雙酰胺類殺蟲(chóng)劑對(duì)棉鈴蟲(chóng)和松毛蟲(chóng)赤眼蜂的選擇毒力

黨志紅，高占林，趙玉敬，安靜杰，竇亞楠，潘文亮，華佳楠，李耀發(fā)

(河北省農(nóng)林科學(xué)院植物保護(hù)研究所/河北省農(nóng)業(yè)有害生物綜合防治工程技術(shù)研究中心/農(nóng)業(yè)農(nóng)村部華北北部作物有害生物綜合治理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，河北保定 071000)

棉鈴蟲(chóng)Helicoverpaarmigera是世界性、多種農(nóng)作物上的重要害蟲(chóng)，二十世紀(jì)九十年代曾對(duì)我國(guó)棉花等作物生產(chǎn)造成了重大經(jīng)濟(jì)損失。隨著轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉的大面積推廣應(yīng)用，棉鈴蟲(chóng)的危害得到了有效控制(Wuetal., 2008)，但是，近年來(lái)黃河流域棉花種植面積的逐年下降，轉(zhuǎn)基因棉花作為“誘殺陷阱”的作用逐漸減弱，棉鈴蟲(chóng)在我國(guó)北方棉田之外的作物上危害程度加重，如花生、玉米等(陸宴輝等, 2018)。目前，多地棉鈴蟲(chóng)種群對(duì)傳統(tǒng)殺蟲(chóng)劑品種均已產(chǎn)生了中至高水平的抗性(張緯慶, 2015; 胡紅巖等, 2018)，使得生產(chǎn)上急需篩選出高效低毒的化學(xué)藥劑品種。近年來(lái)，雙酰胺類殺蟲(chóng)劑因其對(duì)鱗翅目害蟲(chóng)特效，對(duì)非靶標(biāo)生物安全，并與傳統(tǒng)殺蟲(chóng)劑無(wú)交互抗性而受到廣泛青睞(趙平等, 2015)。除第一代雙酰胺類殺蟲(chóng)劑氯蟲(chóng)苯甲酰胺之外，隨著溴氰蟲(chóng)酰胺、氟苯蟲(chóng)酰胺、氟氰蟲(chóng)酰胺等雙酰胺類殺蟲(chóng)劑的相繼商業(yè)化，在逐步豐富了該類殺蟲(chóng)劑品種的同時(shí)，也為鱗翅目害蟲(chóng)的防治提供了更多的藥劑選擇(Chaietal., 2007; Kambrekaretal., 2017; Wangetal., 2018)。

由于棉鈴蟲(chóng)易對(duì)化學(xué)殺蟲(chóng)劑產(chǎn)生抗藥性(張緯慶, 2015)，從而導(dǎo)致殺蟲(chóng)效果下降，以及中藥材、蔬菜等作物上化學(xué)農(nóng)藥使用受到限制等原因，使得在篩選安全、高效化學(xué)殺蟲(chóng)劑的同時(shí)，也要考慮如何協(xié)調(diào)使用天敵等其他非化學(xué)防控措施。赤眼蜂Trichogrammaspp.屬膜翅目，是世界范圍內(nèi)商業(yè)化最早、最成功的鱗翅目害蟲(chóng)天敵昆蟲(chóng)(van Lenteren, 2012)，松毛蟲(chóng)赤眼蜂Trichogrammadendrolimi是我國(guó)用于防治鱗翅目害蟲(chóng)的優(yōu)勢(shì)赤眼蜂之一(馬春森等, 2005)。利用天敵昆蟲(chóng)的自然控制能力，能夠減少化學(xué)殺蟲(chóng)劑的使用和保護(hù)生態(tài)環(huán)境，但是天敵昆蟲(chóng)的使用存在一定的局限性，如赤眼蜂只能寄生棉鈴蟲(chóng)卵，針對(duì)殘存的棉鈴蟲(chóng)幼蟲(chóng)仍可能需要使用化學(xué)殺蟲(chóng)劑。因此，如何協(xié)調(diào)化學(xué)殺蟲(chóng)劑與天敵昆蟲(chóng)的使用，尋找生物防治和化學(xué)防治之間的平衡點(diǎn)，成為棉鈴蟲(chóng)防治中的重要問(wèn)題。

