談 星 鄭慧新 季 堯 謝 文 張友軍*
(1 湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院,湖南長(zhǎng)沙 410128;2 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉研究所,北京 100081)
煙粉虱〔Bemisia tabaci(Gennadius)〕屬于半翅目粉虱科小粉虱屬(Boykin &de Barro,2014;Chen et al.,2016),是一種世界性害蟲(chóng),難以治理(Costa et al.,1993;Brown et al.,1995)。煙粉虱于20 世紀(jì)40 年代末期在我國(guó)首次報(bào)道,90 年代后期開(kāi)始在部分地區(qū)暴發(fā)成災(zāi),并迅速擴(kuò)散(周堯,1949;張友軍 等,2011;褚棟 等,2012),目前在國(guó)內(nèi)各省市區(qū)幾乎都有分布,并成為我國(guó)蔬菜、棉花、花卉等經(jīng)濟(jì)作物上最主要的害蟲(chóng)之一。煙粉虱主要通過(guò)直接刺吸植物汁液、分泌蜜露誘發(fā)煤污病以及傳播植物雙生病毒等方式危害作物,給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失(Zhao et al.,2016)。其寄主范圍廣,繁殖能力強(qiáng),繁殖速度快,同一作物、同一時(shí)間常出現(xiàn)各種蟲(chóng)態(tài),這些都增加了煙粉虱防治的難度(Paul et al.,2011;Czosnek &Ghanim,2015;Sims et al.,2017)。
目前國(guó)內(nèi)外對(duì)煙粉虱的防治手段主要為化學(xué)防治,然而長(zhǎng)期依賴化學(xué)農(nóng)藥的單一防治手段,以及化學(xué)農(nóng)藥的高頻率使用等使得煙粉虱對(duì)殺蟲(chóng)劑的抗藥性水平逐年升高。早在1983 年就有報(bào)道蘇丹棉花上的煙粉虱對(duì)久效磷和樂(lè)果等農(nóng)藥產(chǎn)生了抗藥性,之后世界各地陸續(xù)報(bào)道了煙粉虱對(duì)有機(jī)磷、有機(jī)氯、氨基甲酸酯和擬除蟲(chóng)菊酯類殺蟲(chóng)劑等產(chǎn)生不同程度的抗藥性(何玉仙和黃建,2005;Basit,2009)。在我國(guó),煙粉虱的抗藥性問(wèn)題同樣日趨嚴(yán)重,監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)表明煙粉虱對(duì)其主要的防治藥劑均產(chǎn)生了不同程度的抗藥性。王少麗等(2011)報(bào)道了湖南和北京兩個(gè)地區(qū)的田間煙粉虱對(duì)多種殺蟲(chóng)劑產(chǎn)生了較高的抗藥性,其中北京地區(qū)的煙粉虱對(duì)吡蟲(chóng)啉的抗性倍數(shù)超過(guò)了20 倍,湖南長(zhǎng)沙地區(qū)的煙粉虱對(duì)吡蟲(chóng)啉的抗性倍數(shù)超過(guò)了70 倍。楊鑫等(2014)的生測(cè)結(jié)果顯示,山東濟(jì)南和湖南長(zhǎng)沙地區(qū)的煙粉虱種群對(duì)毒死蜱的LC50分別達(dá)到了1 017.37 mg · L-1和1 550.75 mg · L-1,且湖南長(zhǎng)沙地區(qū)的煙粉虱種群對(duì)聯(lián)苯菊酯的LC50也達(dá)到了1 138.44 mg · L-1。福建省多個(gè)地區(qū)的煙粉虱對(duì)溴氰蟲(chóng)酰胺和氟啶蟲(chóng)胺腈達(dá)到中等抗性水平(Yao et al.,2017)。湖南、湖北兩個(gè)地區(qū)的煙粉虱對(duì)噻蟲(chóng)嗪的敏感性逐年降低,2014 年兩地的煙粉虱對(duì)噻蟲(chóng)嗪的LC50已分別達(dá)581.59 mg · L-1和574.41 mg ·L-1(Zheng et al.,2017)。鑒于煙粉虱的抗藥性問(wèn)題日益突出,本試驗(yàn)使用5 種殺蟲(chóng)劑對(duì)2019 年采集的我國(guó)6 個(gè)省市的煙粉虱種群進(jìn)行抗性監(jiān)測(cè),旨在了解我國(guó)各地區(qū)煙粉虱種群的抗藥性情況,為田間煙粉虱的有效防治提供科學(xué)依據(jù)。
