氟啶蟲胺腈對(duì)棉蚜的生物活性及對(duì)棉花的安全性

許　冬,　叢勝波,　武懷恒,　黃民松,　徐　雪,　萬　鵬

(農(nóng)業(yè)部華中作物有害生物綜合治理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植保土肥研究所,武漢　430064)

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氟啶蟲胺腈對(duì)棉蚜的生物活性及對(duì)棉花的安全性

許冬,叢勝波,武懷恒,黃民松,徐雪,萬鵬*

(農(nóng)業(yè)部華中作物有害生物綜合治理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植保土肥研究所,武漢430064)

本文通過葉片浸漬法研究了氟啶蟲胺腈對(duì)棉蚜的室內(nèi)活性,同時(shí)分析了其對(duì)棉花的安全性。室內(nèi)毒力測(cè)定結(jié)果表明,氟啶蟲胺腈處理棉蚜24 h的LC50和LC90為1.98 mg/L和26.02 mg/L,顯著低于吡蟲啉的8.69 mg/L和132.68 mg/L,毒效比達(dá)4.39;處理48 h后,氟啶蟲胺腈對(duì)棉蚜仍表現(xiàn)出很高的殺蟲活性,且顯著高于吡蟲啉。棉花安全性試驗(yàn)結(jié)果表明,在使用濃度40～160 g/hm2范圍內(nèi)噴施500 g/kg氟啶蟲胺腈水分散粒劑,對(duì)棉花不同時(shí)期的葉色、株高、果枝層以及棉蕾脫落都未造成顯著性的影響。

氟啶蟲胺腈；棉蚜；毒力；棉花；安全性

棉蚜(AphisgossypiiGlover)是湖北棉區(qū)棉花上的重要害蟲,主要以成、若蟲在棉花葉背和嫩莖上吸食汁液,破壞細(xì)胞組織,造成葉片萎縮變形、卷葉或脫落,甚至死苗。棉蚜取食過程中分泌的蜜露還會(huì)誘發(fā)霉菌,影響棉葉正常光合作用,導(dǎo)致棉花產(chǎn)量和品質(zhì)下降[1]。目前對(duì)棉蚜的防治主要依靠化學(xué)農(nóng)藥,但農(nóng)藥的濫用已使棉蚜對(duì)許多殺蟲藥劑產(chǎn)生不同程度的抗性[2],同時(shí)還嚴(yán)重破壞了農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)[3],引起污染環(huán)境等[4]。因此,引進(jìn)更加高效、低毒,且與環(huán)境相容性好的殺蟲劑,對(duì)有效控制棉蚜為害,保障我國(guó)棉花生產(chǎn)安全有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

氟啶蟲胺腈(sulfoxaflor)為美國(guó)陶氏益農(nóng)公司近年來推出的一種全新殺蟲劑產(chǎn)品,屬于砜亞胺類化合物,主要用于防治蚜蟲、盲蝽、飛虱和介殼蟲等刺吸式口器害蟲[5]。該產(chǎn)品首先在韓國(guó)獲得登記,用于防治蘋果、梨、紅辣椒上的蚜蟲,隨后在巴拿馬、越南、印度尼西亞、危地馬拉獲得登記。同年,氟啶蟲胺腈在美國(guó)阿肯色州、路易斯安那州、密西西比州和田納西州取得臨時(shí)準(zhǔn)許權(quán),用于控制棉花盲蝽,此后又被批準(zhǔn)用于大麥、油菜、柑橘和果蔬等作物上的害蟲防治[6]。2014年5月,氟啶蟲胺腈在中國(guó)獲得對(duì)小麥蚜蟲、水稻飛虱、黃瓜粉虱、棉花盲蝽和煙粉虱等作物害蟲的臨時(shí)登記證[7],該產(chǎn)品成為中國(guó)歷史上第一個(gè)與全球同步上市的農(nóng)藥,其應(yīng)用前景將十分巨大。為此,筆者研究了氟啶蟲胺腈對(duì)棉蚜的殺蟲活性及其在棉花上的使用安全性,為該藥劑在我國(guó)的進(jìn)一步推廣提供科學(xué)依據(jù)。

