趙一桐 楊行州 周冬梅 魏利輝 顧愛國 樂秀虎 馮輝

摘要：水稻干尖線蟲（Aphelenchoides besseyi）是水稻上的重要病原之一，主要通過種子傳播，因此浸種劑的開發(fā)與應(yīng)用對該線蟲的防治十分重要。基于浸漬法，室內(nèi)測定和評價了噻唑膦和吡蟲啉及其混配劑對水稻干尖線蟲殺滅活性的效果，計算混劑的共毒系數(shù)，并將殺蟲活性最高配比組合加工成農(nóng)藥制劑用于田間防效試驗。結(jié)果表明，噻唑膦和吡蟲啉單劑對水稻干尖線蟲致死中濃度LC₅₀值分別為71.96 mg/L和317.07 mg/L；噻唑膦和吡蟲啉按質(zhì)量比1∶2 至1∶8的比例混配后均對水稻干尖線蟲殺滅活性具有相加作用，其中1∶3配比的殺蟲活性最高；按此配比加工的10%和40%噻唑膦·吡蟲啉可分散油懸浮劑按1∶1 000倍液浸種對水稻干尖線蟲的田間防效分別為94.48%和96.26%，線蟲減退率分別為97.01%和96.28%，同時顯著提高水稻百粒重以及降低籽粒受損率。綜上，噻唑膦和吡蟲啉二元復配劑可用于水稻干尖線蟲的有效防治，進一步開發(fā)和應(yīng)用對保障水稻安全生產(chǎn)具有重要意義。

關(guān)鍵詞：噻唑膦；吡蟲啉；殺線蟲劑；水稻干尖線蟲；防治效果

中圖分類號：S435.111.4⁺8? 文獻標志碼：A

文章編號：1002-1302（2024）06-0131-05

收稿日期：2023-09-04

基金項目：江蘇省農(nóng)業(yè)科技自主創(chuàng)新資金[編號：CX（22）3017]；河北省自然科學基金（編號：C2019402344）。

作者簡介：趙一桐 （1998—），男，內(nèi)蒙古興安盟人，碩士研究生，從事植物線蟲病害研究。E-mail：zyt15532036520@163.com。

通信作者：樂秀虎，博士，講師，從事植物病害研究，E-mail：lexiuhu@163.com；馮輝，博士，副研究員，從事植物線蟲病害研究，E-mail：fenghui@jaas.ac.cn。

水稻干尖線蟲（Aphelenchoides bessyi）是危害水稻（Oryza sativa L.）的重要寄生線蟲之一，被列入世界十大植物病原線蟲名單^[1]。受害水稻劍葉通常出現(xiàn)灰白色扭曲狀“干尖”，在我國南方稻區(qū)還造成“小穗頭”癥狀，表現(xiàn)為穗型小，米粒黑褐開裂，嚴重影響水稻產(chǎn)量和稻米品質(zhì)^[2-3]。另外，受水稻干尖線蟲侵染的水稻還常常表現(xiàn)為隱癥，導致病害發(fā)生后不易觀察，引發(fā)線蟲的大量繁殖和傳播^[4]。水稻干尖線蟲屬于遷移性外寄生線蟲，以休眠狀態(tài)存在于米粒和穎殼之間的空隙和外果皮中，可通過種苗調(diào)運進行遠距離傳播^[5]。因此，對水稻種子進行消毒處理是殺滅線蟲、防治病害的有效途徑之一。

采用藥劑浸種防治水稻干尖線蟲病已有報道。目前，在部分國家和地區(qū)，劇毒農(nóng)藥呋喃丹作為水稻干尖線蟲的防治藥劑仍被廣泛使用^[6]。在我國，水稻干尖線蟲防治藥劑種類和數(shù)量十分有限。盡管采用二硫氰基甲烷、殺螟丹等藥劑浸種對水稻干尖線蟲病有較好的防治效果^[7-8]，但根據(jù)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)藥檢定所數(shù)據(jù)，現(xiàn)階段在我國登記的水稻干尖線蟲防治藥劑主要以殺螟丹為活性成分。但殺螟丹屬于中等毒性殺蟲劑，對水生生物毒性高，易對水土環(huán)境造成污染，從而導致其應(yīng)用范圍受限。

