不同茶園灰茶尺蠖和茶尺蠖對5種殺蟲劑的抗藥性監測

陳雨思,周孝貴,曾維健,肖 強,王知知*,陳學新*

(1. 浙江大學昆蟲科學研究所,杭州 310058;2. 中國農業科學院茶葉研究所,杭州 310008;3. 湖南農業大學,長沙 410128)

茶尺蠖隸屬于鱗翅目Lepidoptera尺蛾科Geometridae,是茶園尺蠖類中發生最普遍、為害最嚴重的種類之一(陳李林等, 2020),也是茶園中主要的食葉性害蟲。近年來,通過遺傳學、形態學觀察和分子特征分析發現,過去統稱的“茶尺蠖”已被確定為兩個近緣種,即茶尺蠖Ectropisobliqua(Prout)和灰茶尺蠖EctropisgrisescensWarren (席羽等, 2014; 姜楠等, 2014; Zhangetal., 2014; 唐美君等, 2019; Songetal., 2021)。隨后,地理分布研究發現灰茶尺蠖在我國大部分茶葉產區均有發生為害(Wangetal., 2019),而茶尺蠖為害主要在江蘇、浙江、安徽三省交界區域(Lietal., 2019)。相比之下,灰茶尺蠖在我國的發生區域遠大于茶尺蠖,且適生區范圍廣,是我國茶園重要的鱗翅目害蟲之一(陳李林等, 2020)。

茶尺蠖1～2齡時常集中為害,形成發生中心。初孵幼蟲活潑、善吐絲,有趨光、趨嫩性,分布在茶樹表層葉緣與葉面,取食嫩葉成花斑,稍大后咬食葉片成“C”字形;3齡幼蟲開始取食全葉,分散為害,分布部位也逐漸向下轉移;4齡后開始暴食,蟲口密度大時可將嫩葉、老葉甚至嫩莖全部食盡(葛超美等, 2016)。嚴重爆發時,會給茶農、茶企造成嚴重損失(Maetal., 2016; Wangetal., 2016)。隨著茶葉質量標準的不斷提高,茶園用藥次數和用藥量受到嚴格控制,茶園施用的農藥也由高毒性向低毒性轉變;由水溶性、內吸性農藥向脂溶性、非內吸性農藥轉變(陳宗懋等, 2020)。目前,我國有效期內茶園用農藥共有67個有效成分取得登記,其中殺蟲劑有效成分49個。從防治對象來看,防治茶尺蠖的農藥登記數為133個,位列第2,僅次于防治茶小綠葉蟬的農藥登記數量(352個)(農業農村部農藥檢定所, 2022)。從有效成分數量來看,聯苯菊酯為茶園用農藥登記數量最高的有效成分,苦參堿是登記數量最高的植物源農藥。此外,基于茶葉農藥殘留及環境友好等各種因素,新型高效低水溶性農藥如蟲螨腈、甲氨基阿維菌素、茚蟲威等已經成為我國茶園害蟲防治的主要農藥品種(趙之德等, 2019; 李良德等, 2020)。為了及時掌握茶園茶尺蠖對這些常用藥劑的抗藥性現狀和發展趨勢,本研究測定了5種茶園常用殺蟲劑對5個地理種群灰茶尺蠖和2個地理種群茶尺蠖的抗藥性水平。

1 材料與方法

1.1 供試蟲源

浙江樂清(ZJYQ_EG)種群為敏感種群,由中國農業科學院茶葉研究所提供,于2018年在浙江樂清茶園采集,室內不接觸藥劑連續飼養30代以上。田間種群采集信息見表1。于室內用新鮮茶葉枝條飼養擴繁,飼養條件:溫度28±1℃,相對濕度60%,光周期14 L∶10 D。待灰茶尺蠖幼蟲或茶尺蠖幼蟲第2代(G1)孵化后,選擇個體大小一致的3齡幼蟲作為試蟲。

表1 供試茶尺蠖和灰茶尺蠖種群的來源

1.2 供試藥劑

供試藥劑有5種殺蟲劑,分別為聯苯菊酯標準品(阿拉丁試劑(上海)有限公司)、98%苦參堿(阿拉丁試劑(上海)有限公司)、99.99%蟲螨腈標準品(Accustandard Inc.)、98%甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽(百靈威科技有限公司)和15%茚蟲威乳油(美國富美實公司)。

