何 軼,蔡志豪,李彩斌,彭 宇,李章海,黃衍章
(1.貴州省煙草公司畢節市公司,貴州 畢節 551700;2.安徽農業大學植物保護學院,合肥 230036;3.中國科學技術大學煙草與健康研究中心,合肥 230052)
煙草為中國西南山區的一種重要經濟作物,在促進地方稅收、助力農民脫貧等方面具有重要的作用。中國西南山區耕地資源有限,煙草連作問題突出,加之土壤保育措施匱乏,致使煙草根結線蟲(Meloidogynespp.)病等土傳病危害逐年加重[1,2]。根結線蟲病屬于典型的土傳病害,病原習性隱蔽,抗逆性強,生產中極易與缺肥癥狀混淆而引起誤判,與空氣、水及種苗等傳播途徑的病害相比更難根治[3]。煙草根結線蟲不僅直接為害煙株,造成煙株萎蔫黃化,發育遲緩甚至整株死亡,還可誘發煙草青枯病(Ralstonia solanacearum)和黑脛病(Phytophthora parasiticavar.nicotianae)等其他土傳病害[4],現已成為中國云貴高原煙區烤煙生產的主要土傳病害之一[5,6]。
為有效控制煙草根結線蟲病危害,國內外在農業防治[2,7]、物理防治[8,9]和生物防治[10-13]等方面已有研究。相對而言,土壤熏蒸為最徹底有效的防治方法,但因熏蒸成本昂貴,且對土壤微生態環境破壞嚴重,致使棉隆、威百畝等熏蒸劑難以在煙草地大面積推廣應用。隨著高污染、高殘留、高毒性的化學殺線劑(涕滅威、呋喃丹等)逐漸被淘汰或限制使用,研究篩選高效低毒的殺線劑品種則尤為重要。此外,為了提高現有殺線劑的使用年限,延緩線蟲抗藥性的產生速度,合理輪換使用殺線劑也尤為關鍵。本研究測試了8 種殺線(蟲)劑對南方根結線蟲的毒殺活性,旨在為科學指導根結線蟲病藥劑防治提供參考依據。
供試煙草根結線蟲蟲源從畢節市煙區線蟲重病區病株根部采集獲得,經過鑒定為南方根結線蟲(Meloidogyne incognita),室內采用黃瓜植株根系進行人工接種侵染繁殖飼養。試驗選用活力旺盛的J2齡幼蟲進行毒殺活性測試。從染病的黃瓜根系根結表面挑取未孵化的卵囊,將其放入玻璃培養皿內,加入少量清水,在22~24 ℃避光條件下放置孵化2~3 d后,鏡檢線蟲液,使線蟲濃度保持在100~200 頭/mL。
8 種供試篩選藥劑分別為41.7%氟吡菌酰胺懸浮劑(拜耳股份公司生產)、10%噻唑膦乳油(原藥為河北威遠生物化工有限公司生產,供試制劑為室內自制)、2%阿維菌素B2乳油(原藥為河北興柏農業科技有限公司生產,供試制劑為室內自制)、40%辛硫磷乳油(河南科輝實業有限公司生產)、0.5%甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽(簡稱甲維鹽)微乳劑(江西正邦生物化工有限責任公司生產)、40%噻蟲啉懸浮劑(利民化學有限責任公司生產)、30%噻蟲嗪懸浮劑(河北潤達農藥化工有限公司生產)、22%氟啶蟲胺腈懸浮劑(美國陶氏益農公司生產),另設清水對照。將供試藥劑預先配制為100 μg/mL,與等體積線蟲液混合稀釋后,使測試濃度均為50 μg/mL。
