刀孢蜡蚧菌油剂对苹果黄蚜的室内毒力测定及田间药效评价

2023-06-05 06:57邵云飞谭家玙李成军刘苏李世广朱丞宇江连强张鑫李茂业
植物保护 2023年3期
关键词:油剂若虫稀释液

邵云飞 谭家玙 李成军 刘苏 李世广 朱丞宇 江连强 张鑫 李茂业

摘要

蘋果黄蚜Aphis citricola是为害我国苹果、海棠和红叶石楠等果树和观赏植物的重要害虫,已对多种化学农药产生抗性。本研究测定了本实验室研发的刀孢蜡蚧菌Lecanicillium psalliotae YJ007油剂对苹果黄蚜的室内毒力及田间药效。结果表明,YJ007油剂500倍稀释液(4.0×105孢子/mL)处理2、3龄和4龄若虫,药后7 d的累计校正死亡率分别为85.17%、92.94%和97.04%。4龄若虫在处理后2 d行动迟缓,处理后3 d,足和头部出现白色菌丝且大量幼虫死亡,最后菌丝布满试虫体表并产出大量孢子。YJ007油剂500倍稀释液对苹果黄蚜7 d的田间校正防治效果为86.78%。因此,YJ007油剂在苹果黄蚜生物防治中具有极大推广应用价值。

关键词

苹果黄蚜; 刀孢蜡蚧菌; 油剂; 生物防治

中图分类号:

S 482.39

文献标识码: B

DOI: 10.16688/j.zwbh.2022118

Laboratory toxicity test and field efficacy evaluation of an oil formulation of Lecanicillium psalliotae against Aphis citricola

SHAO Yunfei1#, TAN Jiayu1#, LI Chengjun2*, LIU Su1, LI Shiguang1, ZHU Chengyu1,JIANG Lianqiang3, ZHANG Xin4, LI Maoye1*

(1. Key Laboratory for Biology and Sustainable Management of Plant Diseases and Pests of Anhui Higher Education

Institutes, College of Plant Protection, Anhui Agricultural University, Hefei 230036, China; 2. Key Laboratory for

Green Preservation and Control of Tobacco Diseases and Pests in Huanghuai Growing Area, Tobacco Research

Institute, Henan Academy of Agricultural Sciences, Xuchang 461000, China; 3. Liangshan Branch of Sichuan

Tobacco Corporation, Xichang 615000, China; 4. Jixi Bureau of Agriculture, Rural Affairs and Water Resources,

Anhui Province, Xuancheng 245399, China)

Abstract

In China, the spiraea aphid (Aphis citricola) is an important insect pest of fruit trees and ornamental plants, such as apple, crabapple and photinia. The insect pest has developed resistance to various chemical insecticides. In this paper, the laboratory toxicity and field efficacy of YJ007, an oil formulation of Lecanicillium psalliotae developed in our laboratory, against A.citricola was investigated. The results showed that the cumulative corrected mortality of the 2nd, 3rd, and 4thinstar nymphs treated with 500fold YJ007 dilution (4.0×105conidia/mL) were 85.17%, 92.94%, and 97.04% seven days after treatment, respectively. The movement of tested the 4thinstar nymphs was slowed down two days after spraying with YJ007 oil formulation, then white hyphae appeared in the foot and head of the nymphs three days after spraying, and a large number of treated aphids died. Finally, the hyphae covered the surface of the insects and produced a great number of spores. In the field experiment, the corrected control efficacy of YJ007 oil formulation on aphids was 86.78% seven days after treatment. Taken together, YJ007 oil formulation has a great application value for the biological control of A.citricola.

