張樹明,邢 鯤,趙 飛
(山西農(nóng)業(yè)大學植物保護學院,山西太谷030801)
藜麥(Chenopodium quinoa)又稱南美藜、藜谷等,為藜科藜屬1年生植物,原產(chǎn)地在南美洲印第安地區(qū)安第斯山脈高原地區(qū),是當?shù)鼐用竦膫鹘y(tǒng)食物,距今已有5 000~7 000 a的種植歷史[1]。藜麥生長于高原地區(qū),因此,對低溫干旱有較高的抗性和適應性[2]。藜麥中含有多種滿足人體日常所需的營養(yǎng)成分,蛋白質(zhì)含量高且低糖低脂,具有極高的營養(yǎng)價值[3-4],因此,被聯(lián)合國糧農(nóng)組織(WFO)認定為唯一一種單體植物,即能滿足人體日常所需營養(yǎng)的食物,素有“超級谷物”之稱[5]。自1988年我國成功開展藜麥引種后,逐漸在山西、吉林、青海、甘肅、河北等地形成了規(guī)?;斑B作化種植[6-11]。
中華絹蛾(Scythris sinensis)屬昆蟲綱鱗翅目絹蛾科,又稱四點絹蛾、藜中華絹蛾等。中華絹蛾主要取食藜科雜草,通常以老熟幼蟲在植物頂部的幼葉中生活,在植株葉片取食為害,可在葉片處拉絲結(jié)網(wǎng),嚴重時??墒罐伎浦参飻?shù)量大幅下降[12]。中華絹蛾一年3代,以蛹過冬,春季氣溫回升,越冬蛹開始羽化,蛹期9~10 d,成蟲期6~10 d,在5月產(chǎn)卵,卵期7~8 d,6月到7月上旬為羽化盛期,幼蟲期約20 d,入秋后老熟幼蟲作蛹,在密繭中越冬[13]。其1~2齡幼蟲具有群居性,3齡之后開始獨立生活。此外,成蟲還具有較強的遷飛性等習性。以往有關(guān)中華絹蛾的報道都是取食藜科雜草,曾被用來防治農(nóng)田草害[14],但目前國內(nèi)外尚未見有為害藜麥的報道。所以中華絹蛾的防治研究尚不完善。
本研究在東陽藜麥田進行,采集中華絹蛾進行鑒定,并選用多種殺蟲劑進行大棚內(nèi)藥效篩選試驗,比較各類殺蟲劑的防治效果,旨在為藜麥病蟲害綜合防治提供用藥指導。
試驗地設在山西省榆次縣東陽鎮(zhèn)的東陽試驗示范基地(東經(jīng)112.68°,北緯37.55°),于2020年7月22日至2月29日進行。該地土壤均為草甸土,土質(zhì)以中壤為主,全鎮(zhèn)地形均屬平川;氣候為溫帶大陸季風氣候,平均氣溫為9.7℃,年均降雨量為440.7 mm。
1.2.1 昆蟲采集2020年6月在晉中市東陽試驗地采集藜麥田內(nèi)中華絹蛾幼蟲、蛹、成蟲。
1.2.2 供試藥劑5%高效氯氰菊酯水乳劑(濟南綠霸農(nóng)藥有限公司)、3.2%高氯·甲維鹽微乳劑(濟南綠霸農(nóng)藥有限公司)、50億個孢子/g白僵菌微粒劑(寧夏中微泰克生物技術(shù)有限責任公司)、5%阿維菌素乳油(永農(nóng)生物科學有限公司)、10%氟啶蟲酰胺水分散粒劑(日本石原產(chǎn)業(yè)柱式會社)、24%甲氧蟲酰肼懸浮劑(南京南農(nóng)農(nóng)藥科技發(fā)展有限公司)、20 g/L氯蟲苯甲酰胺懸浮劑(美國富美實公司)、5%甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽懸浮劑(陜西湯普森生物科技有限公司)、8 000 IU/μL蘇云金桿菌懸浮劑(山東魯抗生物農(nóng)藥有限責任)等藥劑均為市售,且采用田間推薦使用劑量(表1)。
