沼液對大麥蚜蟲防治效果以及大麥蚜蟲抗藥性監(jiān)測

孫星星，王 凱，李紅陽，楊智青，高 波，顧慧玲，張俊喜，馬晶晶，王 凡，蔣穎潔

(江蘇沿海地區(qū)農業(yè)科學研究所，江蘇 鹽城 224002)

【研究意義】大麥按照用途可分為啤酒大麥、飼用大麥和食用大麥。江蘇地區(qū)(鹽城為主)年降雨量適中，生產(chǎn)的大麥籽粒色澤較好、千粒重較高，是我國重要的啤酒大麥基地。蚜蟲是為害大麥的主要害蟲，江蘇沿海地區(qū)大麥上蚜蟲種類主要為玉米蚜Rhopalosiphummaidis(Fitch)、禾谷縊管蚜Rhopalosiphumpadi(Linnaeus)和麥長管蚜Sitobionavenae(Fabricius)，蚜蟲不僅可以直接為害大麥，還可以傳播病毒病，同時能夠分泌蜜露影響大麥的光合作物，對大麥的產(chǎn)量和品質造成嚴重影響。大麥蚜蟲年發(fā)生代數(shù)多，繁殖能力強、擴散蔓延快、為害時間長，多年來大麥上蚜蟲的防治主要依賴于化學廣譜殺蟲劑，由于長時間頻繁、大量、不合理用藥，藥劑防治效果不斷下降，蚜蟲對多種殺蟲劑已經(jīng)產(chǎn)生明顯的抗藥性。沼氣是畜禽糞便等有機廢棄物通過厭氧發(fā)酵而來，是一種新興的可再生能源。沼液是沼氣發(fā)酵產(chǎn)物之一，含量多種微量元素，畜禽糞便在發(fā)酵過程形成大量的微生物群團，增加有機物含量。近年來，沼氣發(fā)電廠在我國發(fā)展迅速，據(jù)統(tǒng)計，我國有3800個大型沼氣發(fā)電廠，每年有超過10億噸沼液的產(chǎn)出量[1]。沼液應用可以增加作物產(chǎn)量[2]，提高氮吸收量和改良土壤結構并提高肥料利用率[3]，與其他有機土壤改良劑相似，沼液也可以抑制作物病蟲害的發(fā)生?！厩叭搜芯窟M展】沼液中豐富的氨基酸、拮抗微生物、植物激素、烷類與酯類都有可以是抑制植物病原菌或是殺蟲的作用因子。目前對于沼液在防治病蟲害方面的應用主要集中于蔬菜以果樹等經(jīng)濟作物上，對于大麥上的使用還未見報道，目前為止，針對大麥蚜蟲抗藥性的研究也幾乎沒有?！颈狙芯壳腥朦c】本研究對大麥蚜蟲對常見殺蟲劑的毒力進行測定，并將沼液以漫灌的方式施入田中，觀察對于春季蚜蟲發(fā)生基數(shù)的影響，同時將沼液與常規(guī)化學殺蟲劑進行混用。【擬解決的關鍵問題】明確大麥蚜蟲對于常見化學殺蟲劑的抗藥性現(xiàn)狀，以及探索沼液對殺蟲劑是否具有增效作用，以減少化學殺蟲劑的用量以及使用次數(shù)，提高大麥品質以及保持土壤環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 供試昆蟲 麥長管蚜種群：2017年4月27日采集于江蘇省鹽城市亭湖區(qū)南洋試驗場內大麥上，在培養(yǎng)箱內不接觸任何藥劑用大麥進行飼養(yǎng)，溫度為(27±1)℃，光周期為16 h∶8 h(L∶D)，剔除成蚜選擇大小致的蚜蟲若蟲，供室內生物測定使用。

1.1.2 供試沼液 沼液取自大豐豬場，其養(yǎng)分指標為全氮4.59 g·kg-1，速效磷106.75 mg·kg-1，速效鉀為277.95 mg·kg-1，氨氮0.87 g·kg-1，速效磷106.75 mg·kg-1，pH7.9(H2O,21 ℃)，符合農田灌溉水標準(GB5084-1992)。

