jù)報(bào)道，危害紅花的蚜蟲主要是牛蒡長(zhǎng)管蚜。牛蒡長(zhǎng)管蚜[Uroleucon gobonis(Matsumura)]屬同翅目蚜科，主要寄生于菊科植物，成蚜、若蚜集中在嫩葉、嫩莖上吸食汁液，造成枝葉出現(xiàn)黃褐色微小斑點(diǎn)，莖葉短小，分枝和孕蕾數(shù)減少等癥狀[8]。目前，關(guān)于紅花牛蒡長(zhǎng)管蚜的研究較少，且鮮有關(guān)于抗牛蒡長(zhǎng)管蚜紅花種質(zhì)的報(bào)道。隨著全球氣候變暖導(dǎo)致蚜蟲種群發(fā)生早且嚴(yán)重[9]，特別是紅花的花色多為橘黃色或橘紅色[10]，更易吸引蚜蟲危害，因此開展紅花蚜蟲綜合防治的研究也至關(guān)緊要；紅花的花絲[11]和籽粒[12](又名“白平子”)均可入藥，錯(cuò)開盛花期，選擇合適的時(shí)期進(jìn)行藥劑防治不僅節(jié)約成本，而且可以減少環(huán)境污染。

本研究調(diào)查了紅花牛蒡長(zhǎng)管蚜的發(fā)生規(guī)律，通過評(píng)價(jià)167 個(gè)紅花種質(zhì)抗蚜性，篩選了優(yōu)異抗牛蒡長(zhǎng)管蚜種質(zhì)，之后進(jìn)行田間藥效試驗(yàn)比較了不同化學(xué)殺蟲劑的藥效，旨在為培育紅花抗蚜品種提供材料支持，并為紅花蚜蟲的綜合防治提供理論依據(jù)和技術(shù)參考。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 試驗(yàn)材料 參與抗牛蒡長(zhǎng)管蚜鑒定的167 個(gè)紅花種質(zhì)，其中國(guó)外種質(zhì)64 份，國(guó)內(nèi)種質(zhì)103 份，詳見表1。其中豫紅花1 號(hào)種子由河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院芝麻研究中心提供。

1.1.2 試劑 10%高效氯氟氰菊酯水乳劑(登記證持有人:南通聯(lián)農(nóng)佳田作物科技有限公司，農(nóng)藥登記證號(hào):PD20184261)；25%噻蟲嗪懸浮劑(登記證持有人:福建省德盛生物工程有限責(zé)任公司，農(nóng)藥登記證號(hào):PD20200011)；25%吡蟲啉可濕性粉劑(登記證持有人:河北共好生物科技有限公司，農(nóng)藥登記證號(hào):PD20183160)。

1.2 方法

1.2.1 紅花牛蒡長(zhǎng)管蚜發(fā)生規(guī)律 參考許蘭杰等[5]的方法，在此基礎(chǔ)上略作修改。試驗(yàn)在河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院原陽(yáng)試驗(yàn)基地進(jìn)行，以豫紅花1 號(hào)為試驗(yàn)材料，于2018年10月15日播種，株距0.15 m，行距0.4 m，試驗(yàn)面積10 畝，采用10 點(diǎn)取樣法，每點(diǎn)調(diào)查20 株，從紅花幼苗期開始調(diào)查牛蒡長(zhǎng)管蚜數(shù)量，每間隔3 d 調(diào)查1次，直到紅花收獲。

1.2.2 抗牛蒡長(zhǎng)管蚜紅花種質(zhì)評(píng)價(jià)方法 參考許蘭杰等[5]的方法，在此基礎(chǔ)上略作修改，以167 個(gè)紅花種質(zhì)為試驗(yàn)材料；3 次重復(fù)，隨機(jī)區(qū)組排列。參考王軍等[13]和張洪英[14]的蚜蟲模糊識(shí)別技術(shù)，于紅花盛花期調(diào)查牛蒡長(zhǎng)管蚜種群，每個(gè)材料調(diào)查10 棵，統(tǒng)計(jì)每株莖、葉和花蕾上所有牛蒡長(zhǎng)管蚜的數(shù)量。參考蔡青年等[15]的抗性分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，具體公式為:蚜量比值＝某材料的蚜量/全部觀測(cè)材料的平均蚜量。

