閆文茜, 王相晶, 張友軍, 王少麗*
(1.東北農(nóng)業(yè)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院,哈爾濱 150030;2.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉研究所,北京 100081)
北京地區(qū)蔬菜煙粉虱種群動(dòng)態(tài)及其對(duì)煙堿類殺蟲(chóng)劑的抗藥性監(jiān)測(cè)
閆文茜1,2, 王相晶1, 張友軍2, 王少麗2*
(1.東北農(nóng)業(yè)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院,哈爾濱 150030;2.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉研究所,北京 100081)
為了明確北京地區(qū)蔬菜煙粉虱的種群發(fā)展動(dòng)態(tài)及對(duì)常用煙堿類殺蟲(chóng)劑的抗藥性,為煙粉虱防治適期的確定及高效殺蟲(chóng)劑的選擇提供基礎(chǔ)資料及科學(xué)指導(dǎo),2009年調(diào)查了北京地區(qū)春茬和秋茬蔬菜煙粉虱的種群動(dòng)態(tài),并監(jiān)測(cè)了該地區(qū)2009-2011年度煙粉虱種群對(duì)3種煙堿類殺蟲(chóng)劑的抗藥性。結(jié)果表明,春茬蔬菜煙粉虱在5月中旬種群快速上升,持續(xù)到春茬拉秧;秋茬蔬菜煙粉虱在塑料棚內(nèi)9月上旬種群數(shù)量即開(kāi)始上升,露地出現(xiàn)時(shí)間較晚,10月中旬后種群數(shù)量下降;塑料棚內(nèi)種群數(shù)量明顯高于露地蔬菜煙粉虱數(shù)量。煙粉虱2009年對(duì)吡蟲(chóng)啉和噻蟲(chóng)嗪的抗藥性很高,2010年和2011年抗性程度顯著下降,LC50處于133.94~251.16mg/L,屬中等抗性水平;而對(duì)新型殺蟲(chóng)劑烯啶蟲(chóng)胺的抗藥性在近3年內(nèi)持續(xù)升高,抗性倍數(shù)由6.68倍升至83.62倍,即由低抗性水平升至高抗性水平。上述調(diào)查結(jié)果表明,北京地區(qū)蔬菜煙粉虱的防治應(yīng)掌握春季5月中旬前、秋季9月中旬前種群處于低密度時(shí)進(jìn)行。煙粉虱對(duì)新型殺蟲(chóng)劑烯啶蟲(chóng)胺的抗藥性在近三年內(nèi)快速上升,生產(chǎn)中應(yīng)注意藥劑的輪換使用。
煙粉虱; 種群動(dòng)態(tài); 煙堿類殺蟲(chóng)劑; 抗藥性
致 謝: 感謝楊鑫、李如美同學(xué)參與部分研究工作。
* 通信作者E-mail:wangshl@caas.net.cn
煙粉虱[Bemisiatabaci(Gennadius)]是一種世界性的重大害蟲(chóng),為害包括蔬菜、棉花在內(nèi)的600多種寄主植物。煙粉虱是一個(gè)正處于快速進(jìn)化過(guò)程的復(fù)合種,目前已經(jīng)報(bào)道的生物型至少有32個(gè)。煙粉虱在我國(guó)最早記載于1949年[1],但過(guò)去不是我國(guó)的主要經(jīng)濟(jì)害蟲(chóng)。從20世紀(jì)90年代以來(lái),B型煙粉虱入侵我國(guó),并在廣東、北京、河北、山東等地相繼暴發(fā),造成了嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失,成為我國(guó)蔬菜等作物上的主要害蟲(chóng)之一。2003年Q型煙粉虱入侵中國(guó),并呈現(xiàn)快速擴(kuò)散趨勢(shì),目前,Q型煙粉虱已廣泛分布于我國(guó)南至海南、北到黑龍江、西至青海、東到上海的廣大地區(qū)[2],在很多地區(qū)完全取代B生物型而成為當(dāng)?shù)氐闹饕:ΨN群,并從我國(guó)南方至北方引起了蔬菜病毒病的發(fā)生和流行蔓延[3-4],造成了嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失,局部地區(qū)甚至絕收。
