瓜蚜Aphis gossypii Glover又称棉蚜,分布广泛且寄主植物多样,具有周期性孤雌生殖 (无性世代和有性世代交替)、多型现象及生活史复杂多样等特征[1],通过口针刺吸取食植物汁液,导致作物减产[2],是大田作物及保护地蔬菜上的重要害虫。瓜蚜的排泄物还会导致煤污病,影响叶片的正常光合作用,导致作物产量和品质下降[3]。此外,瓜蚜还可传播多种病毒病[4-5],是目前农业生产上需重点防治的害虫之一。
当前对瓜蚜的化学防治主要以拟除虫菊酯类和新烟碱类杀虫剂为主,如高效氯氟氰菊酯、吡虫啉及啶虫脒等,但由于缺乏针对性的用药指导,生产中存在重复和过量施药,长期、连续使用同一类药剂甚至同一种杀虫剂的情况,导致靶标害虫抗药性发展迅速,防治效果低下,致使瓜蚜已成为抗药性严重且难以治理的蚜虫种类[6-8]。如何在有效防控蚜虫的同时减少农药用量、延缓蚜虫抗药性已成为植物保护领域面临的重要课题。因此,本研究拟通过测定山东省泰安地区瓜蚜对氟啶虫胺腈等11种药剂的敏感性,并在此基础上进行协同增效药剂组合的筛选,旨在为瓜蚜的高效防控提供科学依据。
1 材料与方法 1.1 供试材料 1.1.1 试虫瓜蚜A. gossypii于2018年3月采自山东省泰安市岱岳区东大吴村设施大棚黄瓜植株上,在养虫室内不接触任何药剂的条件下以水培黄瓜苗培养,取生理状态一致的健康2龄若蚜供试。养虫室保持 (25 ± 1) ℃,相对湿度70% ± 5%,光暗周期16 h : 8 h。
1.1.2 药剂及试剂98%吡蚜酮 (pymetrozine) 和95%氟啶虫酰胺 (flunicotamid) 原药,陕西美邦农药有限公司;98%噻虫胺 (clothianidin)、96%呋虫胺 (dinotefuran)、97%高效氯氟氰菊酯 (lambda-cyhalothrin)、97%噻虫啉 (thiacloprid)、95%噻虫嗪 (thiamethoxam) 及97%螺虫乙酯 (spirotetramat) 原药,青岛瀚生生物科技股份有限公司;98%氟啶虫胺腈 (sulfoxaflor)、96%溴氰虫酰胺 (cyantraniliprole) 及96%氟吡呋喃酮 (flupyradifurone) 原药,百灵威科技有限公司。丙酮、二甲基亚砜 (DMSO) 和吐温-80均为分析纯。供试杀虫剂化学结构见图式 1。
1.2 敏感性测定
采用浸渍法[9]测定各杀虫剂对瓜蚜的毒力。剪取附着有瓜蚜的新鲜黄瓜叶片,剔除有翅蚜和僵蚜,每片叶上约余40头2龄若蚜。根据预试验结果,正式试验时按等比法设5~7个系列浓度。原药除吡蚜酮用二甲基亚砜溶解外,其余均用丙酮溶解并稀释成一定浓度的母液,试验前再将母液用体积分数为0.1%的吐温-80水溶液等比稀释。将附着有2龄若虫的黄瓜叶片完全放入药液中浸渍5 s,取出置于滤纸上吸去多余药液并自然晾干,放入洁净的玻璃培养皿中,用保鲜膜封好,在膜上用昆虫针扎20余个小孔;对照为不含药剂的0.1%吐温-80水溶液;每处理重复3次。将培养皿置于 (25 ± 1) ℃、相对湿度70% ± 5%、光暗周期16 h : 8 h条件下培养,分别于24和48 h后检查死亡率,以毛笔尖轻触虫体,试虫不动或虫体僵硬者视为死亡。对照组死亡率在20%以下为有效试验。
1.3 药剂组合筛选综合考虑单剂毒力测定结果、原药价格与推广应用性等因素,分别就氟啶虫酰胺与吡蚜酮、氟吡呋喃酮与吡蚜酮、氟啶虫胺腈与吡蚜酮、氟吡呋喃酮与高效氯氟氰菊酯、氟啶虫胺腈与高效氯氟氰菊酯的不同质量比混配组合对瓜蚜的毒力进行了测定,测定方法同1.2节。
1.4 数据分析采用DPS 7.05软件计算回归方程、LC50值及95%置信区间,以LC50值进行毒力比较。根据Sun等[10]的方法,求得各药剂组合的共毒系数 (CTC),其中CTC ≥ 120为增效作用,CTC ≤ 80为拮抗作用,80 < CTC < 120为相加作用。