根據(jù)蚜量比值劃分抗性級(jí)別[16]，分別為:免疫(0)、高抗(0～0.25)；抗(0.26～0.50)、中抗(0.51～0.75)、感蟲(0.76～1.25)；高感(1.25 以上)。

1.2.3 藥效試驗(yàn)方法 共設(shè)置6 個(gè)處理，分別是:(1)清水；(2)10%高效氯氟氰菊酯水乳劑2 000 倍液；(3)25%噻蟲嗪水分散粒劑2 000 倍液；(4)25%吡蟲啉可濕性粉劑2 000 倍液；(5)10%高效氯氟氰菊酯水乳劑和25%吡蟲啉可濕性粉(1∶1)3 000 倍液；(6)25%噻蟲嗪水分散粒劑和25%吡蟲啉可濕性粉劑(1∶1)3 000 倍液。以豫紅花1 號(hào)為試驗(yàn)材料，3 次重復(fù)，隨機(jī)區(qū)組排列，于紅花分枝現(xiàn)蕾期進(jìn)行藥效試驗(yàn)，藥效試驗(yàn)參照陳誼君等[17]方法，采用每小區(qū)對(duì)角線5 點(diǎn)取樣法，每點(diǎn)調(diào)查10 株，并掛牌標(biāo)記。藥前調(diào)查牛蒡長(zhǎng)管蚜數(shù)量，藥后1、3、5 d 分別調(diào)查掛牌植株上殘存活牛蒡長(zhǎng)管蚜數(shù)量，計(jì)算各處理蟲口減退率和防治效果:

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Office 2007 軟件進(jìn)行分析和作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 紅花牛蒡長(zhǎng)管蚜發(fā)生規(guī)律

紅花牛蒡長(zhǎng)管蚜一年發(fā)生10 代左右，世代重疊明顯，完成一代所需時(shí)間隨溫度變化而異，一般日平均氣溫15℃以上時(shí)需10 d。2018年10月15日播種，10月22日正常出苗，11月1日左右幼苗達(dá)到5～7 片葉，此時(shí)紅花幼苗處于蓮座期，牛蒡長(zhǎng)管蚜開始遷飛到幼苗上繁殖；到11月中旬，氣溫下降到10℃以下，牛蒡長(zhǎng)管蚜以成蟲在土中越冬。次年3月份隨著氣溫的逐漸升高而迅速繁殖，此時(shí)紅花處于伸長(zhǎng)期和分枝現(xiàn)蕾期。在5—6月份達(dá)到高峰，此時(shí)紅花由盛花期進(jìn)入灌漿期。6月下旬，葉片老化變黃、果球變硬，牛蒡長(zhǎng)管蚜從植株上取食營(yíng)養(yǎng)不足，而逐漸離開紅花植株，遷飛到牛蒡等菊科植物的葉背面，繼續(xù)取食，10月下旬—11月上中旬繼續(xù)遷飛到紅花幼苗上危害，11月中下旬產(chǎn)卵越冬(圖1)。

圖1 紅花不同生育階段單株牛蒡長(zhǎng)管蚜數(shù)量Fig.1 Uroleucon gobonis number at different developmental stages in safflower

