卞康亚, 陈 华, 王风良, 赵 静, 朱 凤, 张海波,杨荣明, 姜春义, 张 玉, 周国妹, 陈永明, 肖留斌*

(1. 江苏省盐城市大丰区植物保护站, 盐城 224100; 2. 江苏省农业科学院植物保护研究所, 南京 210014;3. 江苏省植物保护植物检疫站, 南京 210009; 4. 江苏省盐城市植物保护站, 盐城 224002)

草地贪夜蛾Spodopterafrugiperda(J. E. Smith)属鳞翅目夜蛾科,又称秋黏虫,是世界性重大害虫之一。2019年1月入侵我国云南后,相继报道在玉米、甘蔗、高粱、谷子、小麦、水稻、薏米、花生等多种作物上为害,玉米为其主要寄主[1]。草地贪夜蛾凭借强大的迁飞能力可扩散至我国大多数省份和地区,对我国农业生产造成重大威胁。草地贪夜蛾具有暴食的特点,4～6龄取食量占整个龄期的90%,且钻入玉米心叶为害,破坏生长点,若防治不及时,在条件适宜的情况下,草地贪夜蛾很容易暴发成灾。

农业农村部制定了《2020年全国草地贪夜蛾防控预案》,将此前应急防治用药推荐名单优化到28种,涉及20种有效成分,包括大环内酯类的甲氨基阿维菌素苯甲酸盐、乙基多杀菌素,噁二嗪类的茚虫威,双酰胺类的氯虫苯甲酰胺、四氯虫酰胺、氟苯虫酰胺以及生物农药等,推荐名单有效期截止到2021年12月31日。化学农药具有高效、速效和使用方便的特点,是针对暴发性和突发性作物病虫害应急防控的主要手段。草地贪夜蛾在入侵我国之前,在国外已经有几十年的化学农药用药史,据报道,入侵我国的草地贪夜蛾携带高频率的抗性基因,对氨基甲酸酯类、拟除虫菊酯类以及有机磷类农药产生了不同程度的抗药性[2-3]。赵胜园等的研究表明,氨基甲酸酯类杀虫剂15%茚虫威SC、拟除虫菊酯类的25 g/L高效氯氟氰菊酯EC等传统杀虫剂对草地贪夜蛾2龄幼虫的防治效果均不佳[4]。

筛选对草地贪夜蛾防效优异的新型杀虫剂对于草地贪夜蛾的有效控制及延缓其抗药性具有重要的意义。硫虫酰胺是由青岛科技大学将氯虫苯甲酰胺分子中的氧原子替换成硫原子所得[5],其作用机制与氯虫苯甲酰胺相同,即通过与鱼尼丁受体结合,打开钙离子通道,使钙离子大量释放,引起肌肉持续收缩,导致靶标害虫抽搐、麻痹并停止取食,最终死亡[6]。该药克服了氯虫苯甲酰胺在常用有机溶剂中溶解度低的弊端,可制成悬浮剂、水乳剂和微乳剂等剂型,提高了有效利用率,而且对小菜蛾、稻飞虱的活性比氯虫苯甲酰胺更加优异。雷启阳等[7]的研究表明,10%硫虫酰胺SC有效成分用量50 mg/L对美国白蛾药后3、7、14 d的防效达到87.94%～91.59%,与200 g/L氯虫苯甲酰胺SC 50 mg/L防效相当。目前国内尚未有硫虫酰胺防治草地贪夜蛾的报道,为筛选对草地贪夜蛾防效优异的杀虫剂,笔者评价了10%硫虫酰胺SC对草地贪夜蛾的控制作用,以期进一步优化防治药剂名单,延缓抗药性产生,提高防效。

1 材料与方法

1.1 供试材料

供试昆虫:草地贪夜蛾,采自江苏盐城市大丰区玉米田。田间采集一代老熟幼虫,用放有新鲜玉米叶的采虫袋带回室内,在口径25 mm的试管中用玉米叶片饲养至化蛹,待羽化后将成虫放入100 cm×100 cm×90 cm的养虫笼中,饲喂10%蜂蜜水,放入盆栽玉米苗供其产卵。饲养2代以上用于室内生物测定。大田试验采用田间自然发生幼虫。

供试作物:玉米,品种为‘2018宝马甜彩糯’,福建省南平市建阳区富晓种子有限公司生产。2020年7月24日播种,室内饲养及生物测定使用玉米喇叭口期叶片,田间防效试验在玉米小喇叭口期进行。

