3種殺蟲劑對中稻田白背飛虱及捕食性天敵群落的影響

黃　凱,　繆　勇*,　高希武,　胡本進, 徐麗娜,　李　輝,　李賓賓

(1. 安徽農業(yè)大學植物保護學院, 合肥　230036; 2. 中國農業(yè)大學植物保護學院, 北京　100193; 3. 安徽省農業(yè)科學院植物保護與農產品質量安全研究所, 合肥　230031)

?

3種殺蟲劑對中稻田白背飛虱及捕食性天敵群落的影響

黃凱1,繆勇1*,高希武2,胡本進3, 徐麗娜3,李輝1,李賓賓1

(1. 安徽農業(yè)大學植物保護學院, 合肥230036; 2. 中國農業(yè)大學植物保護學院, 北京100193; 3. 安徽省農業(yè)科學院植物保護與農產品質量安全研究所, 合肥230031)

采用室內毒力測定、田間試驗和系統(tǒng)調查方法研究了3種殺蟲劑對中稻田白背飛虱及捕食性天敵群落的影響,旨在提高水稻白背飛虱的化學防治效率,減少農藥對環(huán)境的污染,保護天敵對害蟲的自然控制作用,為水稻白背飛虱的綜合治理提供依據。研究結果表明,阿維菌素、吡蚜酮和毒死蜱3種殺蟲劑對白背飛虱3齡若蟲均有較高的室內毒力,LC50分別為0.339 1、0.896 0和4.714 7mg/L,說明安徽省桐城市白背飛虱種群對這3種藥劑尚未產生較高的抗藥性。阿維菌素對白背飛虱的田間防治效果較差,毒死蜱藥后3d即達到較好的防治效果，但持效期較短。吡蚜酮對白背飛虱有很好的防治效果,藥后7d和14d的防效分別達到90.94%和89.94%,且對捕食性天敵群落影響較小,有助于保護和加強天敵的自然控制作用,是防治中稻田白背飛虱較理想的藥劑。

中稻;白背飛虱;捕食性天敵;殺蟲劑

白背飛虱 (Sogatella furciferaHorváth)(white-backedplanthopper,WBPH)是為害我國水稻的主要害蟲之一[12]。近年來,隨著雜交水稻大面積推廣和耕作制度的改變,白背飛虱的種群數量急劇上升,嚴重發(fā)生的頻次明顯增加,成為水稻生長中前期害蟲的主要優(yōu)勢種群[35]。白背飛虱不僅直接取食為害水稻,還能傳播多種水稻病毒病,造成病害流行。2001 年在我國廣東首次發(fā)現的南方水稻黑條矮縮病毒(Southern rice black-streaked dwarf virus,SRBSDV),白背飛虱是其主要傳毒介體,且一旦獲毒可終身帶毒,其若蟲和成蟲均可傳毒[67]。白背飛虱的自然天敵資源豐富,我國稻區(qū)稻田有1 303種天敵,其中節(jié)肢動物1 187種,占91.10%,捕食性天敵達820種,占62.93%,以蜘蛛目、鞘翅目和半翅目為主[8]。捕食性天敵是白背飛虱的重要控制因子,與獵物的種群數量有著密切的跟隨關系,能有效地控制白背飛虱的危害[910]。利用天敵來控制稻田中飛虱的數量,從而降低飛虱的危害是安全有效和可持續(xù)的害蟲控制策略,也是害蟲管理發(fā)展的方向。

由于化學農藥的快速和高效,化學藥劑防治是目前以及今后相當長時期內防治白背飛虱的主要措施之一。但是長期大量使用化學藥劑,導致白背飛虱對一些常規(guī)的藥劑已經產生了明顯的抗藥性[5,1113]。同時化學防治會殺傷一部分天敵,致使害蟲天敵群落遭受破壞,降低農田生物群落的多樣性,導致害蟲再猖獗[1415]。化學農藥不僅直接殺傷天敵,而且可能使殘存?zhèn)€體的功能減弱甚至喪失[16]。農藥的施用破壞了稻田中自然的物種結構規(guī)律,從而影響捕食性天敵的物種數量和結構[17]。在害蟲綜合治理中充分發(fā)揮農藥與天敵的聯(lián)合作用是重要的發(fā)展方向之一,實行藥劑防治時應注意保護利用天敵的自然控制作用。鑒于此,本文選取了阿維菌素(abamectin)、吡蚜酮(pymetrozine)和毒死蜱(chlorpyrifos)3種在生產上常用的藥劑,在室內測定了白背飛虱對這3種殺蟲劑的敏感性,并通過田間試驗研究了其對中稻田白背飛虱的防治效果及對捕食性天敵群落的影響,旨在為中稻田白背飛虱科學有效的綜合治理提供依據。

