李釗 張彥輝 肖亞楠 王茹夢 何順 李建洪 游紅

別之龍,博士,華中農業大學園藝林學學院教授,博士生導師,國家蔬菜改良中心華中分中心主任,國家西甜瓜產業技術體系設施栽培崗位科學家,主要從事設施蔬菜生長發育調控研究,先后主持國家自然科學基金、中以國際科技合作項目等縱向科研項目30余項,在國內外發表論文200余篇,其中SCI論文40余篇,以第1完成人獲得省部級獎勵3項,先后榮獲“中國農業工程學會青年科技獎”、“湖北省自然科學基金青年杰出人才”、“武漢市學科帶頭人”、“武漢市黃鶴英才(農業)”等稱號,2014年被評為第六屆全國優秀科技工作者,享受國務院政府特殊津貼專家。現為國際園藝學會會員,中國農業工程學會理事,中國園藝學會設施分會常務理事,中國農業工程學會設施園藝工程專業委員會委員。《長江蔬菜》副主編,《Scientia Horticulturae》咨詢編委,《中國蔬菜》、《中國瓜菜》編委。
小菜蛾Plutella xylostella(L.)是一種世界性的遷飛型害蟲,以幼蟲為害十字花科作物為主,嚴重影響十字花科作物的產量和質量,甚至絕收[1,2]。 全球每年因小菜蛾為害造成的損失和防治費用由10億美元增至40億~50 億美元[3,4],僅我國每年用于小菜蛾的防治費用就高達7.7億美元[5]。目前,小菜蛾田間防控以化學防治為主,但由于長期不科學合理用藥,導致其對97種不同成分的殺蟲劑產生了抗性,成為世界上抗藥性最嚴重的害蟲之一(www.pesticideresistance.com.)。 阿維菌素是華中地區防治小菜蛾的主要藥劑之一,生產上長期不合理使用導致華中地區小菜蛾田間種群對該藥劑產生了高等水平抗性,并呈現上升趨勢[6]。農藥復配是提高藥效和緩解抗藥性產生的重要途徑之一[7,8]。篩選對小菜蛾具有增效作用的阿維菌素與其他藥劑的混配組合,對減緩華中地區小菜蛾對阿維菌素抗性及有效防治小菜蛾具有重要意義。
供試昆蟲為室內敏感品系小菜蛾,由中國農業大學昆蟲生理毒理實驗室惠贈,采用蛭石蘿卜苗法[9]于室內飼養多代,飼養過程中未接觸任何藥劑。飼養溫度為(25±1)℃,相對濕度60%±5%,光周期 L∶D=16∶8,成蟲期補充 10%蜂蜜水。
95%阿維菌素 (Abamectin),98%乙基多殺菌素(Spinetoram)均購自湖北康寶泰精細化工有限公司。
采用殺蟲劑抗性行動委員會(IRAC)提出的浸葉 法 (No.018,http://www.irac-online.org/methods/plutella-xylostella-larvae/)測定2種藥劑對小菜蛾的生物活性。根據預試驗結果,分別將阿維菌素、乙基多殺菌素用0.1%的Triton X-100配制成6個系列濃度,以0.1%的Triton X-100作為對照。用直徑為7.0 cm的打孔器從干凈的甘藍葉上取大小均一的葉片,浸入配好的藥液10 s后取出,室溫晾干后置于直徑為7 cm的培養皿中,每皿接入大小一致的3齡幼蟲10頭(培養皿用雙層吸水紙密封,防止試蟲逃逸)。每組處理4次重復,48 h后統計各處理的幼蟲死亡數,以小毛筆或鑷子輕觸蟲體,試蟲不能協調運動或蟲體與對照差異過大的個體視為死亡。試驗數據采用DPS統計軟件處理,計算出各藥劑的致死中濃度(LC50)、95%置信區間及斜率(標準誤)等參數。
采用交互測定法確定2種殺蟲劑的最佳配比[10]。以單劑阿維菌素(A)、乙基多殺菌素(B)的LC50值為基礎,設置11個濃度梯度以及1個空白對照,共12個處理進行測定,各處理兩單劑比例見表1(以各自LC50值為100%,然后10等分,分別計算在各比例中的含量)。
各處理測定結果計算公式如下,預期死亡率:在不同比例下,由單劑的回歸方程計算出相應濃度的死亡率 A'、B',預期死亡率=(A'+B')-A'B'×100;共毒因子=(實際死亡率-預期死亡率)/(預期死亡率)×100,共毒因子≤-20,拮抗作用;-20<共毒因子<20,相加作用;共毒因子≥20,增效作用[11]。
根據共毒因子的測定結果,選取具有增效作用的混配組合,對混配組合的聯合毒力進行測定,采用Sun等[12]方法計算混劑的共毒系數(CTC)。毒力指數(TI)= 標準藥劑 LC50/供試藥劑 LC50×100,混劑實際毒力指數 (ATI)=A藥劑的LC50/混劑的LC50×100,混劑理論毒力指數(TTI)=ATI(A)×藥劑 A 在混劑中的百分含量+ATI(B)×藥劑B在混劑中的百分含量,共毒系數(CTC)=ATI/TTI×100,CTC≥120,增效作用;CTC≤80,拮抗作用;80<CTC<120,相加作用[13]。

