我國(guó)茶小綠葉蟬對(duì)7種殺蟲劑的敏感性測(cè)定

張彥超,徐建陶,裴新國(guó),王利祥,曾彬,高揚(yáng),張帥,王欣,高聰芬*

(1.南京農(nóng)業(yè)大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院,江蘇 南京 210095;2.江蘇省宜興市茶果指導(dǎo)站,江蘇 無(wú)錫 214200)

茶小綠葉蟬屬半翅目、葉蟬科,在亞洲和歐洲均有分布,是我國(guó)茶區(qū)常見的重要害蟲之一[1-2]。茶小綠葉蟬若蟲、成蟲均可通過(guò)刺吸汁液危害茶樹,會(huì)使茶樹嫩葉卷曲、變紅,芽梢生長(zhǎng)變緩,芽葉脫落等,嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致全葉焦枯,茶樹樹冠頂部呈火燒狀(葉蟬燒,hopperburn),可使茶葉減產(chǎn)20%[3]。用受害葉片加工的茶葉易碎易斷,口感不佳,品質(zhì)低下,嚴(yán)重影響茶葉的產(chǎn)量和品質(zhì)[4]。目前,我國(guó)茶園共發(fā)現(xiàn)60余種葉蟬,但因蟲體較小,體色和形態(tài)特征接近,難以區(qū)分,故早期部分研究可能將其誤認(rèn)為其他葉蟬種類(如假眼小綠葉蟬),現(xiàn)已證明我國(guó)絕大部分茶區(qū)的優(yōu)勢(shì)種為小貫小綠葉蟬(EmpoascaonukiiMatsuda)[2,5]。茶小綠葉蟬在適宜條件下,15～20 d可完成1次世代交替,1年可發(fā)生9～13代,分別于5—6月和9—10月有2個(gè)危害高峰[6-7]。由于其蟲體微小,繁殖快,世代重疊嚴(yán)重且每年發(fā)生代數(shù)多,田間防治難度較大[8],以致防治費(fèi)用占茶樹病蟲害總防治費(fèi)用的40%～60%[9-10]。

目前,茶小綠葉蟬的防治措施有農(nóng)業(yè)防治、生物防治、物理防治和化學(xué)防治等,其中化學(xué)防治是控制茶小綠葉蟬的主要手段[11-12]。我國(guó)現(xiàn)登記用于防治茶小綠葉蟬的有效成分有30余種、共356個(gè)產(chǎn)品(http://www.chinapesticide.org.cn),登記品種最多的是擬除蟲菊酯類和新煙堿類殺蟲劑[12-14]。其中擬除蟲菊酯類僅聯(lián)苯菊酯就有185個(gè)產(chǎn)品,該藥于2005年前、后便登記注冊(cè),是較早用于防治茶小綠葉蟬的藥劑之一[15];新煙堿類藥劑也有超過(guò)60個(gè)產(chǎn)品登記。此外,蟲螨腈、噻嗪酮、茚蟲威和唑蟲酰胺等不同類型的殺蟲劑也被登記用于防治茶小綠葉蟬?；瘜W(xué)農(nóng)藥的大量使用不僅會(huì)對(duì)環(huán)境和非目標(biāo)生物造成不良影響,干擾茶園原本的生態(tài)[16];還會(huì)使茶小綠葉蟬產(chǎn)生抗性,藥效降低[17];提高使用劑量會(huì)帶來(lái)農(nóng)藥殘留問(wèn)題,影響茶葉的銷售和出口[18]。

因此,明確茶小綠葉蟬田間種群對(duì)不同類型殺蟲劑的敏感性,篩選高效、安全的藥劑,對(duì)于制定茶園害蟲防控策略是非常必要的。殺蟲劑抗藥性行動(dòng)委員會(huì)(IRAC)根據(jù)作用機(jī)制對(duì)殺蟲劑進(jìn)行分類,被劃分為同一類的殺蟲劑具有相似的作用機(jī)制。為評(píng)估茶小綠葉蟬對(duì)不同類型殺蟲劑的敏感性,分別選取我國(guó)已登記用于防治茶小綠葉蟬的6類不同作用機(jī)制殺蟲劑中的常用藥劑品種,旨在明確茶小綠葉蟬對(duì)不同作用機(jī)制藥劑的敏感性,從而為茶園交替輪換用藥提供參考。吡丙醚作為一種保幼激素類似物,在半翅目害蟲防控中有良好的應(yīng)用前景,目前正在登記用于茶小綠葉蟬的防治,明確其對(duì)茶小綠葉蟬的室內(nèi)活性,可為該藥劑在茶園的科學(xué)使用提供指導(dǎo)。因此,本研究采集我國(guó)茶葉主產(chǎn)區(qū)的5個(gè)茶小綠葉蟬田間種群,采用浸葉法對(duì)聯(lián)苯菊酯、吡蟲啉、茚蟲威、蟲螨腈、噻嗪酮、唑蟲酰胺6類殺蟲劑和吡丙醚的敏感性進(jìn)行測(cè)定。研究結(jié)果可為不同茶區(qū)的殺蟲劑選擇提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試?yán)ハx與藥劑

