棉蚜通過刺吸棉株汁液、分泌蜜露、傳播病毒等方式為害,嚴重影響棉花的產(chǎn)量及品質(zhì),給棉花生產(chǎn)造成巨大損失。新疆是我國最大的棉花產(chǎn)區(qū),20世紀80年代中、后期以來,棉蚜開始成為棉區(qū)主要害蟲,2020年在新疆的發(fā)生面積突破了93.3萬hm2次。嚴重威脅棉花安全生產(chǎn)。
目前,對棉蚜的防治仍主要依賴化學藥劑,常年施藥防治3~4次。在藥劑選擇壓力下,棉蚜對有機磷類、擬除蟲菊酯類、氨基甲酸酯類、新煙堿類等殺蟲劑逐漸產(chǎn)生了抗性,再猖獗現(xiàn)象嚴重,成為抗藥性嚴重而難以治理的典型害蟲之一。因此,引進應用高效、低毒并與環(huán)境相容性好的殺蟲劑對有效控制棉蚜為害、保障新疆棉花生產(chǎn)安全具有重要的現(xiàn)實意義。雙丙環(huán)蟲酯、氟啶蟲酰胺等是防治刺吸性害蟲的新型殺蟲劑,能有效防治對煙堿類、擬除蟲菊酯類、有機磷類和氨基甲酸酯類殺蟲劑產(chǎn)生抗性的刺吸性害蟲。為明確不同作用機理殺蟲劑對棉蚜的防治效果,從中篩選適用的殺蟲劑品種,全國農(nóng)業(yè)技術推廣服務中心聯(lián)合中國農(nóng)業(yè)大學組織開展了新疆沙灣棉蚜抗藥性水平測定以及不同藥劑防治當?shù)孛扪恋奶飭栐囼灐?/p>
1 材料與方法
1.1 室內(nèi)抗藥性監(jiān)測
1.1.1 監(jiān)測對象
新疆維吾爾自治區(qū)沙灣市植保站分別于2021、2022年從棉田采集棉蚜,作為試蟲送到中國農(nóng)業(yè)大學植物保護學院進行室內(nèi)抗藥性水平測定。
1.1.2 供試藥劑
室內(nèi)毒力測定所用藥劑包括95.3%吡蟲啉原藥(江蘇常隆化工有限公司)、92%丁硫克百威原藥(天津艾格福有限公司)、98.5%溴氰菊酯原藥[拜耳作物科學(中國)有限公司]、96%氟啶蟲胺腈原藥(美國陶氏益農(nóng)公司)、98.5%氟啶蟲酰胺原藥(山東省聯(lián)合農(nóng)藥工業(yè)有限公司)。
1.1.3 試驗方法
毒力測定采用浸葉接蟲法。將殺蟲劑母液用含0.05%(V/V)Triton X-100的蒸餾水稀釋成6~7個濃度。取新鮮無蟲棉花葉片。用打孔器將葉片打成直徑20 mm的葉碟,在上述稀釋好的藥液中浸漬15 s,置于陰涼處晾干待用。制備2%瓊脂溶膠,取1.5 mL加入到12孔細胞培養(yǎng)板中,待其凝固后,將藥液浸漬過的葉碟背面向上置于瓊脂上。用細毛筆輕輕挑取無翅成蚜到葉碟上,每孔不少于30頭,用宣紙封住孔口防棉蚜逃逸。另設不含藥對照。每個濃度3次重復,將各處理置于養(yǎng)蟲室培養(yǎng),溫度(25±1)℃,相對濕度(70±10)%,L//D=16 h//8 h。24 h后檢查死亡率。用毛筆輕觸棉蚜。足和觸角無反應者視為死亡。采用PoloPlUS 2.00軟件計算供試藥劑對棉蚜的LC50及抗性倍數(shù)(RR)。按抗性倍數(shù)高低進行抗性水平分級:敏感(RR≤5.O)、低水平抗性(5.0<RR≤10.0)、中等水平抗性(10.0<RR≤100.0)、高水平抗性(RR>100.0)。
1.2 田間藥效試驗
1.2.1 試驗地概況
試驗地位于新疆維吾爾自治區(qū)沙灣市馬蘭鑫科農(nóng)場,種植的棉花品種為疆優(yōu)棉F015-5,播種時間為2022年4月19日。田間地勢平坦,土壤肥力較高,灌溉條件好。
1.2.2 試驗設計
