張大為 魏玉紅 袁偉寧 羅進倉 郭致杰


摘要:草地貪夜蛾已經對多種殺蟲劑產生了嚴重抗性,為篩選應急防控特效藥劑,采用浸葉法研究了國家農業農村部推薦用于草地貪食蛾應急防控藥劑清單中的7種不同作用機理殺蟲劑對草地貪夜蛾甘肅種群3齡幼蟲的室內防效。結果表明,60 g/L乙基多殺菌素懸浮劑2 000倍液、5 000倍液和2%甲維鹽乳劑2 000倍液、? ? ?4 000倍液處理對草地貪夜蛾3齡幼蟲殺蟲活性最好,藥后24、48 h的校正防效均為100%。其次為0.5%苦參堿水劑300倍液、10%啶蟲脒乳油1 000倍液和200 g/L氯蟲苯甲酰胺懸浮劑2 000倍液處理,48 h的校正防效分別為82.86%、88.73%、88.57%。生物源農藥8 000 IU/uL蘇云金桿菌懸浮劑100倍液處理速效性稍差,72 h后校正防效僅為43.28%;4.5%高效氯氰菊酯乳油1 000倍液、1 500倍液處理48 h的校正防效均不足30%,表明草地貪夜蛾可能對該藥產生嚴重的抗性。
關鍵詞:草地貪夜蛾;化學農藥;生物農藥;室內防效
中圖分類號:S433.4? ? ? ? ? ? ?文獻標志碼:A? ? ? ? ? ? ?文章編號:2097-2172(2023)09-0854-05
doi:10.3969/j.issn.2097-2172.2023.09.013
Laboratory Control Efficacies of Insecticides against the
larvae of Spodoptera frugiperda
ZHANG Dawei 1, 2, WEI Yuhong 1, 2, YUAN Weining 1, 2, LUO Jincang 1, 2, GUO Zhijie 1, 2
(1. Institute of Plant Protection, Gansu Academy of Agricultural Sciences, Lanzhou Gansu 730070, China;
2. Key Laboratory of Alien Invasive Biological Monitoring and Risk Assessment, Gansu Academy of
Agricultural Sciences, Lanzhou Gansu 730070, China)
Abstract: Spodoptera frugiperda has developed serious resistance to a variety of insecticides. In order to screen the special insecticides for emergency control, we studied the laboratory control efficacies of 7 different insecticides recommended by the Ministry of Agriculture and Rural Affairs on the third instar larvae of S. frugiperda by using the leaf dipping method. The results showed that treatments of 60 g/L ethyl polygermicide SC 2 000 times and 5 000 times, and 2% ME 2 000 times, 4 000 times showed strong toxic effects on the third instar larvae of S. frugiperda. The correction and control efficiency of 24 h and 48 h after treatment were all 100%. The calibration and control effects of 0.5% matrine AS 300 times, 10% acetamidine EC 1 000 times and 200 g/L chlorobenzamide SC 2 000 times for 48 h were 82.86%, 88.73% and 88.57%, respectively, which also showed strong insecticidal activities. The corrected control effects of 8 000 IU/uL biogenic pesticide was only 43.28% after 72 h treatment with 100 times of Bacillus thuringiensis SC. The corrected control effect of 4.5% beta-cypermethrin EC 1 000 times and 1 500 times treatments for 48 h were less than 30%, indicating that S. frugiperda may develop serious resistance to this insecticide.
