韭菜田中常用化學(xué)農(nóng)藥對昆蟲病原線蟲存活及感染力的影響

趙國玉，郭文秀，顏 珣，劉玉升，陳鏡華，韓日疇*

(1.山東農(nóng)業(yè)大學(xué)，山東泰安 271017;2.廣東省昆蟲研究所，廣州 510260;3.中山大學(xué)，廣州 510275)

韭菜Allium tuberosum Rottle ex Spreng是百合科蔥屬Allium 中以嫩葉和柔嫩花莖為主要產(chǎn)品的多年生宿根草本植物，經(jīng)濟價值高。近年來，隨著農(nóng)村產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，韭菜的栽培面積尤其是保護地中的栽培面積迅速擴大，其播種面積約占常年菜田面積的5%，在蔬菜周年供應(yīng)中占重要地位。韭菜根蛆簡稱韭蛆，是遲眼蕈蚊Bradysia odoriphaga Yang et Zhang 的幼蟲，一直是影響韭菜生產(chǎn)的重要害蟲(孫瑞紅等，2004)。韭蛆分布地域廣泛，在中國北方年發(fā)生4～6 代，以春秋危害最為嚴(yán)重。其卵孵化成幼蟲潛伏入韭菜莖和根內(nèi)，蛀食假莖和鱗莖，造成植株葉片失綠、枯黃萎蔫，甚至發(fā)生莖基部腐爛，引起整墩韭菜死亡，產(chǎn)量損失可達(dá)60%以上(馮惠琴和鄭方強，1987)。

目前韭菜生產(chǎn)中主要采用化學(xué)農(nóng)藥辛硫磷、毒死蜱來防治韭蛆(劉善勇，2005;卿貴華，2008)，但由于韭蛆棲息部位和危害場所隱蔽，加之世代重疊發(fā)生嚴(yán)重，一般的化學(xué)農(nóng)藥很難達(dá)到理想的防治效果(楊秀芬等，2004)。實際生產(chǎn)中，生產(chǎn)者為了達(dá)到良好的防治效果，大量頻繁使用農(nóng)藥，不僅使韭蛆產(chǎn)生很強的抗藥性(王學(xué)利，1995;安連菊等，2012)，同時造成產(chǎn)品和環(huán)境的污染(朱九生等，2001;孫鑫貴等，2003;方志波和叢健，2006)。如何安全持續(xù)有效的控制該蟲危害，已經(jīng)成為韭菜生產(chǎn)中亟需解決的問題。昆蟲病原斯氏線蟲屬Steinernema和異小桿線蟲屬Heterorhabditis 線蟲是目前國際上新型的生物殺蟲劑，這類線蟲對寄主具主動搜尋能力，對多種土棲性及鉆蛀性害蟲具有較好的防治效果(Grewal et al.，2005;Georgis et al.，2006;Yan et al.，2012)。已有研究表明，應(yīng)用昆蟲病原線蟲H.indica LN2(孫瑞紅等，2004)、H.bacteriophora H06(孫瑞紅和李愛華，2007)、S.feltiae PS4(楊秀芬等，2004)可有效持續(xù)控制韭蛆的發(fā)生數(shù)量，取得一定的防治效果。

雖然應(yīng)用昆蟲病原線蟲后，韭菜生產(chǎn)中殺蟲劑的使用量明顯減少，但不少農(nóng)戶仍同時使用殺蟲劑、殺菌劑防治韭蛆成蟲、灰霉病等，這些化學(xué)農(nóng)藥可能會影響施用于韭菜田中的線蟲。據(jù)報道，一些昆蟲病原線蟲種或品系與多種化學(xué)農(nóng)藥有較好的兼容性(Hara and Kaya，1983;Rovesti et al.，1988;Rovesti and Deseo，1990;Zimmerman and Cranshaw，1990;Zhang et al.，1994;Yan et al.，2012)，且與部分化學(xué)農(nóng)藥混用具有相加或增效 作 用(Koppenh?fer and Kaya，1998;Koppenh?fer et al.，2002;張中潤等，2005;孫瑞紅和李愛華，2007)，但仍有一些化學(xué)農(nóng)藥對昆蟲病原線蟲的存活或感染力存在不利影響(Rovesti et al.，1988;Rovesti and Deseo，1990;Zimmerman and Cranshaw，1990;Zhang et al.，1994;張中潤等，2005)。

