劉國強(qiáng) 白冰 畢于慧等
中圖分類號:S 481.9 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B DOI:10.16688/j.zwbh 2020196
溫室白粉虱Trialeurodes vaporarzorum (West-wood)屬半翅目粉虱科,寄主植物達(dá)600余種口],在蔬菜設(shè)施栽培中發(fā)生嚴(yán)重。其以刺吸植物汁液、分泌蜜露引起煤污病、傳播植物病毒等方式為害,且以多種蟲態(tài)同時為害,造成嚴(yán)重?fù)p失。長期以來,溫室白粉虱的防治主要依靠施用化學(xué)農(nóng)藥,導(dǎo)致抗藥性問題突出,防治效果降低。例如青島溫室白粉虱種群對吡蟲啉抗性倍數(shù)達(dá)10倍,已接近中等抗性水平,山西多地溫室白粉虱成蟲對阿維菌素、啶蟲脒、吡蟲啉抗性倍數(shù)高達(dá)33.7、16.9、15.7,均達(dá)到中抗水平。
由于新型殺蟲劑的研發(fā)周期較長、投入巨大,因此,將不同種類、不同作用機(jī)制的藥劑進(jìn)行科學(xué)復(fù)配已成為農(nóng)業(yè)上防治白粉虱的新選擇,這樣既能有效防治害蟲,又可延緩抗藥性的產(chǎn)生,并且能有效延長藥劑使用壽命。目前已經(jīng)篩選出了多種可有效防治害蟲的復(fù)配劑。例如,吡蟲啉與氰戊菊酯按2:3復(fù)配時對桃蚜Myzux persicae(Sulzer)的增效作用顯著,共毒系數(shù)達(dá)276.82;吡蟲啉與異丙威配比為7:400時對白背飛虱Sogatella furcifera (Horvath)防治效果突出,共毒系數(shù)達(dá)到638.1;阿維菌素與氟啶蟲胺腈按2:1混配時對麥二叉蚜Schizaphis graminum (Rondani)的聯(lián)合毒力顯著增強(qiáng),其共毒系數(shù)為241. 3。
辣椒堿是辣椒屬植物產(chǎn)生的次級代謝產(chǎn)物,最早由Thresh在1876年從辣椒果實中分離得到,是一種極度辛辣的香草酰胺類生物堿。研究表明,辣椒堿對小菜蛾P(guān)lutella rylostella (Linnaeus)具有一定的觸殺作用和胃毒作用,以及較強(qiáng)的產(chǎn)卵忌避活性和拒食活性,并且對其生長發(fā)育也有一定的影響;辣椒堿對煙粉虱Bemisia tabaci(Gennadius)成蟲、卵和若蟲的I-C50分別為3525. 79、1603. 29和1526. 27 mg/L;辣椒堿對棉蚜Aphis gossypiiGlover有較好的殺蟲活性,處理48 h的I-C50為271. 54 mg/L。
為了篩選出對溫室白粉虱具有較高毒力的增效組合,增強(qiáng)辣椒堿的殺蟲毒力,同時延緩溫室白粉虱的抗藥性產(chǎn)生,本研究將辣椒堿與3種殺蟲劑復(fù)配,在辣椒堿、吡蟲啉、溴氰蟲酰胺、苦參堿對溫室白粉虱初羽化成蟲殺蟲活性測定的基礎(chǔ)上,根據(jù)等效線法設(shè)置配比,以共毒因子法定性篩選與共毒系數(shù)法定量分析相結(jié)合確定具有增效活性的復(fù)配組合,明確其最佳配比及聯(lián)合毒力效果,為溫室白粉虱的化學(xué)防治提供了科學(xué)依據(jù)。
1.1材料
1.1.1供試蟲源
溫室白粉虱由沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)欒軍波教授實驗室提供。飼養(yǎng)條件:溫度27℃±1℃,濕度RH(60±5)%,光周期L∥D=14h∥10h。隨機(jī)挑選初羽化的成蟲供試。
1.1.2供試藥劑
97.4%辣椒堿,沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院微生物次生代謝產(chǎn)物研究室分離提純;97%吡蟲啉原藥,海利爾藥業(yè)集團(tuán)股份有限公司;96%溴氰蟲酰胺原藥,上海杜邦農(nóng)化有限公司;98%苦參堿原藥,上海麥克林生化科技有限公司;丙酮分析純、蔗糖分析純、吐溫80化學(xué)純,均購自國藥集團(tuán)化學(xué)制劑有限公司。
1.1.3儀器設(shè)備
體視顯微鏡SM2-140,北京榮興光恒科技有限公司;實驗室冷藏箱HLR-310F,青島海爾生物醫(yī)療股份有限公司;恒溫恒濕光照培養(yǎng)箱MLR-352HPC,松下健康醫(yī)療器械株武會社。
1.2方法