2 结果与分析 2.1 供试11种杀虫剂对瓜蚜的毒力结果 (表1) 表明:处理后24 h,11种药剂对瓜蚜的毒力差异较大,LC50值在10.15~369.63 mg/L之间。其中,氟啶虫胺腈的毒力最高,表现出优越的杀虫活性和速效性;呋虫胺、氟吡呋喃酮、噻虫胺、噻虫啉和噻虫嗪也表现出了较高的杀虫活性;而高效氯氟氰菊酯、氟啶虫酰胺和溴氰虫酰胺对瓜蚜的毒力相对较低;吡蚜酮的速效性最差。
与处理后24 h相比,48 h时吡蚜酮、溴氰虫酰胺和噻虫胺对瓜蚜的毒力明显提高 (表2)。48 h时,11种药剂对瓜蚜的LC50值在2.35~117.57 mg/L之间,其中仍以氟啶虫胺腈的毒力为最高,噻虫胺、氟吡呋喃酮、呋虫胺、噻虫啉、溴氰虫酰胺和噻虫嗪也均表现出了较高的毒力,而吡蚜酮和氟啶虫酰胺的毒力相对较低,高效氯氟氰菊酯毒力最低。
2.2 协同增效药剂组合筛选 2.2.1 氟啶虫酰胺、氟吡呋喃酮及氟啶虫胺腈与吡蚜酮的协同增效作用
结果 (表3) 表明:在试验设计质量比范围内,3种混配组合对瓜蚜的毒力与各药剂单独使用时相比均有较大提高,表现出显著的协同增效作用。其中,氟啶虫酰胺与吡蚜酮1 : 1混配、氟吡呋喃酮与吡蚜酮1 : 5混配以及氟啶虫胺腈与吡蚜酮1 : 3混配时共毒系数最大,增效作用最为明显。
2.2.2 氟吡呋喃酮及氟啶虫胺腈与高效氯氟氰菊酯的协同增效作用
结果 (表4) 表明:在试验设计质量比范围内,氟吡呋喃酮及氟啶虫胺腈与高效氯氟氰菊酯2种混配组合对瓜蚜的毒力与各药剂单独使用时相比均有较大提高,增效作用显著,其中2种组合为1 : 5混配时共毒系数均最大,增效作用均最为明显。
3 结论与讨论
本研究通过叶片带虫浸渍法测定了氟啶虫胺腈等11种杀虫剂对瓜蚜的毒力,并筛选到了协同增效作用显著的药剂组合。研究表明,氟吡呋喃酮和氟啶虫胺腈对蚜虫的毒力均较高,是优良的可选药剂。许冬等[11]的研究也表明,氟啶虫胺腈对棉蚜具有很高的杀虫活性,24和48 h的LC50值分别为1.98和0.91 mg/L。本研究发现,瓜蚜对高效氯氟氰菊酯的敏感性较低,这与柳建伟等[12]报道的瓜蚜对菊酯类药剂已有较高抗性结果一致。在田间实际应用中,当瓜蚜的抗药性一旦达到较高水平后,其敏感性恢复就会变得比较困难[13]。因此,生产上要合理轮换使用拟除虫菊酯类药剂。
联合毒力测定结果表明:按质量比计,氟啶虫酰胺与吡蚜酮1 : 1、氟吡呋喃酮与吡蚜酮1 : 5、氟啶虫胺腈与吡蚜酮1 : 3、氟吡呋喃酮与高效氯氟氰菊酯1 : 5以及氟啶虫胺腈与高效氯氟氰菊酯1 : 5这5种药剂组合的增效作用均比较显著,且随混配质量比的不同,可产生不同的增效效果。通过混合使用不同类型的农药,在提高药效、减少农药用量和降低环境风险的同时,还可延缓抗药性的产生,延长农药使用寿命,从而有效实现农药的抗性风险管理[14]。吡蚜酮作为低毒、高选择性的吡啶杂环类杀虫剂,其作用方式独特,持效期长,对环境安全,但速效性差 [15];而氟啶虫胺腈对非靶标节肢动物毒性低,且具有高效、广谱、安全、快速及持效期长等特点[16]。试验中发现,将这2种药剂混配后,不仅能够充分发挥各自的杀虫活性,还可产生显著的协同增效作用,在瓜蚜等刺吸式口器害虫的防治中极具应用前景和开发潜力。但由于室内的毒力评价结果与田间防效还具有一定的差异,因此,上述混剂对瓜蚜的田间实际防治效果尚需通过田间试验加以验证。此外,药剂的混配需进行广泛的筛选,并按照实际情况确定合适的比例,同时还需明确混配药剂对非靶标生物可能产生的影响等。
需要指出的是,在选择混剂用于瓜蚜的防治时,从共毒系数的角度考虑,选择共毒系数较大的组合有利于混剂中每种药剂杀虫效果的充分发挥,但同时也应考虑混剂的LC50值,选择具有较低LC50值的混剂有利于对瓜蚜的有效防治[17]。有关本研究中混配药剂增效作用产生的机制,具体是与药剂本身的作用机制有关,还是与昆虫对混剂的解毒代谢能力增强等因素有关[18],仍需进一步研究确定。
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