1.1.3 供試田塊 試驗于2016年11月在江蘇省鹽城市亭湖區(qū)南洋試驗站內試驗田中進行，供試土壤為沙壤土，基礎肥力有機質含量為17.3 g·kg-1，全氮15.68 mg·kg-1，速效磷33.24 mg·kg-1，速效鉀為85.40 mg·kg-1，pH 7.66(H2O,21 ℃)。供試大麥品種為蘇啤8號。2016年11月15日播種，5月20日收獲。

1.1.4 供試藥劑 70 %吡蟲啉水分散粒劑(艾美樂)，德國拜耳；60 g/L乙基多殺菌素懸浮劑(艾綠士)，陶氏益農農業(yè)科技(中國)有限公司生產(chǎn)；22 %氟啶蟲胺腈懸浮劑(特福力)，陶氏益農；100 g/L高效氯氰菊酯(清滅)，美國仙農有限公司生產(chǎn)；98.3 %氧樂果原藥，RIEDEI-DEHAEN公司生產(chǎn)，70 %啶蟲脒可濕性粉劑，江蘇揚農化工有限公司生產(chǎn)。

1.2 試驗設計

整個生育期磷、鉀肥施用量保持一致，過磷酸鈣41.7 kg/667m2，硫酸鉀9.26 kg/667m2，試驗共設16個處理：①N1,沼液用量為45.8 L/12 m2；②N2,沼液用量為91.6 L/12 m2；③N3, 沼液用量為137.4 L/12 m2；④N4，每小區(qū)沼液用量為183.2 L/12 m2；⑤N5，沼液用量為229 L/12 m2；⑥N6，沼液用量為274.8 L/12 m2；⑦N7，沼液用量為320.6 L/12 m2；⑧N8，沼液用量為366.4 L/12 m2；⑨N9，沼液用量為412.2 L/12 m2；⑩N10，沼液用量為458 L/12 m2；CK,不施用任何氮肥與沼液；CF，施用尿素528 g/12 m2；T1，(422.4 g尿素+45.8L沼液)/12 m2；T2,(316.8 g尿素+91.6 L沼液)/12 m2；T3,(211.2 g尿素+137.4 L沼液)/12 m2；T4,(105.6 g尿素+183.2 L沼液)/12 m2；具體施用方式見表1。

基肥在大麥播種前施入，追肥分五次施入。每個小區(qū)面積為12 m2,重復3次，共計48個小區(qū)，隨機區(qū)級排列。每小區(qū)大麥種植密度一致，小區(qū)其余田間管理按常規(guī)進行。

1.3 試驗方法

1.3.1 蚜蟲調查方法 調查根據(jù)小麥蚜蟲測報調查規(guī)范，NY/T612-2002,每個小區(qū)對角線五點取樣，每點取20株,調查有翅、無翅蚜總量。

1.3.2 蚜蟲抗藥性室內生物測定方法 蚜蟲室內生物測定選擇麥苗浸漬法，于陰涼處晾至表面無水痕。用自來水將供試藥劑按等比稀釋成5～6個濃度，將麥苗分別在不同濃度的藥液中浸30 s，取出晾干后，放入培養(yǎng)杯，每杯吸入大小一致若蟲15頭，每濃度重復3次，每濃度共45頭，用含0.1 %的曲拉通水為對照。接蟲后將培養(yǎng)杯放入溫度為(26±1)℃，光周期為16 h∶8 h(L∶D)的培養(yǎng)箱。高效氯氰菊酯處理后48 h檢查結果；吡蟲啉、氟啶蟲胺腈和乙基多殺菌素處理后72 h檢查結果；以毛筆尖輕觸蚜蟲腹部, 足不動則視為死亡(下同)。

表1 大麥種植過程中尿素與沼液施用進度安排

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計

抗性水平分級標準見表2。

2 結果與分析

2.1 沼液處理對大麥蚜蟲基數(shù)的影響

從表3可以看出，沼液處理區(qū)蚜蟲基數(shù)顯著低于常規(guī)氮肥處理區(qū)，N5處理沼液施用后總氮含量與施用尿素CF總氮含量一致，但蚜蟲基數(shù)(4000頭/12m2)顯著低于常規(guī)尿素處理區(qū)(6667頭/12m2)，說明沼液施用對于大麥蚜蟲的發(fā)生有一定的抑制作用。由處理1～4可以看出隨著沼液施用量的增加，小區(qū)內蚜蟲的基數(shù)呈現(xiàn)明顯上升趨勢，處理4～10小區(qū)中蚜蟲基數(shù)變化并不明顯。與不施任何氮肥處理(CK)相比，N1、N2、N3處理區(qū)大麥蚜蟲顯著減少；在所有的處理中，常規(guī)施用尿素處理區(qū)(CF)的蚜蟲數(shù)量最多,說明施用沼液能夠抑制大麥蚜蟲的發(fā)生。