1.2.1單劑毒力測定
辣椒堿用丙酮溶解配制成梯度濃度母液,取10μL加入30%蔗糖營養(yǎng)液配制成試驗濃度,并加入微量吐溫-80充分溶解,對照組以10μL丙酮代替辣椒堿;吡蟲啉、溴氰蟲酰胺、苦參堿用30%蔗糖營養(yǎng)液溶解并等比稀釋至試驗濃度,以30%蔗糖營養(yǎng)液為對照。
參考嚴(yán)光的方法并加以改進(jìn)。取玻璃雙通管,一端用Parafilm封口膜封口,膜上滴加180μL藥液,再覆蓋3層封口膜,取初羽化成蟲30頭轉(zhuǎn)移到管中,管的另一端用紗網(wǎng)封口,并用錫箔紙包裹外壁。每處理5次重復(fù)。玻璃管添加藥液的一端向上置于27℃、RH 60%、光周期L∥D=14 h∥10 h的恒溫恒濕光照培養(yǎng)箱中,2d后換藥,換藥時重新封膜滴加藥液。辣椒堿處理4d后計數(shù)(辣椒堿單劑發(fā)揮藥效較為緩慢),其他殺蟲劑處理2d后計數(shù),解剖針輕觸無反應(yīng)的蟲體視為死亡。
1.2.2共毒因子的測定
采用Mansour等的共毒因子法定性篩選出共毒因子大于20的增效配比。假設(shè)藥劑A、B的I-C50為a、b,選擇具有增效作用的5個配比,即等效線法中相加作用線的六等分點,表示為a/5b、a/2b、a/b、2a/b、5a/b.其濃度分別為(a+5b)/6、(a+2b)/3、(a+b)/2、(2a+b)/3、(5a+b)/6。具體配制方法:將各單劑配成LC50藥液,按體積比1:5、1:2、1:1、2:1、5:1混合,對照組加等量丙酮及吐溫-80。生物測定方法及數(shù)據(jù)處理同1.2.1,處理2d后計數(shù)。共毒因子計算公式如下:
共毒因子=實測死亡-理論死亡率/理論死亡率×100;
共毒因子>20表示有增效作用;-20≤共毒因子≤20表示有相加作用;共毒因子<-20表示拮抗作用。
1.2.3共毒系數(shù)的測定
采用共毒系數(shù)法(co-toxicity coefficient,CTC)確定最佳配比。在共毒因子>20的比例范圍內(nèi)進(jìn)一步細(xì)化配比,根據(jù)死亡率設(shè)置5~7個濃度梯度測定聯(lián)合毒力,求出LC50及毒力回歸方程,計算共毒系數(shù),篩選出共毒系數(shù)>120的最佳配比。生物測定方法同1. 2.1,處理2d后計數(shù)。
相對毒力指數(shù)(TI)=標(biāo)準(zhǔn)藥劑LC50/供試藥劑LC50×100;
混劑實際毒力指數(shù)(ATI)=標(biāo)準(zhǔn)藥劑LC50/混劑LC50×100;
混劑理論毒力指數(shù)(TTI)=TI(A)×藥劑A在混劑中百分含量+TI(B)×藥劑B在混劑中的百分含量;
共毒系數(shù)(CTC)-混劑實際毒力指數(shù)(ATI)/混劑理論毒力指數(shù)(TTI)×100。
共毒系數(shù)>120為增效作用;80≤共毒系數(shù)≤120為相加作用;共毒系數(shù)<80為拮抗作用。計算共毒系數(shù)時以復(fù)配組合中LC50較大的單劑為標(biāo)準(zhǔn)殺蟲劑。
1.3數(shù)據(jù)分析
根據(jù)溫室白粉虱的存活情況得出死亡率,并用Abbotts公式計算校正死亡率:
校正死亡率=處理死亡率-對照死亡率/1-對照死亡率×100%。
采用SPSS 20軟件和Microsoft Excel 2016軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析,得出毒力回歸方程、相關(guān)系數(shù)、致死中濃度及其95%置信區(qū)間等相關(guān)參數(shù)。
2.1單劑毒力測定結(jié)果
4種藥劑對溫室白粉虱成蟲的毒力測定結(jié)果如表1所示,吡蟲啉的毒力最高,LC50為0.34 mg/L,辣椒堿毒力最低,LC50為490. 81mg/L,毒力大小順序為吡蟲啉>溴氰蟲酰胺>苦參堿>辣椒堿。
2.2共毒因子法定性篩選結(jié)果
辣椒堿與3種藥劑各配比對溫室白粉虱的共毒因子測定結(jié)果如表2所示,試驗的3個復(fù)配組合中,共毒因子>20的共有6組,其中辣椒堿與吡蟲啉287:1、1435:1、2870:1復(fù)配時,共毒因子分別為33.81、35.87、37.11;與溴氰蟲酰胺1558:1、3895:1復(fù)配時,共毒因子分別為28.71、22.49;與苦參堿423:1復(fù)配時,共毒因子為22. 34。
2.3共毒系數(shù)法定量篩選結(jié)果
