種子處理對(duì)蚜蟲(chóng)控制作用的研究進(jìn)展

季宇超，張麗萍，2*

（1.山西農(nóng)業(yè)大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院，山西 太谷 030801；2.山西農(nóng)業(yè)大學(xué)棉花研究所，山西 運(yùn)城 044000）

1 蚜蟲(chóng)的為害、防治及抗藥性現(xiàn)狀

1.1 蚜蟲(chóng)及其為害

1.1.1 蚜蟲(chóng) 蚜蟲(chóng)（aphid）俗稱膩蟲(chóng)、蜜蟲(chóng)，屬半翅目蚜科，為植食性刺吸式口器害蟲(chóng)，世界各地均有分布，主要集中在溫帶和亞熱帶地區(qū)[1]。據(jù)報(bào)道，蚜蟲(chóng)共有13 個(gè)科500 多屬近5 000 種，我國(guó)已發(fā)現(xiàn)1 000 種左右[2]。蚜蟲(chóng)的寄主植物范圍廣，約267 科2 120 屬[3]，主要為害棉花[4]、小麥[5]、蔬菜[6]、玉米[7]、油菜[8]、果樹(shù)[9]和花卉[10]等植物。蚜蟲(chóng)分為有翅、無(wú)翅2 種類型，體色多為綠色、黃色等，孤雌生殖，世代重疊現(xiàn)象明顯，可在作物生育期內(nèi)多次發(fā)生[11]，是世界上極具破壞性的農(nóng)業(yè)害蟲(chóng)之一。

1.1.2 蚜蟲(chóng)的為害 蚜蟲(chóng)常聚集于植物嫩芽、花蕾等幼嫩部位，吸食植物汁液，損傷細(xì)胞，使植物營(yíng)養(yǎng)缺失，生長(zhǎng)發(fā)育受阻，甚至全株萎蔫枯死。蚜蟲(chóng)為害時(shí)，會(huì)在植物上分泌蜜露，誘發(fā)煤污病，影響葉片生理機(jī)能，使?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)積累減少，降低植物的產(chǎn)量和品質(zhì)[12]。同時(shí)，蚜蟲(chóng)傳播多種植物病毒，使植物生長(zhǎng)畸形、枯死[13，14]。近年來(lái)，我國(guó)各地不同作物上均有蚜蟲(chóng)為害，局部地區(qū)大發(fā)生，給農(nóng)作物產(chǎn)量和品質(zhì)造成了嚴(yán)重威脅。據(jù)報(bào)道，2002 年天津市靜?？h玉米蚜大暴發(fā)，全縣67%的玉米受害，蚜株率高達(dá)100%[15]；2009 年河北省天氣悶熱潮濕，適合蚜蟲(chóng)繁殖，導(dǎo)致80%～100%的棉花植株有蚜蟲(chóng)分布[16]；2018 年廣西省羅城縣甘蔗蚜蟲(chóng)發(fā)生嚴(yán)重，減產(chǎn)率達(dá)13.6%～19.8%[17]；2020 年河南省虞城縣小麥蟲(chóng)田率達(dá)100%，嚴(yán)重地塊減產(chǎn)率高達(dá)50%[18]。2013 年山西省文水縣梨黃粉蚜大量發(fā)生，90%以上的梨失去商品價(jià)值[19]；2019 年在山西黃芪主要種植區(qū)，豆蚜和茄無(wú)網(wǎng)蚜對(duì)黃芪的為害率高達(dá)90%以上[20]。