2.2 不同紅花種質(zhì)對(duì)牛蒡長(zhǎng)管蚜的抗性鑒定

根據(jù)167 個(gè)紅花種質(zhì)的抗牛蒡長(zhǎng)管蚜鑒定結(jié)果(表1)，沒有對(duì)牛蒡長(zhǎng)管蚜免疫的紅花種質(zhì)；新疆昌吉、新疆呼圖壁、肯尼亞-xy017、印度－04、新疆伊犁－09、肯尼亞-xy016、新疆伊犁－06、新疆米泉、新疆伊犁－08 和印度－02 等10 份紅花種質(zhì)高抗牛蒡長(zhǎng)管蚜；土耳其－07、新疆農(nóng)家種－12 和印度－09 等20 份紅花種質(zhì)為抗牛蒡長(zhǎng)管蚜；新疆農(nóng)家種－17、新疆吐魯番、肯尼亞-xy010 等14 份紅花種質(zhì)為中抗牛蒡長(zhǎng)管蚜；河南封丘紅花、新疆呼圖壁紅花和新疆焉耆紅花等34 份紅花種質(zhì)為感牛蒡長(zhǎng)管蚜；羅馬尼亞－02、以色列紅花和阿爾及利亞紅花等89 份紅花種質(zhì)為高感牛蒡長(zhǎng)管蚜。

表1 167 個(gè)紅花種質(zhì)對(duì)牛蒡長(zhǎng)管蚜的抗性鑒定Table 1 Evaluate resistance varieties of aphid ratio among 167 lines

表1(續(xù))

表1(續(xù))

2.3 分析不同化學(xué)殺蟲劑對(duì)牛蒡長(zhǎng)管蚜的防治效果

根據(jù)紅花牛蒡長(zhǎng)管蚜的發(fā)生規(guī)律，在牛蒡長(zhǎng)管蚜爆發(fā)前期即分枝現(xiàn)蕾期進(jìn)行田間藥效試驗(yàn)，結(jié)果如表2 所示。比較5 種施藥處理對(duì)牛蒡長(zhǎng)管蚜的防治效果，其中處理2 在施藥1、3 和5 d 對(duì)牛蒡長(zhǎng)管蚜的防治效果分別為71.48%、78.30%和78.81%，平均為76.20%；處理3 在施藥1、3 和5 d 對(duì)牛蒡長(zhǎng)管蚜的防治效果分別為74.40%、79.12%和78.86%，平均為77.46%；處理4 在施藥1、3 和5 d 對(duì)牛蒡長(zhǎng)管蚜的防治效果分別為82.00%、86.37%和84.88%，平均為84.42%；處理5 在施藥1、3 和5 d 對(duì)牛蒡長(zhǎng)管蚜的防治效果分別為95.21%、97.41%和97.96%，平均為96.86%；處理6 在施藥1、3 和5 d 對(duì)牛蒡長(zhǎng)管蚜的防治效果分別為97.94%、99.41%和99.82%，平均為99.06%；處理5 和處理6 的防治效果均高于95%，可以用于牛蒡長(zhǎng)管蚜的化學(xué)藥劑防治。

表2 不同化學(xué)殺蟲劑的田間藥效試驗(yàn)Table 2 Field efficacy experiment among different chemical medicament

3 討論

對(duì)紅花蚜蟲的防治，應(yīng)按照“預(yù)防為主，防治為輔，綜合治理”的方針，多項(xiàng)防治措施相互輔助，相互配合，相互協(xié)調(diào)，達(dá)到既能控制紅花蚜蟲又不傷害天敵和破壞生態(tài)環(huán)境的目的[5]。利用抗蚜品種防治蚜蟲是目前最經(jīng)濟(jì)、有效的方法之一。有研究表明，在經(jīng)濟(jì)作物棉花[18]和豇豆[19]、糧食作物玉米[20]以及牧草紫花苜蓿[21]等作物上已進(jìn)行了抗蚜性鑒定，并篩選出了高抗蚜蟲種質(zhì)，但是目前仍未獲得對(duì)蚜蟲免疫的種質(zhì)。本研究采用蚜量比值法對(duì)167 個(gè)紅花種質(zhì)的抗蚜性進(jìn)行了鑒定，僅獲得10 個(gè)高抗蚜種質(zhì)，分別是:新疆昌吉、新疆呼圖壁、肯尼亞-xy017、印度－04、新疆伊犁－09、肯尼亞-xy016、新疆伊犁－06、新疆米泉、新疆伊犁－08、印度－02，也未見對(duì)蚜蟲免疫的種質(zhì)。