在共毒因子法定性篩選的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步通過共毒系數(shù)法測定不同配比組合的增效作用。結(jié)果(表3)表明,辣椒堿與吡蟲啉各試驗配比均具有增效作用,其中配比為287:1時共毒系數(shù)為257.89,增效作用最為顯著,配比為3587:1時,共毒系數(shù)為180.93,增效作用最弱;辣椒堿與溴氰蟲酰胺各試驗配比均具有增效作用,配比為1558:1時,共毒系數(shù)為255.65,增效作用最顯著,配比為3895:1時,共毒系數(shù)為180.19,增效作用最弱;辣椒堿與苦參堿配比為423:1時,共毒系數(shù)為248.80,增效作用最顯著,配比為846:1時,共毒系數(shù)為113.48,表現(xiàn)為相加作用。
辣椒堿作為一種植物源殺蟲劑,其持效長、可降解、安全性高,對昆蟲具有胃毒、觸殺、驅(qū)避等多種作用方式。有研究表明,辣椒堿對煙粉虱體內(nèi)的羧酸酯酶、谷胱甘肽S轉(zhuǎn)移酶、乙酰膽堿酯酶活性均有明顯影響,且存在劑量或時間效應(yīng)。但是辣椒堿也存在生物源農(nóng)藥固有的不足,如起效慢、毒力較低等。本文采用辣椒堿與其他農(nóng)藥進(jìn)行復(fù)配,既可減少用藥量,提高對溫室白粉虱的防治效果,又能發(fā)揮農(nóng)藥復(fù)配的優(yōu)勢,延緩抗藥性的產(chǎn)生,為溫室白粉虱的田間防治提供科學(xué)理論依據(jù)。
據(jù)報道,辣椒堿與煙堿復(fù)配的微乳劑中各配比均有一定的增效作用,其中以煙堿與辣椒堿12:1復(fù)配增效作用最為明顯,對菜青蟲Pieris rapae的共毒系數(shù)達(dá)到205,增效1. 10倍。廈門南草坪生物工程公司登記了9%辣椒堿·煙堿微乳劑和1.2%阿維菌素·辣椒堿微乳劑,主要用于防治蚜蟲及菜青蟲。田間試驗結(jié)果表明,9%辣椒堿·煙堿微乳劑對菜青蟲和菜蚜Lipaphis erysimi均有良好的防治效果,害蟲發(fā)生時以60~100 g/hm2噴霧,防效可達(dá)90%以上,對菜青蟲的持效期為7d以上,菜蚜14 d以上,是防治兩種害蟲的理想藥劑。這表明辣椒堿具有作為增效劑的實際應(yīng)用價值,也為本試驗的研究提供了理論支持。
本文的共毒系數(shù)法篩選結(jié)果顯示,辣椒堿與吡蟲啉、溴氰蟲酰胺、苦參堿按287:1、1558:1、423:1復(fù)配時增效作用顯著,其共毒系數(shù)分別為257. 89、255.65、248.80,LC50分別為31.83、128.07、98.87mg/L。當(dāng)然,在評價復(fù)配劑效果時,共毒系數(shù)的大小僅為標(biāo)準(zhǔn)之一,當(dāng)增效作用相差不明顯時,還應(yīng)結(jié)合復(fù)配劑的I-C50對增效效果進(jìn)行評價。本文篩選出的3個復(fù)配組合共毒系數(shù)大小相近,但致死中濃度卻相差懸殊,因此,初步認(rèn)為辣椒堿與吡蟲啉按287:1復(fù)配為最佳復(fù)配組合,該配比復(fù)配劑產(chǎn)生相同毒力效果時,吡蟲啉施用量減少約32%,后續(xù)還需通過田間藥效試驗確定各配比對溫室白粉虱的防治效果。
另外,本試驗中各單劑及各復(fù)配組合的試驗濃度和計數(shù)周期均是基于預(yù)試驗篩選結(jié)果而確定的,辣椒堿與3種殺蟲劑復(fù)配對溫室白粉虱成蟲2d即可產(chǎn)生較強(qiáng)毒力效果,這可能是由于復(fù)配組合中其他3種殺蟲劑起到了速效性,導(dǎo)致復(fù)配藥劑比辣椒堿單劑藥效發(fā)揮更快。
本試驗首次研究了辣椒堿與3種殺蟲劑復(fù)配對溫室白粉虱的聯(lián)合毒力,這將為防治溫室白粉虱藥劑配方的篩選與田間應(yīng)用提供理論依據(jù)和技術(shù)支持。但這幾種復(fù)配組合對溫室白粉虱的作用機(jī)理以及在田間實際生產(chǎn)中的防治效果仍需進(jìn)一步驗證,還需通過劑型研究增加辣椒堿的溶解度,以減小藥劑含量,并縮小兩種原藥的比例差距,進(jìn)一步增強(qiáng)殺蟲效果。同時,還應(yīng)結(jié)合其他方法對溫室白粉虱進(jìn)行綜合防治,比如農(nóng)作物的輪作,多種殺蟲劑及復(fù)配劑輪流使用,以及采用施藥與掛黃板、釋放麗蚜小蜂Encarsia formosa等天敵相結(jié)合的方式都是防治溫室白粉虱的有效措施。