1.3 試驗方法

參照中華人民共和國農業行業標準《農藥室內生物測定試驗準則殺蟲劑第14部分:浸葉法》(中華人民共和國農業部, 2008),分別測定5種殺蟲劑對灰茶尺蠖和茶尺蠖3齡幼蟲的室內毒力。具體步驟為:除15%茚蟲威乳油外,其它藥劑用丙酮溶解,再用0.1% Triton X-100水溶液將所有藥劑配制成母液,最后用水溶液分別稀釋成 5個預先設定的系列濃度,混勻備用。15%茚蟲威乳油直接用0.1% Triton X-100水溶液稀釋到預設濃度,混勻備用。0.1% Triton X-100水溶液作為空白對照。每個濃度設置3次重復,每個重復處理30頭試蟲。用清水將茶園采摘的新鮮茶樹嫩梢沖洗干凈,晾干備用。之后,將潔凈晾干的嫩梢浸入藥液中充分接觸,取出后置于濾紙上晾干,放入干凈培養盒,然后接入30頭大小一致的3齡茶尺蠖或灰茶尺蠖幼蟲,置于養蟲室內飼養。48 h后分別檢查茶尺蠖存活情況,以毛筆輕觸蟲體不能正?；顒蛹磁袛酁樗劳?。對照死亡率低于10%為有效試驗,若對照死亡率在10%以上,則需重復試驗。以校正死亡率在5%～95%的濃度范圍作為藥劑的濃度范圍,然后將供試藥劑按等比級數稀釋法配成5個系列濃度,供正式試驗用。

1.4 數據處理

所有室內毒力測定數據均用IBM SPSS Statistics軟件(version 21)和Microsoft Excel計算致死中濃度LC50值、95%置信區間、毒力回歸方程。同時抗性倍數計算方法如下:抗性倍數(RR)=茶園茶尺蠖種群LC50/室內敏感品系LC50。由于缺少茶尺蠖敏感種群,本研究中茶尺蠖抗藥性倍數以灰茶尺蠖LC50值為基準。根據全國農技中心害蟲抗藥性水平的分級標準:抗性倍數RR:0100.0為高水平抗性(全國農技中心, 2022)。

2 結果與分析

2.1 灰茶尺蠖對5種殺蟲劑的相對敏感基線

采用浸葉法建立了敏感種群ZJYQ_EG的LC50值作為敏感基線。結果表明灰茶尺蠖對對聯苯菊酯、蟲螨腈、甲維鹽敏感性均較高,LC50值分別為0.17 mg/L、0.06 mg/L和0.019 mg/L。對苦參堿和茚蟲威敏感性中等,LC50值分別為5.24 mg/L和6.3 mg/L(表2)。

表2 灰茶尺蠖對茶園常用5種殺蟲劑的相對敏感基線

2.2 灰茶尺蠖和茶尺蠖對5種殺蟲劑抗藥性測定

通過測定不同茶園灰茶尺蠖和茶尺蠖種群對聯苯菊酯等5種藥劑的抗藥性水平發現(表3),不同茶園灰茶尺蠖或茶尺蠖對不同的藥劑抗藥性差異較大。與浙江樂清敏感種群相比,供試灰茶尺蠖和茶尺蠖已對聯苯菊酯產生不同程度的抗藥性。浙江蘭溪、浙江金華、河南南陽灰茶尺蠖和浙江杭州茶尺蠖4個種群對聯苯菊酯的抗藥性已達中等水平,抗性倍數分別為13.05倍、54.02倍、36.65倍、89.90倍,浙江安吉茶尺蠖種群對聯苯菊酯的抗藥性已達高抗水平(RR 131.78倍)。而浙江紹興灰茶尺蠖種群抗性倍數(0.42倍)明顯低于敏感品系,抗性水平極低。

表3 不同灰茶尺蠖和茶尺蠖種群對聯苯菊酯的抗藥性

與敏感種群相比,浙江蘭溪、浙江金華、河南南陽灰茶尺蠖種群和浙江安吉茶尺蠖種群對植物源農藥苦參堿的抗性倍數在0.62～2.61之間,屬于敏感水平。浙江杭州種群對苦參堿的抗性倍數為22.49倍,達到中抗水平(表4)。

表4 不同灰茶尺蠖和茶尺蠖種群對苦參堿的抗藥性

與敏感種群相比,3種高效低水溶性殺蟲劑蟲螨腈(表5)、甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽(表6)和茚蟲威(表7)對所有試驗種群的生物活性均較高,抗性倍數在0.42～4.89之間,所有試驗種群均處于敏感水平。

表5 不同灰茶尺蠖和茶尺蠖種群對蟲螨腈的抗藥性

表6 不同灰茶尺蠖和茶尺蠖種群對甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽的抗藥性

表7 不同灰茶尺蠖和茶尺蠖種群對茚蟲威的抗藥性

3 結論與討論

長期以來,部分茶葉消費國家以我國茶葉農藥殘留超標為主要理由,對我國茶葉出口實施綠色貿易壁壘,嚴重影響了我國的茶葉出口(顧國達等, 2007; 邱娟和王波, 2015)。因此,在茶園害蟲防治過程中合理選擇農藥產品并減量使用是非常必要的。本研究監測了茶園重要害蟲灰茶尺蠖和茶尺蠖對目前茶園生產過程中常用5種殺蟲劑的抗藥性,明確當前茶園灰茶尺蠖和茶尺蠖的抗藥性水平,從而為其田間防治提供用藥依據。