表1 供試藥劑及用量
田間試驗嚴格按照《農(nóng)藥田間藥效試驗準則(二)》進行。試驗設9種藥劑處理和1個空白對照,每個處理3個重復。于2020年7月22日在藜麥大棚內(nèi)施藥,空白對照區(qū)不施藥。分別在施藥1、3、5、7 d后檢查中華絹蛾活蟲數(shù)量和藜麥生長情況,并記錄。
將采集到的昆蟲幼蟲、蛹和成蟲均送往上海派森諾生物科技有限公司提取總DNA,所得樣品-20℃保存?zhèn)溆谩J褂猛ㄓ靡飻U增COI基因LCO1490:5′-GGTCAACAAATCATAAAGATATTGG-3′和HCO 2198:5′-TAAACTTCAGGGTGACCAAAAAATCA-3′,引物均由上海派森諾生物科技有限公司提供及合成。
PCR擴增反應體系如表2所示。輕彈混勻,瞬時離心收集管壁上的液滴至管底,在PCR擴增儀上進行PCR反應。PCR擴增反應程序為:95℃預變性5 min;95℃變性30 s,58℃退火30 s,72℃延伸1.5 min,35個循環(huán);72℃終延伸7 min。
表2 PCR擴增反應體系
反應完成后,取3 μL PCR產(chǎn)物進行1%瓊脂糖凝膠電泳檢測。確認PCR擴增片段。
PCR產(chǎn)物用AxyPrep DNA凝膠回收試劑盒回收,具體操作按試劑盒說明書進行。取各個樣品純化后的PCR產(chǎn)物,通過瓊脂糖凝膠電泳檢測合格后將產(chǎn)物送至上海派森諾生物科技有限公司進行測序,并進行數(shù)據(jù)分析,得出鑒定結(jié)果。
采用SPSS 20.0軟件Duncan新復極差法(DMRT)進行防效差異顯著性檢驗(P<0.05)。
藥劑防治效果計算依據(jù)《農(nóng)藥田間藥效試驗準則(一)》進行。
中華絹蛾為小型蛾,體長約7~9 mm,體形呈紡錘形,體色為黑色或黑褐色,頭部扁平,觸角呈絲狀,體表密被灰色短毛,前翅膜質(zhì),呈深褐色,在1/3處和2/3處各有一亮黃色斑點,故又稱四點絹蛾(圖1)。蛹呈繭形,棕褐色(圖2)。幼蟲腹部正面為黃棕色(圖3)。
對線粒體細胞色素C氧化酶亞基COI基因進行擴增測序,將測序得到的序列在NCBI(https://blast.ncbi.nlm.nih.gov/Blast.cgi?PROGRAM=blastn&PAGE_TYPE=BlastSearch&LINK_LOC=blasthome)中進行比對(表3),選擇相似度最大的序列作為物種鑒定結(jié)果,確定為中華絹蛾。加拿大動物學家HEBERT等[15]對動物界包括脊椎動物和無脊椎動物共11門13 320個物種的線粒體細胞色素C氧化酶亞基COI基因序列比較分析,結(jié)果發(fā)現(xiàn),可以利用該基因一段長648 bp片段的DNA堿基序列差異進行物種的分類識別;除腔腸動物外,98%的物種種內(nèi)的差異為0~2%,種間差異平均為11.3%。所以,對于大部分動物群體而言,利用COI基因序列作為物種識別的條形碼是十分有效的。
表3 各樣品NCBI物種相似度比對結(jié)果