煙粉虱世代重疊嚴(yán)重、種群增長(zhǎng)迅速,其成蟲(chóng)善于飛翔,給防治工作帶來(lái)了很多困難。IPM防治中,化學(xué)防治依然占居主導(dǎo)地位。大量化學(xué)殺蟲(chóng)劑的使用使得煙粉虱對(duì)不同殺蟲(chóng)劑產(chǎn)生了抗藥性,目前煙粉虱已對(duì)包括有機(jī)磷、擬除蟲(chóng)菊酯、氨基甲酸酯、新煙堿類、昆蟲(chóng)生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑等在內(nèi)的多種化學(xué)殺蟲(chóng)劑產(chǎn)生了不同程度的抗藥性[5-7]。在我國(guó),煙堿類殺蟲(chóng)劑是防治煙粉虱等刺吸式口器昆蟲(chóng)的主要藥劑類型,近年各地?zé)煼凼N群對(duì)其抗藥性也有報(bào)道[7-9]。
本研究在監(jiān)測(cè)北京地區(qū)煙粉虱種群動(dòng)態(tài)變化的基礎(chǔ)上,研究了其對(duì)3種煙堿類殺蟲(chóng)劑的敏感度變異,研究結(jié)果將為制定地區(qū)煙粉虱的綜合治理策略提供科學(xué)依據(jù)和理論指導(dǎo)。
相對(duì)敏感品系為本實(shí)驗(yàn)室于2000年采自試驗(yàn)基地的甘藍(lán)上,室內(nèi)于無(wú)蟲(chóng)苗卷心菜(BrassicaoleraceaL.var.capitata)上飼養(yǎng)至今,未接觸過(guò)任何殺蟲(chóng)藥劑。采集時(shí)基于mtCOI基因序列,根據(jù)羅晨等[10]鑒定其生物型為B型。采自田間的煙粉虱試蟲(chóng)進(jìn)行殺蟲(chóng)劑抗藥性測(cè)定之前均進(jìn)行生物型鑒定,鑒定方法參考Shatters等[11]的文獻(xiàn)進(jìn)行,具體擴(kuò)增方法和擴(kuò)增程序依照王少麗等[12]中所述。
供試殺蟲(chóng)劑均采用制劑。10%烯啶蟲(chóng)胺水劑,北京三浦百草綠色植物制劑有限公司產(chǎn)品;25%噻蟲(chóng)嗪水分散粒劑,先正達(dá)生物科技有限公司產(chǎn)品;200g/L吡蟲(chóng)啉可溶液劑,德國(guó)拜耳作物科學(xué)有限公司產(chǎn)品。
種群動(dòng)態(tài)調(diào)查于2009年在中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉研究所位于海淀區(qū)的試驗(yàn)基地內(nèi)進(jìn)行。春茬和秋茬塑料棚內(nèi)煙粉虱種群調(diào)查在甜椒上進(jìn)行,春茬和秋茬露地?zé)煼凼N群分別在番茄和甘藍(lán)寄主上調(diào)查。所調(diào)查田塊均進(jìn)行常規(guī)農(nóng)事操作和肥水管理。每塊田固定5點(diǎn)進(jìn)行取樣,每點(diǎn)調(diào)查10株,僅調(diào)查寄主頂部展開(kāi)的5片真葉。每隔5d調(diào)查1次,調(diào)查在清晨煙粉虱成蟲(chóng)不太活躍的時(shí)間段進(jìn)行。以所查5片真葉上的煙粉虱成蟲(chóng)數(shù)量代表全株煙粉虱成蟲(chóng)數(shù)量。
煙粉虱成蟲(chóng)的生物測(cè)定采用葉片浸漬法進(jìn)行。具體操作過(guò)程參照文獻(xiàn)[13]進(jìn)行,稍有改進(jìn)。采用專用小型吸蟲(chóng)器在葉片上吸取20~25頭煙粉虱成蟲(chóng),放置到鋪有經(jīng)不同濃度藥劑浸漬葉片的指形管內(nèi)。
煙粉虱種群動(dòng)態(tài)調(diào)查數(shù)據(jù)采用Excel作圖,毒力測(cè)定結(jié)果采用Probit軟件處理系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,計(jì)算其LC50及其95%的置信區(qū)間、斜率及標(biāo)準(zhǔn)誤。LC50的95%置信區(qū)間不重疊表示差異顯著,否則差異不顯著??剐员稊?shù)=各年度內(nèi)藥劑的LC50與該藥劑在敏感品系中的LC50的比值??剐运降膭澐职凑談ⅧP沂等[14]的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn),抗性倍數(shù)低于3為敏感水平,3.1~5為敏感度下降,5.1~10為低水平抗性,10.1~40為中等水平抗性,40.1~160為高水平抗性,大于160為極高水平抗性。
