張學(xué)濤, 柳建偉, 李 芬, 劉 寧, 孫 磊, 張東海, 劉小寧*
(1.新疆大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,新疆生物資源與基因工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,烏魯木齊 830046;2.石河子大學(xué)農(nóng)學(xué)院,石河子 830032; 3.國家棉花工程技術(shù)研究中心,烏魯木齊 830091)
棉蚜是世界性主要農(nóng)業(yè)害蟲之一,在棉花全生 育期內(nèi)均能取食為害。前期危害最重,主要群聚于植株生長點(diǎn)等幼嫩部位取食為害,蚜量大時,嚴(yán)重抑制棉株的正常發(fā)育,并分泌大量蜜露污染棉花葉、蕾、花、鈴、絮,嚴(yán)重影響光合作用,造成蕾、花、幼鈴脫落,產(chǎn)量下降、棉纖維受到污染,降低植棉經(jīng)濟(jì)效益。新疆棉區(qū)是我國的三大植棉區(qū)之一,地理位置及氣候條件特殊,棉蚜的發(fā)生為害特點(diǎn)與其他地區(qū)差異很大[1-4],20世紀(jì)80年代中、后期以來,棉蚜開始成為新疆棉區(qū)的主要害蟲。
目前,棉蚜的防治主要依賴于殺蟲劑。連續(xù)不科學(xué)地使用殺蟲劑,使害蟲承受較高的選擇壓力。于金鳳等利用殺蟲劑抗性選育棉蚜,在第16代時對溴氰菊酯的抗藥性可達(dá)6719倍[5]。棉蚜生命歷期短,北疆棉區(qū)年發(fā)生25~35代[6],在不合理地加大殺蟲劑用量,增加用藥頻率的情況下,棉蚜可能產(chǎn)生嚴(yán)重的抗藥性。本研究選擇北疆棉區(qū)所用的主要?dú)⑾x劑類型,測定了該棉區(qū)不同地區(qū)棉蚜種群的敏感度水平,為北疆棉區(qū)科學(xué)、合理地防治棉蚜提供依據(jù)和指導(dǎo)。
新煙堿類:96%吡蟲啉粉劑(山東聯(lián)合化工股份有限公司),98.54%啶蟲脒粉劑(山東聯(lián)合化工股份有限公司);抗生素類:97.75%阿維菌素粉劑(石家莊市凱利達(dá)化工有限公司);有機(jī)磷類:91.1%辛硫磷乳油(湖北仙隆化工有限責(zé)任公司),98%毒死蜱粉劑(江蘇寶靈化工股份有限公司),90%馬拉硫磷乳油(葫蘆島凌云集團(tuán)農(nóng)藥化工有限公司),87.1%三唑磷乳油(湖北仙隆化工有限責(zé)任公司),90.9%丙溴磷乳油(煙臺科達(dá)化工有限公司);菊酯類:93.6%氰戊菊酯乳油(江蘇常隆化工有限公司),95%高效氟氯氰菊酯粉劑(南京紅太陽股份有限公司),95.6%聯(lián)苯菊酯粉劑(江蘇常隆化工有限公司)。
試驗(yàn)于2010年7-8月進(jìn)行,測試棉蚜田間種群分別采自新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)老滿城試驗(yàn)地(簡稱:新農(nóng)大種群)、農(nóng)業(yè)部農(nóng)作物新品種DUS測試烏魯木齊分中心(安寧渠種群)、石河子墾區(qū)147團(tuán)(147團(tuán)種群)和新湖農(nóng)場(新湖種群)。
生物測定采用FAO 1980年推薦的葉片浸漬法[7]:將供試殺蟲劑用體積分?jǐn)?shù)0.05%Triton X-100溶液溶解,如果殺蟲劑不溶于0.05%Triton X-100溶液,加入少量的丙酮直至殺蟲劑完全溶解后再溶解于0.05%Triton X-100溶液并稀釋成試驗(yàn)濃度。田間采集新鮮棉葉,在藥液中浸泡5 s,取出自然陰干后,放入含有1.5%瓊脂的培養(yǎng)皿(內(nèi)徑為9 c m)內(nèi)。田間自然震落法采集棉蚜,選擇個體大小均勻一致的3~4齡無翅蚜進(jìn)行試驗(yàn),以0.05%的Triton X-100溶液為對照,每濃度處理棉蚜不少于20頭,重復(fù)4次。24 h后檢查試蟲死亡情況,以0#毛筆輕輕觸動棉蚜足和觸角無反應(yīng)為死亡判定標(biāo)準(zhǔn)。