由于同一化學(xué)農(nóng)藥對不同種或品系的昆蟲病原線蟲的影響可能不同，我們測定了目前韭菜種植中常用的8種化學(xué)農(nóng)藥對2種昆蟲病原線蟲H.bacteriophora H06和H.indica LN2 存活及感染力的影響，以及農(nóng)藥與昆蟲病原線蟲施用間隔時間對線蟲感染力的影響，為昆蟲病原線蟲在韭菜中更持續(xù)有效的防治韭蛆提供參考。

1 材料與方法

1.1 生物材料

(1)供試線蟲:H.bacteriophora H06、H.indica LN2 的感染期線蟲(IJs，Infective juveniles)，由廣東省昆蟲研究所以人工固體培養(yǎng)基培養(yǎng)獲得(韓日疇，1995)，以淺水層方法貯存于10±1℃條件下，貯存期不超過15 d，使用前檢查線蟲存活率，確保存活率大于90%。

(2)測試?yán)ハx:黃粉蟲Tenebrio molitor L.9～11 齡幼蟲，于山東泰安市場購買，置于25±1℃下飼養(yǎng)觀察2 d，未發(fā)現(xiàn)異常的種群用于試驗。

1.2 供試藥劑

所有殺蟲劑均為韭菜生產(chǎn)中常用化學(xué)農(nóng)藥，購買于山東泰安市場，詳見表1。

1.3 化學(xué)農(nóng)藥對線蟲存活的影響

供試藥劑設(shè)2個濃度:RC(田間推薦使用濃度，recommended concentration，RC)和HC(高于田間推薦使用濃度1 倍的濃度)，將線蟲懸浮液加入?yún)⒃囁巹?，配成所需的藥劑濃度。線蟲的濃度為1000 IJs/mL(Yan et al.，2012)。搖勻線蟲和藥劑混合液，將10 ml 線蟲和藥劑混合液移入培養(yǎng)皿(直徑9 cm)中，每個處理設(shè)3個重復(fù)，以清水線蟲懸浮液作為對照。在25±1℃的黑暗條件下放置24 h 后，每個重復(fù)隨機取0.1 mL 檢查100 條線蟲的存活情況，用探針觸碰后無反應(yīng)的線蟲則被認(rèn)為死亡。若有存活線蟲，則繼續(xù)測定該藥劑對線蟲感染力的影響(張中潤等，2005)。

表1 供試藥劑Table 1 Insecticides used in the study

1.4 化學(xué)農(nóng)藥對線蟲感染力的影響

在培養(yǎng)皿中測定化學(xué)農(nóng)藥對線蟲感染力的影響(張中潤等，2005;Yan et al.，2012)。搖勻1.3 試驗中藥劑和線蟲混合液或清水對照線蟲懸浮液，在墊有2 層中速定性濾紙(新華牌)的滅菌培養(yǎng)皿(直徑9 cm)中均勻滴入含有250 條活線蟲的懸浮液，同時滴加相同濃度的農(nóng)藥稀釋液，使每個培養(yǎng)皿中共有1.5 mL 液體，然后挑入10 條健康黃粉蟲幼蟲，用封口膜封好，做好標(biāo)記后置于25±1℃的黑暗條件下處理72 h。每隔12 h 觀察并記錄各處理黃粉蟲幼蟲的死亡數(shù)量，線蟲處理的死蟲取出置于墊有一層濾紙的滅菌培養(yǎng)皿中，3 天后在顯微鏡下解剖，觀察死蟲體內(nèi)是否存在線蟲，記錄被線蟲侵染的黃粉蟲幼蟲死亡數(shù)量。每個處理3個重復(fù)。以未經(jīng)農(nóng)藥處理的線蟲、未加線蟲的不同濃度的農(nóng)藥處理黃粉蟲作為對照，同時以清水處理的黃粉蟲作為陰性對照。若化學(xué)農(nóng)藥對線蟲的感染力有顯著影響，則繼續(xù)測定該化學(xué)農(nóng)藥在土壤介質(zhì)中對線蟲感染力的影響。