紅花蚜蟲是菊科中藥材常見的刺吸式害蟲之一，在爆發(fā)期對(duì)中藥材的產(chǎn)量和質(zhì)量都有嚴(yán)重影響。本研究結(jié)果表明，不同來源地紅花種質(zhì)的蚜量比值差異較大，其中新疆昌吉的蚜量比值為0.01，而新疆伊犁－05的蚜量比值為4.86，因此生產(chǎn)上可以采用不同品種間作的方式，然后進(jìn)行集中誘殺，以達(dá)到控制蟲口密度的目的。粘蟲板誘殺是目前對(duì)蚜蟲測(cè)報(bào)和防治最簡(jiǎn)單和有效的方法之一，借鑒其他植物粘蟲板誘殺的方法[22－24]，可以采用黃板誘殺，添加專用誘蚜劑。適當(dāng)調(diào)整栽培措施，例如覆膜[25]和間作套種[26]也可以達(dá)到防治紅花蚜蟲的目的。但是在蚜蟲爆發(fā)期，生產(chǎn)上仍以化學(xué)防治為主。為了減少環(huán)境污染，以及降低農(nóng)藥殘留，篩選高效、低毒的化學(xué)殺蟲劑是目前急需解決的問題。本研究比較了生產(chǎn)上常用的10%高效氯氟氰菊酯水乳劑、25%噻蟲嗪水分散粒劑、25%吡蟲啉可濕性粉劑等3 種不同的化學(xué)殺蟲劑及其復(fù)配藥劑的防蚜效果，結(jié)果表明，單一施用3 種化學(xué)殺蟲劑，蚜蟲防治效果為65%～84%，而復(fù)配化學(xué)殺蟲劑的蚜蟲防治效果達(dá)到95%以上。建議多種化學(xué)藥劑交替使用或復(fù)配使用，可以有效地降低蚜蟲的耐藥性，避免蚜蟲產(chǎn)生耐藥性。

選擇有效的化學(xué)殺蟲劑并在合適的時(shí)期施用是保證中藥材綠色安全的關(guān)鍵。本研究首先調(diào)查了紅花牛蒡長(zhǎng)管蚜發(fā)生規(guī)律，紅花分枝現(xiàn)蕾期是蚜蟲種群急劇上升的關(guān)鍵時(shí)期，此時(shí)期施藥預(yù)防能有效的控制蚜蟲的發(fā)生；同時(shí)，紅花分枝現(xiàn)蕾期距盛花期有30～40 d 的時(shí)間，可以有效縮短農(nóng)藥的半衰期，降低農(nóng)藥殘留，保證中藥材的農(nóng)殘?jiān)诎踩笜?biāo)之內(nèi)。經(jīng)檢測(cè)，烘干后紅花花絲中吡蟲啉、氯氟氰菊酯和噻蟲嗪的檢測(cè)值分別為0.002 1、0.008 6 和0.001 1 mg·kg－1，低于檢出限[27]，確保了中藥材紅花的安全性及藥用價(jià)值。

4 結(jié)論

蚜蟲是危害紅花產(chǎn)量和品質(zhì)的主要蟲害，培育抗蚜品種是最經(jīng)濟(jì)最有效的方法之一。在蚜蟲大發(fā)生的年份篩選高效、低毒的化學(xué)殺蟲劑可以減少環(huán)境污染。本研究采用蚜量比值法和田間藥效聯(lián)合試驗(yàn)的方法，獲得10 份高抗牛蒡長(zhǎng)管蚜的紅花種質(zhì)，以此材料為親本或基礎(chǔ)研究材料，有助于加快抗蚜新品種的培育和抗蚜機(jī)制的研究；經(jīng)過藥效試驗(yàn)獲得復(fù)配化學(xué)殺蟲劑可以用于紅花蚜蟲種群的快速防治，為蚜蟲的綜合防治提供參考。