野外供試Q 型生物型煙粉虱種群于2019 年4—10 月采集自廣西、浙江、湖南、陜西、新疆、北京等地田間,并在當(dāng)?shù)亻_(kāi)展毒力測(cè)定試驗(yàn)(表1)。室內(nèi)Q 型生物型敏感種群(LAB-Q)為2009 年采自北京地區(qū)一品紅植物上的種群。噻蟲(chóng)嗪、阿維菌素以及溴氰蟲(chóng)酰胺對(duì)該敏感種群的毒力測(cè)定結(jié)果前期已經(jīng)發(fā)表(Xie et al.,2014)。
表1 野外供試煙粉虱種群來(lái)源
10%吡蟲(chóng)啉可濕性粉劑,東莞市瑞德豐生物科技有限公司產(chǎn)品;25%噻蟲(chóng)嗪水分散粒劑,瑞士先正達(dá)作物保護(hù)有限公司產(chǎn)品;17%氟吡呋喃酮可溶液劑,拜耳作物科學(xué)有限公司產(chǎn)品;200 g · L-1溴氰蟲(chóng)酰胺懸浮劑,美國(guó)杜邦公司產(chǎn)品;1.8%阿維菌素乳油,瑞士先正達(dá)作物保護(hù)有限公司產(chǎn)品。
毒力測(cè)定采用指形管法,具體操作參照Feng等(2009)的方法。每種藥劑配制5 個(gè)濃度,每個(gè)濃度4 次重復(fù),每組試驗(yàn)設(shè)置一個(gè)清水對(duì)照。指形管為圓柱形無(wú)色透明玻璃管,管長(zhǎng)7.5 cm,內(nèi)徑1.5 cm。藥劑配好后,將直徑1.5 cm 的圓形甘藍(lán)葉片放入藥液中浸泡10 s 后自然風(fēng)干,用鑷子將葉片放到指形管底部已經(jīng)晾干的瓊脂上且壓緊。每個(gè)生測(cè)管接入30 頭左右煙粉虱成蟲(chóng)(不分性別),然后用棉塞推至距離管底甘藍(lán)葉片2 cm 處塞緊,生測(cè)管倒置于培養(yǎng)箱中〔溫度(26 ± 1)℃、濕度70% ±10%、光照周期L/D=16 h/8 h〕。48 h 后檢查、記錄玻璃管內(nèi)死蟲(chóng)數(shù)和活蟲(chóng)數(shù),試蟲(chóng)不能正?;顒?dòng)或不動(dòng)視為死亡。
生測(cè)結(jié)果采用PoloPlus 軟件計(jì)算。計(jì)算各地?zé)煼凼N群對(duì)不同殺蟲(chóng)劑的LC50、95%置信區(qū)間、斜率以及標(biāo)準(zhǔn)誤。
抗性倍數(shù)(RR)=田間煙粉虱種群所測(cè)LC50/室內(nèi)煙粉虱敏感種群LC50
抗性水平分級(jí)參照劉鳳沂等(2010)的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn):抗性倍數(shù)小于3.0 倍,為敏感水平;抗性倍數(shù)3.1~5.0倍,為敏感性下降;抗性倍數(shù)5.1~10.0倍,為低水平抗性;抗性倍數(shù)10.1~40.0 倍,為中等水平抗性;抗性倍數(shù)40.1~160.0 倍,為高水平抗性;抗性倍數(shù)160.0 倍以上,為極高水平抗性。