測試數(shù)據(jù)利用Excel 2003版及DPS 9.5軟件處理,參照Finney幾率值分析法計(jì)算毒力回歸曲線、LC50及95% 置信限。
新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)試驗(yàn)田極少使用殺蟲劑,且距最近主產(chǎn)棉區(qū)50 k m以上,對殺蟲劑較為敏感。具體結(jié)果見表1,用藥24 h后,啶蟲脒、吡蟲啉的毒殺效果最好,其LC50均為0.04 mg/L,其他殺蟲劑效果依次為辛硫磷(0.15 mg/L)>阿維菌素(0.78 mg/L)>毒死蜱(1.27 mg/L)>氰戊菊酯(1.78 mg/L)>高效氟氯氰菊酯(6.58 mg/L)。而安寧渠棉蚜種群用藥24 h后,以吡蟲啉的毒殺效果最好,LC50為0.06 mg/L,其次為啶蟲脒(0.13 mg/L)>辛硫磷(0.47 mg/L)>阿維菌素(0.79 mg/L)>毒死蜱(1.99 mg/L)>氰戊菊酯(7.04 mg/L)>高效氟氯氰菊酯(11.77 mg/L)。通過對比,安寧渠棉蚜較新農(nóng)大棉蚜對殺蟲劑產(chǎn)生了一定的抗藥性。分析兩地棉蚜種群的LC50,新煙堿類殺蟲劑效果最好,菊酯類殺蟲劑效果最差,有機(jī)磷類、阿維菌素介于其間。
北疆石河子墾區(qū)農(nóng)八師147團(tuán)場、農(nóng)六師新湖農(nóng)場大面積種植棉花已有20余年,棉鈴蟲、棉蚜為其主要害蟲,為害嚴(yán)重,殺蟲劑的使用量相對較大。從測試結(jié)果來看(表2):有機(jī)磷類殺蟲劑對147團(tuán)和新湖農(nóng)場兩地棉蚜種群毒殺效果最差,其中147團(tuán)棉蚜種群對三唑磷的抗藥性最高(LC50為578.52 mg/L),其次為丙溴磷的(LC50為376.31 mg/L),對辛硫磷的抗性最?。↙C50為142.77 mg/L);新湖棉蚜種群對有機(jī)磷殺蟲劑同樣產(chǎn)生了較高的抗藥性,最高的為三唑磷(LC50為460.16 mg/L),其次為丙溴磷(LC50為335.06 mg/L),對辛硫磷的抗性最?。↙C50為185.54 mg/L)。對于新煙堿類殺蟲劑而言,啶蟲脒對147團(tuán)棉蚜種群的LC50為5.24 mg/L,吡蟲啉的 LC50為0.43 mg/L;啶蟲脒對新湖棉蚜 LC50為10.53 mg/L,吡蟲啉的 LC50為0.94 mg/L;菊酯類殺蟲劑的毒殺效果較好,其中聯(lián)苯菊酯對147團(tuán)棉蚜種群LC50為0.29 mg/L,氰戊菊酯LC50為10.99 mg/L,高效氟氯氰菊酯的LC50為15.48 mg/L;聯(lián)苯菊酯對新湖棉蚜種群的LC50為0.35 mg/L,氰戊菊酯LC50為 7.21 mg/L,高效氟氯氰菊酯的 LC50為28.09 mg/L。阿維菌素對兩地棉蚜種群的毒殺效果均較好(對147團(tuán)棉蚜種群的LC50為6.75 mg/L,對新湖棉蚜種群的LC50為3.77 mg/L)。
表1 7種殺蟲劑對新農(nóng)大和安寧渠棉蚜田間種群的毒力測定
表2 10種殺蟲劑對147和新湖棉蚜田間種群的毒力測定