供试药剂:10%硫虫酰胺悬浮剂(SC)(江苏龙灯化学有限公司生产，提供)、5.7%甲氨基阿维菌素苯甲酸盐微乳剂(ME)(江苏辉丰农化有限公司生产,市售)、200 g/L氯虫苯甲酰胺悬浮剂(SC)(美国富美实公司生产,市售)。

1.2 试验方法

1.2.110%硫虫酰胺SC浸卵处理对草地贪夜蛾卵孵化率及初孵幼虫死亡率测定

采用浸卵法,选取当日产的草地贪夜蛾卵块,用细毛笔将卵块分散为单个卵粒,并选取饱满的30粒卵粘于双面胶上制成卵卡,用气压式喷雾器将处理药剂对准卵卡喷雾3 s,自然晾干后放于直径15 cm培养皿中,加入直径约5 cm的玉米心叶叶片。药剂浓度为266.7、133.3、66.7、33.3、16.7 mg/L。以清水处理作对照。各处理重复3次。处理后每24 h用体视显微镜观察,记录卵的孵化率。卵孵化后,每天记录幼虫发育和死亡情况,至幼虫2龄末期止,计算幼虫死亡率。

1.2.210%硫虫酰胺SC对草地贪夜蛾3、5龄幼虫的活性测定

采用浸叶法,将喇叭口期幼嫩玉米叶片剪成5 cm的叶段,在不同浓度的药液中浸润10 s,取出后自然晾干。药剂浓度为266.7、133.3、66.7、33.3、16.7 mg/L,以清水浸渍的叶片作为对照。将晾干的叶片放入直径为2.5 cm的玻璃试管中,用纱布包裹棉花封口保湿。挑选大小一致、健康的草地贪夜蛾3龄初期幼虫和5龄初期幼虫,用镊子接入玻璃管中,每管1头,各处理重复3次,每重复试虫30头。处理后24、48、72 h后调查幼虫的存活情况。以镊子轻触虫体,不能协调运动的个体视为死亡,存活幼虫记录龄期。

1.2.310%硫虫酰胺SC对玉米草地贪夜蛾田间防效研究

试验设在江苏省盐城市大丰区大中街道利民村一秋玉米田(‘2018宝马甜彩糯’),试验地为沙壤土,pH 7.5,有机质含量1.43%,土壤肥力中等,前茬为小麦。药剂试验每667 m2制剂用量分别为20、30、40 mL,对照药剂5.7%甲维盐ME每667 m2制剂用量20 mL,200 g/L氯虫苯甲酰胺SC每667 m2制剂用量15 g。每个处理设3次重复,每个小区333 m2,并设清水对照。供试玉米7月24日播种,试验时处于7～8叶期(小喇叭口期),田间长势均匀一致,前期未用过杀虫剂,草地贪夜蛾为低、高龄幼虫混合发生。

每个小区按Z字形五点取样,施药前每点选择30株被害株挂牌标记并调查。8月13日下午18:00采用全株叶面喷雾施药1次,主要喷施于植株的心叶部分。施药器械为台州市路桥区农意喷雾器厂生产的3WBD-18型背负式电动喷雾器,工作压力0.15～0.42 MPa,容量18 L,667 m2用水量45 L。

药后1、3、7 d和14 d调查记录活虫数及龄期。施药及调查期间无降雨。

1.3 数据处理

根据以下公式计算孵化率、校正死亡率和校正防效：

校正死亡率=(处理组虫口死亡率-对照组虫口死亡率)/(1-对照组虫口死亡率)×100%;

校正防效=(处理组虫口减退率-对照组虫口减退率)/(1-对照组虫口减退率)×100%。

试验数据采用DPS软件处理,Duncan氏新复极差法进行多重比较。

2 结果与分析

2.1 10%硫虫酰胺SC浸卵处理对草地贪夜蛾卵孵化率及初孵幼虫的影响

不同浓度10%硫虫酰胺SC浸卵处理后,经连续调查发现(表1),24 h后卵开始少量孵化,48 h为卵孵化高峰,各处理卵孵化率和孵化时间与对照无显著差异(P>0.05),即10%硫虫酰胺SC不同浓度处理对草地贪夜蛾卵的孵化率和孵化时间均无影响。

