摘要
采用室内毒力测定、田间试验和系统调查方法研究了3种杀虫剂对中稻田白背飞虱及捕食性天敌群落的影响,旨在提高水稻白背飞虱的化学防治效率,减少农药对环境的污染,保护天敌对害虫的自然控制作用,为水稻白背飞虱的综合治理提供依据。研究结果表明,阿维菌素、吡蚜酮和毒死蜱3种杀虫剂对白背飞虱3龄若虫均有较高的室内毒力,LC50分别为0.339 1、0.896 0和4.714 7 mg/L,说明安徽省桐城市白背飞虱种群对这3种药剂尚未产生较高的抗药性。阿维菌素对白背飞虱的田间防治效果较差,毒死蜱药后3 d即达到较好的防治效果,但持效期较短。吡蚜酮对白背飞虱有很好的防治效果,药后7 d和14 d的防效分别达到90.94%和89.94%,且对捕食性天敌群落影响较小,有助于保护和加强天敌的自然控制作用,是防治中稻田白背飞虱较理想的药剂。
关键词
中稻;白背飞虱;捕食性天敌;杀虫剂
中图分类号:
S 435
文献标识码:A
DOI:10.3969/j.issn.05291542.2016.03.034
Abstract
In order to increase the chemical control efficiency against Sogatella furcifera, reduce insecticide pollution in the environment and protect the control effects of natural enemies, so as to provide basis for IPM of S. furcifera in rice fields, the effects of three insecticides on S. furcifera and predatory natural enemy community in midseason rice fields were investigated by toxicity test in laboratory, field experiment and systematic survey. The results showed that abamectin, pymetrozine and chlorpyrifos had relatively high toxicity to 3rd instar nymph of S. furcifera in laboratory, with the LC50 value of 0.339 1 mg/L, 0.896 0 mg/L and 4.714 7 mg/L, respectively, indicating the population of S. furcifera in Tongcheng City, Anhui Province had not developed evident resistance to the three insecticides. The field control effect of abamectin on S. furcifera was not satisfied and that of chlorpyrifos was relatively high in three days. Pymetrozine had satisfactory field control effect on S. furcifera with control efficacies of 90.94% (7 days after treatment)and 89.94% (14 days after treatment), respectively. In the meantime, pymetrozine had minor negative impact on predatory natural enemy community, which was helpful to protect and increase the control effects of natural enemies. Therefore, pymetrozine is a candidate insecticide that can be recommended for S. furcifera control in midseason rice fields.