從表2 可以看出,6 個(gè)地區(qū)的煙粉虱對(duì)吡蟲(chóng)啉的抗性水平總體較高,但是不同地區(qū)之間抗性水平差異較大。湖南長(zhǎng)沙地區(qū)和新疆和田地區(qū)的煙粉虱種群抗性倍數(shù)分別為113.14 倍和53.22 倍,均屬高水平抗性,其他4 個(gè)地區(qū)的抗性水平處于14.74~24.89 倍之間,屬中等水平抗性。6 個(gè)地區(qū)的煙粉虱種群對(duì)噻蟲(chóng)嗪的抗性水平均處于或低于低水平抗性,但LC50均較高,其中湖南長(zhǎng)沙地區(qū)煙粉虱種群對(duì)噻蟲(chóng)嗪的LC50最高,為609.29 mg · L-1(表3)。6 個(gè)地區(qū)的煙粉虱種群對(duì)氟吡呋喃酮、阿維菌素以及溴氰蟲(chóng)酰胺的抗性倍數(shù)均小于3.0 倍,處于敏感水平(表4~6)。
表2 田間煙粉虱對(duì)吡蟲(chóng)啉的抗藥性監(jiān)測(cè)結(jié)果
表3 田間煙粉虱對(duì)噻蟲(chóng)嗪的抗藥性監(jiān)測(cè)結(jié)果
表4 田間煙粉虱對(duì)氟吡呋喃酮的抗藥性監(jiān)測(cè)結(jié)果
比較不同地區(qū)的煙粉虱種群對(duì)同一藥劑的抗性水平結(jié)果顯示,湖南長(zhǎng)沙、北京昌平和新疆和田3 個(gè)地區(qū)的煙粉虱種群對(duì)6 種藥劑的抗性倍數(shù)相對(duì)較高。
表5 田間煙粉虱對(duì)阿維菌素的抗藥性監(jiān)測(cè)結(jié)果
表6 田間煙粉虱對(duì)溴氰蟲(chóng)酰胺的抗藥性監(jiān)測(cè)結(jié)果
目前,化學(xué)農(nóng)藥仍是防治煙粉虱的主要手段。吡蟲(chóng)啉和噻蟲(chóng)嗪等新煙堿類殺蟲(chóng)劑是防治煙粉虱的常用藥劑,但是因吡蟲(chóng)啉、噻蟲(chóng)嗪及啶蟲(chóng)脒等多種新煙堿類殺蟲(chóng)劑之間存在明顯的交互抗性(王震宇,2011),加之不科學(xué)的使用方式導(dǎo)致煙粉虱對(duì)此類藥劑迅速產(chǎn)生抗性,且抗性水平逐漸遞增。在室內(nèi)分別采用吡蟲(chóng)啉和噻蟲(chóng)嗪對(duì)煙粉虱進(jìn)行抗性篩選30 代和36 代后,煙粉虱對(duì)這兩種藥劑的抗性倍數(shù)分別達(dá)490 倍和60 倍(Feng et al.,2009;Wang et al.,2009)。本實(shí)驗(yàn)室前期研究結(jié)果也表明煙粉虱對(duì)新煙堿類殺蟲(chóng)劑的抗性增長(zhǎng)速度較快,其中2014 年山東和山西兩個(gè)地區(qū)煙粉虱對(duì)噻蟲(chóng)嗪的抗性倍數(shù)分別達(dá)到了2012 年的3.0 倍和5.9 倍(Zheng et al.,2017)。本試驗(yàn)結(jié)果表明,6 個(gè)地區(qū)的煙粉虱種群對(duì)吡蟲(chóng)啉的抗性較高,對(duì)吡蟲(chóng)啉的抗性倍數(shù)最高達(dá)113.14 倍(湖南長(zhǎng)沙),最低為14.74 倍(廣西南寧)。6 個(gè)地區(qū)的煙粉虱種群對(duì)噻蟲(chóng)嗪的抗性倍數(shù)不高,可能是用于測(cè)定噻蟲(chóng)嗪敏感基線的種群敏感度不夠。湖南長(zhǎng)沙、陜西安康、北京昌平和新疆和田的煙粉虱種群的LC50均超過(guò)400 mg · L-1,從LC50值來(lái)看噻蟲(chóng)嗪對(duì)煙粉虱的毒殺活性很弱。由此,在防治田間煙粉虱的過(guò)程中不推薦使用吡蟲(chóng)啉和噻蟲(chóng)嗪。