以新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)試驗(yàn)田種群作為相對敏感系,分析了三地棉蚜種群的相對抗性倍數(shù),結(jié)果如表3所示,安寧渠棉蚜種群均處于相對敏感水平,在所有測試殺蟲劑中抗性最高的氰戊菊酯,其抗性倍數(shù)僅為4.0倍;而石河子墾區(qū)對有機(jī)磷和新煙堿類的啶蟲脒產(chǎn)生了高抗藥性,147團(tuán)種群對辛硫磷的抗性倍數(shù)為951.8倍,對啶蟲脒的相對抗性倍數(shù)為134.4倍。新湖種群對辛硫磷的相對抗性倍數(shù)更達(dá)到了1236.9倍,對啶蟲脒的相對抗性倍數(shù)為270.0倍;但147團(tuán)種群和新湖種群對氰戊菊酯(147團(tuán)種群的相對抗性倍數(shù)為6.2倍,新湖種群相對抗性倍數(shù)為4.1倍)的敏感度均較高,147團(tuán)種群對阿維菌素的相對抗性倍數(shù)為8.6倍;新湖農(nóng)場種群對阿維菌素的相對抗性倍數(shù)為4.8倍。
表3 棉蚜田間種群對殺蟲劑的相對抗性倍數(shù)
棉蚜的抗性發(fā)展與其自身特點(diǎn)、生活史和殺蟲劑的使用有著重要的聯(lián)系。
棉蚜的發(fā)育歷期短,繁殖方式多樣,繁殖能力強(qiáng),對殺蟲劑的抗性發(fā)展快,特別是殺蟲劑的不合理使用如高頻次使用同類別或同一品種殺蟲劑,使其抗藥性發(fā)展進(jìn)程加快。在棉蚜對某種殺蟲劑產(chǎn)生抗藥性之后,該殺蟲劑的毒殺效果減弱,為強(qiáng)化對棉蚜的毒殺效果,棉農(nóng)普遍會加大使用濃度,這樣增加了對棉蚜的選擇壓力,短期內(nèi)造成抗藥性水平迅速升高。
測試結(jié)果與文獻(xiàn)報道的內(nèi)地其他省份棉區(qū)棉蚜的抗藥性相比,新疆北疆棉區(qū)棉蚜對于殺蟲劑的敏感性較 高,抗 藥 性 水 平 較 低[8-9]。 宋 化 穩(wěn) 等[8]2002年測定了15種殺蟲劑對敏感性棉蚜的LC50,其中,辛硫磷的LC50高出新農(nóng)大棉蚜種群LC5069.45倍、吡蟲啉高出9倍,氰戊菊酯高出1.07倍,對于阿維菌素和高效氟氯氰菊酯,新農(nóng)大棉蚜種群抗藥性水平與之比較分別達(dá)到了4.18倍和17.59倍。綜合分析,新農(nóng)大棉蚜種群仍處于相對敏感的水平。
安寧渠棉蚜種群較新農(nóng)大種群對殺蟲劑產(chǎn)生了一定的抗藥性,但抗性水平還相對較低。分析其原因:一方面,該測試地點(diǎn)主要進(jìn)行農(nóng)作物的新品種測試與鑒定,田間種植小麥、玉米、大豆、棉花等作物種類較多,嚴(yán)格執(zhí)行輪作倒茬等耕作制度,蟲害主要依賴生物、物理防治,殺蟲劑使用較少;另一方面,該測試地點(diǎn)相對封閉,遠(yuǎn)離烏魯木齊市近郊蔬菜區(qū)和棉花主產(chǎn)區(qū),棉蚜的傳播、發(fā)生危害輕。殺蟲劑的使用量和頻率均很低,所以該處棉蚜種群對殺蟲劑的抗藥性相對偏低。
石河子墾區(qū)棉蚜種群對菊酯類殺蟲劑的敏感度水平在所測試的殺蟲劑中最高,與新農(nóng)大種群相比較,其中高效氟氯氰菊酯的相對抗性倍數(shù)為0.04倍(147團(tuán)種群)和0.1倍(新湖種群),這與石河子墾區(qū)嚴(yán)禁使用菊酯類殺蟲劑有關(guān)。但菊酯類殺蟲劑的抗性一旦形成將很難恢復(fù)敏感性,因此在生產(chǎn)中還應(yīng)繼續(xù)嚴(yán)格控制該類殺蟲劑的使用。吡蟲啉、啶蟲脒是新煙堿類殺蟲劑,對已對有機(jī)磷、氨基甲酸酯類殺蟲劑產(chǎn)生抗性的害蟲有特效。