1.2 蚜蟲(chóng)的防治

目前，蚜蟲(chóng)防治采用以化學(xué)防治為主，農(nóng)業(yè)防治、物理防治和生物防治為輔的綜合防治措施，主要使用的化學(xué)藥劑有氨基甲酸酯類、擬除蟲(chóng)菊酯類、新煙堿類等。據(jù)報(bào)道，氟啶蟲(chóng)胺腈懸浮劑施藥7 d 后，對(duì)黃瓜蚜蟲(chóng)的防效為86.8%～99.7%[21]；溴氰蟲(chóng)酰胺可分散油懸浮劑和雙丙環(huán)蟲(chóng)酯可分散液劑速效性好、持效期長(zhǎng)，藥后第3、7 和14 天對(duì)西瓜蚜蟲(chóng)的防效均在95%以上[22]；6 種新煙堿類殺蟲(chóng)劑對(duì)桃蚜的防效為89.40%～98.5%，其中5%吡蟲(chóng)啉乳油防效最好，25%噻蟲(chóng)嗪水分散粒劑防效最差[23]；20%呋蟲(chóng)胺可溶粒劑對(duì)甘蔗綿蚜的防效可達(dá)95%以上[24]；20%氟啶蟲(chóng)酰胺懸浮劑和25%吡蚜酮懸浮劑對(duì)新疆棉蚜和棉長(zhǎng)管蚜的防效較好，用藥后第7 天蟲(chóng)口減退率達(dá)90%以上[25]。

實(shí)踐證明，化學(xué)藥劑在防治田間蚜蟲(chóng)、提高作物產(chǎn)量方面發(fā)揮了重要作用[26]。但長(zhǎng)期大量使用傳統(tǒng)高毒化學(xué)農(nóng)藥，加上施藥方法不當(dāng)（如采用噴霧法等開(kāi)放性用藥方式），不僅導(dǎo)致蚜蟲(chóng)抗性提高，為害更加猖獗，還殺傷天敵，污染農(nóng)田環(huán)境。武銀玉等[27]研究表明，由于用藥頻率不同，山西省南部地區(qū)麥長(zhǎng)管蚜對(duì)啶蟲(chóng)脒、高效氯氰菊酯敏感，對(duì)抗蚜威、毒死蜱已經(jīng)產(chǎn)生低至中等水平的抗性；Slater Rusell 等[28]研究顯示，因長(zhǎng)期使用新煙堿農(nóng)藥，法國(guó)南部和西班牙北部桃園的桃蚜種群均對(duì)新煙堿類藥劑產(chǎn)生了極高的抗性[28]；帕提瑪·烏木爾汗等[29]研究表明，新疆6 個(gè)地區(qū)的瓜蚜對(duì)氧樂(lè)果有極高的抗性，最高達(dá)9 501 倍；黨志紅等[30]發(fā)現(xiàn)，邯鄲地區(qū)棉蚜對(duì)丁硫克百威的抗性達(dá)80.5 倍，且多抗現(xiàn)象嚴(yán)重。郭志芯等[31]測(cè)定了4 種殺蟲(chóng)劑對(duì)蚜蟲(chóng)天敵——瓢蟲(chóng)的毒性，結(jié)果顯示，24%溴蟲(chóng)腈·甲維鹽懸浮劑對(duì)瓢蟲(chóng)為高風(fēng)險(xiǎn)，37%聯(lián)苯·噻蟲(chóng)胺懸浮劑、45%吡蟲(chóng)·蟲(chóng)螨腈懸浮劑和20%甲維鹽·茚蟲(chóng)威懸浮劑為極高風(fēng)險(xiǎn)；申修賢[32]測(cè)定了5 種農(nóng)藥對(duì)食蚜癭蚊的毒性，結(jié)果顯示，多殺菌素對(duì)食蚜癭蚊為高風(fēng)險(xiǎn)；陳小宇等[33]對(duì)山東省大田土壤和大棚土壤擬除蟲(chóng)菊酯類農(nóng)藥的污染狀況進(jìn)行了測(cè)定與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)，發(fā)現(xiàn)山東農(nóng)田土壤中高效氯氟氰菊酯、聯(lián)苯菊酯和氯氰菊酯含量較高，少數(shù)地方一些田塊具有生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)。另外，在一些作物生長(zhǎng)后期或生長(zhǎng)發(fā)育關(guān)鍵時(shí)期使用化學(xué)農(nóng)藥，會(huì)造成過(guò)量的農(nóng)藥殘留，導(dǎo)致食品安全問(wèn)題[34]。

