黄曲条跳甲[Phyllotreta striolata (F.)]属鞘翅目（Coleoptera）叶甲科（Chrysomelidae）害虫,主要以幼虫和成虫为害十字花科蔬菜。成虫由于其较强的跳跃能力迁移为害蔬菜叶片及幼苗。其幼虫生活在土壤中,主要为害蔬菜根部,造成根部腐烂,并可传播软腐病[1]。近年由于十字花科蔬菜大规模种植,黄曲条跳甲的危害也愈加严重,已从十字花科蔬菜的次要害虫上升为主要害虫[2]。目前生产上防治黄曲条跳甲仍以化学药剂防治成虫为主,而忽略土壤中的幼虫和蛹的防治,因此不能从源头控制虫源,防治效果较差。为了提高防治效果,农户不断增加药量和施用次数,因此引起的农药残留超标和环境污染等一系列问题也不容忽视[3,4],筛选高效的替代药剂及施药技术已迫在眉睫。
由于黄曲条跳甲的幼虫和蛹均生活在土壤中,采用土壤处理是从源头控制黄曲条跳甲危害的有效技术之一。林泽燕[5]发现毒死蜱等3种颗粒剂处理土壤后对黄曲条跳甲的自然种群都有明显的控制效果;冯伟明等[6]研究表明在菜心地施用15%毒死蜱颗粒剂防治黄曲条跳甲,对菜心具有一定的增产作用;吴燕君等[7]使用1%联苯菊酯·噻虫胺颗粒剂防治小白菜上的黄曲条跳甲,对成虫的防治效果在69%以上,且对黄曲条跳甲幼虫也有较好的防治作用。
新烟碱类杀虫剂噻虫胺是昆虫乙酰胆碱受体抑制剂,主要作用于昆虫神经系统突触后膜,是一种低毒、高效和广谱的杀虫剂[8];氟氯氰菊酯属含氟拟除虫菊酷类杀虫剂,主要作用于昆虫钠离子通道,对害虫具有很强的触杀和胃毒作用[9]。目前对噻虫胺与联苯菊酯、阿维菌素、丁烯氟虫腈、吡蚜酮、醚菊酯和高效氯氟氰菊酯等药剂复配的杀虫效果已有研究[7, 10-13]。而噻虫胺与氟氯氰菊酯的复配制剂对黄曲条跳甲的防治效果经文献检索还未见报道。颗粒剂是采用土壤处理防治害虫的有效剂型,2%噻虫胺·氟氯氰菊酯颗粒剂是一种新型颗粒剂,主要采用根部施药将药剂通过植物的根部吸收传导至靶标部位,对椰心叶甲等害虫具有较好的防治效果[14]。同时,由于噻虫胺的内吸性和氟氯氰菊酯的触杀作用,对幼虫生活在土壤中的害虫也具有一定的控制作用。为了测定该药剂对黄曲条跳甲的防治效果,本文以芥菜为研究对象,采用田间试验评价了2%噻虫胺·氟氯氰菊酯颗粒剂对黄曲条跳甲的防效,并对其产量和在芥菜中的最终残留量进行了评估,旨在获得一种从源头上控制黄曲条跳甲的方法,为黄曲条跳甲的综合治理提供有效药剂和技术支撑。
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 供试药剂 2%噻虫胺·氟氯氰菊酯颗粒剂颗粒剂和对照药剂1.5%噻虫胺颗粒剂均由广西田园生化股份有限公司生产;对照药剂1%联苯菊酯·噻虫胺颗粒剂,苏州富美实植物保护剂有限公司生产。
1.1.2 主要仪器 超高效液相色谱-串联质谱仪（UPLC-MS/MS）：美国Waters公司的ACQUITY超高压液相色谱系统;美国AB SCIEX公司的API4000+串联质谱仪。气相色谱-质谱仪（GC- MS）：美国Thermo公司Trace DSQ II GC/MS联用仪。IKA公司的高速匀浆机（ULTRA-TURRAX T25 digital）;北京优晟联合科技有限公司的微型旋涡混合仪（XW-80A）;上海安亭科学仪器厂的高速离心机（GL-10C）。
1.2 方法
1.2.1 田间药效试验 试验在海南新发地农业公司,64-1号大棚,该基地长年种植设施蔬菜,历年黄曲条跳甲发生较为严重。试验共设6个处理,即2%噻虫胺·氟氯氰菊酯颗粒剂0.5 kg/667 m2、1 kg/667 m2、2 kg/667 m2,1.5%噻虫胺颗粒剂3 kg/667 m2,1%联苯菊酯·噻虫胺颗粒剂4 kg/ 667 m2和不做任何处理的空白对照。将面积为20 m2的小区作为一个重复,共设4个重复,随机排列。待起垄后,将各处理药剂均匀的撒施于土表,然后用耙子深翻至5~10 cm的土壤中,3 d后,将芥菜种子均匀撒施于土表,其后整个试验期间不再施用任何杀虫剂,且所有小区的栽培条件如土壤类型、施肥、耕作、浇水等均相同,撒施种子后14、21、28 d调查黄曲条跳甲为害情况。调查采用5点取样法,每个小区5个取样点各连续调查10株,观察黄曲条跳甲为害情况,并计算虫情指数及防治效果。
1.2.2 残留分析 在芥菜采收期（根施药剂后30 d）,在施用2%噻虫胺·氟氯氰菊酯颗粒剂的各浓度处理中随机采集芥菜和土壤各500~ 1000 g,用保鲜袋装好后签上标签,于-20 ℃冰箱中保存备用。参照国家标准GB/T 20769-2008,使用UPLC-MS/MS测定芥菜和土壤样品中噻虫胺含量;参照国家标准GB/T 19648-2006,使用GC-MS测定芥菜和土壤样品中氟氯氰菊酯含量。
1.3 数据处理
待芥菜长成后,采收各小区的芥菜并记录重量,折算成667 m2时的产量,计算增产率。
增产率=(处理产量-空白对照产量)/空白对照产量×100%