共設6個藥劑處理:20%氟啶蟲酰胺懸浮劑(江蘇克勝集團有限公司)20 mL(每667 m2的制劑用量,下同)、50 g/L雙丙環(huán)蟲酯可分散液劑(德國巴斯夫公司)15 mL、25%噻蟲嗪水分散粒劑[先正達(中國)有限公司]8 g、50%氟啶蟲胺腈水分散粒劑(科迪華農(nóng)業(yè)科技有限公司)8 g、25%吡蚜酮懸浮劑(江蘇克勝集團有限公司)30 mL、80億孢子/g金龜子綠僵菌CQMa421可分散油懸浮劑(重慶聚立信生物科技有限公司)90 mL。2022年7月8日使用3WPF-4000自走式噴桿噴霧機施藥。除藥劑處理外,另設1個噴施清水的對照。每處理3次重復,小區(qū)面積667 m2,隨機區(qū)組排列。
1.2.3 調(diào)查方法
在每小區(qū)5點取樣,每點固定10株有蚜株,每株固定上部1片葉,調(diào)查葉上蚜蟲頭數(shù)。在施藥當日藥前和施藥后第3天、第7天、第14天各調(diào)查1次,計算蟲口減退率和防治效果。
防治效果(%)=[(處理區(qū)蟲口減退率-對照區(qū)蟲口減退率)/(1-對照區(qū)蟲口減退率)]×100
2 結(jié)果與分析
2.1 室內(nèi)抗藥性
抗性監(jiān)測結(jié)果如表1所示,沙灣棉蚜品系對擬除蟲菊酯類藥劑溴氰菊酯、新煙堿類藥劑吡蟲啉的LC50值分別>5,000 mg/L、>170 mg/L,與敏感品系的LC50值相比,抗性倍數(shù)分別>4,500倍、>3,500倍,均屬于高水平抗性。2021、2022年沙灣棉蚜品系對氨基甲酸酯類藥劑丁硫克百威的LC50值分別為24.9、61.6 mg/L,抗性倍數(shù)分別為96、237倍,兩年間抗性增長明顯,從中等水平上升為高水平;對氟啶蟲胺腈的LC50值分別為12.1、18.9 mg/L,抗性倍數(shù)分別為17、27倍,抗性有緩慢增加趨勢,均處于中等抗性;對氟啶蟲酰胺的LC50值分別為7.7、14.9 mg/L,抗性倍數(shù)分別為7.8、15倍,抗性已從低水平升至中等水平。
2.2 田間藥效
田間試驗結(jié)果如表2所示:藥后3 d,氟啶蟲酰胺、雙丙環(huán)蟲酯速效性表現(xiàn)較好。防治效果分別為83.4%、86.0%,兩者間差異不顯著;其他藥劑防效在60.0%~72.0%,顯著低于前兩者。藥后7 d,氟啶蟲酰胺、雙丙環(huán)蟲酯的防效繼續(xù)上升,分別為96.0%、93.1%,兩者間差異不顯著:吡蚜酮防治效果也升至80%以上,但與前兩者差異顯著;金龜子綠僵菌防效已出現(xiàn)下降,變?yōu)?5.4%,為各藥劑中最低。藥后14 d,氟啶蟲酰胺、雙丙環(huán)蟲酯防效雖略有下降。但仍在92%以上,顯著高于其他藥劑,表現(xiàn)出較好的持效性;吡蚜酮防效略降至78.5%;而氟啶蟲胺腈、噻蟲嗪、金龜子綠僵菌防效均降至70%以下,持效性相對較差。
3 討論
對新疆棉區(qū)棉蚜多年的藥劑防治中,由于殺蟲劑的不合理使用,棉蚜對殺蟲劑抗性上升較快,防治難度增大。本研究所測沙灣田間棉蚜種群對溴氰菊酯、吡蟲啉均產(chǎn)生了高水平抗性,對丁硫克百威產(chǎn)生了中等至高水平抗性,對氟啶蟲胺腈產(chǎn)生了中等水平抗性,對氟啶蟲酰胺產(chǎn)生了低至中等水平抗性。這一結(jié)果有助于分析近兩年新疆多地反映吡蟲啉、氟啶蟲胺腈等多種殺蟲劑對棉蚜防效下降的原因。
吡蟲啉、噻蟲嗪等新煙堿類殺蟲劑因?qū)γ扪恋却涛院οx有特效,一直被廣泛用于棉田棉蚜的防治,常在一個生產(chǎn)季內(nèi)連續(xù)多次使用。本次田間試驗結(jié)果表明,噻蟲嗪對沙灣棉田棉蚜的終防效已低于65%,已不適合繼續(xù)用于棉蚜防治。