噻唑膦屬于有機磷類殺蟲劑，能有效防治植物根結(jié)線蟲、蚜蟲和螨類等病蟲害。噻唑膦特異性地抑制線蟲乙酰膽堿酯酶的合成，具有觸殺和內(nèi)吸作用，且毒性較低，安全性好^[9]。吡蟲啉屬于新煙堿類殺蟲劑，作用于煙堿乙酰膽堿受體，主要用來防治刺吸式口器害蟲^[10]。姚克兵等評價了13種農(nóng)藥對水稻干尖線蟲的防治效果，發(fā)現(xiàn)噻唑膦的田間防效最高，可作為替代殺螟丹的藥劑^[11]。夏彥飛等利用浸漬法證實吡蟲啉單獨使用對松材線蟲、腐爛莖線蟲及水稻干尖線蟲殺滅效果較差^[12]。然而，噻唑膦和吡蟲啉復配對線蟲病害防治研究尚未見報道。

本研究室內(nèi)測試了噻唑膦和吡蟲啉不同配比對水稻干尖線蟲的殺滅效果，并篩選出最優(yōu)配比組合用于田間防治試驗，以期為水稻干尖線蟲防治藥劑的開發(fā)和應(yīng)用提供有益參考，對保障水稻安全生產(chǎn)具有重要意義。

1? 材料與方法

1.1? 供試藥劑

1.1.1? 原藥

噻唑膦（93%）和吡蟲啉（95%）原藥經(jīng)丙酮（含0.1%吐溫80）溶解配制成1×10⁴mg/L母液，按照參試濃度梯度用滅菌去離子水稀釋后備用。

1.1.2? 藥劑

17%殺螟·乙蒜素可濕性粉劑（WP，江蘇省蘇科農(nóng)化有限責任公司）、16%咪鮮·殺螟丹可濕性粉劑（WP，績溪農(nóng)化生物科技有限公司）和25%氰烯菌酯懸浮劑（SC，江蘇省農(nóng)藥研究所股份有限公司）。

1.2? 供試線蟲

水稻干尖線蟲分離群體NJ-1，最早采集自江蘇省稻區(qū)水稻“小穗頭”病穗，由江蘇省農(nóng)業(yè)科學院植物保護研究所分離、鑒定并保存^[13]。供試線蟲在灰葡萄孢（Botrytis cineara）菌培養(yǎng)擴繁，通過貝曼漏斗法收集線蟲，并用抗生素溶液（含100 μg/mL兩性霉素B、100 μg/mL硫酸鏈霉素和100 μg/mL氨芐青霉素）表面消毒，再用滅菌去離子水漂洗蟲體后保存?zhèn)溆?sup>[13]。

1.3? 單劑毒力測定

將噻唑膦和吡蟲啉原藥母液用去離子水稀釋，配制成不同濃度梯度的藥液；設(shè)置5個濃度處理（50、100、250、500、1 000 mg/L）和1個空白對照處理，每個處理重復5次。準備24孔細胞培養(yǎng)板，向孔內(nèi)依次滴入水稻干尖線蟲懸浮液10 μL（約含線蟲100頭）和各濃度藥液200 μL，輕輕混勻，室溫靜置24 h，在體視顯微鏡下觀察和記錄線蟲死亡情況。以線蟲蟲體僵直或呈“C”形彎曲、針觸無反應(yīng)為依據(jù)判定線蟲死亡。計算死亡率和校正死亡率，并用數(shù)據(jù)處理軟件DPS 7.05進行分析，計算致死中濃度（LC₅₀）和95%置信限。

1.4? 復配劑聯(lián)合毒力和共毒系數(shù)測定

根據(jù)單劑毒力測定結(jié)果，將噻唑膦和吡蟲啉原藥母液按1∶n（n=1、2、3、4、5、6、7、8、9、10）配制成10個比例的混劑母液，并用水稀釋成不同濃度。按“1.3”節(jié)中所述，調(diào)查線蟲死亡數(shù)和計算線蟲死亡率，以尋求對水稻干尖線蟲殺蟲活性更強的藥劑復配組合。

根據(jù)農(nóng)業(yè)行業(yè)標準NY/T 1154.7—2006《農(nóng)藥室內(nèi)生物測定實驗準則殺蟲劑第7部分：混配的聯(lián)合作用測定》，計算二元混劑共毒系數(shù)（CTC）。根據(jù)CTC評價藥劑混用的聯(lián)合作用，即CTC<80為拮抗作用，80≥CTC≥120為相加作用，CTC>120為增效作用。CTC＝（ATI/TTI）×100；TTI＝A×a+B×b；ATI＝[LC₅₀（A）/LC₅₀（Eth）]×100。其中，TTI為混劑的理論毒力指數(shù)；ATI為混劑實測毒力指數(shù)；A、B分別為噻唑膦和吡蟲啉單劑毒力指數(shù)；a、b分別為噻唑膦和吡蟲啉單劑在混劑中的百分比例；LC₅₀（A）為噻唑膦單劑LC₅₀；LC₅₀（Eth）為混劑LC₅₀。