第一代雙酰胺類殺蟲(chóng)劑氯蟲(chóng)苯甲酰胺對(duì)棉鈴蟲(chóng)的高毒力已被證明(張丹丹等, 2018)，對(duì)松毛蟲(chóng)赤眼蜂安全性也有報(bào)道(張俊杰等, 2014)。但是尚未見(jiàn)到其他雙酰胺類殺蟲(chóng)劑品種對(duì)棉鈴蟲(chóng)和松毛蟲(chóng)赤眼蜂毒力的系統(tǒng)報(bào)道?；诖耍疚臏y(cè)定了4種雙酰胺類殺蟲(chóng)劑對(duì)棉鈴蟲(chóng)幼蟲(chóng)和松毛蟲(chóng)赤眼蜂成蟲(chóng)毒力，并分析比較了該類藥劑對(duì)松毛蟲(chóng)赤眼蜂的安全性。本研究將為防治棉鈴蟲(chóng)高效殺蟲(chóng)劑的選擇與使用，及其與松毛蟲(chóng)赤眼蜂釋放的協(xié)調(diào)應(yīng)用提供依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 供試?yán)ハx(chóng)

松毛蟲(chóng)赤眼蜂，北京市密云區(qū)植保植檢站提供，將柞蠶卵繁殖的松毛蟲(chóng)赤眼蜂卵于室內(nèi)恒溫培養(yǎng)箱內(nèi)25±1℃條件下培養(yǎng)，取新羽化的松毛蟲(chóng)赤眼蜂成蜂，測(cè)定供試藥劑對(duì)其的毒性程度。

棉鈴蟲(chóng)，采用河北省農(nóng)林科學(xué)院植物保護(hù)研究所養(yǎng)蟲(chóng)室長(zhǎng)期人工飼料培養(yǎng)種群，于室內(nèi)25±1℃，相對(duì)濕度70%±10%，自然光照條件下進(jìn)行室內(nèi)飼養(yǎng)。挑選生理狀態(tài)一致的棉鈴蟲(chóng)3齡初期幼蟲(chóng)，測(cè)定供試藥劑對(duì)棉鈴蟲(chóng)的室內(nèi)毒力。

1.2 供試藥劑

96.0%氯蟲(chóng)苯甲酰胺原藥，河北博佳農(nóng)業(yè)有限公司；95.0%溴氰蟲(chóng)酰胺原藥，河北威遠(yuǎn)生物化工有限公司；97.3%氟苯蟲(chóng)酰胺原藥，拜耳作物科學(xué)(中國(guó))有限公司；89.6%氟氰蟲(chóng)酰胺原藥，拜耳作物科學(xué)(中國(guó))有限公司；92.0%甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽(以下簡(jiǎn)稱甲維鹽)原藥，河北威遠(yuǎn)生物化工股份有限公司。將各供試原藥用丙酮溶解后，配制成一定濃度的母液(2 d內(nèi)使用，儲(chǔ)存于4℃下)。

1.3 毒力(毒性)測(cè)定方法

1.3.1供試藥劑對(duì)棉鈴蟲(chóng)室內(nèi)毒力測(cè)定方法

采用浸葉法測(cè)定供試藥劑對(duì)棉鈴蟲(chóng)的室內(nèi)毒力。按預(yù)試驗(yàn)結(jié)果，用0.1%吐溫-80水溶液將各母液稀釋并配制成5～7個(gè)濃度梯度的藥液備用。將新鮮的甘藍(lán)葉片用打孔器打成直徑1 cm的葉片，將葉片在藥液中浸漬30 s后，置于吸水紙上自然晾干后，放入養(yǎng)蟲(chóng)管(直徑0.8 cm，長(zhǎng)1.8 cm)中，每管3片，管內(nèi)接入健康活潑的棉鈴蟲(chóng)3齡幼蟲(chóng)1頭。每個(gè)處理重復(fù)4次，每次重復(fù)15頭幼蟲(chóng)。將處理后的試蟲(chóng)置于養(yǎng)蟲(chóng)室內(nèi)(室內(nèi)25±1℃，相對(duì)濕度70%±10%，自然光照條件下)，進(jìn)行室內(nèi)飼養(yǎng)觀察。于處理后72 h檢查試蟲(chóng)存活情況。用鑷子輕觸蟲(chóng)體，以蟲(chóng)體無(wú)反應(yīng)為死亡鑒定標(biāo)準(zhǔn)。