1　材料與方法

1.1供試藥劑

室內毒力測定藥劑:95%毒死蜱原藥,浙江新農化工股份有限公司生產;95%吡蚜酮原藥,安徽華星化工股份有限公司生產;95%阿維菌素原藥,江蘇長青農化股份有限公司生產。

田間試驗藥劑:40%毒死蜱乳油,浙江東風化工有限公司生產;50%吡蚜酮可濕性粉劑,江蘇安邦電化有限公司生產;1.8%阿維菌素乳油,河北威遠生物化工股份有限公司生產。

1.2供試蟲源

室內毒力測定的白背飛虱采自安徽省桐城市水稻田,在養(yǎng)蟲室內用水稻飼養(yǎng),飼養(yǎng)溫度為(27±1)℃,相對濕度為80%,光周期為L∥D=16h∥8h。挑選生理標準一致的3齡若蟲供試。

1.3試驗方法

1.3.1室內毒力測定方法

將毒死蜱與阿維菌素原藥用丙酮、吡蚜酮原藥用N,N-二甲基甲酰胺配制成高濃度母液,分別用1‰吐溫-80水溶液將各藥劑按等比數列稀釋成系列濃度,進行毒死蜱、吡蚜酮、阿維菌素對白背飛虱毒力的預備試驗,在此基礎上,確定各藥劑試驗濃度范圍,各藥劑按有效成分含量分別設5個濃度處理,以不含藥劑(含相同含量溶劑)的水溶液作對照。各藥劑具體有效成分濃度為:阿維菌素(2、1、0.5、0.25、0.125mg/L)、吡蚜酮(4、2、1、0.5、0.25mg/L)、毒死蜱(20、10、5、2.5、1.25mg/L)。試驗采用稻莖浸漬法[18]測定。取健壯一致的分蘗后期至孕穗初期的稻株,洗凈根部,剪成10cm長的帶根稻莖,于陰涼處晾干至表面無水痕,3株一組,分別在不同濃度的藥液中浸30s,取出后晾干,用浸濕的脫脂棉包住根部保濕,外包保鮮膜,置于大試管中,用吸蟲器將白背飛虱3齡若蟲移入試管中,每試管15頭,管口用紗布罩住。每處理設4次重復。接蟲后將大試管置于溫度為(27±1)℃,相對濕度為80%、光周期為L∥D=16h∥8h的培養(yǎng)箱中飼養(yǎng)。藥后48h檢查白背飛虱死亡情況,記錄活蟲數、死蟲數;死亡標準為:以毛筆尖輕觸蟲體,無任何反應者為死亡。

1.3.2田間試驗方法

田間試驗在安徽省桐城市金神鎮(zhèn)水稻田進行。試驗田土壤為沙質壤土,地勢平坦,能排能灌,光照充足,肥力中等一致,水肥管理按常規(guī)大田生產進行。試驗田面積為0.1hm2,水稻品種為‘新兩優(yōu)6號’,2014年5月9日播種,5月31日移栽。試驗設1.8%阿維菌素乳油(4.86g/hm2)、50%吡蚜酮可濕性粉劑 (90g/hm2)、40%毒死蜱乳油(600g/hm2)和空白對照(清水處理)4個處理,每處理3次重復,每重復1個小區(qū)(50m2),共計12個小區(qū),小區(qū)完全隨機排列。

施藥于2014年7月29日進行,施藥時間為16:00-18:00,天氣晴朗,氣溫在25～29℃,無風,藥后24h無降雨,試驗期間無影響試驗結果的氣候條件。使用天農TN-16型噴霧器(泰州市蘇農藥械有限公司生產)將藥液均勻噴灑在水稻葉面及莖稈處,施藥量為750kg/hm2。施藥時清水對照的小區(qū)先行,換處理藥劑時對噴霧器進行反復清洗。