1　材料與方法

1.1供試?yán)ハx

供試棉蚜于2013年8月底,采自湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植保土肥研究所棉花試驗(yàn)田‘泗棉3號(hào)’常規(guī)棉上。該試驗(yàn)田常年種植棉花,用于監(jiān)測(cè)Bt棉害蟲演替規(guī)律,長(zhǎng)期不施用任何殺蟲劑。所采集棉蚜種群在(25±1)℃、RH 60%、L∥D=14 h∥10 h條件下培養(yǎng)備用。

1.2供試棉花

用于安全性試驗(yàn)的棉花品種為轉(zhuǎn)基因抗蟲棉‘GK19’、‘TaiD-10’、‘EK288’。以上棉種均由市場(chǎng)上購(gòu)得。

1.3供試藥劑

用于棉蚜室內(nèi)毒力測(cè)定及致死中時(shí)測(cè)定的藥劑為97.9%氟啶蟲胺腈(sulfoxaflor)原藥;氟啶蟲胺腈500 g/kg水分散粒劑用于田間棉花安全性測(cè)定。此兩種藥劑均由美國(guó)陶氏益農(nóng)公司提供。

95%吡蟲啉(imidacloprid)原藥為室內(nèi)毒力測(cè)定的對(duì)照藥劑,由陜西美邦農(nóng)藥有限公司提供。

1.4氟啶蟲胺腈對(duì)棉蚜殺蟲活性的室內(nèi)測(cè)定

分別稱取一定量的氟啶蟲胺腈和吡蟲啉原藥,將其溶于丙酮中,用含0.1% Triton X-100的純水進(jìn)行稀釋定容,配制成母液。取一定量的氟啶蟲胺腈母液,將其稀釋成終濃度為0.23、0.47、0.94、1.88、3.75、7.50 mg/L的試驗(yàn)用藥液;吡蟲啉母液稀釋后的濃度則分別為0.61、1.52、3.04、6.08、12.16、24.32 mg/L。

生物測(cè)定采用FAO 1980年推薦的葉片浸漬法。具體步驟為:從棉蚜采集田內(nèi)采集新鮮棉葉,將其分別置于各試驗(yàn)藥液中,浸泡5 s后取出自然陰干,放入培養(yǎng)皿(內(nèi)徑為5 cm)內(nèi),用毛筆接入個(gè)體大小均勻一致的3～4齡無翅若蚜,接蟲后蓋好皿蓋,防止試蟲逃逸。以含0.1% Triton X-100的純水為對(duì)照。每濃度處理棉蚜30頭,重復(fù)3次。將培養(yǎng)皿置于(25±1)℃,RH 60%、L∥D=14 h∥10 h條件下培養(yǎng),24、48 h后檢查試蟲死亡情況。死亡標(biāo)準(zhǔn)為以毛筆輕輕觸動(dòng)棉蚜足和觸角,無反應(yīng)者為死亡。

1.5氟啶蟲胺腈對(duì)棉蚜致死中時(shí)測(cè)定

采用葉片浸漬法,同1.4。97.9%氟啶蟲胺腈原藥稀釋濃度為0.94、1.88、3.75、7.50 mg/L,分別記錄藥劑處理1、2、4、6、8、10和12 h后死亡蚜蟲數(shù)。

1.6氟啶蟲胺腈對(duì)棉花安全性測(cè)定

本試驗(yàn)在湖北省武漢市新洲區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所農(nóng)場(chǎng)內(nèi)進(jìn)行。小區(qū)面積28 m2,過道2 m。小區(qū)采用隨機(jī)區(qū)組排列,重復(fù)3次。供試棉花分2批播種,分別為4月上旬和8月上旬,兩次均為直播。4月播種的小區(qū)用于花鈴期安全性測(cè)定,8月播種的小區(qū)用于苗期和蕾期安全性測(cè)定。播種后管理按當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)管理方式進(jìn)行,整個(gè)生育期不施用殺蟲劑。