由方差分析結(jié)果可知(表4),用藥1 d后,每個處理都表現(xiàn)出或高或低的效果,其中,5%甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽懸浮劑和3.2%高氯·甲維鹽微乳劑這2種效果最佳,防治效果分別為58.5%和55.1%,且顯著高于其他處理組(P<0.05);24%甲氧蟲酰肼懸浮劑防治效果次之,為43.8%,且與其他處理組具有顯著差異(P<0.05)。這3種藥劑在用藥1 d后均表現(xiàn)出較好的速效性。8 000 IU/μL蘇云金桿菌懸浮劑、50億個孢子/g白僵菌微粒劑、10%氟啶蟲酰胺水分散粒劑、5%阿維菌素乳油、20 g/L氯蟲苯甲酰胺懸浮劑、5%高效氯氰菊酯水乳劑處理1 d后的防效分別為6.7%、6.7%、6.7%、9.0%、9.0%、14.6%,且防治效果顯著低于前3種藥劑(P<0.05)。
表4 不同殺蟲劑對中華絹蛾的田間防治效果
用藥3 d后,5%甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽懸浮劑和3.2%高氯·甲維鹽微乳劑處理組防治效果仍然最佳,分別為61.8%和51.0%,且與其他處理組具有顯著差異(P<0.05);24%甲氧蟲酰肼懸浮劑防治效果較1 d后有所下降,為38.2%;5%高效氯氰菊酯水乳劑、10%氟啶蟲酰胺水分散粒劑、20 g/L氯蟲苯甲酰胺懸浮劑、50億個孢子/g白僵菌微粒劑、8 000 IU/μL蘇云金桿菌懸浮劑、5%阿維菌素乳油防效在8.8%~26.5%,且防治效果顯著低于其他處理組(P<0.05)。
用藥5 d后,各處理組防治效果較之前略有改變,防效較好的藥劑為8 000 IU/μL蘇云金桿菌懸浮劑、10%氟啶蟲酰胺、24%甲氧蟲酰肼懸浮劑、5%甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽懸浮劑,防治效果分別為63.6%、60.7%、59.8%、57.9%;3.2%高氯·甲維鹽微乳劑、20 g/L氯蟲苯甲酰胺懸浮劑、5%阿維菌素乳油防效相對較好,分別為51.4%、50.4%、47.6%;50億個孢子/g白僵菌微粒劑、5%高效氯氰菊酯水乳劑防效相對較差,分別為26.2%、23.4%,且與防效較好的4種藥劑間具有顯著性差異(P<0.05)。
用藥7 d后,24%甲氧蟲酰肼懸浮劑、20 g/L氯蟲苯甲酰胺懸浮劑、10%氟啶蟲酰胺水分散粒劑防效相對較佳,分別為93.1%、86.1%、84.1%,且與其他處理組差異顯著(P<0.05);8 000 IU/μL蘇云金桿菌懸浮劑和5%甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽懸浮劑處理組防效相對較好,分別為65.3%和57.4%;3.2%高氯·甲維鹽微乳劑和5%阿維菌素乳油處理組防效分別為48.5%和44.6%,防治效果一般;5%高效氯氰菊酯水乳劑和50億個孢子/g白僵菌微粒劑處理組防效相對較差,僅為23.8%和19.8%,且顯著低于其他處理組(P<0.05)。
經(jīng)試驗期間觀察,各處理組與清水對照組藜麥生長無差異,且未發(fā)現(xiàn)藜麥生長不正常,未發(fā)現(xiàn)藥害,說明各處理組劑量設計合理,對藜麥安全。