Key words
midseason rice;Sogatella furcifera;predatory natural enemy;insecticide
白背飛虱 (Sogatella furcifera Horváth)(whitebacked planthopper, WBPH)是为害我国水稻的主要害虫之一[12]。近年来,随着杂交水稻大面积推广和耕作制度的改变,白背飞虱的种群数量急剧上升,严重发生的频次明显增加,成为水稻生长中前期害虫的主要优势种群[35]。白背飞虱不仅直接取食为害水稻,还能传播多种水稻病毒病,造成病害流行。2001 年在我国广东首次发现的南方水稻黑条矮缩病毒(Southern rice blackstreaked dwarf virus,SRBSDV),白背飞虱是其主要传毒介体,且一旦获毒可终身带毒,其若虫和成虫均可传毒[67]。白背飞虱的自然天敌资源丰富,我国稻区稻田有1 303种天敌,其中节肢动物1 187种,占91.10%,捕食性天敌达820种,占62.93%,以蜘蛛目、鞘翅目和半翅目为主[8]。捕食性天敌是白背飞虱的重要控制因子,与猎物的种群数量有着密切的跟随关系,能有效地控制白背飞虱的危害[910]。利用天敌来控制稻田中飞虱的数量,从而降低飞虱的危害是安全有效和可持续的害虫控制策略,也是害虫管理发展的方向。
由于化学农药的快速和高效,化学药剂防治是目前以及今后相当长时期内防治白背飞虱的主要措施之一。但是长期大量使用化学药剂,导致白背飞虱对一些常规的药剂已经产生了明显的抗药性[5,1113]。同时化学防治会杀伤一部分天敌,致使害虫天敌群落遭受破坏,降低农田生物群落的多样性,导致害虫再猖獗[1415]。化学农药不仅直接杀伤天敌,而且可能使残存个体的功能减弱甚至丧失[16]。农药的施用破坏了稻田中自然的物种结构规律,从而影响捕食性天敌的物种数量和结构[17]。在害虫综合治理中充分发挥农药与天敌的联合作用是重要的发展方向之一,实行药剂防治时应注意保护利用天敌的自然控制作用。鉴于此,本文选取了阿维菌素(abamectin)、吡蚜酮(pymetrozine)和毒死蜱(chlorpyrifos)3种在生产上常用的药剂,在室内测定了白背飞虱对这3种杀虫剂的敏感性,并通过田间试验研究了其对中稻田白背飞虱的防治效果及对捕食性天敌群落的影响,旨在为中稻田白背飞虱科学有效的综合治理提供依据。
1材料与方法
1.1供试药剂
室内毒力测定药剂:95%毒死蜱原药,浙江新农化工股份有限公司生产;95%吡蚜酮原药,安徽华星化工股份有限公司生产;95%阿维菌素原药,江苏长青农化股份有限公司生产。
田间试验药剂:40%毒死蜱乳油,浙江东风化工有限公司生产;50%吡蚜酮可湿性粉剂,江苏安邦电化有限公司生产;1.8%阿维菌素乳油,河北威远生物化工股份有限公司生产。
1.2供试虫源
室内毒力测定的白背飞虱采自安徽省桐城市水稻田,在养虫室内用水稻饲养,饲养温度为(27±1)℃,相对湿度为80%,光周期为L∥D=16 h∥8 h。挑选生理标准一致的3龄若虫供试。
1.3试验方法
1.3.1室内毒力测定方法
