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12種殺蟲劑對草地貪夜蛾的毒力測定 及復配增效配方篩選

2025-09-01 00:00:00趙志陳瑞雪劉澤政李璟坤徐莉劉潤強徐永貴李冬植
江蘇農業科學 2025年14期

中圖分類號: S482.3 文獻標志碼:A 文章編號:1002-1302(2025)14-0154-08

草地貪夜蛾(Spodopterafrugiperda)是一種起源于美洲熱帶及亞熱帶地區的重大遷飛性害蟲[1]2016年首次在非洲報道[2],2018年底,在泰國、斯里蘭卡、孟加拉國、緬甸和中國等多個亞洲國家發現[3]。草地貪夜蛾食性雜、適應能力強,2019 年迅速在我國南方完成定植,并逐步向北方地區蔓延[4]。人侵我國的草地貪夜蛾主要為喜食玉米、高梁的玉米型[5-6],如果不采取防控措施,可使玉米減產 20%~40% ,蟲情危害嚴重的地區玉米減產率可達 70% 以上[7。由于其對農作物的重大危害,草地貪夜蛾被列入我國一類農作物害蟲名錄(http://www. moa. gov. cn/govpublic/ZZYGLS/202303/t20230314_6422981.htm)。

噴施殺蟲劑依然是農業生產上防治草地貪夜蛾較為方便、有效的重要技術措施之一。隨著殺蟲劑的大量施用,全球草地貪夜蛾已對47種殺蟲劑產生了不同程度的抗藥性(https://www.pesticideresistance.org/display.php?page σ=σ (204號speciesamp;arId =200 )。國內外研究報道表明,草地貪夜蛾對多種傳統和新型化學殺蟲劑均產生了高水平抗藥性。doNascimento等研究顯示,采自巴西玉米田的草地貪夜蛾,對毒死蜱產生了24.4倍的抗藥性,對高效氯氟氰菊酯產生了抗21.5倍的抗藥性[8]。Muraro 等研究表明,2021年,采自巴西田間的草地貪夜蛾對甲維鹽的抗性倍數高達632 倍[9]。2019年,Gutiérrez-Moreno等研究表明,采自墨西哥的Sonora種群對毒死蜱產生了20倍的抗性,Oaxaca種群對氯菊酯產生了19倍的抗性,Sinaloa種群對氟蟲雙酰胺產生了10倍的抗性;而采自波多黎各的田間種群對滅多威、硫雙威、氯菊酯、毒死蜱、氯氰菊酯等傳統殺蟲劑產生了 35~223 倍的高水平抗性,對氟蟲雙酰胺、氯蟲苯甲酰胺、殺鈴脲和乙基多殺菌素等新型殺蟲劑也產生了 14~500 倍的高水平抗性[1°]。Bolzan等研究發現,草地貪夜蛾對雙酰胺類殺蟲劑會產生交互抗性,室內汰選所得抗氯蟲苯甲酰胺種群(237倍)與溴氰蟲酰胺存在27倍的交互抗性,與氟苯蟲酰胺存在42000倍的交互抗性[1]。在國內,廣東地區的草地貪夜蛾田間種群對甲維鹽和氯蟲苯甲酰胺分別產生了14.37、23.17倍的抗性[1;采自安徽省的草地貪夜蛾種群對氟苯蟲酰胺產生了10~12倍的中等水平抗性[13]。

草地貪夜蛾對包括蘇云金芽孢桿菌(Bacillusthuringiensis,簡稱 Bt )、多殺菌素在內的多種生物農藥也產生了一定程度的抗藥性,且存在與化學農藥的交互抗性問題[14-15]。隨著轉基因玉米的持續種植,草地貪夜蛾對 Bt 的抗性增長迅速,在巴西,表達Cry1的多個玉米品種僅僅在種植3年后,就對草地貪夜蛾失去了作用,在所有 Bt 蛋白中,草地貪夜蛾僅對 Vip3Aa20 還保持敏感[16]。但在2017年,美國路易斯安那州草地貪夜蛾田間種群中也發現了攜帶Vip3A抗性等位基因的個體[17]。采自波多黎各的草地貪夜蛾種群對多殺菌素、甲維鹽和阿維菌素等生物農藥產生了7~8倍的低水平抗性[18]。此外, Zhu 等發現,抗 Bt 的草地貪夜蛾對乙酰甲胺磷產生了19 倍的交互抗性[18]。以上結果表明,草地貪夜蛾對化學源和生物源殺蟲劑均產生了抗藥性,不同類型的藥劑復配是對其進行抗藥性治理的有效手段。