氟啶蟲胺腈500 g/kg水分散粒劑對(duì)棉花的安全性測(cè)試劑量為40、80、160 g/hm2,以清水作對(duì)照,分別在棉花四葉期(為9月8日)、蕾期(為10月8日)與花鈴期(為8月20日),采用背負(fù)式手動(dòng)噴霧器施藥。每667 m2用水量為四葉期30 kg、蕾期40 kg、花鈴期50 kg。調(diào)查參照《殺菌、殺蟲劑對(duì)作物安全性室內(nèi)試驗(yàn)準(zhǔn)則(試行)》進(jìn)行。即于藥后21 d,調(diào)查各處理內(nèi)棉花的葉色、株高、果枝層數(shù)以及蕾鈴脫落情況,每小區(qū)調(diào)查20株?；ㄢ徠谑┧帟r(shí),因棉花處于生長(zhǎng)后期,各種生理指標(biāo)均已定型,故此次施藥后,只調(diào)查不同品種葉色變化等明顯藥害,未調(diào)查其株高、果枝層數(shù)及蕾鈴脫落情況。

1.7數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)分析采用SPSS軟件進(jìn)行。其中LC50和LT50采用Probit回歸,計(jì)算回歸方程、相關(guān)系數(shù)(r)等參數(shù)。安全性測(cè)定數(shù)據(jù)采用ANOVA進(jìn)行分析,比較不同處理間的差異。

2　結(jié)果與分析

2.1氟啶蟲胺腈對(duì)棉蚜的毒力測(cè)定

室內(nèi)毒力測(cè)定結(jié)果表明(表1),受藥24 h,氟啶蟲胺腈和吡蟲啉對(duì)棉花蚜蟲的LC50分別為1.98 mg/L和8.69 mg/L,LC90分別為26.02 mg/L和132.68 mg/L,兩藥劑間的LC50和LC90的差異均達(dá)顯著水平。氟啶蟲胺腈對(duì)棉蚜的活性顯著高于吡蟲啉,其毒效比為4.39。

受藥48 h后,氟啶蟲胺腈處理過的棉蚜死亡率進(jìn)一步上升,此時(shí)LC50和LC90為0.91 mg/L和7.39 mg/L;對(duì)照藥劑吡蟲啉的LC50和LC90則為2.84 mg/L和40.21 mg/L。兩種藥劑藥后48 h的殺蟲活性差異仍達(dá)顯著水平,毒效比降為3.12(表1)。該試驗(yàn)結(jié)果表明,氟啶蟲胺腈對(duì)棉蚜表現(xiàn)出很高的殺蟲活性。

2.2氟啶蟲胺腈對(duì)棉蚜的致死中時(shí)測(cè)定

氟啶蟲胺腈對(duì)棉蚜的致死中時(shí)測(cè)定結(jié)果表明(表2),該藥劑對(duì)棉蚜表現(xiàn)出較快的致死效應(yīng),其半數(shù)致死時(shí)間隨使用藥劑濃度的上升而縮短,濃度7.500 mg/L時(shí)為1.87 h,當(dāng)濃度下降至0.938 mg/L時(shí),致死中時(shí)延長(zhǎng)至19.13 h。

表1　氟啶蟲胺腈對(duì)棉蚜活性生測(cè)結(jié)果Table 1　Insecticidal activity of sulfoxaflor against Aphis gossypii

表2　氟啶蟲胺腈對(duì)棉蚜的致死中時(shí)(LT50)測(cè)定結(jié)果Table 2　The LT50 value of sulfoxaflor to Aphis gossypii

2.3氟啶蟲胺腈對(duì)棉花安全性測(cè)定

2.3.1對(duì)棉花葉色的影響

在棉花四葉期、蕾期和花鈴期噴施氟啶蟲胺腈500 g/kg水分散粒劑0～160 g/hm2后21 d,不同品種棉葉均未發(fā)現(xiàn)褪綠、變色、葉片皺縮等現(xiàn)象。