1.5 農(nóng)藥與昆蟲病原線蟲施用間隔時間對線蟲感染力的影響

將1.4 實驗中篩選出的化學(xué)農(nóng)藥配制成HC，RC 濃度溶液，將高壓滅菌(121℃，30 min)的土壤按照50 g/瓶(土壤高度3 cm)分裝到牙簽盒(直徑4.3 cm、高7 cm)中，使每牙簽盒中的化學(xué)農(nóng)藥量與HC、RC 相一致，土壤濕度為18%。將牙簽盒密封，只留盒頂一孔(直徑2 mm)，于25±1℃的黑暗條件下處理0、5、10、15、20 d后，分別滴加濃度為100 IJs/ml 的兩種線蟲溶液各1 mL，然后搖動牙簽瓶，使線蟲與土壤混勻，密封后放置于25±1℃的黑暗條件下處理24 h 后，于每個牙簽盒中放置5 條黃粉蟲，置于25±1℃的黑暗條件下。72 h 內(nèi)檢查黃粉蟲的存活情況，每隔12 h 檢查一次，將死亡黃粉蟲置于墊有一層濾紙的滅菌培養(yǎng)皿中孵育3 天后解剖，觀察死亡蟲體內(nèi)是否有線蟲存在，記錄線蟲致死的黃粉蟲數(shù)。每個處理3個重復(fù)，以未加農(nóng)藥的線蟲、未加線蟲的不同濃度的農(nóng)藥處理黃粉蟲作為對照，同時以清水處理的黃粉蟲作為陰性對照。

1.6 統(tǒng)計分析

統(tǒng)計分析使用SPSS 軟件(版本為SPSS16.0 for Windows)進行。所有試驗均重復(fù)一次，經(jīng)Paired sample t-tests 檢驗無顯著性差異(P＞0.05)后將兩次實驗數(shù)據(jù)合并分析。線蟲與黃粉蟲死亡率按照Abbott(1925)公式進行校正，計算其校正死亡率，百分?jǐn)?shù)值均經(jīng)反正弦arcsin(Χ1/2)轉(zhuǎn)換后進行方差分析，多重比較采用Tukey 檢驗各處理之間的差異顯著性，顯著水平P＜0.05;兩組數(shù)據(jù)比較采用Paired sample t-tests進行差異顯著性比較，顯著水平P＜0.05。

2 結(jié)果與分析

2.1 化學(xué)農(nóng)藥對線蟲存活的影響

不同化學(xué)農(nóng)藥處理24 h 后對H.bacteriophora H06和H.indica LN2 兩種線蟲的影響不同(圖1)。高毒農(nóng)藥敵敵畏在HC、RC 兩種濃度條件下對H.bacteriophora H06 合H.indica LN2 的致死作用明顯，兩種線蟲死亡率均在98%以上。除阿維菌素對H.bacteriophora H06 的致死率在7%外，其它農(nóng)藥(辛硫磷、毒死蜱、高效氯氰菊酯、三唑酮、菌核凈、多菌靈)對H.bacteriophora H06 的存活影響較小，死亡率均在3%以下。除菌核凈外，所有藥劑在HC 濃度下對H.indica LN2 的致死率均在20%以上，在RC 濃度下，除菌核凈對H.indica LN2 線蟲的致死率在7%，敵敵畏在99%外，其他藥劑對H.indica LN2 線蟲的致死率均在10%～20%之間。

化學(xué)農(nóng)藥濃度的高低對H.bacteriophora H06 的影響不大，但對H.indica LN2 的影響較大，除敵敵畏和三唑酮外，H.indica LN2 在其他藥劑高濃度處理后的死亡率均顯均著高于在低濃度處理后的死亡率(t≥5.024;df=5，20;P≤0.003)。

2.2 化學(xué)農(nóng)藥對線蟲感染力的影響

化學(xué)農(nóng)藥處理后線蟲對黃粉蟲作用72 h 后黃粉蟲的校正死亡率見圖2。在HC和RC 濃度下，三唑酮、菌核凈、多菌靈及高效氯氰菊酯對H.bacteriophora H06 的感染力無顯著影響，其他殺蟲藥劑顯著影響H.bacteriophora H06 的感染力(HC 濃度下:F=71.828;df=7，40;P＜0.001;RC 濃度下:F=99.597;df=7，40;P＜0.001)。在HC和RC 濃度下，除三唑酮、菌核凈、多菌靈和高效氯氰菊酯對H.indica LN2 的感染力無顯著影響外，其他殺蟲藥劑對H.indica LN2的感染力均有顯著影響(HC 濃度下:F=115.317;df=7，40;P＜0.001;RC 濃度下:F=135.697;df=7，40;P＜0.001)。