初步篩選后,選取活性較好的藥劑用原藥進一步開展毒力測試。優選藥劑分別為氟吡菌酰胺、噻唑膦、阿維菌素B2。稱取供試0.1 g 原藥(a.i.)先用9.95 mL 二甲基甲酰胺(DMF)溶解,再加入0.05 mL OP 乳化劑制備成母液,放入4 ℃避光條件冷藏備用,另設溶(助)劑對照。配制藥劑時先將母液搖勻,再稱取0.1 mL 母液用清水定容至50 mL,即配制成濃度為20 μg/mL 的供試藥劑,并逐級稀釋成不同濃度開展毒力測試。
采用浸蟲法(NY/T 1833.1—2009)。將3 mL 供試藥劑稀釋液與3 mL 線蟲懸浮液均勻混合后,加入到48 孔細胞培養皿內,每孔1.5 mL,共加4 孔(即4次重復)。加蓋后,置于25 ℃避光條件下分別處理24、48、72 h 后調查線蟲死亡數。每孔調查0.6 mL(分6 次調查,每次取0.1 mL),將混合液置于載玻片上,在顯微鏡下計數死亡和總線蟲數量,計算死亡率和校正死亡率。每處理調查總線蟲數為120~240頭。根據篩選結果,選取活性較好的藥劑,將其進一步稀釋成不同濃度梯度后,按上述方法測試根結線蟲的毒殺活性,計算LC50。
死亡率和校正死亡率計算公式分別如下。

采用DPS V3.01 數據處理軟件進行方差與毒力回歸分析。將統計所得校正死亡率進行反正弦平方根轉換后,用LSD 法進行多重比較。
以畢節市煙草根結線蟲病優勢種類南方根結線蟲為靶標,測試8 種藥劑對其毒殺活性。測試結果(表1)表明,8 種藥劑以氟吡菌酰胺、噻唑膦和阿維菌素B2的毒殺效果較好,藥劑處理24 h 時線蟲的校正死亡率均達100.00%,與辛硫磷、甲維鹽等其他藥劑存在極顯著差異。甲維鹽和辛硫磷的毒殺效果次之,處理24 h 時線蟲的校正死亡率均高于90.00%,處理48 h 時校正死亡率均高于99.00%,與氟吡菌酰胺、噻唑膦和阿維菌素B2相比無顯著差異。隨著處理時間的延長,處理72 h 時,氟吡菌酰胺、噻唑膦、阿維菌素B2、辛硫磷和甲維鹽5 種藥劑對線蟲的校正死亡率均達100.00%,毒殺效果優異,并極顯著高于噻蟲啉、噻蟲嗪和氟啶蟲胺腈。

表1 不同藥劑對南方根結線蟲的毒殺活性(50 μg/mL)
此外,噻蟲啉、噻蟲嗪和氟啶蟲胺腈國內主要登記用于害蟲防治,亦有相關報道稱其具有一定的殺線活性,但鮮有具體的研究數據。本試驗表明,噻蟲啉對南方根結線蟲具有一定的毒殺效果,其以50 μg/mL 處理72 h 時南方根結線蟲的校正死亡率為89.67%。噻蟲嗪和氟啶蟲胺腈的殺線效果較差,處理72 h 時線蟲的死亡率均低于20.00%,農業生產中難以用于根結線蟲防治。
選取效果優異的3 種藥劑氟吡菌酰胺、噻唑膦和阿維菌素B2,進一步稀釋成不同濃度后開展毒殺活性測試,根據測試結果計算LC50,比較3 種藥劑對南方根結線蟲的活性差異。由表2 可知,氟吡菌酰胺處理24 h 時的毒力回歸方程為y=3.31+2.12x,LC50=6.24 μg/mL,處理72 h 時的毒力回歸方程為y=4.70+1.41x,LC50=1.63 μg/mL,相關系數均高于0.95;噻唑膦處理24 h 時的毒力回歸方程為y=3.84+1.88x,LC50=8.30 μg/mL,處理72 h 時的毒力回歸方程為y=4.60+1.18x,LC50=2.17 μg/mL;阿維菌素B2處理24 h 時的毒力回歸方程為y=5.13+0.51x,LC50=0.56 μg/mL,處理72 h 時的毒力回歸方程為y=5.82+0.48x,LC50=0.02 μg/mL。從3 種優選藥劑的殺線活性毒力分析結果可知,3 種藥劑以阿維菌素B2的毒殺效果最好。氟吡菌酰胺與噻唑膦的殺線效果相當,處理24 h 和72 h 時以氟吡菌酰胺的效果較好,而48 h 的殺線效果以噻唑膦略好。