1.3.2供試藥劑對(duì)松毛蟲(chóng)赤眼蜂毒性測(cè)定方法

采用玻管藥膜法測(cè)定供試藥劑對(duì)松毛蟲(chóng)赤眼蜂成蜂的毒性。按預(yù)試驗(yàn)結(jié)果，采用丙酮將各母液稀釋并配制成5～7個(gè)濃度梯度的藥液備用。用移液槍吸取供試藥液200 μL放入干凈的指形管(1.6 cm×8 cm)內(nèi)，將指形管置于滾動(dòng)機(jī)上快速滾動(dòng)。待指形管內(nèi)的丙酮完全揮發(fā)后，指形管內(nèi)壁形成一層均勻藥膜，用細(xì)毛筆向每個(gè)指形管接入20頭赤眼蜂，用雙層細(xì)紗布封口。每個(gè)處理重復(fù)4次，以丙酮處理做對(duì)照。將處理后的赤眼蜂置于恒溫培養(yǎng)箱內(nèi)25±1℃條件下培養(yǎng)。待松毛蟲(chóng)赤眼蜂與管壁藥膜接觸1 h后，檢查其存活情況。用細(xì)毛筆輕觸蟲(chóng)體，蟲(chóng)體無(wú)反應(yīng)為死亡鑒定標(biāo)準(zhǔn)。

1.4 數(shù)據(jù)分析方法

運(yùn)用DPS v6.55軟件分析數(shù)據(jù)，根據(jù)死亡率機(jī)率值和濃度對(duì)數(shù)值求出毒力回歸方程式(Y=A+BX)和致死中濃度LC50值。

2 結(jié)果與分析

2.1 雙酰胺類殺蟲(chóng)劑對(duì)棉鈴蟲(chóng)的室內(nèi)毒力

供試藥劑對(duì)棉鈴蟲(chóng)的毒力測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表1。雙酰胺類殺蟲(chóng)劑中氯蟲(chóng)苯甲酰胺對(duì)棉鈴蟲(chóng)3齡幼蟲(chóng)的毒力最高，其LC50值為0.2882 mg/L；氟苯蟲(chóng)酰胺的毒力與氯蟲(chóng)苯甲酰胺相近，其LC50值為0.3894 mg/L；接下來(lái)是氟氰蟲(chóng)酰胺，其LC50值為0.8609 mg/L；溴氰蟲(chóng)酰胺對(duì)棉鈴蟲(chóng)的毒力(LC50值為3.7638 mg/L)遠(yuǎn)低于其他3種雙酰胺殺蟲(chóng)劑。

綜合來(lái)看，4種雙酰胺類殺蟲(chóng)劑對(duì)棉鈴蟲(chóng)的毒力均低于甲維鹽(LC50為0.06493 mg/L)，與供試藥劑中毒力最低的溴氰蟲(chóng)酰胺相比，甲維鹽的毒力指數(shù)達(dá)到了57.97倍，而其他3種雙酰胺類殺蟲(chóng)劑氯蟲(chóng)苯甲酰胺、氟苯蟲(chóng)酰胺和氟氰蟲(chóng)酰胺的毒力指數(shù)為4.37～13.06倍。

表1 雙酰胺類殺蟲(chóng)劑對(duì)棉鈴蟲(chóng)的室內(nèi)毒力(72 h)

2.2 雙酰胺類殺蟲(chóng)劑對(duì)松毛蟲(chóng)赤眼蜂成蜂的毒性

從多種藥劑對(duì)松毛蟲(chóng)赤眼蜂的毒性測(cè)定結(jié)果來(lái)看，松毛蟲(chóng)赤眼蜂對(duì)雙酰胺類殺蟲(chóng)劑中溴氰蟲(chóng)酰胺最敏感，其LC50值僅為0.4952 mg/L；對(duì)氟苯蟲(chóng)酰胺和氯蟲(chóng)苯甲酰胺的敏感性相近，其LC50值分別為0.9933 mg/L和1.0060 mg/L(表2)。4種雙酰胺殺蟲(chóng)劑中，氟氰蟲(chóng)酰胺對(duì)松毛蟲(chóng)赤眼蜂毒性最低，其LC50值為1.1541 mg/L。

