二十六种杀虫剂对不同龄期草地贪夜蛾幼虫的室内毒力
鲁艳辉1, 田俊策1, 郑许松1, 徐红星1, 杨亚军1, 杨太源2, 石兆云2, 吕仲贤1,*
1.浙江省农业科学院 植物保护与微生物研究所,省部共建农产品质量安全国家重点实验室(筹),浙江 杭州 310021
2.西双版纳傣族自治州植保植检站,云南 景洪 666100
*通信作者,吕仲贤,E-mail: luzxmh@163.com

作者简介: 鲁艳辉(1978—),女,河北唐山人,博士,副研究员,研究方向为昆虫毒理与分子生物学。E-mail:luyanhui4321@126.com

摘要

2019年初,草地贪夜蛾( Spodoptera frugiperda)入侵中国云南地区并迅速扩散。为筛选杀虫效果较好的药剂,室内测定了26种商品药剂对草地贪夜蛾初孵、3龄和5龄幼虫的毒力。结果表明,除6%鱼藤酮微乳剂、0.5%藜芦碱乳油外,其他药剂对初孵幼虫72 h后的校正死亡率均在70%以上。与初孵幼虫相比,大部分药剂对3龄幼虫的毒力有所下降,包括4.5%高效氯氟氰菊酯乳油、1.8%阿维菌素微乳剂、20%氯虫苯甲酰胺悬浮剂、0.5%苦参碱水剂等在内的11种药剂对3龄幼虫72 h后的校正死亡率均在70%以下。选取18种对3龄幼虫效果相对较好的药剂测定其对5龄幼虫的毒力,结果显示,除30%噻嗪·毒死蜱乳油、1.8%阿维菌素微乳剂、3.2%高氯·甲维盐微乳剂、56%阿维·炔螨特微乳剂、20%氯虫苯甲酰胺悬浮剂和10%氟苯虫酰胺悬浮剂外,其他12种药剂对5龄幼虫的校正死亡率均高于70%,包括6%甲维·虫螨腈乳油、44%氯氰·丙溴磷乳油、25%丙溴·灭多威乳油、15%茚虫威悬浮剂、30亿PIB·mL-1甘蓝夜蛾核型多角体病毒悬浮剂、25%甲维·灭幼脲悬浮剂、2%甲氨基阿维菌素苯甲酸盐微乳剂、45%毒死蜱乳油、34%乙基·甲氧虫悬浮剂、5%虱螨脲乳油、40%氟虫·乙多素水分散粒剂、1%苦皮藤素乳油。

关键词: 草地贪夜蛾; 商品制剂; 毒力测定; 杀虫效果
中图分类号:S433.4;S481+.9 文献标志码:A 文章编号:1004-1524(2019)12-2049-08
Laboratory toxicity of 26 insecticides against different instar larvae of Spodoptera frugiperda
LU Yanhui1, TIAN Junce1, ZHENG Xusong1, XU Hongxing1, YANG Yajun1, YANG Taiyuan2, SHI Zhaoyun2, LÜ Zhongxian
1. State Key Laboratory for Quality and Safety of Agro-Products (in Prepared), Institute of Plant Protection and Microbiology, Zhejiang Academy of Agricultural Sciences, Hangzhou 310021, China
2. Plant Protection and Plant Inspection Station in Xishuangbanna Dai Autonomous Prefecture, Jinghong 666100, China
Abstract

In the early 2019, Spodoptera frugiperda invaded Yunnan Province of China and spread rapidly. In order to screen pesticides with high control efficacies to S. frugiperda, the toxicities of 26 commercial pesticides were determined on the newly hatching, third and fifth instar larvae of S. frugiperda in laboratory. The results showed that except for 6% rotenone EC and 0.5% veratrine EC, the corrected mortalities of other pesticides against newly hatching larvae were over 70% after 72 h. Compared to the newly hatched larvae, the toxicities of most pesticides on the third instar larvae decreased. The corrected mortalities of 11 pesticides, including 4.5% lambda-cyhalothrin EC, 1.8% abamectin ME, 20% chlorantraniliprole SC, 0.5% matrine AS, etc, were below 70% after 72 h for the third instar larvae. Eighteen pesticides which had good effects on the third instar larvae were selected to determine their toxicities on the fifth instar larvae. The results showed that except for 30% buprofezin·chlorpyrifos EC, 1.8% abamectin ME, 3.2% lambda-cyhalothrin·emamectin benzoate ME, 56% abamectin·propargite ME, 20% chlorantraniliprole SC and 10% flubendiamide SC, the corrected mortalities of 12 other pesticides against the fifth instar larvae were above 70%, including 6% emamectin benzoate·chlorfenapyr EC, 44% cypermethrin·profenophos EC, 25% profenophos·methomyl EC, 15% indoxacarb SC, 3 billion PIB·mL-1 cabbage armyworm nuclear polyhedrosis virus SC, 25% emamectin benzoate·chlorbenzuron SC, 2% emamectin benzoate ME, 45% chlorpyrifos EC, 34% spinetoram·methoxyfenozide SC, 5% lufenuron EC, 40% fipronil·spinetoram WG, and 1% celastrus angulatus EC.