表2 氟吡菌酰胺對南方根結線蟲J2 的毒力分析
根結線蟲病為貴州省畢節市煙區的一種重要土傳病害,大發生時嚴重影響烤煙的產量與品質[14]。南方根結線蟲為貴州、湖北、河南等省許多煙葉產區根結線蟲病的優勢病原種。本試驗以南方根結線蟲J2為靶標,開展了煙草根結線蟲病低毒藥劑室內活性篩選。研究表明,阿維菌素B2、噻唑膦和氟吡菌酰胺對南方根結線蟲毒殺活性優異,其對J2幼蟲24 h的LC50分別為0.56、8.30、6.24 μg/mL。本試驗為科學輪換使用低毒藥劑開展根結線蟲病綜合治理提供了較好的試驗依據。
阿維菌素B2是中國通過高通量篩選技術,獲得的1 株高B1a、B2a組分的菌株,其發酵液B1a組分含量提高了40%左右,B2a組分含量增加了90%~94%。阿維菌素B2為神經毒劑,作用于害蟲神經元突觸或神經肌肉突觸的γ-氨基丁酸系統。阿維菌素B2殺線效果好、用量低、價格相對低廉,應用前景廣闊[15]。阿維菌素B2中的活性成分阿維菌素B2a可通過土壤微生物代謝為活性更高的阿維菌素B2a-2,3-酮,因此在土壤中具有較長的持效期[16]。氟吡菌酰胺為一種高效、綠色、低毒殺線劑,已應用于大田作物、蔬菜、瓜果、煙草等70 多種作物。然而,由于氟吡菌酰胺目前在國內價格過高,因此難以在煙草等經濟作物上大范圍推廣。噻唑磷為非熏蒸型的高效、低毒、低殘留的有機磷類殺線劑,主要用來防治線蟲、蚜蟲等,是為數不多的殺線蟲產品之一。此外,據報道噻唑磷對煙草苗期具有一定的藥害,因此在煙草上應用也存在一定的局限性。本試驗所測阿維菌素和噻唑膦的LC50(24 h)均低于王泊理等[17]報道的LC50(23.8 μg/mL 和55.65 μg/mL),但氟吡菌酰胺的LC50高于李今朝[18]和李晴晴[19]的相關報道,這可能與不同地域線蟲對藥劑的敏感性差異有關。
根結線蟲病是制約農業可持續生產的重要瓶頸之一,防治不當極易造成嚴重的經濟損失,目前也尚未找到高效持久的防治辦法[20-22]。為有效控制植物根結線蟲病危害,國內外在根結線蟲防控方面已開展了大量研究,并相繼研發了一系列高效低毒的化學殺線劑和環境友好型防治措施[23-25]。芮凱等[26]研究了9 種殺線劑對根結線蟲的田間防效,表明10%噻唑膦顆粒劑、35%威百畝水劑和98%棉隆微粒劑效果較好。50%氰胺化鈣顆粒劑和35%威百畝水劑對保護地番茄根結線蟲防效好[27],10%噻唑膦顆粒劑溫室處理土壤對黃瓜根結線蟲效果優異[28],10%噻唑膦顆粒劑和0.2%甲維鹽乳油對南方根結線蟲的防效最好,且在不同地區、不同寄主作物上效果穩定[29]。化學殺線劑防效雖好,但必須嚴格控制使用劑量和使用次數,延緩線蟲產生抗藥性,并加強其對環境的安全性評估。