四氯蟲酰胺與3種助劑混配對棉鈴蟲的防治效果

李維政, 梁 赫, 秦子昕, 溫雪梅, 何翔宇, 岳 磊,王冬梅, 趙娜娜, 路 偉*

(1.新疆農業大學農學院, 烏魯木齊 830052; 2.新疆農業科學院植物保護研究所, 烏魯木齊 830091)

棉鈴蟲Helicoverpaarmigera(Hübner)是棉花生長過程中的重要蟲害之一,棉鈴蟲主要發生在棉花生長的中后期,幼蟲主要為害棉花的繁殖器官,造成蕾、花及鈴的大量脫落和爛鈴,如果防治失時,蕾鈴脫落率可達50%以上,對棉花生長造成巨大的破壞,同時也給棉花產業造成不可估量的經濟損失[1]。

當前,化學防治仍然是棉田害蟲防治的重要途徑之一。常用的藥劑種類主要有氯蟲苯甲酰胺、阿維菌素和甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽等[2]。但在棉鈴蟲實際防治過程中,由于農民對化學防治的過分依賴,且經常過量使用殺蟲劑,致使棉鈴蟲在很短的時間內就發展出較高的抗藥性水平[3]。因此,如何在保證防治效果的同時減少農藥的使用量,延緩害蟲抗藥性的產生,是農業綠色發展的關鍵。有研究表明,在農藥中加入助劑能夠明顯改善農藥的理化性質,使藥液能夠均勻分布并附著在葉片上,避免因藥液漂移和揮發而導致藥效減弱[4]。同時部分助劑可破壞害蟲表皮結構,使農藥能夠更快進入害蟲體內,進而起到延長農藥持效期、增強藥效、減少使用量等作用,最終達到延緩害蟲抗藥性發展的目的[5]。

青皮橘油是一種天然的植物提取物,它的主要成分是D-檸檬烯,有研究結果顯示,吡蟲啉和啶蟲脒減量30%再與1 500倍青皮橘油混配后,對棉蚜有很好的防治效果,增效比分別達到36.213、17.202[6]。有機硅助劑主要是通過降低水性農藥的表面張力,增加農藥的潤濕鋪展和滲透能力,劉明月[7]研究發現氟啶蟲胺腈與有機硅混配后,在減少50%水量和30%藥量情況下,對煙粉虱Bemisiatabaci(Gennadius)若蟲的防治效果與單獨施用氟啶蟲胺腈推薦劑量相當。植物油助劑的主要特點是可再生、易獲得、成本低,且對環境友好,陳立濤等[8]使用甲基化植物油與5.7%甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽水分散粒劑混合對花生上棉鈴蟲進行防治,能夠在保證防效的同時減少10%～20%的農藥用量。

近幾年來,有關雙酰胺類殺蟲劑對鱗翅目害蟲生物活性的研究日益增加,同時為了減少農藥的使用量,農藥助劑也越來越受到關注。四氯蟲酰胺對鱗翅目具有超高活性,且對哺乳動物類低毒,目前關于氯蟲苯甲酰胺與助劑混配對棉鈴蟲的防治研究較多,但四氯蟲酰胺和助劑混配防治棉鈴蟲的報道目前還較少。因此本試驗以四氯蟲酰胺為試驗藥劑,氯蟲苯甲酰胺作為對照藥劑,用Silwet 408、甲基化植物油(MVO)、青皮橘油(GPOO)3種助劑與四氯蟲酰胺混配對棉鈴蟲進行室內毒力測定和田間藥效試驗,旨在為四氯蟲酰胺的全面安全使用評估,為實現棉田農藥減施增效、確保棉區生態環境安全、支撐棉花產業綠色發展提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 供試昆蟲及飼養

棉鈴蟲種群由河北省農林科學院植物保護研究所提供,擴繁期間未接觸任何殺蟲劑。棉鈴蟲在恒溫恒濕光照箱中飼養,條件為溫度(26±1)℃,相對濕度(70±10)%,光周期L∥D=14 h∥10 h。

飼養流程:用0號毛筆將初孵幼蟲接入含有人工飼料的24孔板中,用吹塑板加蓋。5盒一組用橡皮筋捆緊防止逃逸,待其長到3齡初期時再轉移到含有人工飼料的進樣瓶中,化蛹后將蛹取出消毒放入養蟲籠,羽化后用10%糖水飼喂成蟲,并在養蟲籠頂部蓋上白色紗布供其產卵。養蟲所用的工具及器皿在使用前后嚴格消毒。