Key words

Aphis citricola; Lecanicillium psalliotae; oil formulation; biological control

苹果黄蚜Aphis citricola属半翅目Hemiptera蚜科Aphididae,主要以成虫、若虫在苹果、海棠、红叶石楠Photinia serratifolia等蔷薇科植物的新梢嫩叶背面聚集,刺吸叶片汁液[12]。被苹果黄蚜取食为害的叶片向背面卷曲皱缩,植株的生长受到抑制[34],受害严重时植株死亡[56]。

苹果黄蚜具有繁殖力强、世代短等特点。化学防治是当前控制苹果黄蚜为害的主要方法[7]。由于长时间高剂量地使用化学农药,苹果黄蚜对常用杀虫剂产生了不同程度的抗性[89]。随着人们对绿色、健康食品需求的增加,苹果黄蚜的防治策略需要逐步转变为以生物防治为核心的综合治理。研究者对昆虫病原真菌防治害虫进行了深入研究,并将昆虫病原真菌应用于多种刺吸式口器害虫的防治中[1011]。例如利用球孢白僵菌Beauveria bassiana防治烟粉虱Bemisia tabaci和桃蚜Myzus persicae[1214],利用长孢蜡蚧菌Lecanicillium longisporum防治豌豆蚜Acyrthosiphon pisum[15],利用黄绿绿僵菌Metarhizium flavoviride防治烟粉虱[16]。虽然昆虫病原真菌对害虫具有较高的致病力和较强的专一性,但是真菌在田间使用时容易受到光照、温度、湿度等因素限制,使其防治效果无法得到保证[1718]。

将真菌孢子与助剂结合能够提高其稳定性,并且能够延长菌剂的持效期[19]。真菌分生孢子在油类物质中能够较长时间保持活性,因此油剂是能够较长时间维持微生物活性的剂型种类[20]。此外,油类介质能够提高真菌孢子的黏着度,增加孢子在昆虫体表的附着量。研究表明,金龟子绿僵菌M.anisopliae油剂对萧氏松茎象Hylobitelus xiaoi和李氏大足蝗Aeropus licenti具有高毒力[2122],球孢白僵菌油剂对马尾松毛虫Dendrolimus punctatus具有显著防效[23]。

本课题组前期筛选获得了一株导致桃蚜7 d累计死亡率高达94.17%的刀孢蜡蚧菌Lecanicillium psalliotae HFLP006菌株[24],对该菌株的培养条件进行了优化[25],并基于该菌株初步研制了YJ007油剂(未发表)。本研究评价了YJ007油剂对苹果黄蚜不同龄期若虫室内毒力以及田间防效,分析了真菌孢子浓度与油剂致病力的关系,并观察了YJ007油剂对苹果黄蚜的侵染过程,以期为应用YJ007油剂防治苹果黄蚜提供理论基础。

1 材料与方法

1.1 材料

供试YJ007油剂由本实验室研制,主要成分包括HFLP006菌株[24]与抗氧化剂、紫外保护剂、稳定剂、乳化剂等助剂。

苹果黄蚜采自安徽省合肥市蜀山区安徽农业大学农萃园。试虫在人工气候培养室内的红叶石楠上培养繁殖10代以上。为获得相同龄期和体态大小一致的苹果黄蚜若虫,用软毛刷轻轻挑取大量成蚜移到新鲜红叶石楠嫩叶背面,6 h后成蚜孤雌生殖产生若蚜,将成蚜移回原先所在植株,将附着若蚜的红叶石楠放置于25℃恒温箱中,待苹果黄蚜发育至相应龄期后,用软毛刷挑取2、3、4龄若虫进行试验。

1.2 方法

1.2.1 室内毒力测定

采用喷雾法[26]进行室内毒力测定。在预试验的基础上,将YJ007油剂分别用无菌水稀释500倍(4.0×105孢子/mL)、800倍(2.5×105孢子/mL)和1 000倍(2.0×105孢子/mL)。采集试验田中没有喷施过化学药剂的新鲜红叶石楠叶片,用75%乙醇消毒,无菌水冲洗后自然风干。使用湿润的灭菌脱脂棉球包住叶柄基部,然后将叶片背面朝上放置于铺有湿润滤纸的90 mm培养皿内。用毛笔尖轻轻地把2、3、4龄若虫转移到红叶石楠叶片背面,每个培养皿30头,随后使用小型喷壶喷雾,每次施药量控制为1 mL,施药完成后用透明保鲜膜封好,用昆虫针在保鲜膜上扎20个孔。每处理3次重复,以无菌水为空白对照。处理后将培养皿置于温度(25±1)℃,相对湿度(85±3)%,光周期 L∥D=16 h∥8 h的人工气候箱中。每天记录死亡虫数,连续观察7 d,用毛笔尖轻触虫体,足、触角均无任何反应则计为死亡,将死虫取出后保湿培养,使用体视显微镜(SZX12型,北京京百卓显科技有限公司)观察,若试虫体表长出菌丝,确定是真菌侵染致死。