1.5? 田間小區(qū)試驗

1.5.1? 噻唑膦·吡蟲啉可分散油懸劑（OD）的制備

基于室內(nèi)毒力測定結(jié)果，將最優(yōu)組合分別加工10%和40%噻唑膦·吡蟲啉可分散油懸浮劑。按質(zhì)量百分比計，10%油懸劑各組分含量為2.5%噻唑膦，7.5%吡蟲啉和90%油酸甲酯；40%油懸劑各組分含量為10%噻唑膦，30%吡蟲啉和60%油酸甲酯。按上述配比備料，混合、攪拌均勻后備用。

1.5.2? 田間防效測試

2021年5—10月，在江蘇省鹽城市鹽都區(qū)郭猛鎮(zhèn)水稻育種基地進行田間防效測試。供試水稻品種為南粳5718，種子采集自江蘇省水稻干尖線蟲病發(fā)生田塊。種子脫殼后用貝曼漏斗分離進行線蟲分離，經(jīng)體視鏡檢測，每百粒種子平均攜帶水稻干尖線蟲32頭。將100 g帶蟲稻用上述藥劑的0.5 L藥液或清水浸種48 h，之后平鋪于在秧盤上進行催芽。將生長30 d的秧苗移栽至大田小區(qū)，行株距20 cm×15 cm，小區(qū)面積為 9 m²（6.0 m×1.5 m），每個處理重復3次，隨機區(qū)組排列。水稻生育期內(nèi)肥水及其他病蟲草害按常規(guī)管理。在水稻穗期調(diào)查水稻干尖線蟲穴病株率、小區(qū)病穴率，并計算防效。水稻成熟后，測量水稻穗長、百粒重、米粒受損率以及百粒種子的帶蟲率，并計算各處理下水稻干尖線蟲的減退率。每個小區(qū)隨機選取24穴，記錄每穴株數(shù)，調(diào)查水稻干尖線蟲病發(fā)生情況，若劍葉（近穗葉）出現(xiàn)“干尖”癥狀，則判定為發(fā)病。

采用數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)DPS 7.05以Duncans新復極差法進行方差分析。計算公式為：病穴率=發(fā)病穴數(shù)/調(diào)查總穴數(shù)×100%；病株率＝發(fā)病株數(shù)/調(diào)查總株數(shù)×100%；防治效果＝[（清水對照病株率-藥劑處理病株率）/清水對照病株率]×100%；線蟲減退率=[（清水對照百粒種子線蟲數(shù)-藥劑處理百粒種子線蟲）/清水對照百粒種子線蟲數(shù)]×100%。

2? 結(jié)果與分析

2.1? 噻唑膦和吡蟲啉不同配比室內(nèi)殺蟲效果

噻唑膦和吡蟲啉溶液浸泡線蟲24 h，供試線蟲的死亡率隨著藥劑濃度升高而升高。在250 mg/L噻唑膦溶液中，超過96%的線蟲死亡，當噻唑膦濃度等于或大于500 mg/L，則對線蟲致死率達100%；而吡蟲啉濃度為1 000 mg/L和2 500 mg/L對線蟲的致死率分別為64.24%和96.72%。根據(jù)回歸方程，計算獲得噻唑膦和吡蟲啉對水稻干尖線蟲殺滅的LC₅₀分別為71.96 mg/L和317.07 mg/L（圖1）。

由表1可知，對于噻唑膦和吡蟲啉二元復配，當質(zhì)量配比介于1∶（2～8）之間時，復配劑對水稻干尖線蟲殺滅的共毒系數(shù)為132.12～235.22，共毒系數(shù)（CTC）大于120，表現(xiàn)為協(xié)同增效作用；其中噻唑膦和吡蟲啉質(zhì)量比為1∶3時，共毒系數(shù)最高，為235.22。據(jù)此，噻唑膦和吡蟲啉二元復配的最優(yōu)質(zhì)量配比為1∶3。

2.2? 噻唑膦和吡蟲啉復配劑田間防效

田間調(diào)查結(jié)果（表2）表明，清水對照組和25%氰烯菌酯SC 2 000倍液處理組的水稻干尖病發(fā)生率（病穴率）分別為100%和97.22%，病株率為52.43%和43.79%。10%和40%噻唑膦·吡蟲啉OD 1 000倍液處理顯著降低了田間病穴率和病株率，防治效果大于94%；同時降低了百粒種子帶蟲數(shù)，導致線蟲減退率大于95%；這2個處理與17%殺螟·乙蒜素 WP 300倍液和16%咪鮮·殺螟丹WP 600倍液處理的綜合防治效果無顯著差異。