綜合來(lái)看，4種雙酰胺類殺蟲(chóng)劑對(duì)松毛蟲(chóng)赤眼蜂的安全性均高于甲維鹽(LC50為0.1646 mg/L)，與供試雙酰胺類殺蟲(chóng)劑中安全性最高的氟氰蟲(chóng)酰胺相比，甲維鹽的毒性指數(shù)達(dá)到了7.01倍，而其他3種雙酰胺類殺蟲(chóng)劑氯蟲(chóng)苯甲酰胺、氟苯蟲(chóng)酰胺和溴氰蟲(chóng)酰胺的毒性指數(shù)為1.15～2.33倍。

表2 雙酰胺類殺蟲(chóng)劑對(duì)松毛蟲(chóng)赤眼蜂的毒性(1 h)

2.3 雙酰胺類殺蟲(chóng)劑對(duì)棉鈴蟲(chóng)和松毛蟲(chóng)赤眼蜂的選擇毒力

綜合雙酰胺類殺蟲(chóng)劑對(duì)棉鈴蟲(chóng)的室內(nèi)毒力和對(duì)松毛蟲(chóng)赤眼蜂的安全性評(píng)價(jià)結(jié)果(圖1)來(lái)看，與甲維鹽相比，氯蟲(chóng)苯甲酰胺、氟苯蟲(chóng)酰胺和氟氰蟲(chóng)酰胺對(duì)棉鈴蟲(chóng)的毒力稍低，但是3種藥劑對(duì)赤眼蜂安全性要高于甲維鹽。而溴氰蟲(chóng)酰胺對(duì)棉鈴蟲(chóng)的毒力遠(yuǎn)低于甲維鹽，而其對(duì)松毛蟲(chóng)赤眼蜂的安全性卻與甲維鹽相近。

圖1 雙酰胺類殺蟲(chóng)劑對(duì)棉鈴蟲(chóng)及松毛蟲(chóng)赤眼蜂的選擇毒力Fig.1 Selective toxicity of diamide insecticides to Helicoverpa armigera and Trichogramma dendrolimus

3 結(jié)論與討論

二十世紀(jì)九十年代，棉鈴蟲(chóng)在我國(guó)多種作物上暴發(fā)成災(zāi)，造成巨大危害的主要原因之一就是棉鈴蟲(chóng)對(duì)多種殺蟲(chóng)劑產(chǎn)生了極高的抗藥性，間接導(dǎo)致棉田化學(xué)農(nóng)藥用藥量的成倍增加，大量殺傷了天敵昆蟲(chóng)，進(jìn)而造成了棉鈴蟲(chóng)種群的再猖獗(戴小楓等, 1993; 慕立義, 1994; 畢章寶等, 1997)。近年來(lái)，以氯蟲(chóng)苯甲酰胺為首的雙酰胺類殺蟲(chóng)劑的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用，為棉鈴蟲(chóng)的化學(xué)防治提供了新的高效殺蟲(chóng)劑品種。該類殺蟲(chóng)劑作用靶標(biāo)為昆蟲(chóng)魚(yú)尼丁受體，其靶標(biāo)新穎，使得該類藥劑與其他傳統(tǒng)殺蟲(chóng)劑沒(méi)有交互抗性(周蘊(yùn)赟, 2014)，但是已有研究發(fā)現(xiàn)，棉鈴蟲(chóng)對(duì)氯蟲(chóng)苯甲酰胺敏感性水平下降的現(xiàn)象(張少華等, 2013)，小菜蛾P(guān)lutellaxylostella、二化螟Chilosuppressalis等也已出現(xiàn)了對(duì)該類藥劑的高抗種群(尹飛等, 2015; 趙丹丹等, 2017)。多種害蟲(chóng)對(duì)雙酰胺類殺蟲(chóng)劑的抗藥性風(fēng)險(xiǎn)及交互抗性研究時(shí)發(fā)現(xiàn)，雙酰胺類殺蟲(chóng)劑具有短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生高水平抗性的風(fēng)險(xiǎn)，并且不同品種間存在著明顯的交互抗藥性問(wèn)題(趙丹丹等, 2017)。因此，棉鈴蟲(chóng)田間防治中，不僅需要進(jìn)行氟苯蟲(chóng)酰胺、氟氰蟲(chóng)酰胺與氯蟲(chóng)苯甲酰胺的輪換使用，而且也應(yīng)該進(jìn)行甲維鹽等高效殺蟲(chóng)劑輪換使用，以降低單一殺蟲(chóng)劑對(duì)棉鈴蟲(chóng)的選擇壓力，延長(zhǎng)雙酰胺類殺蟲(chóng)劑的使用壽命。