2 種子處理及國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展

種子處理指在播種前使用化學(xué)農(nóng)藥等對(duì)種子進(jìn)行處理的技術(shù)，包括浸種、拌種和包衣3 種處理方式。研究表明，種子處理為一種隱蔽的施藥方法，不僅可以有效控制病蟲(chóng)害，還可以減少用藥次數(shù)和用藥量，降低生產(chǎn)成本，保護(hù)天敵[35～37]，且持效期長(zhǎng)[38]。同時(shí)，種子處理可以控制有害生物對(duì)作物苗期前的為害，促進(jìn)作物健康生長(zhǎng)，提高種苗活力和抗逆性，達(dá)到增產(chǎn)的目的[39]，受到廣大農(nóng)民的歡迎。

2.1 國(guó)外種子處理研究進(jìn)展

國(guó)外種子處理技術(shù)起步早。1750 年法國(guó)植物學(xué)家MCthier Tillet 首次利用鹽和石灰對(duì)小麥種子進(jìn)行處理，成功地減少了小麥黑穗病的發(fā)生[40]。1913 年德國(guó)人Riehm 第1 次用殺菌劑氯酚基汞處理種子。1926 年美國(guó)的Thornlon 和Canulee 首先提出種子包衣技術(shù)。1973 年第1 個(gè)內(nèi)吸性殺菌劑萎銹靈研制成功，開(kāi)創(chuàng)了種子處理技術(shù)的新紀(jì)元。20 世紀(jì)80 年代薄膜包衣技術(shù)的出現(xiàn)，促進(jìn)了種子處理技術(shù)的發(fā)展[41]。之后，美國(guó)、日本加緊開(kāi)展種子包衣技術(shù)的研究，其他國(guó)家如荷蘭、新西蘭、澳大利亞、德國(guó)等也都積極開(kāi)展了這方面的研究，種衣劑也由最早的農(nóng)藥型、藥肥型發(fā)展為目前的生物型和特異型。

近年來(lái)，先正達(dá)、拜耳、巴斯夫等農(nóng)用化學(xué)品公司先后開(kāi)發(fā)推出了啶蟲(chóng)脒、吡蟲(chóng)啉、噻蟲(chóng)胺等用于種子處理防治作物病蟲(chóng)害的新煙堿類藥劑，取得了理想的防治效果。Bahlai 等[42]發(fā)現(xiàn)，隨著新煙堿藥劑處理大豆種子面積的增大，美國(guó)各州蚜蟲(chóng)暴發(fā)次數(shù)越來(lái)越少，范圍越來(lái)越小。Christian 等[43]和Eric 等[44]發(fā)現(xiàn)，新煙堿藥劑種子處理可以有效抑制美國(guó)中西部和北部地區(qū)大豆蚜蟲(chóng)的數(shù)量。印度卡納塔克邦施用70%吡蟲(chóng)啉濕拌種劑防治紅花蚜蟲(chóng)[45]。噻蟲(chóng)嗪種子處理可以有效防治加拿大明尼蘇達(dá)州大豆蚜蟲(chóng)[46]。目前，國(guó)外一些國(guó)家正在研究高效低毒型包衣劑、生物型包衣劑等。

2.2 國(guó)內(nèi)種子處理研究進(jìn)展

我國(guó)種子處理技術(shù)與國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家相比起步較晚。20 世紀(jì)50 年代，開(kāi)始推廣使用拌種、浸種技術(shù)。20 世紀(jì)70 年代，沈陽(yáng)化工研究院率先開(kāi)展種衣劑的研究。20 世紀(jì)80 年代初，以李金玉教授為首的研究團(tuán)隊(duì)開(kāi)始對(duì)種衣劑系列產(chǎn)品進(jìn)行研究[47]。1996 年農(nóng)業(yè)部提出實(shí)施“種子工程”，種子包衣技術(shù)迅速發(fā)展[48]。目前，我國(guó)登記的種子處理產(chǎn)品有1 377 個(gè)，其中以蚜蟲(chóng)為防治對(duì)象的產(chǎn)品有270 個(gè)，主要登記作物為小麥、玉米、棉花等經(jīng)濟(jì)作物，超過(guò)70%的產(chǎn)品殺蟲(chóng)活性成分為新煙堿類農(nóng)藥，其他成分還有甲拌磷、克百威等，但甲拌磷和克百威被禁止在蔬菜、瓜果、中草藥材以及甘蔗等作物上使用[49]。新煙堿類農(nóng)藥因具有高效、速效、低毒等特點(diǎn)，被廣泛使用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。