調查于施藥前及施藥后1、3、7、14d進行,采用平行跳躍法每小區(qū)調查20叢水稻,每處理共調查60叢水稻。調查時用內徑為20cm的白瓷盆在稻樁基部拍查,記錄各種害蟲及天敵的數量。

1.4數據分析方法

室內毒力測定按以下公式計算各濃度處理試蟲的死亡率和校正死亡率:

校正死亡率(%)=

田間試驗按以下公式計算各藥劑處理區(qū)的蟲口減退率和防治效果:

蟲口減退率(%)=

防治效果(%)=

捕食性天敵群落特征指數取豐富度(S)、均勻度(E)和多樣性(H′)3個指標。群落豐富度以物種數(S)表示。群落多樣性采用Shannon-Wiener多樣性指數公式計算:

式中,S為物種數;Pi為第i物種個體數占群落總個體數的比例(i=1,2,3,…S)。群落均勻度采用Pielou均勻度指數公式計算:

式中,E為均勻度指標;H′為Shannon-Wiener多樣性指數;S為物種數;Pi為第i物種的個體數占群落物種總個體數的比例。

不同藥劑處理間防治效果、群落特征指數和益害比的差異顯著性測驗采用Duncan’s新復極差法(DNMRT法)。試驗數據的處理使用Excel2003軟件和DPS數據處理系統(tǒng)進行。

2　結果與分析

2.13種藥劑對白背飛虱的敏感性測定

室內毒力測定結果見表1。由表1可見,3種供試藥劑中阿維菌素對白背飛虱的毒力最高,其次是吡蚜酮,毒死蜱最低。根據3種藥劑對白背飛虱的室內毒力回歸直線,以LC50的95%置信限不重疊作為判斷不同殺蟲劑間毒力有顯著差異的標準[1920],白背飛虱3齡若蟲對3種殺蟲劑的敏感性大小順序為阿維菌素>吡蚜酮>毒死蜱。

表1　3種殺蟲劑對白背飛虱的室內毒力測定1)

1)**表示達到1%顯著水平。**indicatedsignificantdifferenceat1%level.

2.23種藥劑處理對中稻田白背飛虱的田間防治效果

3種藥劑對白背飛虱的田間防效見表2。1.8%阿維菌素乳油施藥后1、3d的防治效果分別為63.22%和59.52%,此后防治效果逐漸降低,持效性較差。50%吡蚜酮可濕性粉劑施藥后1、3d的防治效果與1.8%阿維菌素乳油無顯著差異,但藥后7、14d的防治效果分別達90.94%和89.94%,顯著高于其他藥劑處理,持效性較好。40%毒死蜱乳油施藥后1、3d的防治效果分別為76.78%和89.52%,極顯著地高于1.8%阿維菌素乳油和50%吡蚜酮可濕性粉劑處理,但藥后7、14d的防治效果快速下降,顯著低于50%吡蚜酮可濕性粉劑的防治效果。

表2　3種殺蟲劑處理對中稻田白背飛虱的田間防治效果1)

1) 表中數據為平均值±標準差。同列數據后具有不同小寫字母表示在0.05水平有顯著差異,不同大寫字母表示0.01水平有顯著差異(DNMRT法)。下同。

Datainthetablearemean±SD.Differentsmalllettersinthesamecolumnindicatesignificantdifferenceat0.05level,anddifferentcapitallettersindicatesignificantdifferenceat0.01level.Thesamebelow.