Key words: Spodoptera frugiperda; Chemical pesticide; Biological pesticide; Laboratory control efficacy
收稿日期:2023 - 03 - 03;修訂日期:2023 - 06 - 28
基金項目:甘肅省農業科學院重點研發計劃(2020GAAS23)。
作者簡介:張大為(1981 — ),男,內蒙古赤峰人,助理研究員,博士在讀,主要從事經濟作物害蟲綜合治理研究工作。Email: zhangdawei@gsagr.cn。
通信作者:郭致杰(1972 — ),男,甘肅民勤人,副研究員,主要從事農業外來入侵物種和農業有害生物綜合防控技術研究工作。Email: guozhijie@gsagr.ac.cn。
草地貪夜蛾Spodoptera frugiperda(J. E. Smith)是原產于美洲地區[1 ],主要危害玉米等作物的重大農業遷飛性害蟲[2 ],可造成玉米減產50%以上[3 ]?;谄鋸姶蟮娘w行能力、適應能力及破壞性,2018年聯合國對草地貪夜蛾做出全球預警。2019年經東南亞侵入我國后迅速在南方完成定殖[4 ],北遷日期提前且種群數量增加將對我國的糧食安全構成持續威脅[5 ],鑒于此,我國也將其列入一類農作物害蟲名錄之首[6 ]。
遷飛性害蟲具有區域性和暴發性為害的特點,因此藥劑防控成為治理草地貪夜蛾最為直接有效的措施[7 ]。然而,長期的高強度藥劑防治致使草地貪夜蛾已在美洲、非洲等地對多種農藥甚至轉Bt基因抗蟲玉米都產生了嚴重抗性[8 - 10 ]。根據草地貪夜蛾的發生為害特性我國對其實施分區治理,不同區域的防治措施及藥劑也不盡相? 同[11 ]。入侵我國西北的草地貪夜蛾種群有多個入侵來源,其中甘肅東南部地區是草地貪夜蛾進一步向我國西北擴散的重要中轉站[12 ]。西北地區是我國重要的玉米生產基地,甘肅省制種玉米產量占全國一半以上[13 ]。因此,明確隴南地區草地貪夜蛾種群的抗藥性水平迫在眉睫,研究結果可為制定高效的草地貪夜蛾區域治理對策提供科學依據,同時對保障甘肅省乃至全國的糧食安全具有深遠意義。
1? ?材料與方法
1.1? ?供試蟲源
2020年7月在甘肅省東南部徽縣草地貪夜蛾發生嚴重為害的玉米地塊(E 106.05, N 33.82),采用“W形”五點取樣法采集田間3~5齡幼蟲,帶回實驗室后用新鮮玉米苗期葉片飼養至化蛹,化蛹后將蛹收集至養蟲籠內等待羽化,羽化后的成蟲用含10%蜂蜜水的棉球飼喂,每日收集卵塊并更換棉球。將收集的卵塊放入塑料養蟲盒(長23.0 cm、寬16.0 cm、高9.5 cm)中,幼蟲孵化后用新鮮玉米葉片繼續飼養,挑選發育整齊的3齡幼蟲作為供試蟲源。試蟲飼養條件為:溫度25±1 ℃,相對濕度60%±5%,光周期為光照14 h/黑暗10 h(L/D=14 h/10 h)。
1.2? ?供試殺蟲劑
根據我國農業農村部推薦的28種草地貪夜蛾應急防治藥劑清單,結合殺蟲劑作用機理的差異,本研究篩選了以下7種常用殺蟲劑用于室內防效試驗,詳細信息見表1。試驗稀釋濃度根據各藥劑在農藥信息網中登記的推薦劑量或標簽標示的稀釋倍數計算。每處理配制200 mL藥液用于后續藥效試驗。
1.3? ?;試驗方法