國(guó)內(nèi)種子處理對(duì)蚜蟲(chóng)的防治研究，集中在小麥、玉米、棉花等主要經(jīng)濟(jì)作物上。陳立濤等[50]研究顯示，用70%吡蟲(chóng)啉種子處理可分散粉劑拌種對(duì)麥蚜具有較好防效，可使小麥產(chǎn)量明顯提高；劉媛等[51]發(fā)現(xiàn)，27%苯醚·咯·噻蟲(chóng)懸浮種衣劑拌種對(duì)小麥蚜蟲(chóng)防效好，且對(duì)小麥具有增產(chǎn)效果。王昱等[52]研究表明，600 g/L懸浮種衣劑對(duì)玉米蚜蟲(chóng)防效較好，且具有一定的保苗作用?？鄥A拌種對(duì)棉花苗期害蟲(chóng)（棉薊馬、蚜蟲(chóng)）具有一定的防治效果，但對(duì)棉花生長(zhǎng)和產(chǎn)量影響不顯著[53]；新煙堿類殺蟲(chóng)劑種子處理對(duì)苗期棉蚜有很好的防效[54]。王吉強(qiáng)[35]用吡蟲(chóng)啉處理黃瓜種子，持效期長(zhǎng)，且防效好。目前，尚無(wú)正式登記的種子處理劑來(lái)控制果蔬上的蚜蟲(chóng)，殺蟲(chóng)劑的使用以噴霧為主。

3 新煙堿類農(nóng)藥及其對(duì)蚜蟲(chóng)的防治

新煙堿類殺蟲(chóng)劑是繼有機(jī)磷類、氨基甲酸酯類、擬除蟲(chóng)菊酯類之后的第四大類殺蟲(chóng)劑。其作用于昆蟲(chóng)神經(jīng)系統(tǒng)突觸后膜的煙堿乙酰膽堿受體（nAChRs），使昆蟲(chóng)興奮、麻痹然后死亡，與其他常規(guī)殺蟲(chóng)劑無(wú)交互抗性[55]。新煙堿類農(nóng)藥是具有觸殺、胃毒、內(nèi)吸活性的高效、低毒、廣譜殺蟲(chóng)劑，對(duì)半翅目、鱗翅目等害蟲(chóng)防效優(yōu)異，在全世界得到了廣泛應(yīng)用。近年來(lái)，由于農(nóng)藥對(duì)環(huán)境和天敵的影響，新煙堿類殺蟲(chóng)劑越來(lái)越多地以種子處理方式用于作物害蟲(chóng)的防治[56]，其中對(duì)吡蟲(chóng)啉和噻蟲(chóng)嗪等研究較多。國(guó)內(nèi)外學(xué)者在不同的作物上進(jìn)行了新煙堿類藥劑對(duì)蚜蟲(chóng)防效的研究，結(jié)果表明，吡蟲(chóng)啉和噻蟲(chóng)嗪可以很好地防治作物早期蚜蟲(chóng)為害[37，57～59]。

吡蟲(chóng)啉為第1 代新煙堿類殺蟲(chóng)劑，屬氯代煙堿殺蟲(chóng)劑。其對(duì)蚜蟲(chóng)天敵影響較小。研究表明，吡蟲(chóng)啉拌種處理可以在一定程度上促進(jìn)小麥生長(zhǎng)發(fā)育，使小麥增產(chǎn)，雖然會(huì)造成一定的農(nóng)藥殘留，但符合國(guó)家安全標(biāo)準(zhǔn)[60]。在中國(guó)正式登記的吡蟲(chóng)啉（包括原藥在內(nèi)）產(chǎn)品有1 059 個(gè)，其中以種子處理方式用于防治蚜蟲(chóng)的產(chǎn)品有110 個(gè)。