收獲期水稻生物學調(diào)查結(jié)果表明，清水對照組的水稻表現(xiàn)為稻穗縮短、百粒重降低及籽粒變黑開裂比例（受損率）增加。相比之下，10%和40%噻唑膦·吡蟲啉OD 1 000倍液處理能顯著降低水稻干尖線蟲病造成的水稻穗長、百粒重的下降和籽粒受損等生物學參數(shù)，與對照藥劑17%殺螟·乙蒜素 WP 300倍液和16%咪鮮·殺螟丹WP 600倍液的效果相當；而對照藥劑25%氰烯菌酯SC對減少水稻籽粒受損率無顯著影響（圖2）。

3? 討論與結(jié)論

水稻干尖線蟲常以4齡或成蟲藏匿于成熟水稻穎殼和米粒之間的間隙進行休眠^[14]。休眠蟲態(tài)蟲體卷縮且逆境適應(yīng)性增強，進而對一些藥劑具有潛在耐受性。例如，單獨使用殺螟松或倍硫磷浸種無法徹底殺死休眠狀態(tài)的線蟲^[15]。氟噻蟲砜對根結(jié)線蟲具有強烈的殺滅效果，但對水稻干尖線蟲防治效果差^[16]。相比噻唑膦藥劑和溫湯浸種，單獨種子干熱處理對水稻干尖線蟲的殺滅效果較差^[17]。因此，通過溫湯或藥液浸種，打破水稻干尖線蟲的休眠狀態(tài)，并削弱線蟲的逆境適應(yīng)性，可有效降低水稻種子中水稻干尖線蟲的存活率。

之前的研究表明，噻唑膦對水稻干尖線蟲具有很強殺滅活性^[17-19]，而高濃度吡蟲啉處理對水稻干尖線蟲的致死率較低^[12]。與之相似，本研究結(jié)果顯示，吡蟲啉LC₅₀是噻唑膦的4.4倍，達到 317.07 mg/L；表明吡蟲啉單劑不能用于水稻干尖線蟲的有效防治。然而，將噻唑膦與吡蟲啉按一定比例（1∶2～1∶8）組合，能大大增加噻唑膦對干尖線蟲離體的殺滅效果（表1）。同時，將噻唑膦∶吡蟲啉最優(yōu)組合（1∶3）加工成制劑用于水稻浸種，結(jié)果其二元復配制劑不僅顯著降低了田間水稻干尖線蟲病發(fā)生率和種子攜帶線蟲數(shù)量，還增加了水稻產(chǎn)量并提升了稻米品質(zhì)，其效果與市售的17%殺螟·乙蒜素WP和16%咪鮮·殺螟丹WP相當；而殺菌劑25%氰烯菌酯SC則對水稻干尖線蟲病無防治效果，與之前的報道^[20]相似。

噻唑膦與吡蟲啉作用機制不同。前者通過抑制乙酰膽堿酯酶的合成達到殺蟲目的，后者則通過激活煙堿型乙酰膽堿受體刺激神經(jīng)遞質(zhì)，最終導致害蟲神經(jīng)麻痹而死亡^{[10，21]}。由于吡蟲啉對水稻干尖線蟲無殺線活性，噻唑膦與吡蟲啉二元組合的殺線增效機制仍需進一步研究。

最新研究發(fā)現(xiàn)，噻唑膦能造成自由生活線蟲秀麗隱桿線蟲（Caenorhabditis elegans）的氧化脅迫、神經(jīng)系統(tǒng)損傷和生殖系統(tǒng)破壞，從而對土壤線蟲種群的豐度和功能造成潛在影響^[22]；吡蟲啉則對秀麗隱桿線蟲等自由生活線蟲的毒性較小^[23]。另外，噻唑膦的廣泛應(yīng)用顯著增加了植物線蟲等防控靶標的生存壓力，已導致我國部分地區(qū)出現(xiàn)抗噻唑膦的線蟲種群^[21]。因此，噻唑膦和吡蟲啉復配制劑的開發(fā)和應(yīng)用，不僅能提高噻唑膦殺蟲效果、降低噻唑膦使用量，而且對減少噻唑膦對土壤非靶標線蟲的危害、維持土壤生態(tài)健康以及降低干尖線蟲抗性風險具有重要意義。

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