研究結果表明,與敏感種群相比,多個茶園灰茶尺蠖或茶尺蠖已對聯苯菊酯產生中高等水平抗性。聯苯菊酯能有效防治鱗翅目幼蟲、小綠葉蟬、茶蚜、茶葉螨等茶園害蟲,因其具有殺蟲譜廣、低毒、低殘留等特點,成為無公害茶葉生產中的推薦藥劑(陳宗懋, 2002; 陳宗懋等, 2020)。近年來,茶園害蟲對菊酯類農藥產生抗藥性的情況,受到廣泛關注。例如,周鐵鋒和黃海濤(2015)報道了浙江余杭茶尺蠖對聯苯菊酯、功夫菊酯等藥劑已產生較高抗性,且浙江蕭山茶尺蠖對聯苯菊酯的抗性在2015年(LC50值為4.66 mg/L)比1999年(LC50值為0.32 mg/L)增加了14.4倍。李建宇等(2015)比較了不同年份福建福州宦溪茶園的假眼小綠葉蟬EmpoascavitisG?the抗藥性情況,與2009年相比,2015年福建福州宦溪茶園的假眼小綠葉蟬對聯苯菊酯的抗性倍數達10倍以上,抗性升至中等水平;福建省福安、安溪和武夷山3個地區的茶小綠葉蟬EmpoascapirisugaMatumura也對該藥均產生了明顯抗藥性,抗性程度在10倍左右(李良德等, 2020)。此外,金銀利等(2020)測定了不同藥劑對河南信陽茶園灰茶尺蠖的室內毒力,聯苯菊酯處理灰茶尺蠖LC50值為38.55 mg/L。與本研究敏感種群(表2)相比,該研究中河南信陽茶尺蠖對聯苯菊酯的抗性倍數達到226.76倍。結合本試驗結果,表明由于茶園長期使用聯苯菊酯等菊酯類農藥,大部分茶園灰茶尺蠖或茶尺蠖對該類殺蟲劑產生了中高等水平抗藥性,值得引起廣泛重視。

我國有機茶園或無公害茶園生產中,苦參堿、印楝素和魚藤酮等植物源農藥因高效低毒、殺蟲譜廣等特點,被廣泛推廣使用(陳宗懋, 2001)。本研究中,除聯苯菊酯外,浙江杭州茶尺蠖種群對苦參堿出現中等抗性水平。雖然苦參堿這類植物源農藥由多種活性成分組成,可通過多位點共同作用防治病蟲害,普遍認為不易產生抗藥性(Zengetal., 2018)。然而與化學農藥相似,長期使用植物源農藥會導致抗藥性上升(Tangtrakulwanich and Reddy, 2014)。例如,有報道指出印楝素連續處理40代后,桃蚜Myzuspersicae對其抗性倍數達到9倍(Feng and Isman, 1995)。由此表明,浙江杭州茶尺蠖種群對苦參堿的抗藥性可能是由于長期使用單一農藥所致。

根據我國可持續發展的戰略要求,茶園的管理應遵循“預防為主,綜合防治”的IPM原則,科學有效地使用低濃度、低殘留的化學藥劑,并結合理化誘控、生態調控和生物防治等措施進行綜合治理。因此,除了關注殺蟲劑對茶園害蟲的防效外,還應發揮各種措施的優勢,探索建立包含多種措施的茶園綠色防控集成技術。針對茶園灰茶尺蠖、茶尺蠖和小綠葉蟬等害蟲的防治前人已經開展了多方面研究,并取得一定成果(李喜旺等, 2017; 陳宗懋, 2020)。有學者建議防治灰茶尺蠖和茶尺蠖時應結合多種防控方法,將茶園中頻有發生的其他類型害蟲考慮在內,明確茶園主要害蟲和次要害蟲(張帥琪等, 2020)。理化誘控方面,通過性誘劑誘捕茶尺蠖成蟲,加強茶園害蟲的預測預報與信息化監測,確定防治適期(李喜旺等, 2018)。生物防治方面,利用茶園天敵昆蟲,如提高寄生蜂的寄生能力,引導蜘蛛或食蚜蠅等增強其捕食效應,以提高天敵控害效果(周孝貴等, 2022)。生態調控方面,種植顯花植物縮短灰茶尺蠖成蟲的壽命(陳李林, 2019)。采用“推-拉”策略種植驅避/引誘植物(江麗容等, 2010; 張正群等, 2015),合理間套作減輕尺蠖、小綠葉蟬的危害(陳李林等, 2019; 胡桂萍等, 2021),建立功能植物在茶園生態服務系統中保益控害、提質增效的作用(史凡等, 2022)?；瘜W防治方面,結合本研究結果,在茶園必需使用化學農藥防治茶園害蟲時,建議減少或避免使用中高抗藥劑(如聯苯菊酯),優先選擇并交替使用本研究中的3種低抗或敏感藥劑(蟲螨腈、甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽或茚蟲威),以提高灰茶園害蟲防治效率,延緩抗藥性的發展,并提升茶葉質量。通過以上措施,茶園農藥的使用將進一步減量,有利于在茶園中建立起較為平衡的生態系統,發展無公害茶葉或有機茶園管理模式。