2.3 農(nóng)藥與昆蟲病原線蟲施用間隔時間對線蟲感染力的影響

圖2 化學(xué)農(nóng)藥處理后昆蟲病原線蟲Heterorhabditis bacteriophora H06和H.indica LN2 對黃粉蟲作用72 h 后的校正致死率(平均值+標(biāo)準(zhǔn)誤%)。Fig.2 Corrected mortality(Mean+SE%)of Tenebrio molitor L.72 h after infected by Heterorhabditis bacteriophora H06 and H.indica LN2 exposed to different insecticides at two RC(recommended concentration)and HC(2-time of recommended concentration)for 24 h.

施用化學(xué)農(nóng)藥不同時間(0、5、10、15、20 d)后線蟲對黃粉蟲作用72 h 后黃粉蟲的校正死亡率圖3。辛硫磷和毒死蜱在RC 濃度下施用到土壤中10 d 后對H.bacteriophora H06和H.indica LN2 的感染力不產(chǎn)生影響(F=9.760 或11.506;df=4，25;P＜0.001);毒死蜱在HC 濃度下施用到土壤中15 d 后對H.bacteriophora H06 的感染力不產(chǎn)生影響(F=29.388;df=4，25;P＜0.001);辛硫磷在HC 濃度下、阿維菌素和敵敵畏在RC 濃度下施用到土壤中20 d 后對H.bacteriophora H06(F=6.882，df=4，25，P=0.001)和H.indica LN2(F=9.327，df=4，25，P＜0.001)線蟲的感染力不產(chǎn)生影響;毒死蜱在HC 濃度下施用到土壤中20 d后對H.indica LN2 線蟲的感染力不產(chǎn)生影響(F=9.327，df=4，25，P＜0.001)。

3 結(jié)論與討論

由于昆蟲病原線蟲無法完全取代化學(xué)農(nóng)藥控制韭菜田中所有病蟲害的發(fā)生，施用化學(xué)農(nóng)藥仍是農(nóng)戶的選擇之一。為了更有效地發(fā)揮線蟲的作用，有必要測定田間施用的化學(xué)農(nóng)藥對昆蟲病原線蟲存活和感染力的影響。在韭菜田中施用的部分昆蟲病原線蟲會隨著寄主的存在繼續(xù)繁殖，對韭蛆具有持續(xù)的控制作用。昆蟲病原線蟲能否成功在韭菜田中持續(xù)生存，除了氣候因子和環(huán)境生物因子的影響外，還取決于其與田間施用的化學(xué)農(nóng)藥的兼容性。本文研究了韭菜田中常用化學(xué)農(nóng)藥與H.bacteriophora H06和H.indica LN2 兩種線蟲在濾紙和土壤介質(zhì)中的兼容性，為韭菜生產(chǎn)中化學(xué)農(nóng)藥及昆蟲病原線蟲的共同使用提供參考。

圖3 施用化學(xué)農(nóng)藥不同時間(0、5、10、15、20 d)后Heterorhabditis bacteriophora H06(Hb)和H.indica LN2(Hi)對黃粉蟲作用72 h 后的校正致死率(平均值+標(biāo)準(zhǔn)誤%)。Fig.3 Corrected mortality(Mean+SE%)of Tenebrio molitor L.72h after infected by Heterorhabditis bacteriophora H06(Hb)and H.indica LN2(Hi)after different interval(0，5，10，15，20 day)of insecticide application.RC，recommended concentration;HC，2-time of recommended concentration.