噻蟲(chóng)嗪為第2 代新煙堿類殺蟲(chóng)劑，屬硫代煙堿殺蟲(chóng)劑。其內(nèi)吸性強(qiáng)，殘效期長(zhǎng)，速效性好，對(duì)鳥(niǎo)和水生生物無(wú)毒，對(duì)一些鱗翅目害蟲(chóng)的防治效果高于吡蟲(chóng)啉[61]。李惠霞等[62]研究表明，噻蟲(chóng)嗪種子包衣可以控制燕麥全生育期內(nèi)的蚜蟲(chóng)為害，且在成熟子粒中未檢測(cè)到噻蟲(chóng)嗪殘留。在我國(guó)正式登記的噻蟲(chóng)嗪產(chǎn)品有426 個(gè)，其中以種子處理方式用于防治蚜蟲(chóng)的產(chǎn)品有60 個(gè)。

呋蟲(chóng)胺為第3 代新煙堿類殺蟲(chóng)劑，屬呋喃型煙堿殺蟲(chóng)劑。其對(duì)哺乳動(dòng)物和水生動(dòng)物安全；對(duì)半翅目、鱗翅目和雙翅目等害蟲(chóng)高效，與其他類殺蟲(chóng)劑無(wú)交互抗性[63]。在我國(guó)正式登記的呋蟲(chóng)胺產(chǎn)品有185 個(gè)，其中以種子處理方式用于防治蚜蟲(chóng)的產(chǎn)品有3 個(gè)。

4 前景與展望

化學(xué)防治是一種經(jīng)濟(jì)、高效的防治方法，在蚜蟲(chóng)防治歷程中扮演著重要角色。但由于長(zhǎng)期使用傳統(tǒng)化學(xué)農(nóng)藥以及不規(guī)范施藥，導(dǎo)致蚜蟲(chóng)產(chǎn)生了不同程度的抗藥性，且殺傷天敵，藥劑使用量增加，生產(chǎn)成本提高，并造成藥害和環(huán)境污染。種子處理技術(shù)作為一種隱蔽的施藥方法，不僅可以減少用藥量和用藥次數(shù)，降低對(duì)環(huán)境和天敵的影響，還可以延緩害蟲(chóng)抗藥性的產(chǎn)生與發(fā)展，與噴霧等開(kāi)放性施藥方法相比具有更環(huán)保、高效、安全和使用方便的優(yōu)點(diǎn)，因此具有廣闊的應(yīng)用前景。

新煙堿類殺蟲(chóng)劑內(nèi)吸性強(qiáng)，對(duì)作物早期蚜蟲(chóng)防效好，但由于長(zhǎng)期不科學(xué)使用，導(dǎo)致蚜蟲(chóng)對(duì)其產(chǎn)生了一定的抗藥性，降低了防治效果。在應(yīng)用時(shí)，可以采取輪換使用殺蟲(chóng)機(jī)制不同的農(nóng)藥以及使用具有增效作用的混配復(fù)配農(nóng)藥等方法，以延緩抗藥性的產(chǎn)生，目前，新煙堿類種子處理劑在防治小麥、玉米、棉花蚜蟲(chóng)方面已經(jīng)發(fā)揮了重要作用，但在西瓜、蔬菜等作物上蚜蟲(chóng)的防治和研究報(bào)道甚少，有待進(jìn)一步探討。

在研究過(guò)程中，還發(fā)現(xiàn)一些有防治蚜蟲(chóng)潛力的物質(zhì)，如硫胺素（維生素B1）[64]、菠菜甾醇和羊齒烯醇[65]等，但這些物質(zhì)對(duì)靶標(biāo)的活性、防治效果以及產(chǎn)品應(yīng)用的劑型正在進(jìn)一步研究中，尚未進(jìn)行開(kāi)發(fā)應(yīng)用。