2.33種藥劑處理對中稻田捕食性天敵群落的影響

2.3.13種藥劑處理對中稻田捕食性天敵群落主要特征指數的影響

田間調查共記錄捕食性天敵14種,其中蜘蛛9種,捕食性昆蟲5種。主要優(yōu)勢種依次為草間鉆頭蛛[Hylyphantes graminicola (Sundevall)]、八斑鞘腹蛛[Coleosoma octomaculatum (BoesenbergetStrand)]、縱條蠅獅[Marpissa magister (Karsch)]、四點高亮腹蛛[Hypsosinga pygmaea (Sundevall)]、粽管巢蛛(Clubiona japonicolaBoes. etStr.)、黑肩綠盲蝽(Cyrtorhinus lividipennisReuter)和青翅蟻形隱翅蟲(Paederus fuscipesCurtis),其數量占捕食性天敵總數量的89.12%。

試驗結果見表3。與對照處理相比,總體上看,3種藥劑處理后捕食性天敵群落的豐富度均略有下降,40%毒死蜱乳油和50%吡蚜酮可濕性粉劑處理的均勻度明顯下降,而1.8%阿維菌素乳油處理略有提高。群落多樣性是群落豐富度和均勻度的函數,綜合來看,與對照相比,40%毒死蜱乳油和50%吡蚜酮可濕性粉劑處理對中稻田捕食性天敵群落的多樣性略有負面影響,而1.8%阿維菌素乳油處理影響較小。

2.3.23種藥劑處理對中稻田捕食性天敵害蟲益害比的影響

試驗結果見表4。與對照處理相比,總體上看,1.8%阿維菌素乳油處理的中稻田天敵害蟲益害比略有下降;40%毒死蜱乳油處理的天敵害蟲益害比有明顯提高;50%吡蚜酮可濕性粉劑處理則可大幅提高中稻田天敵害蟲益害比,這與吡蚜酮對中稻田主要害蟲白背飛虱防治效果好且對天敵較安全有關。因此,使用吡蚜酮防治中稻田白背飛虱,有助于保護和加強天敵的自然控制作用。

表3　3種藥劑處理對中稻田捕食性天敵群落豐富度(S)、均勻度(E)、多樣性(H′)的影響

續(xù)表3Table3 (Continued)

處理Treatment均勻度(E) Evenness072907300801080508121.8%阿維菌素EC1.8%AbamectinEC(0.76±0.01)aA(0.91±0.00)aA(0.85±0.00)abA(0.82±0.00)aA(0.84±0.00)bA50%吡蚜酮WP50%PymetrozineWP(0.68±0.01)aA(0.75±0.01)bB(0.89±0.01)aA(0.68±0.00)bB(0.62±0.00)cB40%毒死蜱EC40%ChlorpyrifosEC(0.69±0.01)aA(0.67±0.02)cC(0.77±0.05)bA(0.59±0.03)cC(0.59±0.01)dB空白對照CK(0.76±0.06)aA(0.76±0.00)bB(0.81±0.01)abA(0.78±0.01)aA(0.88±0.01)aA處理Treatment多樣性(H') Diversity072907300801080508121.8%阿維菌素EC1.8%AbamectinEC(1.84±0.03)aA(1.89±0.01)aA(1.87±0.00)aA(1.79±0.01)abA(1.94±0.01)bA50%吡蚜酮WP50%PymetrozineWP(1.52±0.04)bB(1.61±0.07)bB(1.99±0.02)aA(1.62±0.02)bAB(1.43±0.01)cB40%毒死蜱EC40%ChlorpyrifosEC(1.58±0.05)bAB(1.31±0.03)cC(1.73±0.15)aA(1.35±0.09)cB(1.20±0.05)dC空白對照CK(1.72±0.10)abAB(1.89±0.06)aA(1.91±0.06)aA(1.87±0.06)aA(2.04±0.01)aA

表4　3種藥劑處理對中稻田捕食性天敵-害蟲益害比的影響

3　結論與討論

研究結果表明,阿維菌素、吡蚜酮和毒死蜱3種藥劑對安徽省桐城市白背飛虱種群均有較高的室內毒力,白背飛虱對這3種藥劑尚未產生明顯的抗藥性。1.8%阿維菌素乳油對白背飛虱的田間防治效果較差,且持效期短;40%毒死蜱乳油對白背飛虱有較好的短期防治效果;50%吡蚜酮可濕性粉劑對白背飛虱的田間防治效果最好,持效期長,且對天敵影響較小,可大幅提高中稻田天敵-害蟲益害比,有助于保護和加強天敵對害蟲的自然控制作用。