2019年7至8月在我國(guó)四大茶區(qū)采集3齡茶小綠葉蟬若蟲供試,具體采集信息見表1。

表1 茶小綠葉蟬采集信息Table 1 Sampling sites and collection dates of Empoasca onukii collected from fields

所選用的殺蟲劑分別為聯(lián)苯菊酯、吡蟲啉、茚蟲威、蟲螨腈、唑蟲酰胺、噻嗪酮及吡丙醚。上述藥劑均為工業(yè)級(jí)原藥,以丙酮為溶劑配制成10 g·L-1或20 g·L-1的高濃度母液備用,試驗(yàn)時(shí)用含0.1%(體積分?jǐn)?shù))Triton X-100水溶液等比稀釋。藥劑具體信息見表2。

表2 供試藥劑信息Table 2 Details of seven insecticides used in this study

1.2 試驗(yàn)方法

參考Wei等[19]在2015年建立的浸葉法對(duì)茶小綠葉蟬進(jìn)行生物測(cè)定。采集2葉1心的幼嫩茶梢,用清水沖洗后于室溫晾干備用。將供試藥劑按等比系列稀釋5～6個(gè)濃度梯度,然后將茶葉在相應(yīng)濃度的藥液中浸30 s,取出置于陰涼處晾干后,以浸濕的脫脂棉包住基部,放入350 mL一次性塑料杯中,并用保鮮膜封口以防止試蟲逃逸。以含0.1% Triton X-100水溶液作為對(duì)照,每濃度重復(fù)4次,接入活潑一致的3齡中期若蟲,每杯10頭,靜置1～2 h后,將塑料杯放入溫度為(27±1)℃、光/暗時(shí)間為16 h/8 h的培養(yǎng)箱中飼養(yǎng)。

根據(jù)各農(nóng)藥的特性來(lái)確定處理后檢查結(jié)果的時(shí)間。聯(lián)苯菊酯、茚蟲威及蟲螨腈處理48 h,唑蟲酰胺和吡蟲啉處理72 h,噻嗪酮處理96 h,吡丙醚處理120 h,然后檢查茶小綠葉蟬活蟲數(shù),統(tǒng)計(jì)死亡率;以細(xì)毛筆輕輕觸動(dòng)蟲體后不能運(yùn)動(dòng)為死亡標(biāo)準(zhǔn)。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

采用POLO-Plus數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)軟件計(jì)算毒力回歸線的斜率(b)及其標(biāo)準(zhǔn)誤、LC50值及95%置信區(qū)間,采用致死中濃度比率(ratio of LC50)及其95%置信區(qū)間比較分析不同毒力數(shù)據(jù)間的差異[20]。使用Excel 2016軟件繪制茶小綠葉蟬的抗性熱圖,并通過(guò)制圖軟件Adobe illustrator CS6進(jìn)行優(yōu)化。引入抗性水平分級(jí)體系,抗性倍數(shù)(RR)=所測(cè)種群的LC50/敏感種群LC50。除吡丙醚外,所有藥劑的敏感性基線均參考Wei等[12]于2017年監(jiān)測(cè)時(shí)所測(cè)最低值。以本試驗(yàn)中茶小綠葉蟬對(duì)吡丙醚LC50最低的種群為相對(duì)敏感種群,其RR為1.0倍。參考《灰飛虱抗藥性監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)程》:RR ≤ 5.0倍為敏感水平;5.0100.0倍為高水平抗性,以此為標(biāo)準(zhǔn)劃分茶小綠葉蟬的抗性水平。