Keyword: Spodoptera frugiperda; commercial insecticides; toxicity test; insecticidal efficacy

草地贪夜蛾[Spodoptera frugiperda(J.E. Smith)], 又名秋黏虫(fall armyworm), 属鳞翅目(Lepidoptera)夜蛾科(Noctuidae), 原产于北美洲中东部, 以及南美洲的热带和亚热带地区, 是世界性重大迁飞性农业害虫, 寄主范围广, 可为害禾本科、十字花科、茄科等多种植物[1, 2]。2016年该虫首次在非洲出现[3], 并散播至南非洲的多个国家, 2018年经印度入侵亚洲[4], 2019年1月入侵我国云南西部地区后成为当地玉米上的重要害虫, 并对我国南方各省的作物生产构成威胁[4, 5]。截至2019年5月11日, 该虫已在我国13省(自治区、直辖市)61市(州)260个县(市、区)蔓延开来, 发生面积超过6.7万hm2[6], 扩散速度之快、范围之广令人惊叹。化学农药具有快速、高效的特点, 在应急防控入侵性害虫、暴发性害虫中发挥重要作用[7, 8, 9, 10]。因此, 研究并明确我国常用化学农药对草地贪夜蛾的防治效果, 对于指导迁入区应急防控工作具有积极意义。

应用化学农药防治草地贪夜蛾已有几十年的历史。目前, 我国推荐了一系列药剂用于防控草地贪夜蛾, 主要包括甲氨基阿维菌素、茚虫威、氯虫苯甲酰胺、高效氯氟氰菊酯、虱螨脲、甘蓝夜蛾核型多角体病毒、金龟子绿僵菌等单剂及其复配药剂等。但是, 化学农药的长期使用容易使害虫产生抗药性。在美洲地区, 草地贪夜蛾已对多种类别的化学药剂产生了不同程度的抗性。据报道, 美国佛罗里达州中部和南部的草地贪夜蛾种群对拟除虫菊酯类杀虫剂、有机磷类杀虫剂、氨基甲酸酯类杀虫剂分别产生了3~264倍、11~517倍、10~507倍的抗性[11], 对西维因和甲基对硫磷的抗性分别高达562倍和354倍[12]。据Gutié rrez-Moreno等[13]报道, 波多黎各草地贪夜蛾田间种群对氯虫苯甲酰胺的抗性已达160倍。与化学药剂相比, 植物源杀虫剂具有低毒、易降解、不易产生抗药性、对天敌和哺乳动物安全等优点[14]。已有研究表明, 楝科(Meliaceae)的十余种植物, 包括苦楝(Melia azedarach L.)和印楝(Azadirachta Indica A. Juss.)种子的氯仿、己烷、乙醇萃取物可延缓草地贪夜蛾发育, 并导致其死亡[15, 16]。此外, 香脂树属树木Copaifera langsdorffii的果皮、种子和果肉中的甲醇提取物也可导致草地贪夜蛾幼虫发育迟缓、死亡率上升、成虫生殖能力下降[17]

本研究分别以草地贪夜蛾初孵、3龄和5龄幼虫为对象, 选取26种商品化农药制剂(包括5种植物源杀虫剂)开展室内药效评价试验, 以期筛选出药效较好的杀虫剂单剂或复配药剂, 为田间草地贪夜蛾的化学防治提供科学的用药指导。