叶片受害指数参照陈焕瑜等[15]方法进行分级,略有修改。0级：叶片无受害;1级：叶片上有零星被害;3级：1/3以下叶片受害;5级：1/3~1/2叶片受害;7级：1/2~2/3叶片受害;9级：2/3以上叶片受害。
叶片受害指数=(各级受害叶片数×相对级别值)/(调查总叶数×9)×100%
2 结果与分析
2.1 对黄曲条跳甲的防治效果
结果显示,2%噻虫胺·氟氯氰菊酯颗粒剂对黄曲条跳甲具有较好的防治效果（表1）,其中以2 kg/667 m2处理杀虫活性最高,在处理后21和28 d的防治效果分别为72.00%和70.64%,优于对照药剂1%联苯菊酯·噻虫胺颗粒剂和其它药剂处理。对照药剂1%联苯菊酯·噻虫胺颗粒剂在处理后28 d也有较高的防治效果,其4 kg/667 m2处理的防治效果为51.64%,对照药剂噻虫胺颗粒剂对黄曲条跳甲也有一定的防效,处理后21和28 d的防治效果分别为69.11%和64.56%。
表1 2%噻虫胺·氟氯氰菊酯颗粒剂对黄曲条跳甲的防治效果Tab. 1 Effect of 2% clothianidin and cyfluthrin granule against P. striolata in field trail |
| 供试药剂 Treatment | 供试浓度 Concentration/ [kg·(667m2)-1] | 叶片受害指数Index of insect/% | 防效Control efficiency/% | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 14 d | 21 d | 28 d | 14 d | 21 d | 28 d | ||
| 2%噻虫胺·氟氯氰菊酯颗粒剂 2% Clothianidin and Cyfluthrin GR | 0.5 | 9.26±1.70b | 15.00±0.96b | 21.81±0.71b | 33.61d | 47.86c | 40.30d |
| 1 | 5.68±2.04cd | 11.85±0.64bc | 16.77±2.10cd | 60.42bc | 58.71bc | 54.35bc | |
| 2 | 3.33±1.11d | 8.11±1.63d | 10.74±1.28e | 76.67a | 72.00a | 70.64a | |
| 1.5%噻虫胺颗粒剂 1.5% Clothianidin GR | 3 | 4.07±1.28cd | 8.89±0.00cd | 13.00±1.25de | 71.25ab | 69.11ab | 64.56ab |
| 1%联苯菊酯·噻虫胺颗粒剂 1% Bifenthrin and Clothianidin GR | 4 | 6.30±1.70c | 12.22±1.11bc | 17.78±2.22bc | 55.42c | 57.63c | 51.64cd |
| 对照CK | — | 14.07±3.39a | 28.89±2.22a | 36.67±2.22a | — | — | — |
Note: Different lowercase letters in the same column indicate significant differences among different treatments (P<0.05). | |
注：同列不同小写字母表示不同处理间存在显著差异（P<0.05）。 |
2.2 对芥菜产量的影响
结果表明,各药剂处理均对芥菜具有一定的增产作用（表2）,其中以2%噻虫胺·氟氯氰菊酯颗粒剂2 kg/667 m2处理增产率最高,为58.80%;对照药剂处理1%联苯菊酯·噻虫胺颗粒剂和1.5%噻虫胺颗粒剂其增产率分别为47.23%和39.34%。
表2 2%噻虫胺·氟氯氰菊酯颗粒剂对芥菜的增产作用Tab. 2 The effect of 2% thiamethylamine and cypermethrin granule on increasing yield of mustard |
| 供试药剂 Treatment | 供试浓度 Centration/ [kg·(667 m2)-1] | 实测产量 Actual yield/ [kg·(20 m2)-1] | 折算产量 Conversion yield/ [kg·(667 m2)-1] | 增产率 Yield increase rate/% |
|---|---|---|---|---|
| 2%噻虫胺·氟氯氰菊酯颗粒剂 2% Clothianidin and Cyfluthrin GR | 0.5 | 27.72c | 924.54c | 30.70c |
| 1 | 30.00bc | 1000.50bc | 41.23bc | |