2 結(jié)果與分析

2.1 茶小綠葉蟬田間種群對(duì)7種藥劑的敏感性

采用浸葉法測(cè)定我國(guó)5個(gè)茶小綠葉蟬田間種群對(duì)7種殺蟲劑的敏感性。結(jié)果(表3)表明:茶小綠葉蟬田間種群對(duì)噻嗪酮的敏感性最高,其LC50為0.134～0.347 mg·L-1;其次為吡丙醚和唑蟲酰胺,LC50分別為0.364～0.401 mg·L-1和0.273～0.566 mg·L-1;隨后是茚蟲威、吡蟲啉和蟲螨腈,其LC50分別為0.161～0.964 mg·L-1、0.260～1.094 mg·L-1和0.266～1.737 mg·L-1;而茶小綠葉蟬對(duì)聯(lián)苯菊酯的敏感性最低,LC50為0.439～2.293 mg·L-1。比較不同茶小綠葉蟬種群對(duì)同一藥劑的敏感性是否存在顯著差異。結(jié)果(表3)顯示:對(duì)聯(lián)苯菊酯,貴陽(yáng)、南京和福安種群的敏感性無(wú)差異,但與信陽(yáng)和六安種群存在顯著性差異。對(duì)蟲螨腈、吡蟲啉、噻嗪酮和茚蟲威,不同種群之間的敏感性也存在差異,尤其是茚蟲威。為更加直觀展示田間不同種群對(duì)茚蟲威的敏感性差異,我們繪制了茚蟲威對(duì)5個(gè)茶小綠葉蟬田間種群的毒力回歸線的點(diǎn)線圖(圖1)?？梢钥闯?在同一劑量下信陽(yáng)和六安種群的死亡率明顯低于南京、福安等種群。而對(duì)吡丙醚和唑蟲酰胺,5個(gè)田間種群的敏感性均無(wú)顯著差異,表明不同種群對(duì)這2種藥劑的敏感性比較一致。

表3 2019年茶小綠葉蟬對(duì)7種殺蟲劑的敏感性Table 3 Susceptibility of the five E. onukii field populations to seven insecticides

續(xù)表3 Table 3 continued

圖1 茚蟲威對(duì)茶小綠葉蟬田間種群的毒力回歸線Fig.1 Dose responses plots of indoxacarb to the field populations of E. onukii

2.2 茶小綠葉蟬田間種群對(duì)7種藥劑的抗性分析

對(duì)比Wei等[12]的敏感性基線,各地茶小綠葉蟬對(duì)唑蟲酰胺(RR=1.2～2.4)、噻嗪酮(0.6～1.4)、吡蟲啉(0.5～2.0)均處于敏感水平,且5個(gè)種群間抗性差異較小;對(duì)聯(lián)苯菊酯(0.8～4.4)和蟲螨腈(0.6～3.7)亦處于敏感水平,但抗性差異較大;而5個(gè)田間種群對(duì)茚蟲威的抗性差異最大,其中信陽(yáng)和六安種群已表現(xiàn)為低水平抗性(5.6和8.0倍)(表3)。由于吡丙醚尚未在茶樹上登記防治茶小綠葉蟬,其敏感性基線尚未建立,所以選用本研究中對(duì)吡丙醚最敏感的貴州貴陽(yáng)種群為相對(duì)敏感種群,以該種群的LC50為標(biāo)準(zhǔn),其他茶小綠葉蟬種群與貴陽(yáng)種群相比,其抗性倍數(shù)為1.0～1.1倍,表明不同種群對(duì)吡丙醚的敏感性比較一致。對(duì)比不同茶小綠葉蟬種群對(duì)殺蟲劑的抗性差異,結(jié)果(表3和圖2)顯示:南京、貴陽(yáng)和福安種群對(duì)7種殺蟲劑的抗性差異較小;而信陽(yáng)和六安的茶小綠葉蟬種群對(duì)7種殺蟲劑的抗性變化較大。

圖2 我國(guó)茶葉主產(chǎn)區(qū)5個(gè)茶小綠葉蟬種群對(duì)7種殺蟲劑的抗性熱圖Fig.2 Resistance heat map to seven insecticides of the five populations of E. onukii in the main tea-growing regions of China

3 討論

明確茶小綠葉蟬對(duì)常用殺蟲劑的敏感性測(cè)定,對(duì)于精準(zhǔn)選擇農(nóng)藥,減少茶園農(nóng)藥的施用起著重要作用。茶小綠葉蟬在我國(guó)四大茶區(qū)均有發(fā)生[21],在茶葉生產(chǎn)中為了控制茶小綠葉蟬等害蟲的危害,依然會(huì)使用化學(xué)農(nóng)藥,但化學(xué)農(nóng)藥的使用亦引起公眾和政府的關(guān)注。2005年,歐盟對(duì)茶葉產(chǎn)品中448種農(nóng)藥建立了最大殘留限量(maximum residue limit,MRL)標(biāo)準(zhǔn)[22],進(jìn)一步增加了我國(guó)茶葉出口的難度,也使茶園蟲害治理的難度增大。因此,應(yīng)定期監(jiān)測(cè)茶小綠葉蟬對(duì)常用殺蟲劑的敏感性,根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果合理選擇殺蟲劑以確保對(duì)有害生物進(jìn)行綜合治理(integrated pest management,IPM)。