截至目前,我國登記用于防治草地貪夜蛾的殺蟲劑有40個產品,包括34個單劑、6個復配制劑,涉及12種有效成分,分別為氯蟲苯甲酰胺、虱螨脲、蘇云金桿菌、草地貪夜蛾核型多角體病毒、金龜子綠僵菌、印楝素、乙基多殺菌素、球孢白僵菌、斜紋夜蛾核型多角體病毒、四氯蟲酰胺、甘藍夜蛾核型多角體病毒、溴氰蟲酰胺(http://www.chinapesticide.org.cn/zwb/dataCenter),其中化學源殺蟲劑有4種(氯蟲苯甲酰胺、虱螨脲、四氯蟲酰胺、溴氰蟲酰胺),生物源殺蟲劑有8種(蘇云金桿菌、草地貪夜蛾核型多角體病毒、金龜子綠僵菌、印楝素、乙基多殺菌素、球孢白僵菌、斜紋夜蛾核型多角體病毒、甘藍夜蛾核型多角體病毒)。

雖然這些藥劑在我國草地貪夜蛾的防治上取得了一定的效果,但過度使用單一殺蟲劑會增加草地貪夜蛾抗藥性產生的風險,且人侵我國的草地貪夜蛾本身為抗藥性種群。為給草地貪夜蛾的藥劑防治提供更多的可選擇性,本研究以田間采集的草地貪夜蛾種群為研究對象,通過浸葉法測定2種生物源和10種化學源殺蟲劑對其的毒力,并分別采用共毒因子法和共毒系數法,篩選增效作用明顯的復配組合。以期為新型復配組合藥物開發和草地貪夜蛾的高效防治提供理論依據。

1材料與方法

1.1 供試蟲源

草地貪夜蛾種群由河南農業大學王芹芹老師贈送,于試驗室飼養,并建立實驗種群。飼養環境溫度為 (26±1) 》 C ,相對濕度為 (65±5)% 、光一暗周期為16h-8h 。初孵幼蟲使用新鮮玉米葉片飼養,2~6齡幼蟲使用人工飼料飼養(人工飼料主要包含玉米粉、大豆粉、酵母粉等),成蟲置于放有 10% 蔗糖水脫脂棉的養蟲籠中飼養,并放置紗布用于收集卵塊。每隔 24h 收集1次卵塊,用 0.5% 次氯酸鈉對卵塊進行表面消毒,定期更換有蔗糖水的脫脂棉棉球。待卵塊孵化飼養至3齡,挑選大小一致的3齡幼蟲進行室內生測試驗,生測試驗于2023年7—12月在河南科技學院資源與環境學院實驗室完成。

1.2 供試藥劑

供試12種殺蟲劑均為原藥,詳情信息見表1。

表1供試藥劑

1.3 試驗方法

1.3.1單劑毒力測定室內毒力測定采用浸葉法。把供試藥劑用丙酮配制成高濃度母液,再用 0.5% 的吐溫水溶液將母液等比稀釋成5~7個濃度梯度。每個藥劑濃度作為1個處理,每個處理設置3次重復,以 0.5% 的吐溫水處理為對照。將幼嫩的玉米葉剪成 2cm 等長的小段,分別放人不同濃度藥劑中浸泡 10s ,撈出自然晾干后裝人12孔板中,接入草地貪夜蛾3齡幼蟲,放置于溫度為( 26±1 ) C 、相對濕度為 65%~70% 、光—暗周期為 16h-8h 的環境中飼養。在處理 48h 后記錄各個濃度試蟲的死亡情況。用毛刷輕輕觸碰其背部,沒有反應則視為死亡。