煙粉虱成蟲(chóng)在春茬蔬菜剛定植時(shí)即零星出現(xiàn),數(shù)量極低,平均單株蟲(chóng)量為0.2頭,露地?cái)?shù)量更低,平均0.04頭/株。5月中旬以后數(shù)量開(kāi)始上升,塑料棚內(nèi)上升速度更快,期間稍有波動(dòng),直至春茬蔬菜拉秧,高峰期蟲(chóng)口密度為87頭/株;露地?zé)煼凼瓟?shù)量平緩上升,雖然7月中旬時(shí)大棚已經(jīng)揭開(kāi),和露地種群之間流動(dòng)幾乎沒(méi)有障礙,數(shù)量一度上升明顯(僅出現(xiàn)在7月中旬的調(diào)查數(shù)據(jù)中),但總體上依舊偏低,高峰時(shí)蟲(chóng)口密度接近4頭/株,比棚內(nèi)低了20余倍(圖1)。
圖1 北京地區(qū)春茬蔬菜煙粉虱成蟲(chóng)(均為Q型)的種群動(dòng)態(tài)調(diào)查
秋茬蔬菜定植之后煙粉虱數(shù)量低,棚內(nèi)蔬菜上煙粉虱9月上旬開(kāi)始快速上升,高峰期從9月上旬持續(xù)到10月中下旬,高峰時(shí)塑料棚內(nèi)單株蟲(chóng)量達(dá)到104.3頭;露地該蟲(chóng)出現(xiàn)時(shí)間更晚,高峰時(shí)平均單株為13.9頭,比棚內(nèi)數(shù)量低約10倍。10月中下旬后煙粉虱種群數(shù)量開(kāi)始下降,直至秋茬蔬菜作物收獲,可能與溫度下降和寄主作物的逐漸衰老有關(guān)。秋茬塑料棚內(nèi)和露地的蟲(chóng)口密度均明顯高于春茬(圖2)。
連續(xù)3年對(duì)進(jìn)行抗藥性測(cè)定的煙粉虱種群進(jìn)行生物型鑒定,結(jié)果表明煙粉虱試蟲(chóng)均為Q型,未見(jiàn)B型和其他非B、非Q的煙粉虱生物型。
圖2 北京地區(qū)秋茬蔬菜煙粉虱成蟲(chóng)(均為Q型)的種群動(dòng)態(tài)調(diào)查
2009-2011年連續(xù)3年采用葉片浸漬法監(jiān)測(cè)了所調(diào)查地區(qū)煙粉虱成蟲(chóng)對(duì)煙堿類殺蟲(chóng)劑的抗藥性,結(jié)果見(jiàn)表1。由表1可以看出,2009-2011年北京地區(qū)煙粉虱成蟲(chóng)對(duì)供試3種煙堿類殺蟲(chóng)劑的抗藥性呈現(xiàn)出明顯的年度變異,2009年所采集的煙粉虱對(duì)吡蟲(chóng)啉的抗藥性很高,LC50達(dá)到7 142.80mg/L,抗性倍數(shù)達(dá)到819.13倍,為極高水平抗性;對(duì)噻蟲(chóng)嗪的LC50值為639.29mg/L,抗性倍數(shù)為33.52倍,為中等水平抗性;2010年和2011年度對(duì)這兩種殺蟲(chóng)劑的抗藥性顯著下降,致死中濃度LC50值處于133.94~251.16mg/L之間,且2010年度和2011年度之間抗藥性程度差異不顯著。同時(shí)研究結(jié)果表明,煙粉虱2009年度對(duì)新型煙堿類殺蟲(chóng)劑烯啶蟲(chóng)胺的抗性較低,LC50為17.91mg/L,而2010年、2011年度抗藥性顯著升高,LC50分別為43.90mg/L和224.09mg/L,3個(gè)測(cè)試年度之間差異均達(dá)到顯著水平,與敏感品系相比,抗性倍數(shù)依次為6.68倍、16.38倍和83.62倍,由低抗性升至高抗性水平。
表1 煙粉虱成蟲(chóng)對(duì)3種煙堿類殺蟲(chóng)劑的抗藥性監(jiān)測(cè)