本研究采用稻莖浸漬法測定白背飛虱對3種供試藥劑的敏感性,不僅能反映藥劑的觸殺、胃毒活性,還可以反映藥劑的內吸、次生代謝等方面的活性[21]。白背飛虱是遷飛性害蟲,遷飛途中直接或間接地接觸同種藥劑就可能會導致對其敏感性的下降;另一方面,在大田中白背飛虱往往與稻縱卷葉螟等同時發(fā)生,在使用化學藥劑防治稻縱卷葉螟等害蟲的同時也可能影響白背飛虱對某些藥劑的敏感性,這在一定程度上使得白背飛虱有可能對常規(guī)殺蟲劑產生抗藥性。某一地區(qū)白背飛虱對殺蟲劑的敏感度差異,與蟲源地殺蟲劑的施用也密切相關。因此,跟蹤了解蟲源地的殺蟲劑施用資料,同時定期(每年或間隔2～3年)開展敏感度測定十分必要。密切監(jiān)測本地白背飛虱抗性的動態(tài),有助于準確選擇有效的殺蟲劑種類、增加水稻種植效益和保護生態(tài)環(huán)境[20]。本研究的測定結果與李文紅等[21]、王彥華等[22]、李淑勇等[23]對各地白背飛虱種群的測定結果差異不大。

在害蟲綜合治理中,化學防治和生物防治是兩個方面的重要措施。充分發(fā)揮兩者的聯(lián)合作用是害蟲綜合治理的重要發(fā)展方向之一。在化學防治中,應盡量選擇對目標害蟲高效且對天敵影響小的藥劑,以提高農田節(jié)肢動物群落的多樣性,保護和加強天敵對害蟲的自然控制作用。

[1]蔡青年. 植物保護手冊[M]. 北京:中國農業(yè)科技出版社, 2000:336337.

[2]丁錦華,蘇建亞. 農業(yè)昆蟲學[M]. 北京:中國農業(yè)出版社, 2002:269272.

[3]肖英方,顧正遠,張存政,等.白背飛虱暴發(fā)規(guī)律及防治研究[J]. 西南農業(yè)大學學報,1998, 20(5):460464.

[4]顧中言,韓麗娟,王強,等. 農藥導致稻飛虱再猖獗的生態(tài)機制及生態(tài)調控研究[J]. 華東昆蟲學報, 1997, 6(1):8792.

[5]BottrellDG,SchoennlyKG.Resurrectingtheghostofgreenrevolutionpast:thebrownplanthopperasarecurringthreattohigh-yieldingriceproductionintropicalAsia[J].JournalofAsia-PacificEntomology, 2012, 15(1):122140.

[6]翟保平, 周國輝, 陶小榮,等. 稻飛虱暴發(fā)與南方水稻黑條矮縮病流行的宏觀規(guī)律和微觀機制[J]. 應用昆蟲學報,2011, 48(3):480487.

[7]HoangAT,ZhangHM,YangJ,etal.Identification,characterization,anddistributionofSouthern rice black-streaked dwarf virusinVietnam[J].PlantDisease, 2011, 95(9):10631069.

[8]何俊華,陳學新,馬云,等. 中國水稻害蟲天敵名錄[M].北京:科學出版社,1991:244.

[9]郭玉杰,王念英,陳俊煒,等. 不同稻區(qū)節(jié)肢動物群落中捕食者與獵物的種類與數量特征[J]. 生物防治通報,1994, 10(4):157161.

[10]農榮貴,張景強. 稻田害蟲和捕食性節(jié)肢動物群落結構和動態(tài)[J]. 蛛形學報,1998, 7(1):7480.

[11]姚洪渭,葉恭銀,程家安. 亞洲地區(qū)稻飛虱抗藥性研究進展[J]. 農藥,1998, 37(9):611.

[12]何月平,張鈺鋒,肖鵬飛,等. 浙江省水稻三種飛虱對殺蟲劑的敏感性測定[J]. 浙江農業(yè)學報,2012, 24(4):642646.

[13]王彥華,吳長興,趙學平,等. 灰飛虱對殺蟲劑抗藥性的研究進展[J]. 植物保護,2010, 36(4):2935.

[14]林源,周夏芝,畢守東,等. 中稻田三種飛虱的捕食性天敵優(yōu)勢種及農藥對天敵的影響[J]. 生態(tài)學報,2013, 33(7):21892199.

