8種生物農藥對苜蓿葉象甲的室內毒力測定及田間防效

劉 慧, 金富強, 劉亞朋, 黃嶸崢, 韓小強*, 馬春暉*

(1.石河子大學動物科技學院， 新疆 石河子 832003； 2.石河子大學生命科學學院， 新疆 石河子 832003；3.石河子大學農學院， 新疆 石河子 832003)

紫花苜蓿(MedicagosativaL.)是豆科苜蓿屬多年生草本植物，是奶牛等草食動物的重要優質飼草，在我國有兩千多年的栽培歷史。紫花苜蓿具有很高的營養價值，富含蛋白質、細胞溶質以及礦物質和維生素[1]，適口性好，可適應惡劣的生態環境，具有穩定的生產力，被冠以“牧草之王”的稱號[2-3]。作為營養物質含量豐富的優質牧草，紫花苜蓿同樣也被植食性昆蟲所喜食。據報道，美國苜蓿田至少有1 000種節肢動物，其中有100～150種能造成危害[1]。我國北方苜蓿害蟲達到110多種，蚜蟲、籽蜂、芫菁、薊馬、葉象甲是主要的為害種類[4]。苜蓿葉象甲(HyperaposticaGyllenhal)作為苜蓿主要害蟲，對苜蓿生產造成嚴重的損失[1,5-6]。

苜蓿葉象甲屬鞘翅目(Coleptera)象甲科(Curculionidae)，喜食紫花苜蓿，是苜蓿最主要的經濟害蟲，也取食三葉草、草木樨等豆科植物[1,7-8]。據報道，苜蓿葉象甲在我國主要分布于新疆、內蒙古和甘肅等地[9]，給苜蓿產業帶來毀滅性災難[10-11]。苜蓿葉象甲的幼蟲和成蟲均能對苜蓿造成危害，且存在世代重疊，會出現多種蟲態同時危害苜蓿的現象，導致苜蓿生長受阻、成熟延遲、產量下降，同時降低苜蓿與其他雜草的競爭力，嚴重時還會導致苜蓿植株干枯，不開花，乃至枯死[1]。此外，苜蓿葉象甲還能造成苜蓿粗蛋白和干物質消化率的降低，影響苜蓿品質[12-13]。

針對苜蓿葉象甲的危害，目前的防治措施主要有以下3種(1)苜蓿與禾本科牧草進行間作/輪作或加強田間管理等農業措施來減少苜蓿葉象甲幼蟲總數[14-15]；(2)引進天敵通過生物防治手段控制苜蓿葉象甲[1,6,16]；(3)使用農藥防治苜蓿葉象甲，該法具有較好的速效性與持效性，是目前防治苜蓿葉象甲的主要方法[17-18]。在實際生產中，化學藥劑是防治苜蓿害蟲的首要選擇，如擬除蟲菊酯類和煙堿類等化學殺蟲劑常用于苜蓿田害蟲的防治[19]。但是，我國目前還沒有登記在苜蓿田的殺蟲劑，對苜蓿田蟲害的防治帶來了極大的影響。苜蓿田化學殺蟲劑的使用對包括傳粉昆蟲和天敵昆蟲在內的非靶標生物有不利影響[6]，再加上相關殘留限量和施藥安全間隔期等標準尚未建立，存在較大風險。因此，開展苜蓿葉象甲的綠色防控，是保障紫花苜蓿綠色生產及提高畜產品產量和品質的重要前提。本研究選擇7種生物源殺蟲劑和1種昆蟲生長調節劑，通過室內毒力測定研究各藥劑對苜蓿葉象甲的毒力，進而選取對苜蓿葉象甲具有顯著毒力的殺蟲劑進行田間藥效試驗，以期為苜蓿葉象甲的綠色防控提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 供試昆蟲

供試苜蓿葉象甲幼蟲采集于石河子大學教學實驗場四連苜蓿田，室內毒力測定時，選取活力均勻一致苜蓿葉象甲2—3齡幼蟲。

1.2 供試殺蟲劑

供試農藥及類型見表1。

表1 供試殺蟲劑Table 1 Tested insecticide

1.3 試驗地概況

田間藥效試驗設在石河子大學教學實驗場四連苜蓿田，苜蓿品種為‘中苜1號’，生長期第3年，苜蓿葉象甲偏重發生。灌溉模式為滴灌，試驗地地勢平坦，管理水平較高。

1.4 試驗方法

1.4.1室內毒力測定 采用浸漬法進行毒力測定，根據預試驗，將各供試殺蟲劑設定為5個濃度梯度，8種殺蟲劑的濃度梯度設置見表2。以清水處理作為空白對照。

表2 8種供試殺蟲劑的濃度梯度Table 2 Test concentrations of biopesticides

藥液配制：準確量取各藥劑，用自來水配制所需藥液。每個藥劑設置5個梯度濃度，每個濃度3個重復，每個重復處理15頭苜蓿葉象甲幼蟲。采用浸蟲法測定供試藥劑對苜蓿葉象甲幼蟲的毒力。