将毒死蜱与阿维菌素原药用丙酮、吡蚜酮原药用N,N二甲基甲酰胺配制成高浓度母液,分别用1‰吐温-80水溶液将各药剂按等比数列稀释成系列浓度,进行毒死蜱、吡蚜酮、阿维菌素对白背飞虱毒力的预备试验,在此基础上,确定各药剂试验浓度范围,各药剂按有效成分含量分别设5个浓度处理,以不含药剂(含相同含量溶剂)的水溶液作对照。各药剂具体有效成分浓度为:阿维菌素(2、1、0.5、0.25、0.125 mg/L)、吡蚜酮(4、2、1、0.5、0.25 mg/L)、毒死蜱(20、10、5、2.5、1.25 mg/L)。试验采用稻茎浸渍法[18]测定。取健壮一致的分蘖后期至孕穗初期的稻株,洗净根部,剪成10 cm长的带根稻茎,于阴凉处晾干至表面无水痕,3株一组,分别在不同浓度的药液中浸30 s,取出后晾干,用浸湿的脱脂棉包住根部保湿,外包保鲜膜,置于大试管中,用吸虫器将白背飞虱3龄若虫移入试管中,每试管15头,管口用纱布罩住。每处理设4次重复。接虫后将大试管置于温度为(27±1)℃,相对湿度为80%、光周期为L∥D=16 h∥8 h的培养箱中饲养。药后48 h检查白背飞虱死亡情况,记录活虫数、死虫数;死亡标准为:以毛笔尖轻触虫体,无任何反应者为死亡。
1.3.2田间试验方法
田间试验在安徽省桐城市金神镇水稻田进行。试验田土壤为沙质壤土,地势平坦,能排能灌,光照充足,肥力中等一致,水肥管理按常规大田生产进行。试验田面积为0.1 hm2,水稻品种为‘新两优6号’,2014年5月9日播种,5月31日移栽。试验设1.8%阿维菌素乳油(4.86 g/hm2)、50%吡蚜酮可湿性粉剂 (90 g/hm2)、40%毒死蜱乳油(600 g/hm2)和空白对照(清水处理)4个处理,每处理3次重复,每重复1个小区(50 m2),共计12个小区,小区完全随机排列。
施药于2014年7月29日进行,施药时间为16:00-18:00,天气晴朗,气温在25~29℃,无风,药后24 h无降雨,试验期间无影响试验结果的气候条件。使用天农TN16型喷雾器(泰州市苏农药械有限公司生产)将药液均匀喷洒在水稻叶面及茎秆处,施药量为750 kg/hm2。施药时清水对照的小区先行,换处理药剂时对喷雾器进行反复清洗。
调查于施药前及施药后1、3、7、14 d进行,采用平行跳跃法每小区调查20丛水稻,每处理共调查60丛水稻。调查时用内径为20 cm的白瓷盆在稻樁基部拍查,记录各种害虫及天敌的数量。
1.4数据分析方法
室内毒力测定按以下公式计算各浓度处理试虫的死亡率和校正死亡率:
死亡率(%)=死虫数试虫数×100;
校正死亡率(%)=处理组死亡率-对照组死亡率1-对照组死亡率×100;
田间试验按以下公式计算各药剂处理区的虫口减退率和防治效果:
虫口减退率(%)=施药前活虫数-施药后活虫数施药前活虫数×100;
防治效果(%)=处理区虫口减退率-对照区虫口减退率1-对照区虫口减退率×100;
捕食性天敌群落特征指数取丰富度(S)、均匀度(E)和多样性(H′)3个指标。群落丰富度以物种数(S)表示。群落多样性采用ShannonWiener多样性指数公式计算:
H′=-∑Si=1PilnPi
式中,S为物种数;Pi为第i物种个体数占群落总个体数的比例(i=1,2,3,…S)。群落均匀度采用Pielou均匀度指数公式计算:
E = H′H′max = -∑Si = 1PilnPilnS
式中,E为均匀度指标;H′为ShannonWiener多样性指数;S为物种数;Pi为第i物种的个体数占群落物种总个体数的比例。
不同药剂处理间防治效果、群落特征指数和益害比的差异显著性测验采用Duncan’s新复极差法(DNMRT法)。试验数据的处理使用Excel 2003软件和DPS数据处理系统进行。
2结果与分析
2.13种药剂对白背飞虱的敏感性测定
室内毒力测定结果见表1。由表1可见,3种供试药剂中阿维菌素对白背飞虱的毒力最高,其次是吡蚜酮,毒死蜱最低。根据3种药剂对白背飞虱的室内毒力回归直线,以LC50的95%置信限不重叠作为判断不同杀虫剂间毒力有显著差异的标准[1920],白背飞虱3龄若虫对3种杀虫剂的敏感性大小顺序为阿维菌素>吡蚜酮>毒死蜱。
2.23种药剂处理对中稻田白背飞虱的田间防治效果
3種药剂对白背飞虱的田间防效见表2。1.8%阿维菌素乳油施药后1、3 d的防治效果分别为63.22%和59.52%,此后防治效果逐渐降低,持效性较差。50%吡蚜酮可湿性粉剂施药后1、3 d的防治效果与1.8%阿维菌素乳油无显著差异,但药后7、14 d的防治效果分别达90.94%和89.94%,显著高于其他药剂处理,持效性较好。40%毒死蜱乳油施药后1、3 d的防治效果分别为76.78%和89.52%,极显著地高于1.8%阿维菌素乳油和50%吡蚜酮可湿性粉剂处理,但药后7、14 d的防治效果快速下降,显著低于50%吡蚜酮可湿性粉剂的防治效果。