1.2.2 田間药效试验

田间药效试验在安徽省合肥市安徽农业大学农萃园红叶石楠种植区进行。试验田地势平坦,土壤肥力中等,试验前30 d未喷施过任何药剂。试验共设置4个处理,分别为YJ007 油剂500倍稀释液(4.0×105孢子/mL)、800倍稀释液(2.5×105孢子/mL)、1 000倍稀释液(2.0×105孢子/mL)以及清水对照。每处理设3次重复,共12个小区。每小区面积约4 m2,种有32株红叶石楠。各试验小区之间相隔约6 m。采用16 L背负式手动喷雾器进行整株喷雾处理,叶片正反面均匀喷雾。施药之前,每小区5点取样,每点固定3株,每株固定3片叶,调查苹果黄蚜虫口基数。施药后,连续7 d调查各处理活虫数,计算虫口减退率以及校正防治效果。

1.3 数据分析

用WPS Office 2019软件整理数据并计算校正死亡率、虫口减退率和校正防治效果。使用DPS 7.05软件进行数据统计分析,计算毒力回归方程、致死中时间(LT50)以及95%置信区间,并采用Duncan氏新复极差法进行差异显著性分析。

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%;

虫口减退率=(药前虫口基数-药后活虫数)/药前虫口基数×100%;

校正防治效果=[(处理虫口减退率-空白对照虫口减退率)/(1-空白对照虫口减退率)]×100%。

2 结果与分析

2.1 刀孢蜡蚧菌YJ007油剂对苹果黄蚜的室内毒力

YJ007油剂对3个龄期苹果黄蚜的毒力均随着油剂浓度增加以及用药时间的延长而提高。不同浓度的YJ007油剂处理后,3个龄期若蚜7 d累计校正死亡率存在显著差异(2龄:F2,6=12.56, P<0.05; 3龄:F2,6=14.87, P<0.05; 4龄:F2,6=10.00, P<0.05)。其中YJ007油剂对4龄若虫致病力最高,其500、800倍和1 000倍稀释液处理后7 d,4龄若虫的累计校正死亡率分别为97.04%、91.17%和83.98%,LT50分别为3.01、3.30 d和3.62 d(表1); 3龄若虫7 d的累计校正死亡率均在81.64%以上,LT50最小为3.18 d(表1);对2龄若虫致病力相对较低,7 d的累计校正死亡率在69.00%以上,LT50最小为3.68 d(表1)。 YJ007油剂对3个龄期苹果黄蚜若虫的室内毒力排序为:4龄若虫>3龄若虫>2龄若虫。

利用体视显微镜观察YJ007油剂对苹果黄蚜4龄若虫的侵染过程,结果显示,500倍稀释液处理后2 d,试虫行动迟缓,胸部逐渐变为赤褐色,腹部出现褐色斑点,处理后3 d,试虫足和头部出现少量白色菌丝,胸部和腹部变为黑褐色,此时蚜虫大量死亡,之后白色菌丝布满虫体并产生大量孢子(图1)。

2.2 刀孢蜡蚧菌油剂对苹果黄蚜的田间防治效果

田间药效试验结果(表2)表明,YJ007油剂500、800倍和1 000倍稀释液对田间苹果黄蚜均具有一定的防治效果,3 d校正防治效果均可达到31%以上,5 d均可达到59%以上。不同浓度的YJ007对田间苹果黄蚜7 d校正防治效果存在显著差异(F2,6=41.72, P<0.05),其中500倍稀釋液(4.0×105孢子/mL)的校正防效(86.78%)显著高于其他两个处理,且致死速率最快;800倍稀释液(2.5×105孢子/mL)校正防效为80.00%;1 000倍稀释液(2.0×105孢子/mL)时田间校正防效最差,仅为64.10%,致死速率最慢。