1.2 供試藥劑

試驗藥劑:96.2%四氯蟲酰胺原藥,沈陽化工研究院有限公司;10%四氯蟲酰胺懸浮劑,沈陽科創化學品有限公司。

對照藥劑:96%氯蟲苯甲酰胺原藥,20%氯蟲苯甲酰胺懸浮劑,美國杜邦公司。

助劑:甲基化植物油,新疆強農豐禾農業科技有限公司;青皮橘油,上海中銳化學有限公司;有機硅Silwet 408,美國邁圖高新材料集團。丙酮(分析純),天津市致遠化學試劑有限公司。

1.3 試驗儀器

PSX-280H恒溫恒濕光照培養箱,寧波萊?？萍加邢薰?LE204E/02 電子天平(1/10 000),梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司Q/320500 移液槍,百得實驗室儀器(蘇州)有限公司;3WBD-16L背負式電動噴霧器,宏春園農業科技(沛縣)有限公司。

1.4 試驗方法

1.4.1室內毒力測定

采用人工飼料混藥法進行四氯蟲酰胺對棉鈴蟲的室內毒力測定,以氯蟲苯甲酰胺作為對照藥劑,方法參照《農藥室內生物測定試驗準則殺蟲劑第10部分:人工飼料混藥法》[9]。棉鈴蟲的人工飼料配制方法參考梁革梅等[10]。在預試驗的基礎上,用丙酮將四氯蟲酰胺和氯蟲苯甲酰胺原藥分別配制成母液,再用0.1%吐溫水溶液將四氯蟲酰胺稀釋為0.01、0.02、0.04、0.08、0.16 μg/mL,將氯蟲苯甲酰胺稀釋為0.02、0.04、0.08、0.016、0.32 μg/mL。0.1%吐溫水溶液作為空白對照(有機溶劑含量不超過人工飼料的1%)。在兩種藥劑的室內毒力測定設置藥劑量基礎上減量30%,再分別用含2 000倍液助劑+0.1%吐溫水溶液稀釋,以3種助劑+0.1%吐溫水溶液作為空白對照(有機溶劑含量不超過人工飼料的1%)。從各處理的藥液中各取1 mL藥劑加入到200 g未凝固的人工飼料中攪拌均勻,將凝固的人工飼料切成3 g的塊狀放入加蓋透氣的進樣瓶中,每個進樣瓶中放入1頭饑餓處理4 h后體重在9～15 mg,健康且行動能力強的棉鈴蟲3齡幼蟲。試驗共設44個處理,每個處理3次重復,每次重復20頭棉鈴蟲。

所有處理在72 h后檢查死亡率,計算LC50值和置信區間,并計算3種助劑在使用濃度(2 000倍稀釋液)下對棉鈴蟲的致死率。用鑷子輕觸蟲體無反應或不能正常爬行、蟲體發黑或停止生長視為死亡。

1.4.2田間藥效試驗

田間藥效試驗在新疆昌吉華興農場(44°15′N,87°19′E)進行,試驗地棉田土地平坦,肥力均勻,連續多年未使用過化學農藥,只進行基本農事操作。種植棉花品種為常規棉‘NH13003’。

試驗共設7個處理:10%四氯蟲酰胺懸浮劑有效成分劑量(下同)45 g/hm2(推薦用藥量),10%四氯蟲酰胺懸浮劑67.5 g/hm2(1.5倍推薦用藥量),10%四氯蟲酰胺懸浮劑31.5 g/hm2(70%推薦用藥量)+甲基化植物油(2 000倍液),10%四氯蟲酰胺懸浮劑31.5 g/hm2(70%推薦用藥量)+Silwet 408(2 000倍液),10%四氯蟲酰胺懸浮劑31.5 g/hm2(70%推薦用藥量)+青皮橘油(2 000倍液),20%氯蟲苯甲酰胺懸浮劑30 g/hm2(推薦用藥量)作為施藥對照,清水噴霧作為空白對照。每個處理設4次重復,共28個小區,各小區之間間隔2 m作為隔離帶,每個小區約20 m2,試驗小區隨機排列。