試蟲處理：藥劑配制后，將試蟲在藥液浸漬10 s，用吸水紙吸去多余的藥液，然后將試蟲轉移到新鮮苜蓿葉片中飼養。

死蟲數統計：統計藥后48 h的死蟲數，根據公式(1)和(2)計算死亡率和校正死亡率，計算結果均保留到小數點后兩位。

(1)

(2)

1.4.2田間藥效試驗 試驗設計：根據室內毒力測定結果，選擇制劑用量450 mL·hm-2的10%多殺菌素懸浮劑、2 250 mL·hm-2的0.3%印楝素乳油、900 mL·hm-2的0.5%苦參堿水劑、900 g·hm-2的30%茶皂素水劑、1 500 g·hm-2的32 000 IU·mg-1蘇云金桿菌G033A(BacillusthuringiensisG033A)可濕性粉劑進行田間藥效試驗，另設清水對照處理。每個處理3個小區，每個小區30 m2，小區間留有2 m保護行，小區隨機排列。于苜蓿葉象甲發生始盛期(2021年5月11日)，施藥1次，兌水噴霧，用水量450 L·hm-2。

防效調查：每小區五點取樣，每點用0.5×0.5 m樣方框量取0.25 m2的苜蓿，用鐮刀小心割下樣方框內所有苜蓿，裝入采樣袋，帶回實驗室統計每個采樣袋內苜蓿上所有齡期的苜蓿葉象甲。施藥前調查蟲口基數，施藥后3，7，10 d分別調查殘蟲數。按照公式(3)和(4)計算防效。

(3)

(4)

1.5 數據分析

采用Excel進行整理計算；采用SPSS 19.0軟件進行數據分析，顯著性測驗采用鄧肯氏新復極差法進行統計分析。

2 結果與分析

2.1 8種生物農藥對苜蓿葉象甲的室內毒力測定

8種供試生物殺蟲劑對苜蓿葉象甲幼蟲48 h的室內毒力測定結果見表3。4種植物源殺蟲劑中，苦參堿對苜蓿葉象甲幼蟲的毒力最高，LC50為0.077 g·L-1；除蟲菊素對苜蓿葉象甲幼蟲的毒力最低，LC50為0.344 g·L-1；印楝素和茶皂素對苜蓿葉象甲幼蟲的LC50分別為0.235 g·L-1和0.277 g·L-1，表現出了相當的活性。微生物發酵的多殺菌素，對苜蓿葉象甲幼蟲也具有較好的毒力，LC50為0.168 g·L-1，優于印楝素、茶皂素和除蟲菊素。微生物殺蟲劑蘇云金桿菌G033A(B.thuringiensisG033A)和昆蟲生長調節劑抑食肼對苜蓿葉象甲幼蟲的毒力均不理想，LC50分別為36.014 g·L-1(制劑用量)和4.105 g·L-1。

表3 8種生物殺蟲劑對苜蓿葉象甲的室內毒力Table 3 Indoor toxicity of eight biopesticides to alfalfa leaf weevil

2.2 5種生物殺蟲劑對苜蓿葉象甲幼蟲的田間防效

根據室內毒力測定的結果，選擇對苜蓿葉象甲具有較高毒力的4種植物源殺蟲劑(10%多殺菌素懸浮劑、0.3%印楝素乳油、0.5%苦參堿水劑和30%茶皂素水劑)和1種微生物殺蟲劑32 000 IU·mg-1蘇云金桿菌G033A(B.thuringiensisG033A)可濕性粉劑，開展防治苜蓿葉象甲的田間藥效試驗。

5種供試殺蟲劑對苜蓿葉象甲幼蟲的田間藥效試驗結果見表4。施藥后3 d，10%多殺菌素懸浮劑和30%茶皂素水劑對苜蓿葉象甲幼蟲的防效最好，防效分別為81.42%和75.13%，顯著優于0.5%苦參堿水劑和32 000 IU·mg-1蘇云金桿菌G033A(B.thuringiensisG033A)可濕性粉劑(P<0.01)，表明二者對苜蓿葉象甲幼蟲具有較好的速效性。0.5%苦參堿水劑和微生物殺蟲劑32 000 IU·mg-1蘇云金桿菌G033A(B.thuringiensisG033A)可濕性粉劑對苜蓿葉象甲幼蟲的防效顯著低于10%多殺菌素懸浮劑和30%茶皂素水劑(P<0.01)，分別為21.03%和15.14%。0.3%印楝素乳油則對苜蓿葉象甲幼蟲的防效為49.48%，表現出了中等的防效。

表4 5種生物殺蟲劑對苜蓿葉象甲的田間防效Table 4 Field control effects of five biopesticides on alfalfa leaf weevil

施藥后7 d，0.3%印楝素乳油對苜蓿葉象甲的防效顯著提升，達到61.58%；10%多殺菌素懸浮劑和30%茶皂素水劑對苜蓿葉象甲幼蟲的防效分別為78.61%和61.85%，均顯著優于0.5%苦參堿水劑和32 000 IU·mg-1蘇云金桿菌G033A(B.thuringiensisG033A)可濕性粉劑(P<0.01)。