實驗測定結(jié)果顯示，殺蟲劑高效氯氰菊酯及殺菌類藥劑三唑酮、菌核凈、多菌靈對H.bacteriophora H06 線蟲的存活無顯著影響(≤2.01%)，對H.indica LN2 線蟲存活的影響較小(≤14%)，對兩種線蟲的感染力均無顯著影響(與對照無顯著差異)，這與張中潤等(2005)對以上四種藥劑與斯氏線蟲S.longicaudum X-7 兼容性的測定結(jié)果一致。有研究報道，辛硫磷和毒死蜱在田間推薦使用濃度下對H.bacteriophora H06線蟲(孫瑞紅和李愛華，2007)、H.indica LN2 線蟲(孫瑞紅等，2004;王玉東等，2012)的存活無顯著影響;在本研究中，辛硫磷、毒死蜱雖然對H.bacteriophora H06 線蟲的存活無顯著影響，但對H.indica LN2 線蟲具有一定的致死作用(≥20%)，且在測定的兩種濃度下嚴(yán)重影響H.bacteriophora H06和H.indica LN2 兩種線蟲的感染力。這可能與測定方法、參試藥劑的劑型及實驗設(shè)計等因素有關(guān)(Koppenh?fer and Grewal，2005;Negrisoli et al.，2010)。阿維菌素具有一定的殺線蟲活性，它對兩種線蟲的存活及感染力的影響與辛硫磷及毒死蜱一致。Yan et al.(2012)研究顯示，阿維菌素和辛硫磷在田間推薦使用濃度及稀釋濃度下對S.carpocapsae All 的存活沒有影響，但均顯著影響S.carpocapsae All 的感染力，這與本研究的結(jié)果相似。敵敵畏屬于高毒有機磷類殺蟲劑，對H.bacteriophora H06和H.indica LN2 兩種線蟲均具有明顯的致死作用。

盡管昆蟲病原線蟲與某些化學(xué)農(nóng)藥之間難以兼容，但可以通過合適的間隔時間避開這種不兼容(Grewal et al.，1998)，以達(dá)到有效應(yīng)用昆蟲病原線蟲防治目標(biāo)害蟲的目的。間隔時間的長短則取決于化學(xué)農(nóng)藥的持效性以及應(yīng)用環(huán)境，一般施用化學(xué)農(nóng)藥1-2 周后即可施用昆蟲病原線蟲(Koppenh?fer and Grewal，2005)。本研究結(jié)果表明，在田間推薦使用濃度下，辛硫磷、毒死蜱施用10 d 后即可噴施昆蟲病原線蟲，阿維菌素及敵敵畏則需在施用20 d 后方可噴施昆蟲病原線蟲。本研究是在25℃黑暗條件下測定無菌土壤介質(zhì)中化學(xué)農(nóng)藥施用時間對線蟲感染力的影響，這種條件下化學(xué)農(nóng)藥降解速度可能較自然環(huán)境中慢，因此在自然環(huán)境中所需要的間隔時間可能會更短，但保證足夠的間隔時間可以確保線蟲的活力不受化學(xué)農(nóng)藥的影響。

研究發(fā)現(xiàn)，H.bacteriophora H06 比H.indica LN2 具有更強的耐藥能力。盡管H.bacteriophora H06 線蟲對韭蛆的毒力不及H.indica LN2 線蟲(Sun，2004)，但H.bacteriophora H06 比H.indica LN2 線蟲及其它異小桿屬線蟲更易于人工培養(yǎng)和貯存(Shapiro-Ilan et al.，2012)，因此更具應(yīng)用潛力。通過篩選可與H.bacteriophora H06 線蟲混用的增效劑，共同應(yīng)用于韭蛆的防治，將有利于提高防治效果，降低線蟲使用量進而降低應(yīng)用成本，同時保持生物制劑對人、畜、天敵昆蟲和環(huán)境的安全性(Kaya and Gaugler，1993;董國偉，2001)，以實現(xiàn)H.bacteriophora H06 線蟲對韭蛆更經(jīng)濟有效的防治。

本研究表明，殺蟲劑高效氯氰菊酯及殺菌類藥劑三唑酮、菌核凈、多菌靈可與H.bacteriophora H06、H.indica LN2 線蟲混合使用，辛硫磷、毒死蜱、阿維菌素、敵敵畏不能與這兩種線蟲混合使用，但可在藥劑施用一定時間后應(yīng)用線蟲。后續(xù)仍需在H.bacteriophora H06和H.indica LN2 防治韭蛆化學(xué)增效劑的篩選、線蟲與線蟲混用防治韭蛆以及線蟲防治韭蛆可持續(xù)性方面繼續(xù)開展相關(guān)研究。

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