氟吡呋喃酮是拜耳作物科學(xué)有限公司研發(fā)的一種新型新煙堿類殺蟲(chóng)劑,兼具高效、對(duì)環(huán)境友好、對(duì)蜜蜂安全等特點(diǎn),目前還沒(méi)有氟吡呋喃酮與吡蟲(chóng)啉和噻蟲(chóng)嗪等其他新煙堿類殺蟲(chóng)劑之間存在交互抗性的相關(guān)報(bào)道(Jeschke et al.,2015;Joshua et al.,2016)。褚棟和張友軍(2018)通過(guò)室內(nèi)生測(cè)發(fā)現(xiàn)氟吡呋喃酮對(duì)海南多個(gè)地區(qū)的煙粉虱種群具有非常強(qiáng)的毒殺活性。陳敏等(2017)通過(guò)田間藥效試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)氟吡呋喃酮對(duì)煙粉虱有良好的防治效果且持效期較長(zhǎng)。本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)同一個(gè)供試煙粉虱種群盡管對(duì)吡蟲(chóng)啉和噻蟲(chóng)嗪具有一定程度的抗性,但對(duì)氟吡呋喃酮仍然敏感。因此,在目前因煙粉虱抗藥性發(fā)展而導(dǎo)致吡蟲(chóng)啉和噻蟲(chóng)嗪等新煙堿類殺蟲(chóng)劑防治效果下降的情況下,氟吡呋喃酮不失為防治煙粉虱的理想藥劑。
阿維菌素主要用來(lái)防治植物線蟲(chóng)病害、螨類和鱗翅目害蟲(chóng),在對(duì)煙粉虱防治過(guò)程中鮮有使用(Sheikh &Sayed,2015;Mushtaq et al.,2018)。本試驗(yàn)結(jié)果顯示6 個(gè)地區(qū)的煙粉虱種群對(duì)阿維菌素皆處于敏感水平,與Zheng 等(2017)的監(jiān)測(cè)結(jié)果一致。這表明阿維菌素可以作為替代藥劑用于防治田間煙粉虱。另外,本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)6 個(gè)地區(qū)的煙粉虱種群對(duì)溴氰蟲(chóng)酰胺的抗性倍數(shù)均小于1,這與作為毒力比較的室內(nèi)種群對(duì)溴氰蟲(chóng)酰胺的敏感度不夠高有關(guān)。在Wang 等(2018)的研究中,溴氰蟲(chóng)酰胺對(duì)其敏感種群毒力測(cè)定的LC50僅為1.57 mg · L-1,若與該數(shù)值相比,本試驗(yàn)中6 個(gè)地區(qū)煙粉虱種群的抗藥性非常明顯,如湖南長(zhǎng)沙地區(qū)的煙粉虱種群對(duì)溴氰蟲(chóng)酰胺的抗性倍數(shù)達(dá)到了38.38 倍,已經(jīng)接近高水平抗性,而抗性水平最低的陜西安康煙粉虱種群對(duì)溴氰蟲(chóng)酰胺的抗性倍數(shù)為5.63 倍,也達(dá)到了低水平抗性。從各地區(qū)煙粉虱種群的LC50來(lái)看,溴氰蟲(chóng)酰胺對(duì)6 個(gè)地區(qū)的供試煙粉虱種群總體上具有較強(qiáng)的毒殺活性,柳洋(2015)和Zheng 等(2017)研究發(fā)現(xiàn),溴氰蟲(chóng)酰胺對(duì)煙粉虱的卵和若蟲(chóng)同樣具有較高的毒殺活性。因此目前在防治煙粉虱時(shí)溴氰蟲(chóng)酰胺也可作為一種優(yōu)先選擇的藥劑。
不同地區(qū)的煙粉虱種群對(duì)殺蟲(chóng)劑抗藥性的產(chǎn)生與變化與本地區(qū)煙粉虱的發(fā)生程度和用藥歷史密切相關(guān)(褚棟和張友軍,2018)。本試驗(yàn)采用5 種殺蟲(chóng)劑對(duì)6 個(gè)地區(qū)的煙粉虱進(jìn)行了抗性監(jiān)測(cè),結(jié)果表明不同地區(qū)煙粉虱對(duì)5 種殺蟲(chóng)劑的抗性水平均存在一定的差異,湖南長(zhǎng)沙、北京昌平和新疆和田3個(gè)地區(qū)的煙粉虱對(duì)5 種殺蟲(chóng)劑的抗性相對(duì)較高,因此在防治煙粉虱的過(guò)程中應(yīng)從當(dāng)?shù)貙?shí)際情況出發(fā),合理科學(xué)地選擇和使用殺蟲(chóng)劑,同時(shí)注意藥劑的輪換和復(fù)配,以最大程度地發(fā)揮殺蟲(chóng)劑的作用,最大限度地抑制不同地區(qū)煙粉虱對(duì)不同殺蟲(chóng)劑的抗性的提升。