1.3.2共毒因子法篩選增效配方及比例采用Eldefrawi等介紹的共毒因子法篩選藥劑增效的復配配方和比例[19]。選取毒力較高的藥劑進行復配,具體如下:如藥劑 A,B 的 LC50 分別是 a,b ,分別配制濃度為 a,b 的藥劑A、B,再按體積比 1:5.1:2.1:1 、2:1,5:1 混合,得到 a:5b,a:2b,a:b,2a:b 5a:b 不同配比濃度的藥液,這5個配比的濃度分別為 (a+5b)/6AA?(a+2b)/3AA?(a+b)/2AA?(2a+b)/ 3、(5a+b)/6 ,采用“1.3.1\"節中描述的方法處理草地貪夜蛾3齡幼蟲, 48h 后觀察試蟲實際死亡率,分別按下列公式計算各配比的共毒因子。

共毒因子 σ=σ (實際死亡率-理論死亡率) × 100/理論死亡率;

理論死亡率 σ=σ 藥劑A毒力回歸曲線換算死亡率 + 藥劑B毒力回歸曲線換算死亡率;

共毒因子小于-20為拮抗作用,-20到20間為相加作用,大于20為增效作用。

1.3.3共毒系數法篩選增效比例以“1.3.2”節中篩選的具有較好增效作用的配方和比例,利用共毒系數法進一步驗證其增效作用,計算其共毒系數。先配制增效配比的藥劑,再用 0.5% 的吐溫水將其稀釋成7個梯度濃度,按照“1.3.1”節的方法測定其對草地貪夜蛾3齡幼蟲的聯合毒力,求出 LC50 和毒力回歸曲線,計算共毒系數,共毒系數最大的配比即為復配的最佳配比,共毒系數的計算方法如下:

毒力指數(TI) σ=σ (標準藥劑的 LC50 值/供試藥劑的 LC50 值) ×100 :

混劑(M)的實際毒力指數(ATI) σ=σ (A藥劑的LC50 值/M藥劑的 LC50 值) ×100 :

混劑(M)的理論毒力指數 (TII)=A 藥劑的 TI× M藥劑中A的百分含量 藥劑的 TI×M 藥劑中B的百分含量;

混劑的共毒系數 ?CTC?=(ATUTTI)×100 式中: CTC?120 表示增效作用, 80

1.4數據處理

采用IBMSPSSStatistics軟件和MicrosoftExcel2010軟件對數據進行統計分析,計算得出毒力回歸曲線 95% 置信區間 .LC50 、共毒因子、共毒系數及相關參數。

2 結果與分析

2.1單劑生物測定試驗結果

由表2可知,12種殺蟲劑對草地貪夜蛾3齡幼蟲的胃毒毒力差異較大, LC50 介于0.140~1 682.049mg/L 之間,其中甲維鹽對草地貪夜蛾3齡幼蟲的毒力最高, LC50 值為 0.140mg/L 。多殺菌素、氯蟲苯甲酰胺毒力水平相當, LC50 值分別為1.242,2.275mg/L 。蟲螨腈、芘蟲威、溴氰蟲酰胺、虱螨脲也表現出較好的毒殺活性, LC50 依次為5.433.7.605.10.195.13.464mg/Lc ,魚藤酮的毒力最低,在 8000mg/L 處理后,死亡率僅有 8.33% ,說明 LC50 值高于 8000mg/Lc ,其他4種殺蟲劑表現的毒力相對較低, LC50 值在 57.958~1682.049mg/L 之間。殺蟲劑的毒力效果從高到低依次為甲維鹽 gt; 多殺菌素 gt; 氯蟲苯甲酰胺 gt; 蟲螨腈 gt; 芘蟲威 gt; 溴氰蟲酰胺 gt; 虱螨脲 gt; 乙酰甲胺磷 gt; 毒死蜱 gt; 高效氯氰菊酯 gt; 氯氰菊酯 gt; 魚藤酮。選取毒力較高的前7種殺蟲劑進行復配增效配方的篩選,由于溴氰蟲酰胺和氯蟲苯甲酰胺同為雙酰胺類殺蟲劑,且氯蟲苯甲酰胺的毒力高于溴氰蟲酰胺,因此,僅用氯蟲苯甲酰胺進行進一步的復配配方篩選。