3 结论与讨论

本研究评价了刀孢蜡蚧菌YJ007油剂对苹果黄蚜的防治效果。YJ007是基于本实验室分离的刀孢蜡蚧菌HFLP006菌株而研制的真菌制剂。HFLP006菌株分离于自然感病的桃蚜僵虫,对桃蚜具有很强致病力且易于大规模发酵生产[25],适合开发为真菌杀虫剂。真菌杀虫剂能够提高真菌孢子对害虫的致病力,当前已有多种真菌杀虫剂被报道。徐文静等[27]研究了球孢白僵菌可湿性粉剂防治亚洲玉米螟Ostrinia furnacalis。武海峰等[28]论述了白僵菌悬乳剂研制及其对玉米螟的防治效果。农向群等[29]综述了绿僵菌属Metarhizium真菌可湿性粉剂、颗粒剂、粉剂等剂型的主要特点。目前,关于刀孢蜡蚧菌剂型尚未见报道。另一方面,YJ007对其他种类蚜虫是否具有防治效果,也需要进一步研究。

当前真菌杀虫剂的剂型有水分散粒剂、粉剂、颗粒剂、油剂等。其中,油剂不仅能改善真菌孢子对自然界不利环境的适应性,而且还有利于孢子吸附于昆虫体表的疏水基质,增加对靶标害虫的毒力[21],因而将真菌制成油剂更具有开发应用价值。近年来,真菌油剂被广泛应用于防治各类害虫。雷仲仁等[30]利用绿僵菌油剂防治东亚飞蝗Locusta migratoria manilensis的田间试验表明,绿僵菌油剂处理后6~9 d飞蝗数量显著减少,第18天虫口减退率可达81.1%。谷祖敏等[18]优化了蜡蚧轮枝菌Lecanicillium lecanii VL17油剂配方,其在室内对桃蚜和温室白粉虱Trialeurodes vaporariorum的致死率超过85%。罗成等[31]研究了球孢白僵菌油剂对斜纹夜蛾Spodoptera litura的防效,发现施用后

7 d斜纹夜蛾2龄幼虫累计死亡率达76.7%。本试验结果表明,YJ007油剂对苹果黄蚜具有较高毒力,其500倍稀释液(4.0×105孢子/mL)对苹果黄蚜4龄若虫室内7 d累计校正死亡率达97.04%,LT50为3.01 d,而2龄和3龄若虫7 d累计校正死亡率反而较低,分别为85.17%和92.94%(表1)。这

可能是由于4龄若虫蜕皮时间间隔较长,在蜕皮之前真菌分生孢子已经侵入试虫体腔。而2龄若虫蜕皮时间间隔较短,真菌分生孢子在侵入前即随着试虫蜕皮而脱离虫体。刘银泉等[32]也发现桃蚜若蚜蜕皮可有效摆脱球孢白僵菌分生孢子的侵染。本试验观察到YJ007油剂处理苹果黄蚜后2 d,4龄若虫行动迟缓,3 d后足、头部长出少量菌丝并且腹部出现褐色斑点(图1)。这可能是由于真菌菌丝首先侵入昆虫足和头部,菌丝逐渐向外生长的同时侵入试虫体表并在体内增殖所致。随着真菌在虫体内的繁殖,虫体逐渐变褐并皱缩干瘪,体表长出大量菌丝并产生孢子(图1),这可能是真菌大量增殖并快速吸收试虫体内营养物质而产生的现象。

综上所述,基于刀孢蜡蚧菌HFLP006菌株制成的YJ007油剂在室内和田间对苹果黄蚜均有致病力强、作用时间短等优势,具有极大的田间推广应用潜力。需要指出的是,本研究只探讨了YJ007油剂对苹果黄蚜的防治效果,未研究该油剂对田间

害虫的持续控制效果。在后续试验中,我们将对此开展深入研究,为利用YJ007油剂防治苹果黄蚜奠定基础。

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