表1 各處理單劑比例 %

表2 阿維菌素與乙基多殺菌素單劑對小菜蛾的毒力

表3 阿維菌素與乙基多殺菌素混配最佳配比的篩選
表2可見,阿維菌素對小菜蛾3齡幼蟲的LC50值為0.602 mg/L,乙基多殺菌素對小菜蛾3齡幼蟲的LC50值為0.328 mg/L。
①殺蟲劑混配最佳配比的初步篩選 表3結果表明,阿維菌素與乙基多殺菌素以比例為50∶50、80∶20、90∶10 混配時,共毒因子均大于 20,對小菜蛾3齡幼蟲的毒力表現為增效作用。
②混劑共毒系數的測定 表4結果表明,阿維菌素+乙基多殺菌素(0.30+0.160)、阿維菌素+乙基多殺菌素 (0.48+0.064)2種混配的共毒系數分別為127.206、134.100,對小菜蛾均表現為明顯增效作用;阿維菌素+乙基多殺菌素(0.54+0.032)的共毒系數為111.216,對小菜蛾表現為相加作用。

表4 阿維菌素與乙基多殺菌素混配對小菜蛾的聯合作用
小菜蛾是十字花科蔬菜上世界性分布的重要害蟲,嚴重影響了甘藍、花椰菜等十字花科蔬菜的安全生產。化學防治在控制小菜蛾的各項措施中依然占據主導地位,但由于殺蟲劑的頻繁不合理使用,華中地區小菜蛾對阿維菌素、Bt、高效氯氰菊酯、氟啶脲等藥劑產生了高水平抗藥性[14],給防治工作帶來較大困難。農藥混配使用具有擴大防治譜、提高防治效果、延緩靶標生物抗性發展等優點。
不同作用機理的殺蟲劑合理混配使用,可以起到較好的增效作用,同時有效延緩害蟲抗藥性發展。印楝素與多殺菌素混配(1∶7)、銀杏酚酸與印楝素復配(1∶7)、高效氟氯氰菊酯和甲維鹽混配(1.5∶1.5)、氟啶脲與溴蟲腈混配(13.20∶1.72)、氟啶脲與茚蟲威混配(2.20∶3.60)的研究結果表明,藥劑合理混配具有延緩抗藥性發展,提高防治效果的作用[15~19]。本研究測定了阿維菌素和乙基多殺菌素對小菜蛾的毒力,并根據藥劑對小菜蛾的聯合毒力作用,篩選出了阿維菌素+乙基多殺菌素 (0.30+0.160)、阿維菌素+乙基多殺菌素(0.48+0.064)2 種高效新型混配配方。室內測定結果表明,該混配組合可以達到減少單劑用藥量、提高殺蟲效果等目的。由于光照、溫度、濕度等外在因素影響,混劑的篩選不僅需要室內測定,還需要田間藥效試驗的驗證,本研究為華中地區小菜蛾田間藥效試驗的驗證及抗藥性治理提供了科學依據。