已有研究表明甲維鹽對(duì)棉鈴蟲(chóng)、甜菜夜蛾Asparaguscaterpillar、小菜蛾和草地貪夜蛾Spodopterafrugiperda等多種鱗翅目害蟲(chóng)具有較高毒力和優(yōu)秀的田間防治效果(張丹丹等, 2018; 袁偉寧等, 2019; 趙勝園等, 2019)，但對(duì)松毛蟲(chóng)赤眼蜂同樣高毒，風(fēng)險(xiǎn)性極高(袁偉寧等, 2019)，而對(duì)螟黃赤眼蜂、玉米螟赤眼蜂和短管赤眼蜂T.pretiosum等毒性風(fēng)險(xiǎn)相對(duì)較低(Giraddietal., 2006)。以甲維鹽作為對(duì)照藥劑，本文研究發(fā)現(xiàn)，雙酰胺類殺蟲(chóng)劑中氯蟲(chóng)苯甲酰胺、氟苯蟲(chóng)酰胺和氟氰蟲(chóng)酰胺對(duì)棉鈴蟲(chóng)幼蟲(chóng)的毒力雖低于甲維鹽，但仍對(duì)該蟲(chóng)表現(xiàn)出了較高的毒力水平，而這3種殺蟲(chóng)劑對(duì)松毛蟲(chóng)赤眼蜂的毒性明顯低于甲維鹽，表現(xiàn)出了較高的安全性。張俊杰等(2014)曾評(píng)估了氯蟲(chóng)苯甲酰胺對(duì)螟黃赤眼蜂和玉米螟赤眼蜂的安全性，分析了藥劑處理后兩種赤眼蜂的羽化率、死亡率和寄生米蛾卵量等指標(biāo)，發(fā)現(xiàn)與高效氯氰菊酯和阿維菌素相比，氯蟲(chóng)苯甲酰胺對(duì)2種赤眼蜂也表現(xiàn)出了較高的安全性。化學(xué)藥劑對(duì)赤眼蜂安全性研究中還發(fā)現(xiàn)，不同發(fā)育階段赤眼蜂對(duì)化學(xué)藥劑的敏感性存在明顯差異。以甲維鹽為例，與成蟲(chóng)期赤眼蜂相比，該藥劑對(duì)蛹期赤眼蜂發(fā)育和寄生行為影響較小(潘悅等, 2013; Karthiketal., 2015)。這也說(shuō)明化學(xué)藥劑與赤眼蜂協(xié)調(diào)使用防治害蟲(chóng)過(guò)程中，選擇適宜的施藥時(shí)期能夠有效的降低對(duì)天敵昆蟲(chóng)的殺傷作用。

本文僅研究了雙酰胺類殺蟲(chóng)劑對(duì)棉鈴蟲(chóng)和松毛蟲(chóng)赤眼蜂室內(nèi)選擇毒力，未涉及該類藥劑對(duì)不同發(fā)育階段赤眼蜂影響的研究。從赤眼蜂的發(fā)育階段來(lái)看，其生長(zhǎng)發(fā)育共分為卵、幼蟲(chóng)、蛹和成蟲(chóng)期4個(gè)階段，而其前3個(gè)階段均生活在寄主卵內(nèi)，因而對(duì)藥劑的敏感性以成蟲(chóng)期最敏感(向玉勇等, 2012)。因而，應(yīng)進(jìn)一步研究化學(xué)防治與不同發(fā)育階段赤眼蜂的關(guān)系，選擇最佳的用藥時(shí)期和方式，以盡可能保護(hù)和利用天敵昆蟲(chóng)赤眼蜂，充分發(fā)揮其在棉鈴蟲(chóng)防治中的作用，以達(dá)到棉鈴蟲(chóng)的有效治理。