施藥后10 d，各處理組防效均有所下降，但10%多殺菌素懸浮劑和30%茶皂素水劑對苜蓿葉象甲幼蟲的防效下降幅度最低，分別為68.62%和60.80%的防效，顯著優于0.5%苦參堿水劑和32 000 IU·mg-1蘇云金桿菌G033A(B.thuringiensisG033A)可濕性粉劑(P<0.01)，二者對苜蓿葉象甲幼蟲具有較好的持效性。微生物殺蟲劑32 000 IU·mg-1蘇云金桿菌G033A(B.thuringiensisG033A)可濕性粉劑在施藥后的3個調查時期，對苜蓿葉象甲幼蟲的防效均最差。

3 討論

早在1982年，SUHAIBANI就研究了四種化學殺蟲劑滅多威、克百威、殺撲磷和亞胺硫磷對苜蓿葉象甲幼蟲的室內毒力，發現克百威對苜蓿葉象甲幼蟲的毒力最高，其次是殺撲磷、克百威和水胺硫磷[20]。針對新疆地區苜蓿葉象甲的危害，劉長月等從10種殺蟲劑及1個混劑中篩選發現4.5%高效氯氰菊酯乳油對苜蓿葉象甲成蟲和2～4齡幼蟲的毒力最強，10%吡蟲啉可濕性粉劑和印楝素乳油次之；而2.0%阿維菌素乳油、20%啶蟲脒可溶液劑對苜蓿葉象甲基本無效果[16]。最近，周丹等發現10%聯苯菊酯乳油對紫云英中苜蓿葉象甲的速效性和持效性較好，藥后14 d防效可以達到98.2%，60 g·L-1乙基多殺菌素懸浮劑和4.5%高效氯氰菊酯乳油次之[21]。雖然化學殺蟲劑對苜蓿葉象甲具有較好的速效性，能夠在短時間內控制住其對苜蓿的危害，但是化學殺蟲劑對苜蓿及以苜蓿為食的動物安全性較差。

利用生物有機體或其代謝產物進行害蟲防治已成為新的研究熱點。利用“以蟲治蟲”的策略，發現七星瓢蟲、蜘蛛、苜蓿葉象姬蜂等天敵相繼被報道能夠在一定程度上實現對苜蓿葉象甲種群的控制[9]。利用“以菌治蟲”的策略，發現昆蟲病原病毒、細菌和真菌等微生物也能夠顯著限制苜蓿葉象甲的種群數量[22]。李益等深入研究發現球孢白僵菌Bb-10-12對苜蓿葉象甲2齡幼蟲毒力最高，具有開發成生物殺蟲劑的潛力[18]。本研究從已有的生物殺蟲劑出發，通過室內毒力測定和田間藥效試驗篩選發現10%多殺菌素懸浮劑和30%茶皂素水劑對苜蓿葉象甲幼蟲表現出了較好的速效性和持效性。值得注意的是，本研究中微生物殺蟲劑蘇云金桿菌G033A(B.thuringiensisG033A)對苜蓿葉象甲的LC50為36.014 g·L-1，施藥后7 d的田間防效僅為13.35%，表現出了較差的活性。但是，SHTESTHA等認為蘇云金桿菌SDS-502(B.thuringiensisgalleriaeSDS-502)在低標記率下可使苜蓿葉象甲幼蟲數量減少27%～40%，在高標記率下可使苜蓿葉象甲數量減少55%～59%[23]。這可能是由于不同菌株所包含的殺蟲基因蛋白表達量不同，使得毒素蛋白在昆蟲體內的效果存在差異[24]。

植物源殺蟲劑具有生物活性高、選擇性強以及對非靶標生物安全等優勢，同時還具有低殘留、易降解、不易引起抗藥性等有機合成農藥無法比擬的特點[25]。茶皂素是從山茶科植物的種子中提取的皂素，具有良好的乳化、分散、發泡、濕潤等功能，作為潤濕劑廣泛的應用于多種劑型的加工中。茶皂素也具有良好的生物活性，對福壽螺[26]、蝸牛[27]和蝗蟲[28]等害蟲具有較好的生物活性。本研究表明，30%茶皂素水劑對苜蓿葉象甲幼蟲的10 d防治超過60%，能夠用于苜蓿田中苜蓿葉象甲的綠色防治，且茶皂素能自動降解，無毒害，對以苜蓿為食的動物安全。

4 結論

通過對8種生物殺蟲劑的室內毒力測定和田間藥效試驗研究，發現10%多殺菌素懸浮劑和30%茶皂素水劑對苜蓿葉象甲幼蟲具有較高的毒力和較好的田間防效，且二者來源于生物，具有低殘留、易降解、對非靶標生物安全的特性，可以用于苜蓿田苜蓿葉象甲的防治。有關多殺菌素和茶皂素對苜蓿葉象甲的殺蟲機理及其對食草動物的安全性還有待進一步深入研究。