[15]張宗炳. 農藥對農田生態(tài)系統(tǒng)的影響(1)[J]. 生態(tài)學雜志,1988, 7(3):2529.

[16]徐建祥,吳進才,程遐年,等. 兩種殺蟲劑對稻田捕食性天敵集團捕食功能的影響[J]. 生態(tài)學報,2000, 20(1):145147.

[17]SettleWH,AriawanH,AstutiET,etal.Managingtropicalricepeststhroughconservationofgeneralistnaturalenemiesandalternativeprey[J].Ecology, 1996, 77(7):19751988.

[18]莊永林,沈晉良. 稻褐飛虱對噻嗪酮抗性的檢測技術[J]. 南京農業(yè)大學學報,2000, 23(3):114117.

[19]馬崇勇,高聰芬,韋華杰,等. 灰飛虱對幾類殺蟲劑的抗性和敏感性[J]. 中國水稻科學,2007, 21(5):555558.

[20]張勝平,張松柏,張德詠,等. 白背飛虱對5種殺蟲劑的敏感性測定[J]. 農藥,2011, 50(9):686687.

[21]李文紅,程英,金劍雪,等. 貴州白背飛虱對7種殺蟲劑的敏感性測定[J].農藥,2013, 52(3):217218.

[22]王彥華,蒼濤,趙學平,等. 褐飛虱和白背飛虱對幾類殺蟲劑的敏感性[J]. 昆蟲學報,2009, 52(10):10901096.

[23]李淑勇,劉學,高聰芬,等. 防治水稻白背飛虱高毒農藥替代藥劑的室內篩選及對吡蟲啉的抗性風險評估[J]. 中國水稻科學,2009, 23(1):7984.

(責任編輯：楊明麗)

EffectsofthreeinsecticidesonSogatella furciferaandpredatorynaturalenemycommunityinmid-seasonricefields

HuangKai1,MiaoYong1,GaoXiwu2,HuBenjin3,XuLina3,LiHui1,LiBinbin1

(1.CollegeofPlantProtection,AnhuiAgriculturalUniversity,Hefei230036,China; 2.CollegeofPlantProtection,ChinaAgriculturalUniversity,Beijing100193,China; 3.InstituteofPlantProtectionandAgro-ProductsSafety,AnhuiAcademyofAgriculturalSciences,Hefei230031,China)

InordertoincreasethechemicalcontrolefficiencyagainstSogatella furcifera,reduceinsecticidepollutionintheenvironmentandprotectthecontroleffectsofnaturalenemies,soastoprovidebasisforIPMofS. furciferainricefields,theeffectsofthreeinsecticidesonS. furciferaandpredatorynaturalenemycommunityinmid-seasonricefieldswereinvestigatedbytoxicitytestinlaboratory,fieldexperimentandsystematicsurvey.Theresultsshowedthatabamectin,pymetrozineandchlorpyrifoshadrelativelyhightoxicityto3rdinstarnymphofS. furciferainlaboratory,withtheLC50valueof0.339 1mg/L, 0.896 0mg/Land4.714 7mg/L,respectively,indicatingthepopulationofS. furciferainTongchengCity,AnhuiProvincehadnotdevelopedevidentresistancetothethreeinsecticides.ThefieldcontroleffectofabamectinonS. furciferawasnotsatisfiedandthatofchlorpyrifoswasrelativelyhighinthreedays.PymetrozinehadsatisfactoryfieldcontroleffectonS. furciferawithcontrolefficaciesof90.94% (7daysaftertreatment)and89.94% (14daysaftertreatment),respectively.Inthemeantime,pymetrozinehadminornegativeimpactonpredatorynaturalenemycommunity,whichwashelpfultoprotectandincreasethecontroleffectsofnaturalenemies.Therefore,pymetrozineisacandidateinsecticidethatcanberecommendedforS. furciferacontrolinmid-seasonricefields.

mid-seasonrice;Sogatella furcifera;predatorynaturalenemy;insecticide

20150511

20150617

公益性行業(yè)(農業(yè))科研專項(201203038)

E-mail:miaoyong2002@163.com

S435

ADOI：10.3969/j.issn.05291542.2016.03.034