2.3.2對(duì)棉花株高的影響

在棉花四葉期,噴施氟啶蟲胺腈500 g/kg 水分散粒劑 0、40、80、160 g/hm2不同濃度21 d后,‘GK19’株高為27.40～29.23 cm,‘EK288’的株高為29.27～30.50 cm,‘TaiD-10’的株高為30.20～32.23 cm。在棉花蕾期,噴施氟啶蟲胺腈500 g/kg 水分散粒劑0、40、80、160 g/hm221 d后,‘GK19’的株高為43.53～44.87 cm,‘EK288’的株高為44.03～45.80 cm,‘TaiD-10’的株高為45.00～47.17 cm。方差分析表明,同一品種內(nèi),施用不同濃度的氟啶蟲胺腈水分散粒劑,棉花株高與清水對(duì)照相比無顯著差異。表明在設(shè)計(jì)濃度范圍內(nèi),氟啶蟲胺腈500 g/kg 水分散粒劑對(duì)棉花的株高無顯著影響(表3)。

表3　不同濃度氟啶蟲胺腈500 g/kg水分散粒劑處理對(duì)棉花株高的影響Table 3　Effects of different dosages of sulfoxaflor 500 g/kg WG on height of cotton

2.3.3對(duì)棉花果枝層的影響

在棉花四葉期,噴施氟啶蟲胺腈500 g/kg 水分散粒劑 0、40、80、160 g/hm221 d后,‘GK19’、‘EK288’及‘TaiD-10’3個(gè)品種均未現(xiàn)蕾。后將其推遲至藥后7周調(diào)查,結(jié)果表明,噴施氟啶蟲胺腈500 g/kg水分散粒劑后,‘GK19’的果枝層數(shù)為4.17～4.83個(gè),‘EK288’的果枝層數(shù)為4.37～4.50個(gè),‘TaiD-10’的果枝層數(shù)為4.70～4.90個(gè),方差分析表明,3個(gè)品種經(jīng)不同濃度的氟啶蟲胺腈500 g/kg 水分散粒劑處理后,果枝層數(shù)與清水對(duì)照區(qū)相比均無顯著差異。在棉花蕾期,噴施氟啶蟲胺腈500 g/kg 水分散粒劑 0、40、80、160 g/hm221 d后,‘GK19’的果枝層數(shù)為4.23～4.87個(gè), ‘EK288’為4.50～4.83個(gè),‘TaiD-10’為4.53～5.07個(gè)。方差分析表明,同一品種內(nèi),施用不同濃度的氟啶蟲胺腈500 g/kg 水分散粒劑后,棉花果枝層數(shù)與清水對(duì)照相比無顯著差異。該試驗(yàn)結(jié)果表明,在設(shè)計(jì)濃度范圍內(nèi),氟啶蟲胺腈500 g/kg 水分散粒劑對(duì)棉花的果枝層數(shù)無顯著影響(表4)。

2.3.4對(duì)棉蕾脫落的影響

噴施氟啶蟲胺腈500 g/kg 水分散粒劑后,‘GK19’、‘EK288’、‘TaiD-10’的棉蕾脫落情況見表5,從中可以看出,在噴施不同濃度的氟啶蟲胺腈500 g/kg 水分散粒劑后,相同品種的棉花的蕾脫落率無顯著差異。

表4　不同濃度氟啶蟲胺腈500 g/kg WG處理對(duì)棉花果枝層數(shù)的影響1)Table 4　Effects of different dosages of sulfoxaflor 500 g/kg WG on fruit-branch layer of cotton

1) 表中四葉期一欄的果枝層數(shù)據(jù)為施藥后7周的調(diào)查結(jié)果,蕾期一欄的果枝層為施藥后3周的調(diào)查結(jié)果。

Data in the four-leaf stage are the surveying results 7 weeks after spraying, while those of square-forming stage are the surveying results 3 weeks after spraying.