1 材料与方法
1.1 供试虫源

供试草地贪夜蛾种群卵块于2019年5月采自云南省西双版纳景洪市勐海县(100° 93'N, 21° 74'E)玉米田。将孵化出的幼虫在人工气候室[温度(25± 1)℃, 相对湿度(70± 5)%, 光/暗周期16 h/8 h]内用人工饲料饲养繁殖[18], 成虫用10%的蔗糖水提供营养。以F1代初孵幼虫、3龄幼虫和5龄幼虫作为试验虫源。

1.2 供试药剂

供试的26种商品制剂详细信息见表1。其中, 使用剂量为各农药登记的害虫防治推荐制剂用量范围的平均值, 除说明书有明确注明外, 均以常规喷雾药液量(375 kg· hm-2)换算农药的稀释倍数。每种农药配制100 mL药液备用。

表1 供试杀虫剂的商品信息和试验用药的稀释倍数 Table 1 Commercial information of 26 insecticides and dilution times for bioassay
1.3 试验方法

参照NY/T 1154.14— 2008, 采用叶片浸渍法测定各药剂的杀虫活性。将甘蓝叶片用打孔器打成直径5 cm的圆片, 在药液中浸渍10 s, 自然晾干后置于直径9 cm的培养皿中。选取F1代初孵幼虫, 及发育整齐的3龄、5龄幼虫接入药剂处理后的叶片, 以清水为对照。每处理10头幼虫, 3次重复, 置于前述正常饲养环境中饲养。处理后24、72 h检查幼虫存活状态, 用毛刷轻触幼虫体表, 不动判定为死亡, 记录死亡数、存活数, 计算死亡率和校正死亡率。

1.4 数据处理

利用DPS v7.0.5对不同处理的校正死亡率进行统计分析, 对有显著(P< 0.05)差异的处理采用Tukey法进行多重比较。

2 结果与分析
2.1 对草地贪夜蛾初孵幼虫的毒力作用

对草地贪夜蛾初孵幼虫的毒力测定结果显示, 药后24 h, 6%甲维· 虫螨腈乳油、30%噻嗪· 毒死蜱乳油、44%氯氰· 丙溴磷乳油、25%丙溴· 灭多威乳油、15%茚虫威悬浮剂、30亿PIB· mL-1甘蓝夜蛾核型多角体病毒悬浮剂、25%噻嗪酮可湿性粉剂、3.2%高氯· 甲维盐微乳剂、56%阿维· 炔螨特微乳剂、2%甲氨基阿维菌素苯甲酸盐微乳剂、45%毒死蜱乳油、34%乙基· 甲氧虫悬浮剂、40%氟虫· 乙多素水分散粒剂, 以及植物源杀虫剂0.5%苦参碱水剂和1%苦皮藤素乳油的校正死亡率较高, 均在90%以上, 有些高达100%; 4.5%高效氯氟氰菊酯乳油、2.5%联苯菊酯乳油、1.8%阿维菌素微乳剂、25%甲维· 灭幼脲悬浮剂、50%吡蚜酮可湿性粉剂、20%氯虫苯甲酰胺悬浮剂、10%氟苯虫酰胺悬浮剂、5%虱螨脲乳油的校正死亡率在50%~90%; 植物源杀虫剂6%鱼藤酮微乳剂、0.5%藜芦碱乳油和0.3%印楝素乳油的杀虫活性最差, 校正死亡率分别为23.33%、0和0。药后72 h, 6%鱼藤酮微乳剂和0.5%藜芦碱乳油的杀虫活性依然较差, 校正死亡率低于30%; 其他药剂的杀虫活性均较高, 校正死亡率均在70%以上(表2)。

表2 供试杀虫剂对草地贪夜蛾初孵幼虫的杀虫活性 Table 2 Insecticidal activities of 26 insecticides against newly hatched larvae of Spodoptera frugiperda
2.2 对草地贪夜蛾3龄幼虫的毒力作用