表1 不同浓度硫虫酰胺浸卵处理后草地贪夜蛾的孵化率1)Table 1 Hatching rate of Spodoptera frugiperda eggs after immersion treatment with different concentrations of thiorantraniliprole

为了进一步明确硫虫酰胺对草地贪夜蛾初孵幼虫的影响,调查了孵化后幼虫的死亡率(图1),结果表明,硫虫酰胺浸卵处理后可降低初孵幼虫成活率,其中16.7、33.3、66.7 mg/L 3个低浓度处理的校正死亡率之间有显著差异(P<0.05)。随着浓度升高,初孵幼虫校正死亡率上升,其中66.7、133.3、266.7 mg/L 3个浓度处理初孵幼虫的校正死亡率均高于92.77%,3个处理间无显著差异(P>0.05)。

图1 不同浓度硫虫酰胺浸卵处理后草地贪夜蛾初孵幼虫死亡率Fig.1 Mortality of newly hatched larvae of Spodoptera frugiperda after eggs immersion with different concentrations of thiorantraniliprole

2.2 10%硫虫酰胺SC对草地贪夜蛾3龄幼虫的毒杀作用

不同浓度的10%硫虫酰胺SC对草地贪夜蛾3龄幼虫的毒杀作用存在明显的差异,随着浓度的增加,死亡率升高(表2)。草地贪夜蛾取食经10%硫虫酰胺SC 16.7～266.7 mg/L浓度处理的叶片24 h后,死亡率为41.11%～97.78%,其中66.7、133.3 mg/L浓度处理的校正死亡率无显著差异(P>0.05)。

表2 不同浓度的硫虫酰胺处理后草地贪夜蛾3龄幼虫死亡率Table 2 Mortality of the 3rd instar larvae of Spodoptera frugiperda after treatment with different concentrations of thiorantraniliprole

随着处理时间的延长,幼虫的死亡率上升。处理72 h后,各浓度的校正死亡率在65.55%～100%之间,其中66.7、133.3、266.7 mg/L 3个处理的校正死亡率均高于98%。

2.3 10%硫虫酰胺SC对草地贪夜蛾5龄幼虫的毒杀作用

不同浓度的10%硫虫酰胺SC对草地贪夜蛾5龄幼虫的毒杀作用存在明显的差异,随着浓度的增加,死亡率升高(表3)。草地贪夜蛾取食经10%硫虫酰胺SC 16.7～266.7 mg/L浓度处理的叶片24 h后,校正死亡率从15.71%到49.46%,均较低。

表3 不同浓度的硫虫酰胺处理后草地贪夜蛾5龄幼虫死亡率Table 3 Mortality of the 5th instar larvae of Spodoptera frugiperda after treatment with different concentrations of thiorantraniliprole

随着处理时间的延长,高龄幼虫的死亡率有所上升。处理72 h后,各浓度的校正死亡率在28.43%～92.07%,其中266.7 mg/L浓度处理的校正死亡率为92.07%,各处理间有显著差异(P<0.05)。

2.4 10%硫虫酰胺SC对玉米田间草地贪夜蛾的控制作用

药后1 d调查(表4),10%硫虫酰胺SC不同用量叶面喷雾对草地贪夜蛾幼虫均有不同程度的控制作用,防效为61.56%～76.75%,均低于对照药剂5.7%甲维盐ME的校正防效,说明速效性不及5.7%甲维盐ME。10%硫虫酰胺SC每667m2制剂量40 mL的处理与对照药剂200 g/L氯虫苯甲酰胺SC防效相当,无显著差异(P>0.05)。随着用量的增加,硫虫酰胺对草地贪夜蛾的校正防效逐渐升高。

表4 10%硫虫酰胺SC对田间草地贪夜蛾幼虫的防治效果Table 4 Field control effect of thiorantraniliprole 10% SC on Spodoptera frugiperda

药后3 d调查,各处理对草地贪夜蛾幼虫的校正防效均迅速上升,10%硫虫酰胺SC每667m2制剂量40 mL的处理防效最高,为91.65%,与对照药剂200 g/L氯虫苯甲酰胺SC 的防效(89.91%)无显著差异(P>0.05),其他2个浓度处理均显著低于2种对照药剂的校正防效(P<0.05)。硫虫酰胺的用量越低,对草地贪夜蛾的校正防效越低。