2.33种药剂处理对中稻田捕食性天敌群落的影响
2.3.13种药剂处理对中稻田捕食性天敌群落主要特征指数的影响
田间调查共记录捕食性天敌14种,其中蜘蛛9种,捕食性昆虫5种。主要优势种依次为草间钻头蛛[Hylyphantes graminicola (Sundevall)]、八斑鞘腹蛛[Coleosoma octomaculatum (Boesenberg et Strand)]、纵条蝇狮[Marpissa magister (Karsch)]、四点高亮腹蛛[Hypsosinga pygmaea (Sundevall)]、粽管巢蛛(Clubiona japonicola Boes. et Str.)、黑肩绿盲蝽(Cyrtorhinus lividipennis Reuter)和青翅蚁形隐翅虫(Paederus fuscipes Curtis),其数量占捕食性天敌总数量的89.12%。
试验结果见表3。与对照处理相比,总体上看,3种药剂处理后捕食性天敌群落的丰富度均略有下降,40%毒死蜱乳油和50%吡蚜酮可湿性粉剂处理的均匀度明显下降,而1.8%阿维菌素乳油处理略有提高。群落多样性是群落丰富度和均匀度的函数,综合来看,与对照相比,40%毒死蜱乳油和50%吡蚜酮可湿性粉剂处理对中稻田捕食性天敌群落的多样性略有负面影响,而1.8%阿维菌素乳油处理影响较小。
2.3.23种药剂处理对中稻田捕食性天敌害虫益害比的影响
试验结果见表4。与对照处理相比,总体上看,1.8%阿维菌素乳油处理的中稻田天敌害虫益害比略有下降;40%毒死蜱乳油处理的天敌害虫益害比有明显提高;50%吡蚜酮可湿性粉剂处理则可大幅提高中稻田天敌害虫益害比,这与吡蚜酮对中稻田主要害虫白背飞虱防治效果好且对天敌较安全有关。因此,使用吡蚜酮防治中稻田白背飞虱,有助于保护和加强天敌的自然控制作用。
3结论与讨论
研究结果表明,阿维菌素、吡蚜酮和毒死蜱3种药剂对安徽省桐城市白背飞虱种群均有较高的室内毒力,白背飞虱对这3种药剂尚未产生明显的抗药性。1.8%阿维菌素乳油对白背飞虱的田间防治效果较差,且持效期短;40%毒死蜱乳油对白背飞虱有较好的短期防治效果;50%吡蚜酮可湿性粉剂对白背飞虱的田间防治效果最好,持效期长,且对天敌影响较小,可大幅提高中稻田天敌-害虫益害比,有助于保护和加强天敌对害虫的自然控制作用。
本研究采用稻茎浸渍法测定白背飞虱对3种供试药剂的敏感性,不仅能反映药剂的触杀、胃毒活性,还可以反映药剂的内吸、次生代谢等方面的活性[21]。白背飞虱是迁飞性害虫,迁飞途中直接或间接地接触同种药剂就可能会导致对其敏感性的下降;另一方面,在大田中白背飞虱往往与稻纵卷叶螟等同时发生,在使用化学药剂防治稻纵卷叶螟等害虫的同时也可能影响白背飞虱对某些药剂的敏感性,这在一定程度上使得白背飞虱有可能对常规杀虫剂产生抗药性。某一地区白背飞虱对杀虫剂的敏感度差异,与虫源地杀虫剂的施用也密切相关。因此,跟踪了解虫源地的杀虫剂施用资料,同时定期(每年或间隔2~3年)开展敏感度测定十分必要。密切监测本地白背飞虱抗性的动态,有助于准确选择有效的杀虫剂种类、增加水稻种植效益和保护生态环境[20]。本研究的测定结果与李文红等[21]、王彦华等[22]、李淑勇等[23]对各地白背飞虱种群的测定结果差异不大。
在害虫综合治理中,化学防治和生物防治是两个方面的重要措施。充分发挥两者的联合作用是害虫综合治理的重要发展方向之一。在化学防治中,应尽量选择对目标害虫高效且对天敌影响小的药剂,以提高农田节肢动物群落的多样性,保护和加强天敌对害虫的自然控制作用。
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(责任编辑:杨明丽)
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