表3所示, 6%甲维· 虫螨腈乳油、44%氯氰· 丙溴磷乳油、25%丙溴· 灭多威乳油、30亿PIB· mL-1甘蓝夜蛾核型多角体病毒悬浮剂、3.2%高氯· 甲维盐微乳剂、2%甲氨基阿维菌素苯甲酸盐微乳剂、34%乙基· 甲氧虫悬浮剂、40%氟虫· 乙多素水分散粒剂对3龄幼虫的杀虫活性较高, 校正死亡率在90%以上; 15%茚虫威悬浮剂、25%甲维· 灭幼脲悬浮剂、45%毒死蜱乳油、1%苦皮藤素乳油的杀虫活性中等, 校正死亡率在50%~80%; 其他药剂的校正死亡率均在50%以下。药后72 h, 6%甲维· 虫螨腈乳油、30%噻嗪· 毒死蜱乳油、44%氯氰· 丙溴磷乳油、25%丙溴· 灭多威乳油、15%茚虫威悬浮剂、30亿PIB· mL-1甘蓝夜蛾核型多角体病毒悬浮剂、3.2%高氯· 甲维盐微乳剂、2%甲氨基阿维菌素苯甲酸盐微乳剂、45%毒死蜱乳油、34%乙基· 甲氧虫悬浮剂、5%虱螨脲乳油、40%氟虫· 乙多素水分散粒剂、1%苦皮藤素乳油杀虫活性较高, 校正死亡率均在90%以上; 4.5%高效氯氟氰菊酯乳油、25%甲维· 灭幼脲悬浮剂、56%阿维· 炔螨特微乳剂、20%氯虫苯甲酰胺悬浮剂、10%氟苯虫酰胺悬浮剂的校正死亡率在60%~90%; 其他药剂杀虫效果较差, 校正死亡率在30%以下(表3)。

表3 供试杀虫剂对草地贪夜蛾3龄幼虫的杀虫活性 Table 3 Insecticidal activities of 26 insecticides against 3rd instar larvae of Spodoptera frugiperda
2.3 对草地贪夜蛾5龄幼虫的毒力作用

依据上述药剂对草地贪夜蛾3龄幼虫的毒力作用, 选取杀虫效果较好的18种药剂测定其对5龄幼虫的杀虫活性。由表4可知, 药后24 h, 34%乙基· 甲氧虫悬浮剂的杀虫活性最高, 校正死亡率为90.00%; 6%甲维· 虫螨腈乳油、44%氯氰· 丙溴磷乳油、25%丙溴· 灭多威乳油、15%茚虫威悬浮剂、2%甲氨基阿维菌素苯甲酸盐微乳剂、40%氟虫· 乙多素水分散粒剂、1%苦皮藤素乳油的校正死亡率在60%~80%, 其他药剂的杀虫活性较差, 校正死亡率低于40%。药后72 h, 6%甲维· 虫螨腈乳油、44%氯氰· 丙溴磷乳油、25%丙溴· 灭多威乳油、15%茚虫威悬浮剂、30亿PIB· mL-1甘蓝夜蛾核型多角体病毒悬浮剂、25%甲维· 灭幼脲悬浮剂、2%甲氨基阿维菌素苯甲酸盐微乳剂、45%毒死蜱乳油、34%乙基· 甲氧虫悬浮剂、40%氟虫· 乙多素水分散粒剂、1%苦皮藤素乳油的校正死亡率高于80%; 3.2%高氯· 甲维盐微乳剂、20%氯虫苯甲酰胺悬浮剂、10%氟苯虫酰胺悬浮剂、5%虱螨脲乳油的校正死亡率在50%~80%; 其他药剂的杀虫效果较差, 校正死亡率低于30%。

表4 供试杀虫剂对草地贪夜蛾5龄幼虫的杀虫活性 Table 4 Insecticidal activities of 18 insecticides against 5th instar larvae of Spodoptera frugiperda
3 讨论

郭井菲等[19]报道, 草地贪夜蛾已经入侵到撒哈拉以南的非洲地区, 及亚洲的印度, 已对我国构成入侵威胁, 需高度警惕。2019年初, 草地贪夜蛾入侵我国云南西部地区。目前, 我国还没有登记注册的防治草地贪夜蛾的化学农药。本研究通过测定26种常见杀虫剂商品制剂对草地贪夜蛾初孵、3龄和5龄幼虫的杀虫活性, 评价了不同杀虫剂的防治效果及其应用前景, 旨在为田间草地贪夜蛾的防治提供理论依据。