表5　不同濃度氟啶蟲胺腈500 g/kg WG處理對(duì)棉花蕾脫落率的影響1)Table 5　Effects of different dosages of sulfoxaflor 500 g/kg WG on square abscission of cotton

1) 表中四葉期一欄的蕾脫落率為施藥后7周的調(diào)查結(jié)果,蕾期一欄的脫落率為施藥后3周的調(diào)查結(jié)果。

Data in the four-leaf stage are the surveying results 7 weeks after spraying, while those of square-forming stage are the surveying results 3 weeks after spraying.

3　結(jié)論與討論

近年來,部分棉田防治頻率和用藥量的增加加速了棉蚜抗藥性的發(fā)展。目前,棉蚜幾乎對(duì)有機(jī)氯、有機(jī)磷、氨基甲酸酯、擬除蟲菊酯、新煙堿類等多種殺蟲藥劑均產(chǎn)生了抗性,甚至產(chǎn)生了交互抗性[17-19]。作為一種全新殺蟲劑產(chǎn)品、全新Group 4C類殺蟲劑中的唯一成員,氟啶蟲胺腈具有高效、低毒、低殘留、內(nèi)吸性好、對(duì)非靶標(biāo)生物安全等特性[11,14-15]。由于氟啶蟲胺腈與新煙堿類殺蟲劑的作用位點(diǎn)親和力低,并具有抗單氧化酶代謝分解的能力,與新煙堿類及其他類別殺蟲劑無交互抗性,因此能有效防治對(duì)新煙堿類和其他已知類別殺蟲劑產(chǎn)生抗性的刺吸式害蟲[5,16]。

氟啶蟲胺腈在美國(guó)等地區(qū)已被廣泛應(yīng)用于棉花、大麥及果蔬等作物害蟲的防治[6]。在我國(guó),則僅僅針對(duì)棉盲蝽、稻飛虱及水果蚧蟲等一些害蟲開展了田間藥效試驗(yàn)[8-13]。本文研究了該藥劑對(duì)棉蚜的生物活性以及對(duì)棉花的施用安全性。結(jié)果表明,氟啶蟲胺腈對(duì)棉蚜表現(xiàn)出很高的殺蟲活性,受藥24、48 h后,其與吡蟲啉的毒效比分別達(dá)4.39和3.12。對(duì)棉花施用安全性的測(cè)定結(jié)果表明,在推薦劑量范圍內(nèi),其未對(duì)棉花葉色、株高、果枝層及棉蕾脫落情況產(chǎn)生顯著影響。因此,該藥劑可以在我國(guó)長(zhǎng)江流域棉區(qū)棉花上大量推廣,作為輪換藥劑來延緩棉蚜抗藥性的發(fā)展。

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(責(zé)任編輯：王音)

Toxicity of sulfoxaflor againstAphisgossypiiGlover and its bio-safety to cotton

Xu Dong,Cong Shengbo,Wu Huaiheng,Huang Minsong,Xu Xue,Wan Peng

(Key Laboratory of Integrated Pest Management for Crops in Central China, Ministry of Agriculture, Institute of Plant Protection and Soil Science, Hubei Academy of Agricultural Sciences, Wuhan430064, China)

Bioactivity of sulfoxaflor againstAphisgossypiiGlover was determined by using leaf-dip method and its bio-safety to cotton was also tested with field trials. The results showed that LC50and LC90of sulfoxaflor against cotton aphid were 1.98 mg/L and 26.02 mg/L after treatment for 24 h, respectively, significantly lower than that of imidacloprid, which were 8.69 mg/L and 132.68 mg/L, respectively. The toxicity ratio of both insecticides was 4.39. After 48 h, sulfoxaflor still possessed a high insecticidal activity against cotton aphid. Field trials demonstrated that sulfoxaflor had no harm to cotton. Leaf color, plant height, fruit-branch layer and cotton square abscission in plots sprayed sulfoxaflor 500 g/kg WG at the recommended dosages had no significant difference with those without treatment by insecticides.

sulfoxaflor;Aphisgossypii;toxicity;cotton;safety

2014-11-26

2015-01-09

公益性行業(yè)(農(nóng)業(yè))科研專項(xiàng)(201203038)

E-mail:wanpenghb@126.com

S 435.622.1

B

10.3969/j.issn.0529-1542.2016.01.041