表2 抗性水平分級標準

注：參照沈晉良和吳益東(1995)。

Notes: Cite from Shen and Wu(1995).

2.2 麥長管蚜對5種殺蟲劑毒力測定以及沼液對殺蟲劑的增效作用

從表4可以看出，大麥上的麥長管蚜對于6種殺蟲劑產(chǎn)生了不同程度的抗藥性，對氧樂果產(chǎn)生了中等水平抗性(15.9倍)，對吡蟲啉和高效氯氰菊酯產(chǎn)生了低水平抗性(8.5、6.0倍)，對乙基多殺菌素處于敏感性下降階段(3.8倍)，對于氟啶蟲胺腈和啶蟲咪仍然處于敏感性階段。本研究通過將殺蟲劑溶于沼液中進行噴施后發(fā)現(xiàn)，沼液與吡蟲啉混用后對蚜蟲的毒力顯著性提高，增效比達到4.6倍；氧樂果與沼液混合使用也產(chǎn)生一定的增效作用，增效比達到2.3倍；沼液與乙基多殺菌素、氟啶蟲胺腈混用后增效比分別為1.6和1.6倍；與啶蟲脒混用未發(fā)現(xiàn)明顯的增效作用。

表3 各處理區(qū)蚜蟲基數(shù)統(tǒng)計

3 討 論

3.1 沼液施用能夠降低春季大麥蚜蟲發(fā)生基數(shù)

據(jù)報道，沼液中至少含有17種氨基酸，14種微量元素，李海等人對沼液中的拮抗病原菌篩選發(fā)現(xiàn)了大量的芽孢細菌[5]，管莉波等報道沼液與化學農藥復配使用能夠增強對小麥葉枯病菌的防治效果[6]；目前還未有沼液在大麥上應用防治病蟲害的報道，本研究將沼液作為氮肥(尿素)的替代肥料分次施入田中，發(fā)現(xiàn)沼液對春季大麥蚜蟲發(fā)生基數(shù)有顯著的抑制作用，說明沼液中含有的成分可以降低蚜蟲的發(fā)生基數(shù)。李忠林等人使用沼液噴施桃樹對蚜蟲發(fā)生有明顯的控制作用，同時持效期也較長[7]；沼液充分發(fā)酵后pH值通常在 6.8～7.8，沼液中含有豐富的生物活性成分、銨離子和厭氧菌，可以有效地殺滅農田中的害蟲卵[8]。田間調查發(fā)現(xiàn)，江蘇沿海地區(qū)大麥蚜蟲十一月至十二月期間以卵在大麥和田邊雜草上進行越冬，翌年春季(5月中下旬)開始爆發(fā)為害，蚜蟲越冬時通常選擇接近地面的大麥根部，本試驗中將沼液以漫灌方式施入大麥田中，有效地控制住了田中蚜蟲卵塊。目前市場上通常使用噻蟲嗪、噻蟲胺和吡蟲啉等化學藥劑進行種子包衣控制大麥蚜蟲危害，本研究中證明使用沼液同樣可以有效地控制蚜蟲的爆發(fā)，減少化學農藥的使用，保護大麥田生態(tài)環(huán)境。

3.2 N5處理沼液用量能夠有效地控制蚜蟲基數(shù)

施用沼液處理的小區(qū)中蚜蟲數(shù)量顯著低于常規(guī)使用氮肥(尿素)的小區(qū)，在本實驗中N5處理的總氮含量與常規(guī)施用尿素(CF)中的總氮含量一致，屬于常規(guī)水平，也是沿海地區(qū)大麥正常生長達到的生物量水平。大麥蚜蟲為韌皮部取食者，吸取韌皮部汁液，為了滿足其自身發(fā)展的需要，蚜蟲需要吸入大量的汁液，并把多余的糖分作為密露排出體外[9]，因此蚜蟲通常具有趨肥趨嫩特性，從N1～N4處理可以看出隨著沼液施用量的增加蚜蟲基數(shù)也不斷增加，N5處理區(qū)蚜蟲數(shù)量略有減少，N5～N9處理間蚜蟲數(shù)量差異并不顯著，因此我們研究得出N5處理沼液用量較適合沿海地區(qū)大麥使用。