根據農藥室內生物測定試驗準則[14 ],采用“浸葉法”測定7種藥劑對草地貪夜蛾幼蟲的殺蟲活性。將幼嫩的玉米葉片剪成2~3 cm的小段,在供試藥液浸泡10~15 s,自然晾干后裝入24孔板中,將饑餓處理2 h發育整齊的草地貪夜蛾3齡幼蟲接入24孔板內,以清水處理為對照。分別在24、48 h后檢查各藥劑處理試蟲的死亡情況,生物制劑72小時再檢查1次,以毛刷輕觸幼蟲背部,沒有反應則視為死亡,每處理24頭幼蟲,3次重復。根據幼蟲的死亡數量,分別計算24、48 h的減退率及校正防效。
1.4? ?數據分析
記錄各處理試蟲的死亡數據,根據以下公式計算各處理的減退率及校正防效。
減退率=[(藥劑處理前活蟲數-藥劑處理后活蟲數)/藥劑處理前活蟲數]×100%
校正防效=[(處理減退率-對照減退率)/(1-對照減退率)]×100%
利用SPSS 22軟件對各藥劑處理的校正防效進行統計分析,采用Duncan氏新復極差法進行多重比較(顯著性水平P < 0.05),分析不同藥劑對草地貪夜蛾3齡幼蟲防治效果的差異。
2? ?結果與分析
由表2可以看出,大環內酯類60 g/L乙基多殺菌素懸浮劑 2 000倍液、5 000倍液和2%甲維鹽微乳劑2 000倍液、4 000倍液4個處理藥后24、48 h的校正防效均為100%,顯著高于其他藥劑處理,表明這2種藥劑的速效性極好,入侵甘肅的草地貪夜蛾種群對這2種藥劑的敏感程度較高;10%啶蟲脒乳油1 000倍液、0.5%苦參堿水劑300倍液處理藥后24 h的校正防效分別為73.24%、73.61%,48 h的校正防效分別為82.86%、88.57%;200 g/L氯蟲苯甲酰胺懸浮劑2 000倍液處理藥后24 h校正防效較低,但48 h校正防效迅速提升至88.73%,表明這些藥劑對草地貪夜蛾甘肅種群具有較好的殺蟲活性。4.5%高效氯氰菊酯乳油1 500倍液的處理24、48 h的校正防效均不足30%,表明草地貪夜蛾可能對該藥已經產生了嚴重的抗藥性。
在本研究所選取的2種生物源殺蟲劑中,? ? ? 8 000 IU/uL蘇云金桿菌懸浮劑在100倍推薦劑量下24 h的校正防效為6.94%,48 h校正防效為37.14%,72 h后校正防效也僅為43.28%,防治效果不足50%。另一種生物制劑0.5%苦參堿水劑推薦劑量300倍處理的24、48、72 h的校正防效均顯著高于8 000 IU/uL蘇云金桿菌懸浮劑處理,72 h校正防效達到85%以上。表明0.5%苦參堿水劑對試驗種群的殺蟲效果較好,8 000 IU/uL蘇云金桿菌懸浮劑的速效性及殺蟲活性稍差,試驗種群可能對該藥劑產生了一定的抗性,建議與其他藥劑混用以提高防治效果。
3? ?討論與結論
藥劑防治是控制遷飛性農業害蟲最有效的技術措施。本試驗在我國農業農村部推薦用于草地貪夜蛾應急防控的藥劑清單中篩選了7種不同作用機理的常用殺蟲劑,測定了對甘肅省草地貪夜蛾幼蟲的室內防效,明確了不同殺蟲劑對草地貪夜蛾甘肅種群的毒殺效果,評估各藥劑在甘肅省草地貪夜蛾應急防控中的應用潛力。