氟啶蟲胺腈屬于砜亞胺類殺蟲劑,是由美國陶氏益農(nóng)公司(現(xiàn)科迪華)開發(fā)的一種煙堿乙酰膽堿受體激動劑,作用于昆蟲的神經(jīng)系統(tǒng),被國際殺蟲劑抗性行動委員會認定為唯一的Group 4C類全新有效成分。趙冰梅等發(fā)現(xiàn)藥后3、7 d對田間棉蚜的防效在90%以上,藥后14 d在80%以上。但經(jīng)過在新疆棉區(qū)10年以上的推廣使用,其對棉蚜的防效有所下降,本研究發(fā)現(xiàn),該藥施用后3~14 d,對棉蚜的防效均不到80%,室內(nèi)監(jiān)測結(jié)果表明,棉蚜對其的抗性倍數(shù)從2021年的17倍增至2022年的27倍,需引起新疆各棉區(qū)重視。
氟啶蟲酰胺是由日本石原產(chǎn)業(yè)公司研發(fā)的一種吡啶酰胺類昆蟲生長調(diào)節(jié)劑,作用機制獨特,對蚜蟲具有很好的神經(jīng)毒性和快速拒食活性,與傳統(tǒng)殺蟲劑無交互抗性,被國際殺蟲劑抗性行動委員會認定為Group 29類全新有效成分。2011年氟啶蟲酰胺在我國首獲登記,2018年開始在新疆棉區(qū)推廣用于棉蚜防治。姜偉麗等的田間試驗結(jié)果表明,藥后3 d,氟啶蟲酰胺對新疆庫爾勒、石河子棉蚜種群的防效在80%以上,藥后7 d防效在90%以上,持效性較好。本研究也得出近似結(jié)果:該藥表現(xiàn)出較高的棉蚜防效,持效期也較長,藥后14 d防效仍在90%以上;但需注意的是,棉蚜對其抗性也有所上升,從2021年的低水平(7.8倍)升至2022年的中等水平(15倍)。
雙丙環(huán)蟲酯是巴斯夫公司研發(fā)的新型殺蟲劑,通過干擾昆蟲弦音器功能而使昆蟲快速停止取食,最終導致昆蟲饑餓而亡,被國際殺蟲劑抗性行動委員會認定為Group 9D類第1個成員,2019年在我國首獲登記。雙丙環(huán)蟲酯對新疆棉蚜的防治效果在國內(nèi)還鮮有報道。本研究發(fā)現(xiàn),雙丙環(huán)蟲酯防效較好,持效期較長,藥后14 d防效在90%以上,是防治抗藥性棉蚜較理想的替換藥劑。
金龜子綠僵菌CQMa421是重慶聚立信公司研發(fā)的生物殺蟲劑,受侵染的害蟲活力降低、停止取食而導致死亡。能反復、持續(xù)侵染,在田間造成流行。金龜子綠僵菌對棉蚜的防治在國內(nèi)還鮮有報道,本研究發(fā)現(xiàn),藥后3~14 d對棉蚜的防效均在65%以下,低于供試的大多數(shù)化學殺蟲劑(噻蟲嗪除外),這可能與生物殺蟲劑起效較慢有關,估計需提早使用,今后要進一步開展試驗研究。
棉蚜抗藥性的產(chǎn)生是田間用藥不可避免的結(jié)果。為延緩和治理棉蚜的抗藥性,篩選高效環(huán)保的替代藥劑是較為關鍵的環(huán)節(jié)。本研究結(jié)果為以沙灣為代表的北疆棉區(qū)棉蚜防治提供了一個較為明確的參考。由于該區(qū)域棉蚜種群對新煙堿類、擬除蟲菊酯類、氨基甲酸酯類殺蟲劑均產(chǎn)生了高水平抗性,因此在今后田間防治中應暫停使用上述類型藥劑,建議輪換使用雙丙環(huán)蟲酯、氟啶蟲酰胺等不同作用機理的新型殺蟲劑,以利有效控制棉蚜為害。同時,可協(xié)調(diào)應用印楝素等生物殺蟲劑,以降低化學農(nóng)藥對環(huán)境的不利影響。
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