表212種供試藥劑對草地貪夜蛾3齡幼蟲的毒力測定

注:“—”表示暫無數據。

2.2共毒因子法的篩選結果

選取甲維鹽、多殺菌素、氯蟲苯甲酰胺、蟲螨腈、芘蟲威、虱螨脲等6種殺蟲劑兩兩混配,共計15種復配組合。每個組合設5個配比,共計75個配比組合。共毒因子法結果表明,有42個配比具有增效作用(表3)。其中,甲維鹽與蟲螨腈復配比 4:2 和5:1 、甲維鹽與多殺菌素復配比 5:1 、甲維鹽與氯蟲苯甲酰胺復配比 5:1 、甲維鹽與虱螨脲復配比4:2 、甲維鹽與芘蟲威復配比 5:1 、甲維鹽與芘蟲威復配比 5:1 和 4:2 、蟲螨腈與多殺菌素復配比3:3 、蟲螨腈與氯蟲苯甲酰胺復配比 1:5 和 2:4 、氯蟲苯甲酰胺與多殺菌素復配比 5:1 、芘蟲威與多殺菌素復配比 1:5 、虱螨脲與多殺菌素復配比 1:5 和 5:1 ,這14種復配組合的共毒因子在 43.13~ 216.90之間,遠大于共毒因子法的臨界值20,表明這14個復配比可能具有較好的增效效果,選取這14個復配組合進行下一步的共毒系數法測定。

表3各復配組合對草地貪夜蛾3齡幼蟲的共毒因子

表3(續)

表3(續)

2.3共毒系數法篩選最優的復配組合

在共毒因子法篩選的基礎上,進一步通過共毒系數法篩選和驗證具有較好增效作用的復配組合。結果表明,在14個配比中,有8個配比的共毒系數均大于120,顯示具有增效作用,2個配比組合僅有相加作用,4個配比組合具有拮抗作用(表4)。在所設配比中,甲維鹽與蟲螨腈復配比 5:1 、甲維鹽與多殺菌素復配比 5:1 、蟲螨腈與氯蟲苯甲酰胺復配比 1:5 時,共毒系數最大,分別為371.25、310.04、354.62,增效作用最明顯。甲維鹽與蟲螨腈復配比 4:2 、蟲螨腈與氯蟲苯甲酰胺復配比 2:4 、氯蟲苯甲酰胺與多殺菌素復配比 5:1 、虱螨腺與多殺菌素復配比 1:5 和 5:1 時,共毒系數分別為218.00、149.25、152.34、154.27、145.16,也具有較好的增效作用。芘蟲威與多殺菌素復配比 1:5 蟲螨腈與多殺菌素復配比 3:3 時共毒系數分別為103.11、87.45,表現為相加作用,甲維鹽與氯蟲苯甲酰胺復配比 5:1 、甲維鹽與虱螨脲復配比 4:2 、甲維鹽與芘蟲威復配比 5:1 和 4:2 時共毒系數分別為27.52、18.18、49.23、35.09,都表現為拮抗作用。

表4各復配組合不同配比對草地貪夜蛾3齡幼蟲的共毒系數

3結論與討論

施用殺蟲劑仍是農業上防治草地貪夜蛾的有效手段,2020年國家調整優化了對草地貪夜蛾的應急防治用藥推薦名單,共涉及28種農藥,其中8種化學單劑,6種生物單劑,14 種復配藥劑[20]。本試驗以此為參考并與實際相結合,挑選了12種殺蟲劑作為供試藥劑,測定了其對草地貪夜蛾的胃毒毒力,進而篩選出了6種殺蟲劑來進行復配,篩選獲得了最佳的復配組合。

高效氯氟氰菊酯、氟氯氰菊酯、乙酰甲胺磷、毒死蜱、芘蟲威等傳統類型殺蟲劑具有殺蟲譜廣、高效低毒、成本低、市場上的產品多樣化等特點,被人們廣泛應用于害蟲的防治。害蟲在與藥劑長期接觸中抗藥性不斷升高。在美國東南部地區,草地貪夜蛾對這幾類殺蟲劑已經產生了高水平的抗藥性[21-24]。甲維鹽、蟲螨腈、氯蟲苯甲酰胺、溴氰蟲酰胺、多殺菌素屬于新型殺蟲劑,它們大多作用機制獨特且應用時間較短,抗藥性發展緩慢。目前,新型藥劑的研發成本高,周期長,合理的殺蟲劑復配是延長現有殺蟲劑使用壽命的有效途徑之—[25]。本研究結果表明,甲維鹽在12種殺蟲劑單劑中對草地貪夜蛾的毒力最高, LC50 僅為 0.140mg/L 。這表明草地貪夜蛾對甲維鹽仍然保持較高的敏感性。陳澄宇等通過浸葉法發現甲維鹽對草地貪夜蛾3齡幼蟲的 LC50 為 0.088mg/L[26] ,本研究結果與之接近。此外,楊帆等采用浸葉法發現,多殺菌素、氯蟲苯甲酰胺、蟲螨晴對武漢地區的草地貪夜蛾田間種群的 LC50 分別為 0.118?4.006,10.434mg/L ,也表現出較好的毒殺活性[27]。以上結果表明,相較傳統殺蟲劑,入侵我國的草地貪夜蛾種群對這些新型殺蟲劑具有較高的敏感性。