3.3 麥長管蚜對多種殺蟲劑產(chǎn)生抗性

蚜蟲的寄主植物十分廣泛，據(jù)目前統(tǒng)計涉及267科2120屬[10]，棉蚜AphisgossypiiGlover 、桃蚜Myzuspersicae(Sulzer )、禾谷縊管蚜Rhopalosiphumpadi(Linnaeus )、麥二叉蚜Schizaphisgraminum(Rondani)等數(shù)十種蚜蟲是農林經(jīng)濟作物上的重要害蟲，目前防治主要依賴于化學防治，長期使用化學農藥導致多種蚜蟲對多種化學殺蟲劑產(chǎn)生了不同程度的抗藥性，對新煙堿類(吡蟲啉[11-13]、啶蟲咪[11-12])、有機磷類(氧樂果[12, 14-15]、乙酰甲胺磷[12])、菊酯類(高效氯氰菊酯[11-12]、聯(lián)苯菊酯[12])、氨基甲酸酯類(丁硫克百威[11-12])等藥劑已經(jīng)產(chǎn)生中等水平至高水平抗性。本研究發(fā)現(xiàn)大麥蚜蟲(麥長管蚜)僅對氧樂果產(chǎn)生了中等水平抗性(15.9倍)，對吡蟲啉和高效氯氰菊酯產(chǎn)生了低水平抗性(8.5、6.0倍)，對乙基多殺菌素處于敏感性下降階段(3.8倍)，對于氟啶蟲胺腈和啶蟲咪仍然處于敏感性階段，這可能與當?shù)赜盟幜晳T有關。根據(jù)實驗結果氧樂果已經(jīng)不適合在防治蚜蟲時使用，氟啶蟲胺腈和啶蟲脒是防治蚜蟲的首選藥劑。

表4 麥長管蚜對6種殺蟲劑以及沼液的毒力測定

注：SRa= (DM17的LC50或ZY17的LC50)÷MG17的LC50；RRa=DM17的LC50÷ZY17的LC50。

3.4 沼液對吡蟲啉和氧樂果防治蚜蟲具有增效作用

沼液中含有的豐富的氨基酸、拮抗微生物、植物激素、烷類與酯類都有可以是抑制植物病原菌或是殺蟲的作用因子。本研究發(fā)現(xiàn)吡蟲啉和氧樂果用沼液進行稀釋后噴施，比單獨施用吡蟲啉和氧樂果效果明顯增強(分別增效4.6和2.3倍)。吡蟲啉為江蘇沿海農區(qū)防治蚜蟲的一種最主要的化學殺蟲劑，使用時間較長，但本研究發(fā)現(xiàn)當?shù)卮篼溠料x對吡蟲啉仍然保持著低水平抗藥性。楊帥等人對大豆蚜蟲進行吡蟲啉的抗性篩選同樣也發(fā)現(xiàn)抗性上升并不快[13]，因此吡蟲啉仍然為防治蚜蟲的一種十分重要的藥劑，將吡蟲啉用沼液稀釋進行噴施能夠有效地提高吡蟲啉對蚜蟲的生物活性，減少吡蟲啉的田間用量。

4 結 論

由于化學藥劑的大量及不合理使用，大麥蚜蟲(麥長管蚜)對多種殺蟲劑已經(jīng)產(chǎn)生不同程度的抗藥性，常規(guī)藥劑已經(jīng)不能有效控制其為害，本研究以沼液為切入點，發(fā)現(xiàn)利用沼液中豐富殺蟲的因子控制蚜蟲的發(fā)生，即可以增加大麥產(chǎn)量、改良土壤結構，同時減少化學殺蟲劑使用，對環(huán)境友好，建議在生產(chǎn)上推廣使用。