本試驗選擇了9種藥劑,施藥1、3、5、7 d后各藥劑對中華絹蛾防效結(jié)果顯示,24%甲氧蟲酰肼懸浮劑、20 g/L氯蟲苯甲酰胺懸浮劑、10%氟啶蟲酰胺水分散粒劑在用藥7 d后,可有效控制中華絹蛾數(shù)量,建議在實際生產(chǎn)中使用。實際施藥時,隨著單一種類殺蟲劑施用時間的延長,殺蟲劑使用量的增加,害蟲會不可避免的出現(xiàn)抗藥性[15-16],為避免這一現(xiàn)象的發(fā)生,應制定預防性抗性治理策略,要做到科學用藥,合理輪換用藥。本試驗中,8 000 IU/μL蘇云金桿菌懸浮劑處理組防效在7 d后可達60%以上,雖然防治效果比前3種低,但可與前3種藥劑輪換使用,避免害蟲產(chǎn)生抗藥性。而5%甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽懸浮劑和3.2%高氯·甲維鹽微乳劑雖然在7 d后的防效低于以上4種藥劑,但在用藥前3 d內(nèi)的防治效果在9種藥劑中十分突出,表現(xiàn)出良好的速效性,因此,其在中華絹蛾發(fā)生前期施用,用以控制中華絹蛾種群快速增長。
本試驗選取的藥劑中,24%甲氧蟲酰肼懸浮劑是一種雙酰肼類昆蟲生長調(diào)節(jié)劑,對鱗翅目的昆蟲具有較廣譜的活性,其毒性較強,對環(huán)境和非靶標生物的安全性較高[17],在本試驗中的表現(xiàn)也驗證了甲氧蟲酰肼對中華絹蛾優(yōu)秀的防治效果,推薦在藜麥實際生產(chǎn)中使用,可作為防治中華絹蛾等鱗翅目害蟲的首選藥劑。此外,20 g/L氯蟲苯甲酰胺懸浮劑、10%氟啶蟲酰胺水分散粒劑在本試驗中的表現(xiàn)也比較突出,氯蟲苯甲酰胺是以昆蟲魚尼丁受體為靶標的雙酰胺類新型殺蟲劑,其對鱗翅目昆蟲毒性較高,對環(huán)境較為安全,且與其他化學藥劑很少有拮抗作用[18];氟啶蟲酰胺是一種高選擇性殺蟲劑,對防治刺吸式口器昆蟲極為有效,通過抑制昆蟲鉀離子通道,干擾昆蟲體細胞內(nèi)的離子電位及穩(wěn)態(tài),從而影響唾液腺、馬氏管等器官的工作,破壞昆蟲的取食與排泄功能,從而抑制昆蟲進食,導致其因饑餓而死亡[19],因此,推薦這2種藥劑與其他藥劑交替使用。5%甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽懸浮劑是一種高效、低毒、低殘留的十六元大環(huán)內(nèi)酯類殺蟲劑,對鱗翅目昆蟲幼蟲的毒性較高,與高效氯氰菊酯混合制成的3.2%高氯·甲維鹽微乳劑可改善單一藥劑性能[20],達到增效、經(jīng)濟等目的,結(jié)合本試驗數(shù)據(jù)分析,這2種藥劑在施用前期表現(xiàn)出良好的速效性,但在5 d后,防治效果趨于穩(wěn)定,持效性較差,因此,在中華絹蛾發(fā)生初期可用這2種藥劑防治,對中華絹蛾種群增長具有一定的抑制作用。
在藜麥中華絹蛾防治中,要將防治的各項措施貫穿于整個生產(chǎn)過程中,除病蟲害發(fā)生嚴重時需要化學防治,還應制定科學合理的綜合防治策略,對于防治中華絹蛾等鱗翅目昆蟲,特提出以下防治措施:第一,植株殘體、田間雜草等經(jīng)常帶有病蟲,是某些害蟲的重要越冬場所和產(chǎn)卵地點,因此,要及時清除廢棄秸稈、田間雜草等,可從源頭大大減少害蟲數(shù)量;第二,鱗翅目昆蟲大多都有強烈趨光性,可利用害蟲的這一特點,在田間地頭設置殺蟲燈,從而達到良好的誘殺效果;第三,保護害蟲天敵,利用害蟲天敵如捕食性鳥類、瓢蟲、草蛉、寄生蜂等控制害蟲數(shù)量[21-24]。