常用的農藥混用聯合作用的評價方法主要有Bliss法、共毒系數法、等效線法、Sakai公式法、共毒因子法、等毒法、按比例混合法等[27]。其中,共毒系數法是農業農村部農藥檢定所規定混劑配方篩選的方法,但是此法工作量大,配比的變化會影響共毒系數的變化,存在一定的局限性。共毒因子法具有工作負載較輕的特性,但是此法獲取到所測配比是否增效,對復配組合對靶標生物的實際毒力效果是未知的[28],還需要采用共毒系數法進行進一步的驗證。本試驗采用了共毒系數與共毒因子法相結合的方法來評價農藥混用聯合作用。從研究結果看,14種復配組合中,有8個配比均顯示明顯的增效作用,也有6個配比僅在共毒因子法中顯示增效作用,金永玲等通過共毒因子法篩選出具有增效作用的6個配比,在共毒系數中僅有4個顯示具有增效作用[29,本研究現象與之相似。這可能是因為共毒因子法只按照混劑一個濃度進行試驗并不能充分說明混劑增效與否,表明同一種復配組合和配比仍需采用多種方法進行增效效果的驗證。此外,在共毒因子法篩選中,蟲螨腈與多殺菌素復配比1:5、3:3 的死亡率和共毒因子分別為 88.89% 、88.89% 和216.90、179.79。表明這2個配比的實際死亡率無差異,由于蟲螨腈與多殺菌素復配比1:5 的成本相較更低且共毒因子更高,從復配的經濟性結合共毒因子考慮,本研究選擇了蟲螨腈與多殺菌素復配比 3:3 參與共毒系數法的篩選。從共毒系數的篩選結果可知,在含有甲維鹽的混劑配方中,甲維鹽的占比均高于 66.66% ,其中甲維鹽與蟲螨腈配比為 5:1 時增效作用最明顯。這表明甲維鹽在混劑配方中具有良好的應用潛力。張彥輝等研究表明,通過田間藥效試驗,驗證了 12% 甲維鹽·蟲螨腈懸浮劑配方防治小菜蛾具有較好的防治效果[30]。何發林等研究顯示,氯蟲苯甲酰胺與蟲螨腈復配比 1:2 時對小地老虎的防治增效作用顯著,其共毒系數為 214.15[31] 。甲維鹽與蟲螨腈復配比5:1 、甲維鹽與多殺菌素復配比 5:1 、蟲螨腈與氯蟲苯甲酰胺復配比 1:5 時,共毒系數均大于300,增效作用明顯,是本試驗所篩選的理想復配藥劑組合。從以上結果可以看出,氯蟲苯甲酰胺、多殺菌素、蟲螨腈具有較好的混劑配方應用防治草地貪夜蛾的潛力。

綜上,本研究從12種常用殺蟲劑中篩選出7種毒力較高的單劑,從中篩選出3種復配組合及其配比對草地貪夜蛾的防治表現出明顯的增效作用,研究結果為草地貪夜蛾的田間防控提供了高效的藥劑組合,對“蟲口奪糧”具有重要意義。

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收稿日期:2024-07-04

基金項目:河南省科技攻關項目(編號:232102111006);河南省重點研發專項(編號:231111111000)。

作者簡介:(1999—),男,河南洛陽人,碩士,從事害蟲抗藥性及其治理研究。 E-mail:1640730716@qq.com

通信作者:李冬植,博士,副教授,從事昆蟲毒理學研究,E-mail:lidongzhi1989 @ 163.com;徐永貴,工程師,從事化學和科技成果轉化研究,E-mail:xyg306524@163. com 。

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