3齡幼蟲是草地貪夜蛾在田間進行擴散并進入暴發危害的重要發育階段,也是害蟲抗藥性提升的關鍵時期[7 ]。本研究發現,大環內酯類新型藥劑60 g/L乙基多殺菌素懸浮劑和2%甲維鹽微乳劑無論在推薦劑量還是低于或等于劑量下,24 h的校正防效均可達到100%,是由于草地貪夜蛾對新型藥劑還未產生抗性,與趙勝園等[15 ]、Belay等[16 ]的研究結果類似。表明這2種大環內酯類藥劑對于甘肅省草地貪夜蛾種群具有極高的殺蟲活性,而且它們的毒性低、殘留少,可作為甘肅省草地貪夜蛾應急防控的首選藥劑。新型殺蟲劑氯蟲苯甲酰胺的作用位點是魚尼丁受體,具有顯著的拒食效應,且對非靶標生物安全[17 ],近年來廣泛用于鱗翅目害蟲的防治。本研究中200 g/L氯蟲苯甲酰胺懸浮劑2 000倍液24 h的校正防效僅為2.78%,但48 h校正防效迅速提升到88.73%,表明害蟲接觸藥劑后雖然沒有馬上死亡,但強烈的拒食效果使得48 h的死亡率急速上升。新煙堿類農藥10%啶蟲脒乳油對草地貪夜蛾3齡幼蟲也展現出較好的殺蟲活性,48 h校正防效達到88.57%,與趙盛園等[15 ]的研究不一致,可能與試驗種群不同有關。傳統菊酯類藥劑4.5%高效氯氰菊酯乳油雖然防效不高,但因其防治譜廣、價格低廉,在生產中廣泛用于草地貪夜蛾及多種農業害蟲的防治,本研究中該藥在推薦劑量下24、48 h的校正防效均不足30%,表明入侵甘肅的草地貪夜蛾種群可能已經對菊酯類農藥產生了嚴重的抗性,此外,藥效不足還可能與該藥劑為乳油劑型有關。
本研究所選取的生物源農藥中,0.5%苦參堿水劑在推薦劑量下,24、48、72 h的校正防效分別為73.61%,82.86%、85.71%,表明該藥劑對草地貪夜蛾具有較好的防效。蘇云金桿菌是主要用于鱗翅目害蟲治理的高效生物制劑,除直接噴施殺蟲外,也被廣泛用于轉基因作物等的草地貪夜蛾、棉鈴蟲等害蟲的防治[18 ]。國內外研究表明,許多草地貪夜蛾種群已經對蘇云金桿菌產生了一定程度的抗性[19 - 21 ]。本研究中,8 000 IU/uL蘇云金桿菌懸浮劑在推薦劑量下,24、48、72 h的校正防效分別為6.94%、37.14%、43.28%,表明入侵甘肅的草地貪夜蛾可能對蘇云金桿菌產生了抗性。在生產中應持續開展草地貪夜蛾等鱗翅目害蟲對蘇云金桿菌的抗性監測,建議與其他化學藥劑混用,以提高草地貪夜蛾的防治效果。
造成化學防治失敗的原因通常與害蟲抗藥性有關。甘肅隴南區域是我國草地貪夜蛾北遷西線的重要通道,明確當地草地貪夜蛾種群的抗性水平對于我國西北地區草地貪夜蛾的區域治理具有重要的意義。本研究明確了5種化學殺蟲劑和2種生物源殺蟲劑對甘肅省草地貪夜蛾種群的室內殺蟲活性,新型藥劑乙基多殺菌素、甲維鹽、氯蟲苯甲酰胺和啶蟲脒對草地貪夜蛾3齡幼蟲殺蟲活性高,表明入侵甘肅的草地貪夜蛾種群尚未對以上藥劑產生明顯抗性,是適合草地貪夜蛾應急防控的高效藥劑。生物制劑苦參堿對草地貪夜蛾甘肅種群殺蟲效果好,也可以用于該蟲的應急防控。此外,由于菊酯類殺蟲劑應用成本低,生產中施用頻次高,甘肅省草地貪夜蛾種群可能對菊酯類農藥產生了一定的抗藥性,在今后的應急防控中應避免菊酯類農藥的高頻次、單獨使用。由于近年來甘肅省隴南地區草地貪夜蛾發生時間偏遲、數量偏少,本研究未針對田間種群開展藥效試驗,進一步驗證本研究的試驗結果;下一步將結合田間害蟲發生情況,繼續開展殺蟲劑田間藥效試驗,為甘肅省草地貪夜蛾的區域性應急防控對策提供更為豐富完善的科學數據。
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