因長(zhǎng)期使用殺蟲劑,茶小綠葉蟬對(duì)常用殺蟲劑的敏感性有所變化。目前茶葉生產(chǎn)中常用的化學(xué)殺蟲劑有擬除蟲菊酯類、新煙堿類和生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑類等。聯(lián)苯菊酯、吡蟲啉、噻嗪酮、唑蟲酰胺、蟲螨腈、茚蟲威等在茶小綠葉蟬的防治中均有登記(http://www.icama.org.cn)。Wei等[12]于2015至2016年分別對(duì)我國(guó)四個(gè)主要茶區(qū)的10個(gè)茶小綠葉蟬種群進(jìn)行13種殺蟲劑的監(jiān)測(cè),結(jié)果顯示茶小綠葉蟬對(duì)聯(lián)苯菊酯的平均LC50為0.762 mg·L-1,對(duì)吡蟲啉的平均LC50為0.851 mg·L-1,對(duì)茚蟲威為0.379 mg·L-1,對(duì)唑蟲酰胺為0.344 mg·L-1,對(duì)蟲螨腈為0.700 mg·L-1,對(duì)噻嗪酮為0.291 mg·L-1。與之相比,我們的結(jié)果表明聯(lián)苯菊酯、茚蟲威、蟲螨腈和唑蟲酰胺對(duì)茶小綠葉蟬的LC50均有一定程度的上升。而不同茶區(qū)的茶小綠葉蟬種群的地理特異性和當(dāng)?shù)氐挠盟幥闆r等也會(huì)導(dǎo)致其對(duì)聯(lián)苯菊酯和茚蟲威的抗性存在差異。吡丙醚作為一種仿保幼激素類(7C)殺蟲劑,因具有安全高效、環(huán)境友好等特點(diǎn),多年以來(lái)用于衛(wèi)生害蟲的防控[23-24],但截至目前,該藥尚未登記注冊(cè)用于防控茶小綠葉蟬。我們的結(jié)果顯示,吡丙醚對(duì)茶小綠葉蟬具有較高的活性,且不同田間種群對(duì)該藥劑敏感性差異較小,說(shuō)明該藥劑在茶小綠葉蟬的防治中具有較高的應(yīng)用前景。

近幾年,國(guó)家對(duì)農(nóng)藥使用問(wèn)題高度重視,2015年農(nóng)業(yè)部頒布《到2020年農(nóng)藥使用量零增長(zhǎng)行動(dòng)方案》,實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)的關(guān)鍵之一就在于精準(zhǔn)施用農(nóng)藥和提高農(nóng)藥的利用率。根據(jù)我們?cè)囼?yàn)的結(jié)果,在使用聯(lián)苯菊酯和茚蟲威時(shí),應(yīng)充分考慮當(dāng)?shù)夭栊【G葉蟬對(duì)該藥的抗性水平,例如河南信陽(yáng)和安徽六安的茶園應(yīng)減少聯(lián)苯菊酯和茚蟲威的使用,以延緩茚蟲威的抗性快速上升而導(dǎo)致防效下降。值得注意的是,在出口歐盟、美國(guó)的茶葉中發(fā)現(xiàn),聯(lián)苯菊酯等殺蟲劑的農(nóng)藥殘留量常超過(guò)歐盟、美國(guó)規(guī)定的MRL[25]。因此,應(yīng)減少使用聯(lián)苯菊酯防治茶小綠葉蟬。此外,也應(yīng)根據(jù)發(fā)生害蟲的蟲齡來(lái)選擇藥劑類型,如當(dāng)?shù)妄g若蟲占據(jù)優(yōu)勢(shì)時(shí),可以考慮選用噻嗪酮、吡丙醚等生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑類殺蟲劑,可有效控制其種群增長(zhǎng)。

綜上所述,本研究對(duì)來(lái)自不同地理區(qū)域的茶小綠葉蟬種群進(jìn)行7種殺蟲劑的生物測(cè)定。研究結(jié)果不僅提供了常用殺蟲劑對(duì)這一重要經(jīng)濟(jì)害蟲的敏感性信息,而且為進(jìn)一步評(píng)估我國(guó)4個(gè)茶葉產(chǎn)區(qū)茶小綠葉蟬的抗藥性發(fā)展提供背景資料。通過(guò)對(duì)不同藥劑LC50值的分析,明確了不同殺蟲劑對(duì)茶小綠葉蟬的抗性水平和可能存在的交互抗性風(fēng)險(xiǎn),這對(duì)制定茶小綠葉蟬的IPM策略,緩解殺蟲劑的抗性壓力,確保茶葉品質(zhì)的最佳化具有指導(dǎo)意義。