| 2 | 33.69a | 1123.71a | 58.80a | |
| 1.5%噻虫胺颗粒剂 1.5% Clothianidin GR | 2 | 31.33ab | 1044.97ab | 47.75ab |
| 1%联苯菊酯·噻虫胺颗粒剂 1% Bifenthrin and Clothianidin GR | 2 | 29.56bc | 985.68bc | 39.34bc |
| 对照CK | — | 21.22d | 707.76d | — |
Note: Different lowercase letters in the same column indicate significant differences among different treatments (P<0.05). | |
注：同列不同小写字母表示不同处理间存在显著差异（P<0.05）。 |
2.3 残留分析
采收前测定2%噻虫胺·氟氯氰菊酯颗粒剂不同浓度在芥菜中的残留量,表3显示,噻虫胺和氟氯氰菊酯的残留分别为0.083~0.089 mg/kg和0.094~0.172 mg/kg。在《食品安全国家标准 食品中农药最大残留限量》（GB 2763-2016）中,尚未制定噻虫胺和氟氯氰菊酯的最大残留限量。噻虫胺在结球甘蓝中的MRL为0.5 mg/kg,氟氯氰菊酯（氟氯氰菊酯和高效氟氯氰菊酯之和）在普通白菜中的MRL为0.5 mg/kg,以此数据作为参考。本试验中测定发现2%噻虫胺·氟氯氰菊酯颗粒剂不同浓度处理在芥菜采收前的芥菜样品中噻虫胺和氟氯氰菊酯的残留限量均低于0.5 mg/kg,满足国家标准对其残留量的要求,在农药施用后不会对人群健康产生风险。另外,2种药剂在土壤中的残留量也都低于0.5 mg/kg。
表3 2%噻虫胺·氟氯氰菊酯颗粒剂采收前在芥菜和土壤中的残留量Tab. 3 Residues in mustard and soil before harvest of 2% thiamethylamine-cypermethrin granules mg·kg-1 |
| 供试浓度 Concentration/[kg·(667m2)-1] | 噻虫胺的残留量Residue of thiamethylamine | 氟氯氰菊酯的残留量Residue of cypermethrin | ||
|---|---|---|---|---|
| 芥菜Mustard | 土壤Soil | 芥菜Mustard | 土壤Soil | |
| 2 | 0.089±0.005 | 0.172±0.011 | 0.062±0.004 | 0.068±0.004 |
| 1 | 0.088±0.003 | 0.117±0.004 | 0.060±0.004 | 0.076±0.003 |
| 0.5 | 0.083±0.002 | 0.094±0.002 | 0.074±0.005 | 0.060±0.002 |
3 讨论
本研究结果表明,2%噻虫胺·氟氯氰菊酯颗粒剂不同处理剂量对芥菜进行根施对黄曲条跳甲均具有一定的防治效果,其中以2 kg/667 m2的处理剂量防治效果最佳,处理后28 d,防效可保持70%以上,而且对芥菜具有明显的增产作用;残留分析结果发现,在芥菜采收期,2%噻虫胺·氟氯氰菊酯颗粒剂不同处理浓度在芥菜中的残留量均小于0.5 mg/kg,符合其残留限量标准,说明采用根施法防治黄曲条跳甲的方法是有效且安全的。
黄曲条跳甲是叶菜生产中的主要害虫,由于其幼虫和蛹主要生活在土壤中,成虫具有较强的弹跳迁飞能力,致使农户在防治过程中只能通过增加用药频率和加大用药量来提高防治效果,但长期处于农药的高选择压力下致使害虫抗药性不断增强,造成防治困难加剧[4, 16]。目前已在多地发生黄曲条跳甲对多种化学药剂已经产生了不同程度的抗性或敏感性下降问题[17]。为减缓抗药性产生和有效控制虫害,解决过度依赖化学药剂防治造成的抗药性增强、防效下降和污染问题已经受到重视。通过黄板诱杀、灯光诱捕、清园灭虫、覆盖地膜、防虫网阻隔等传统的农业和物理防治方法已经得到应用[18,19]。但是传统农业手段仅具有减轻危害的作用,当黄曲条跳甲虫害大暴发时,化学防治仍然是主要的防治手段[20]。因此,使用化学药剂防治黄曲条跳甲仍是目前的主要方法,但必须采用适当的施药时期和正确的施药方式,才有助于减少农药用量,控制农药残留,减少化学药剂负面影。黄曲条跳甲幼虫为害初期是防治关键期[21,22],本研究表明,采用根施药剂不但可以有效控制其该虫的危害,对叶菜生长具有显著的增产作用,药剂的最终残留量满足质量安全要求。另外,本研究为一次性施药,与目前生产中叶面喷雾防治成虫相比,在减少农药用量的同时,大大降低了防治黄曲条跳甲的人工成本。因此,可将黄板诱杀等物理防治方法、土壤根施及高效低毒农药防治成虫等方法有效整合,从控制幼虫和成虫两个方面入手,最终实现黄曲条跳甲的高效、绿色控制。