通過(guò)調(diào)查發(fā)現(xiàn),北京地區(qū)秋季蔬菜田煙粉虱的種群數(shù)量高于春季作物田,其中設(shè)施作物田內(nèi)煙粉虱數(shù)量顯著高于露地,高峰時(shí)棚內(nèi)數(shù)量是露地的20倍之多,這與棚內(nèi)小氣候更為穩(wěn)定、溫濕度更適合害蟲(chóng)的生長(zhǎng)發(fā)育有關(guān)。煙粉虱種群在春茬作物田于5月中旬開(kāi)始快速上升,在秋茬田塊9月上旬開(kāi)始快速上升,露地出現(xiàn)時(shí)間更晚。整體上,露地?zé)煼凼瓟?shù)量遠(yuǎn)低于棚內(nèi)數(shù)量,因此煙粉虱種群上升前及時(shí)防控設(shè)施棚內(nèi)煙粉虱,即春茬作物防治應(yīng)抓住5月中旬前煙粉虱種群數(shù)量較低時(shí)進(jìn)行,秋茬作物應(yīng)掌握在9月中旬之前,對(duì)于控制其種群快速暴發(fā)、隨后遷徙到露地為害等具有極其重要的意義。本研究對(duì)煙粉虱種群動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)1個(gè)年度,但不同年份、不同地區(qū)、不同寄主種類間可能由于溫度、食料等不同因素的影響而存在差異[15],因此,多年持續(xù)的監(jiān)測(cè)結(jié)果將為該蟲(chóng)的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)工作提供更為嚴(yán)謹(jǐn)?shù)幕A(chǔ)資料和科學(xué)指導(dǎo)。
煙粉虱的化學(xué)防治長(zhǎng)期以來(lái)更多采用煙堿類殺蟲(chóng)劑,如吡蟲(chóng)啉、啶蟲(chóng)脒、噻蟲(chóng)嗪等,其中吡蟲(chóng)啉是登記用于防治煙粉虱的第一個(gè)煙堿類殺蟲(chóng)劑,從20世紀(jì)90年代初期開(kāi)始使用,應(yīng)用歷史較長(zhǎng),對(duì)于煙粉虱、蚜蟲(chóng)等刺吸式口器害蟲(chóng)防效很好。但是,連續(xù)使用某一種化學(xué)藥劑必然導(dǎo)致害蟲(chóng)對(duì)其產(chǎn)生抗藥性,近年來(lái),各地均發(fā)現(xiàn)有吡蟲(chóng)啉防治田間煙粉虱效果下降的現(xiàn)象[9,16]。本研究發(fā)現(xiàn),2009年度北京地區(qū)煙粉虱對(duì)吡蟲(chóng)啉和噻蟲(chóng)嗪的抗藥性明顯升高,與本地區(qū)田間噴施吡蟲(chóng)啉對(duì)煙粉虱防效不佳的現(xiàn)象一致;2010年和2011年抗性程度保持穩(wěn)定,可能與田間防效下降而導(dǎo)致吡蟲(chóng)啉和噻蟲(chóng)嗪的使用量大幅減少甚至短期暫停有關(guān)。美國(guó)狀況與此相似,在亞利桑那州,吡蟲(chóng)啉于1993年開(kāi)始使用,1995-1998年發(fā)現(xiàn)蔬菜煙粉虱對(duì)吡蟲(chóng)啉的敏感度下降,而1999年和2000年又恢復(fù)了對(duì)吡蟲(chóng)啉的敏感性[17];新型煙堿類殺蟲(chóng)劑烯啶蟲(chóng)胺2007年上市,用于水稻稻飛虱和蔬菜害蟲(chóng)的防治,包括煙粉虱和蚜蟲(chóng)等,防治效果優(yōu)良。由于近年來(lái)北京地區(qū)吡蟲(chóng)啉對(duì)煙粉虱成蟲(chóng)防效下降,烯啶蟲(chóng)胺的施用量增加,導(dǎo)致了新的抗藥性問(wèn)題,其對(duì)煙粉虱種群的LC50從2009年的17.91mg/L上升到2011年的224.09mg/L,抗藥性上升了12.51倍。
根據(jù)本研究結(jié)果,煙粉虱的化學(xué)防治除了結(jié)合無(wú)蟲(chóng)苗的培育和定植以延緩煙粉虱的初始發(fā)生時(shí)間外,還應(yīng)注意,在田間用藥時(shí),掌握煙粉虱種群的關(guān)鍵防治時(shí)期,同時(shí)嚴(yán)格遵循輪換用藥的原則。尤其是本研究發(fā)現(xiàn),短短3年時(shí)間內(nèi),煙粉虱對(duì)新型殺蟲(chóng)劑烯啶蟲(chóng)胺的敏感度快速下降,抗藥性由低水平上升為高水平,應(yīng)該引起足夠的重視,建議田間和阿維菌素、昆蟲(chóng)生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑類殺蟲(chóng)劑噻嗪酮、螺蟲(chóng)乙酯、吡丙醚等對(duì)煙粉虱卵和若蟲(chóng)毒殺效果好的藥劑輪換或者結(jié)合使用。