药后7 d调查,除5.7%甲维盐ME处理外,各处理对草地贪夜蛾的校正防效均有所上升或维持不变,并且随10%硫虫酰胺SC用量增加,防效相应增加,校正防效最高的是10%硫虫酰胺SC制剂量40 mL/667m2处理,为95.82%,显著高于其他浓度处理和对照药剂(P<0.05)。10%硫虫酰胺SC制剂量30 mL/667m2的处理校正防效与200 g/L氯虫苯甲酰胺SC制剂量15 g/667m2处理的防效相当,无显著差异(P>0.05)。说明10%硫虫酰胺SC的速效性略低于200 g/L氯虫苯甲酰胺SC,持效性优于5.7%甲维盐ME。

药后14 d调查,各处理对草地贪夜蛾的校正防效均有所下降,各处理间差异较大。防效较高的为10%硫虫酰胺SC制剂量40、30 mL/667m2处理,分别为78.92%、72.30%,其次为10%硫虫酰胺SC制剂量20 mL/667m2处理,与对照药剂200 g/L氯虫苯甲酰胺SC制剂量15 g/667m2防效相当,无显著差异(P>0.05)。防效最低的是5.7%甲维盐ME制剂量20 g/667m2,只有45.08%。数据表明10%硫虫酰胺SC的持效性优于5.7%甲维盐ME和200g/L氯虫苯甲酰胺SC。

3 结论与讨论

本试验旨在探索新型药剂10%硫虫酰胺SC对玉米田草地贪夜蛾的控制效果,以增加防控草地贪夜蛾的药剂品种。室内试验结果表明,10%硫虫酰胺SC浸卵对草地贪夜蛾卵孵化率和孵化时间均没有影响,但浸卵能降低初孵幼虫的成活率。不同浓度的10%硫虫酰胺SC浸叶处理能不同程度控制草地贪夜蛾3龄幼虫,但对5龄幼虫防效较差。田间试验表明,10%硫虫酰胺SC制剂量30 mL/667m2能达到有效防治草地贪夜蛾的效果,防治适期为草地贪夜蛾卵孵化盛期及3龄幼虫前,对高龄幼虫防效不佳。硫虫酰胺速效性一般,不及5.7%甲维盐ME,略逊于200 g/L氯虫苯甲酰胺SC,但持效期较长,优于5.7%甲维盐ME和200 g/L氯虫苯甲酰胺SC。使用时可与不同作用机理的药剂进行轮换用药,虫量基数大或虫龄结构复杂时可与速效性好的药剂进行混用,以提高防效,减缓抗药性产生。

本研究中药剂对草地贪夜蛾3龄幼虫防效普遍高于对5龄幼虫的防效,验证了鳞翅目害虫随着虫龄升高,对药剂的抵抗能力增强的论断。对照药剂200 g/L氯虫苯甲酰胺SC田间试验药后7 d校正防效90.63%,与王国荣等研究得出的93.13%防效较一致[8]。对照药剂5.7%甲维盐ME对草地贪夜蛾药后3 d防效达到97.13%,与吴正伟等研究的药后3 d防效100%较一致[9]。这两种药剂在28种应急防控草地贪夜蛾的推荐名单中,防效较好。本文未进行10%硫虫酰胺SC对草地贪夜蛾的毒力测定,以及田间与其他类型杀虫剂混用的防效试验,下一步将针对这些方面展开研究。

目前国内尚未有硫虫酰胺防治草地贪夜蛾的报道,本文首次报道硫虫酰胺在室内对草地贪夜蛾卵、3龄、5龄幼虫的活性以及田间药效,可为硫虫酰胺防控草地贪夜蛾提供参考。10%硫虫酰胺SC对草地贪夜蛾低龄幼虫具有良好的活性和防效,持效期较长,可以作为防治草地贪夜蛾的备选药剂。当然,化学药剂防治草地贪夜蛾只是综合防控手段之一,防治草地贪夜蛾,应建立实施以化学防治、物理防治、生物防治和农业防治等为主的综合防治技术体系[10]。国内学者已展开研究,陈永明等筛选出BLB性诱剂诱芯对草地贪夜蛾有较好的诱集作用[11]。

张海波等筛选出甜菜夜蛾NPV、甘蓝夜蛾NPV杀虫剂对草地贪夜蛾有较好的防控效果[12],范悦莉等研究认为叉角厉蝽Eocantheconafurcellata(Wolff)对草地贪夜蛾有较好的控制作用[13]。通过药剂的科学选用和轮用、综合防治技术的使用,终能实现科学、有效地防控我国草地贪夜蛾。