在棉鈴蟲2～3齡高峰期時進行施藥試驗,莖葉均勻噴施,施藥一次,每667 m2施藥用水量30 L。施藥當天多云,16～31℃,無降水,西北風2級。

在試驗前期進行田間蟲口基數調查,施藥后1、3、7 d再次調查,共調查4次。每小區五點取樣,每點調查10株棉花,每個小區共調查50株棉花。分別計算比較各組處理的防效,并觀察藥劑對棉花是否產生藥害。

1.5 數據分析

用SPSS 20.0軟件進行數據處理,根據室內毒力測定結果計算四氯蟲酰胺對棉鈴蟲3齡幼蟲的毒力回歸方程、致死中濃度(LC50)及相關參數。

增效比(SR)用Entwistle[11]方法計算,增效比<1,無增效效果;增效比=1,增效不明顯;增效比>1,增效明顯。

蟲口減退率=

防效=

2 結果與分析

2.1 室內毒力測定結果

青皮橘油、甲基化植物油、Silwet 408等3種助劑2 000倍稀釋液處理后棉鈴蟲的校正死亡率分別為3.51%、2.05%、2.05%(表1),均低于10%,表明3種助劑對棉鈴蟲沒有明顯的毒殺作用。

表1 3種助劑2 000倍稀釋液對棉鈴蟲3齡幼蟲的校正死亡率

試驗結果(表2)顯示,隨著施藥時間延長,藥物毒力也隨之增強,用人工飼料混藥法測定四氯蟲酰胺和氯蟲苯甲酰胺對棉鈴蟲3齡幼蟲72 h的胃毒LC50分別為0.061 μg/mL和 0.120 μg/mL,結果顯示四氯蟲酰胺對棉鈴蟲的毒性大于氯蟲苯甲酰胺。

表2 四氯蟲酰胺和氯蟲苯甲酰胺對棉鈴蟲3齡幼蟲的室內毒力

四氯蟲酰胺與3種助劑混配對棉鈴蟲3齡幼蟲的毒力(表3)大小為:四氯蟲酰胺+青皮橘油>四氯蟲酰胺+甲基化植物油>四氯蟲酰胺+Silwet 408,LC50分別為0.032、0.046、0.054 μg/mL,增效比分別為1.91、1.33、1.13,氯蟲苯甲酰胺與3種助劑混配對棉鈴蟲3齡幼蟲的LC50分別為0.075、0.093、0.099 μg/mL,增效比分別為1.60、1.29、1.21,可以看出,兩個藥劑與3種助劑混配后的增效比均大于1,增效明顯,但青皮橘油對兩種藥劑防治棉鈴蟲的增效作用優于其他兩個助劑,同時,青皮橘油對四氯蟲酰胺的增效作用優于氯蟲苯甲酰胺。

表3 四氯蟲酰胺和氯蟲苯甲酰胺與3種助劑混配對棉鈴蟲3齡幼蟲的室內毒力

2.2 田間藥效試驗結果

10%四氯蟲酰胺懸浮劑對棉鈴蟲的防治效果如表4所示。2種藥劑的3組處理對棉鈴蟲均表現出較好的防治效果,且觀察發現四氯蟲酰胺未對棉花造成藥害。其中,10%四氯蟲酰胺懸浮劑45 g/hm2對棉鈴蟲的防治效果較好,持效期明顯,藥后7 d內防效為64.84%～85.53%,蟲口減退率為69.44%～90.28%。10%四氯蟲酰胺懸浮劑67.5 g/hm2對棉鈴蟲的防治效果最好,防效為82.26%～94.00%,蟲口減退率為85.00%～96.67%,其中藥后1 d防效達到82.26%,均顯著高于其他處理,表現出良好的速效性。20%氯蟲苯甲酰胺懸浮劑30 g/hm2防效為64.29%～94.00%,蟲口減退率為69.37%～96.67%,藥后7 d內與10%四氯蟲酰胺懸浮劑45 g/hm2防效相當,均無顯著性差異。

表4 10%四氯蟲酰胺懸浮劑對棉鈴蟲的田間防效1)