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Population dynamics of the vegetable whitefly,Bemisiatabaci,and its resistance to neonicotinoid insecticides in Beijing area
Yan Wenqian1,2, Wang Xiangjing1, Zhang Youjun2, Wang Shaoli2
(1.DepartmentofLifeSciences,NortheastAgriculturalUniversity,Harbin150030,China;2.InstituteofVegetablesandFlowers,ChineseAcademyof AgriculturalSciences,Beijing100081,China)
The population dynamics of the vegetable whitefly,B.tabaci,was investigated in spring and autumn of 2009,and its resistance to 3 neonicotinoid insecticides was investigated during 2009-2011 to provide the basic information and scientific guidance.The results showed that the population of whiteflies increased quickly in the mid-May until harvest time in spring.It rose up in early September in the plastic shed in autumn,which occurred later in the open field,then decreased in mid-October.The population ofB.tabaciwas obviously higher in the plastic shed than in the open field.The resistance ofB.tabacito imidacloprid and thiamethoxam was very high in 2009,and significantly decreased in 2010 and 2011,with LC50values from133.94mg/L to 251.16mg/L,which were moderate resistance.In contrast,its resistance to nitenpyram increased consistently from2009 to 2011,having the resistance ratio from6.68-fold to 83.62-fold.It’s proper to grasp the periods before mid-May in spring and mid-September in autumn with lower population densities for control ofB.tabaciin Beijing area.The resistance ofB.tabacito nitenpyram has increased rapidly in recent 3 years and attention should be paid to the insecticide rotations.
Bemisiatabaci; population dynamics; neonicotinoid insecticide; resistance
S 43339;S 481.4
A
10.3969/j.issn.0529-1542.2012.05.033
2011-11-18
2011-12-25
國(guó)家“863”項(xiàng)目(2012AA101502);公益性行業(yè)(農(nóng)業(yè))科研專項(xiàng)(200903033)