但本試驗(yàn)測定結(jié)果表明,與新農(nóng)大種群相比,147團(tuán)棉蚜種群對啶蟲脒的抗藥性水平達(dá)到了134.4倍,新湖種群抗藥性水平更是達(dá)到了270.0倍,而對吡蟲啉卻很敏感,這是由于吡蟲啉的價格略高于啶蟲脒,由于經(jīng)濟(jì)及使用偏好等原因,啶蟲脒的使用頻率和使用量均高于吡蟲啉,因此導(dǎo)致了棉蚜對啶蟲脒的高抗藥性。雖然現(xiàn)階段石河子墾區(qū)棉蚜對吡蟲啉的抗藥性還較低,但棉蚜對新煙堿類殺蟲劑存在較大的抗藥性風(fēng)險[10-11]。因此,石河子墾區(qū)應(yīng)密切關(guān)注棉蚜對該類殺蟲劑的抗性發(fā)展,防止石河子墾區(qū)棉蚜對該類殺蟲劑產(chǎn)生過高的抗藥性,為后續(xù)的棉蚜防治帶來困難。
殺蟲劑的使用方式對棉蚜的抗性水平發(fā)展有直接影響。石河子墾區(qū)是新疆棉花的主要產(chǎn)區(qū),本研究結(jié)果為石河子墾區(qū)棉蚜的化學(xué)防治提供了一個明確的依據(jù)和指導(dǎo)。由于該區(qū)的棉蚜種群對于有機(jī)磷類殺蟲劑和啶蟲脒均產(chǎn)生了明顯的抗藥性,因此在今后田間防治過程中應(yīng)減少或禁止使用有機(jī)磷類殺蟲劑,減少啶蟲脒的使用量和使用頻率;或者輪換使用不同類型殺蟲劑;或不同殺蟲機(jī)理的殺蟲劑按照一定的比例混配;或適當(dāng)添加增效劑等均可延緩棉蚜抗性的發(fā)展。
[1] 羅亮,馬德英,苗偉,等.北疆氣溫與棉蚜發(fā)生量之間關(guān)系的探討[J].新疆農(nóng)業(yè)科學(xué),2007,44(4):423-428.
[2] 馮志超,王永安.新疆北部棉區(qū)棉蚜大發(fā)生原因及綜合防治[J].新疆農(nóng)業(yè)科學(xué),2005,42(4):265-268.
[3] 劉健,吳孔明,趙奎軍,等.不同地理種群棉蚜對溫度和光周期的生態(tài)適應(yīng)性[J].生態(tài)學(xué)報,2003,23(5):863-869.
[4] 張福遠(yuǎn),劉衛(wèi)同.春棉不同時期主要害蟲和天敵群落特征的研究[J].植保技術(shù)與推廣,1998,18(3):6-7.
[5] 于金鳳,王金信,劉峰,等.棉蚜對不同類型殺蟲劑的抗性發(fā)生規(guī)律[J].山東農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報,1997,28(3):315-319.
[6] 苗偉,郭忠勇,呂昭智,等.基于正弦函數(shù)擬合估算新疆棉鈴蟲及棉蚜的發(fā)生代數(shù)[J].新疆農(nóng)業(yè)科學(xué),2006,43(3):186-188.
[7] FAO.Reco mmended met hods for measurementof pest resistance to pesticides[M].FAO Plant Production and Pr otection,1980:21.
[8] 宋化穩(wěn),陳澤龍,莊占興,等.濟(jì)南地區(qū)棉蚜對15種殺蟲劑的抗性比較[J].農(nóng)藥科學(xué)與管理,2002,23(4):29-31.
[9] 任明勇,梁革梅,張永軍,等.幾種藥劑對棉苗蚜、伏蚜的毒力測定和藥效試驗(yàn)[J].棉花學(xué)報,2007,19(3):199-204.
[10]王開運(yùn),姜興印,儀美芹.山東省主要菜區(qū)瓜(棉)蚜抗藥性及機(jī)理研究[J].農(nóng)藥學(xué)學(xué)報,2000,2(3):19-24.
[11]潘文亮,黨志紅,高占林.幾種蚜蟲對吡蟲啉抗藥性的研究[J].農(nóng)藥學(xué)學(xué)報,2000,2(4):85-87.