10%四氯蟲酰胺懸浮劑與3種助劑混配對棉鈴蟲的田間防治效果如表5所示。4個處理對棉鈴蟲的防治效果在3、7 d時無顯著差異。10%四氯蟲酰胺+甲基化植物油的防效為58.10%～100%,蟲口減退率為63.89%～100%,其中藥后1 d的防效為58.10%,顯著低于10%四氯蟲酰胺+青皮橘油和10%四氯蟲酰胺+Silwet 408處理組,但在藥后3、7 d防效有所增加,藥后3 d防效達到90.45%,與其他3組處理防效相當,且在藥后7 d防效達到了100%,表現出較強的持效性。10%四氯蟲酰胺+青皮橘油防效為86.30%～95.56%,蟲口減退率為88.20%～96.30%,藥后1 d的防效達到86.30%,防效顯著高于其他3組處理,表現出較好的速效性。10%四氯蟲酰胺+Silwet 408防效為69.42%～90.10%,藥后1 d防效達到69.42%,顯著低于10%四氯蟲酰胺+青皮橘油處理組。

表5 10%四氯蟲酰胺懸浮劑與3種助劑混配對棉鈴蟲的田間防效

3 結論與討論

植物精油類助劑由于是小分子脂溶性物質,更容易透過昆蟲體壁,進而增強農藥的穿透能力[12],有研究發現,當艾葉精油濃度在10 μg/mL時與藥劑混配后能夠增強氟蟲腈、丁硫克百威、阿維菌素和毒死蜱對小菜蛾Plutellaxylostella(Linnaeus)幼蟲的生物活性,增效比分別達到2.24、1.55、1.82、1.97[13-14]。植物油助劑是一類被廣泛使用的農藥助劑,可以選用粗提或精煉的植物油,也可以選用植物油類衍生物,該類助劑能夠有效提高農藥的持效期,陳煥瑜等[15]以棕櫚油和茶籽油作為助劑,與0.2%阿維菌素乳油1∶1混配后通過浸葉法對小菜蛾3齡幼蟲進行毒力測定,在藥后7 d校正死亡率分別達到78.83%和73.81%,相比阿維菌素單劑分別增加7.54%和1.13%,表現出良好的持效性。楊佩文等[16]用自制的含有6%食用植物油的增效劑與2%阿維菌素乳油混合對小菜蛾進行防效試驗,當增效劑占農藥溶液體積3%～8%時,藥后7 d的平均防效比單劑高5.85%～12.19%。有機硅類助劑具有良好的濕潤性和延展性,能夠提高農藥的黏附力,同時能夠提高氣孔滲透率。蘇湘寧等[17]的研究發現有機硅能夠提高氯蟲苯甲酰胺對草地貪夜蛾Spodopterafrugiperda(J.E.Smith)的防治效果,藥后24 h增效比達到1.24。另有研究發現,阿維菌素和氯蟲苯甲酰胺在減量20%后與5 000倍液的Silwet 408 混配,能夠提高對小菜蛾的防治效果[18]。并且在20%氯蟲苯甲酰胺懸浮劑中添加8 000倍液的Silwet408可提高氯蟲苯甲酰胺對稻縱卷葉螟CnaphalocrocismedinalisGuenée的防治效果[19]。

本文研究發現10%四氯蟲酰胺懸浮劑+青皮橘油藥后1 d的防效達到86.30%,比單劑處理組的防效高21.46百分點,表現出較好的速效性,與楊石有等[20]的試驗結果相似,且在3、7 d的防效與其他兩個助劑處理組無顯著差異。四氯蟲酰胺在減量30%的基礎上與Silwet 408混配后,防治效果與單劑處理組相當,與單提升等[21]的報道相符,但本文的田間防效試驗中四氯蟲酰胺用量較高,后期可以在此基礎上進一步減少農藥使用量進行試驗研究。四氯蟲酰胺與甲基化植物油混配后在藥后7 d的防效率先達到100%,可能原因是甲基化植物油能夠提高農藥在葉片上的沉積量,同時延緩藥液的干燥時間,進而能夠延長農藥的持效期[22]。

最終試驗結果表明,3種助劑對四氯蟲酰胺防治棉鈴蟲均有增效作用,但四氯蟲酰胺與青皮橘油混合使用后增效作用優于其他兩個助劑,因此建議在使用四氯蟲酰胺防治棉鈴蟲時,按照推薦劑量減量30%后再與青皮橘油混配進行防治,能夠實現農藥減施增效的目的。