一般而言, 鳞翅目害虫低龄幼虫(初孵~2龄幼虫)是对农药抵抗力最弱的阶段, 多数杀虫剂对其都有较高的毒力作用, 3龄以后的幼虫对农药的抵抗力显著增强[20]。本研究表明, 大部分杀虫剂对初孵幼虫的防治效果较好, 药后24、72 h分别有15种、18种药剂的校正死亡率达90%以上。与初孵幼虫相比, 供试药剂对3龄幼虫的防治效果有所下降, 药后24、72 h分别有8种、13种药剂的校正死亡率在90%以上。根据这些药剂对初孵和3龄幼虫的杀虫效果, 选取了18种杀虫效果较好的药剂测定其对5龄幼虫的杀虫活性, 发现药后24 h仅有1种药剂的校正死亡率为90%, 药后72 h有8种药剂的校正死亡率在90%以上。这些结果表明, 与初孵幼虫比较, 草地贪夜蛾的中、高龄幼虫对大多数药剂的抵抗能力较强。

对单剂而言, 拟除虫菊酯类的4.5%高效氯氟氰菊酯乳油和2.5%联苯菊酯乳油对3龄幼虫的杀虫效果较差, 药后72 h的校正死亡率分别为63.33%、10.00%; 有机磷类药剂45%毒死蜱乳油对初孵、3龄和5龄幼虫的杀虫效果均较好, 药后72 h的校正死亡率均在80%以上; 1.8%阿维菌素微乳剂仅对初孵幼虫有较好的灭杀效果。这说明传统药剂可能因药剂种类或者害虫地理种群差异而表现出对草地贪夜蛾的不同杀虫效果, 不能简单地认为拟除虫菊酯类、有机磷类等传统农药已不能有效防治草地贪夜蛾。虽然20%氯虫苯甲酰胺悬浮剂和10%氟苯虫酰胺悬浮剂的校正死亡率相对较低, 但处理后的试虫均在24 h内表现出体节缩短、拒食、腹泻等中毒症状, 仍然可达到较好的防治效果。25%噻嗪酮可湿性粉剂和50%吡蚜酮可湿性粉剂可用于防治飞虱、蚜虫等刺吸式口器的害虫, 虽然对初孵幼虫有一定的毒杀作用, 但对3龄幼虫的防治效果较差, 不建议用于田间草地贪夜蛾的防治。30亿PIB· mL-1甘蓝夜蛾核型多角体病毒悬浮剂、2%甲氨基阿维菌素苯甲酸盐微乳剂和5%虱螨脲乳油对不同龄期幼虫均有较好的防治效果, 这3种药剂也是目前我国推荐用于防治草地贪夜蛾的单剂。目前, 我国推荐的用于防治草地贪夜蛾的药剂单剂主要包括甲氨基阿维菌素苯甲酸盐、茚虫威、氯虫苯甲酰胺、虱螨脲、甘蓝夜蛾核型多角体病毒等。本试结果显示, 这些药剂对不同龄期的草地贪夜蛾幼虫均有较好的毒力作用, 可用于草地贪夜蛾幼虫防治。

对混剂而言, 除30%噻嗪· 毒死蜱乳油、3.2%高氯· 甲维盐微乳剂和56%阿维· 炔螨特微乳剂3种混剂对5龄幼虫的杀虫效果相对较差外, 其他测定药剂对不同龄期的幼虫均有较好的杀虫效果, 包括6%甲维· 虫螨腈乳油、44%氯氰· 丙溴磷乳油、25%丙溴· 灭多威乳油、15%茚虫威悬浮剂、30亿PIB· mL-1甘蓝夜蛾核型多角体病毒悬浮剂、25%甲维· 灭幼脲悬浮剂、2%甲氨基阿维菌素苯甲酸盐微乳剂、45%毒死蜱乳油、34%乙基· 甲氧虫悬浮剂、5%虱螨脲乳油、40%氟虫· 乙多素水分散粒剂、1%苦皮藤素乳油等, 其中甲维· 虫螨腈是目前我国推荐用于防治草地贪夜蛾的混剂。

对植物源杀虫剂来说, 1%苦皮藤素乳油杀虫效果很好, 而0.5%苦参碱水剂仅对初孵幼虫有很好的杀虫效果。赵胜园等[21]的研究结果也证明植物源杀虫剂0.3%苦参碱水剂、6%鱼藤酮微乳剂和0.3%印楝素乳油对草地贪夜蛾2龄幼虫的毒力作用较差, 校正死亡率均低于42%。

因此, 对于草地贪夜蛾的田间防治, 建议根据不同龄期、为害作物, 以及药剂杀虫效果选取安全、高效的药剂科学合理用药。

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