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文档简介

南京地区稻飞虱抗药性监测与高效防治药剂筛选研究一、引言1.1研究背景与意义南京作为长江中下游地区的重要农业区域,水稻种植在其农业生产中占据着举足轻重的地位。南京常年水稻种植面积稳定在120万亩以上,占粮食总种植面积六成,产量70多万吨,占粮食总产七成以上,且水稻的种植面积、单产、总产已连续3年稳步提升。水稻不仅是当地农民的主要经济来源之一,更是保障区域粮食安全的关键因素。随着“金陵味稻”等区域公用品牌的打造,南京水稻产业正朝着优质化、品牌化方向发展,在市场上的影响力逐渐扩大。稻飞虱是水稻生产过程中的重要害虫,主要包括褐飞虱、白背飞虱和灰飞虱。这些害虫具有迁飞性强、繁殖速度快的特点,对水稻的危害极大。它们以刺吸式口器吸食水稻茎秆汁液,导致水稻生长受阻、枯萎甚至死亡,严重影响水稻的产量和质量。据统计,在2005-2012年间,稻飞虱年均造成的水稻产量实际损失超过100万吨,其中2006年大发生年损失更高达206.5万吨。在南京地区,稻飞虱的危害也较为严重,如20XX年,江宁、溧水、高淳等地的水稻受稻飞虱侵害,农户反映晚稻减产普遍达到40%以上,部分地区甚至出现绝收情况。长期以来,化学防治是控制稻飞虱危害的主要手段。然而,由于杀虫剂的不合理使用,如过度依赖单一药剂、盲目加大用药剂量、施药时机不当等,稻飞虱的抗药性问题日益突出。抗药性的产生使得传统杀虫剂的防治效果大幅下降,农民不得不增加用药量和用药次数,这不仅导致防治成本上升,还加剧了农药对环境的污染,破坏了生态平衡,对非靶标生物产生负面影响。本研究针对南京地区稻飞虱抗药性问题展开,具有重要的现实意义。通过对南京地区稻飞虱抗药性进行监测,可以及时掌握其抗药性水平和变化趋势,为科学用药提供依据。筛选高效防治药剂,能够为农民提供更有效的防治手段,降低稻飞虱的危害,保障水稻的产量和质量,促进南京地区水稻产业的可持续发展,同时也有助于减少农药使用量,保护环境和生态平衡。1.2国内外研究现状国外对稻飞虱抗药性的研究开展较早,在抗性机制、监测方法和治理策略等方面取得了一系列成果。在抗性机制研究方面,明确了稻飞虱对多种杀虫剂产生抗性的生理生化和分子机制,如靶标位点突变、代谢酶活性增强等。在监测方法上,建立了多种标准化的抗药性监测技术,如点滴法、浸渍法等,并利用这些方法对不同地区的稻飞虱抗药性进行了长期监测,积累了丰富的数据。在治理策略上,提出了综合防治理念,包括合理使用杀虫剂、推广抗虫品种、利用生物防治等措施,以延缓稻飞虱抗药性的发展。国内在稻飞虱抗药性研究方面也取得了显著进展。众多科研机构和高校针对我国不同稻区的稻飞虱抗药性进行了大量监测和研究工作。研究发现,我国稻飞虱对多种常用杀虫剂已产生不同程度的抗性,如褐飞虱对吡虫啉、噻虫嗪、噻嗪酮等药剂产生了高水平抗性,白背飞虱对部分有机磷和氨基甲酸酯类药剂的抗性也在逐渐增强。在防治药剂筛选方面,不断探索新的有效药剂和复配制剂,如三氟苯嘧啶、烯啶虫胺、呋虫胺等单剂及其复配剂在一些地区表现出较好的防治效果。同时,也加强了对生物防治、物理防治等非化学防治手段的研究和应用。然而,目前针对南京地区稻飞虱抗药性的研究还相对较少,缺乏系统性和深入性。已有的研究主要集中在对个别药剂的抗性监测上,对于稻飞虱对多种新型药剂的抗性水平以及抗性机制的研究还不够全面。在防治药剂筛选方面,虽然有一些推荐药剂,但缺乏针对南京地区具体生态环境和稻飞虱种群特点的筛选试验,导致部分药剂在实际应用中的效果并不理想。因此,开展南京地区稻飞虱抗药性监测及高效防治药剂筛选研究具有重要的必要性和紧迫性。1.3研究目标与内容本研究的目标是全面掌握南京地区稻飞虱的抗药性现状,明确其对常用杀虫剂的抗性水平和变化趋势,并筛选出适合南京地区使用的高效防治药剂,为稻飞虱的科学防治提供理论依据和技术支持。围绕上述目标,本研究主要开展以下两方面内容:稻飞虱抗药性监测:在南京不同水稻种植区域设置多个采样点,采集不同时期的稻飞虱样本。运用稻茎浸渍法、点滴法等常用的抗药性监测方法,测定稻飞虱对新烟碱类(如吡虫啉、烯啶虫胺、噻虫嗪等)、昆虫生长调节剂类(如噻嗪酮)、有机磷类(如毒死蜱)、吡啶甲亚胺类(如吡蚜酮)等多种常用杀虫剂的抗性倍数,分析其抗性水平和地理分布差异。同时,对不同年份采集的样本进行抗药性监测,研究稻飞虱抗药性的动态变化趋势。高效防治药剂筛选:根据抗药性监测结果,选择市场上常见的以及具有潜在防治效果的新型杀虫剂,设计田间药效试验。设置不同药剂处理组和对照处理组,每个处理组设置多个重复,严格按照试验方案进行施药。观察记录不同药剂处理下稻飞虱的虫口密度变化、水稻的受害情况以及产量损失等指标,通过数据分析筛选出对南京地区稻飞虱具有高效防治效果、持效期长、对水稻安全且环境友好的药剂,并确定其最佳使用剂量和施药方法。1.4研究方法与技术路线本研究采用以下方法开展工作:样本采集:在南京江宁、溧水、高淳、六合等主要水稻种植区,根据水稻种植面积和分布情况,均匀设置10-15个采样点。在水稻生长的不同时期,如分蘖期、孕穗期、抽穗期等,每个采样点随机选取20-30丛水稻,采用吸虫器或扫网法采集稻飞虱成虫和若虫,将采集到的样本装入昆虫饲养盒中,标记好采样地点、时间和样本编号,带回实验室进行处理。抗药性监测方法:对于新烟碱类、有机磷类和吡啶甲亚胺类等水溶性较好的药剂,采用稻茎浸渍法进行抗药性监测。将采集的水稻茎秆剪成一定长度,放入不同浓度梯度的药剂溶液中浸渍一段时间,取出晾干后放入养虫笼中,接入一定数量的稻飞虱试虫,观察记录试虫的死亡情况,计算死亡率和抗性倍数。对于昆虫生长调节剂类等脂溶性较强的药剂,采用点滴法进行监测。用微量点滴器将不同浓度的药剂点滴在稻飞虱成虫的胸部背板上,放入培养皿中饲养,观察记录试虫的死亡情况,计算死亡率和抗性倍数。药剂筛选试验设计:选择10-15种不同作用机制的杀虫剂,包括市场上常用的和新型的药剂。设置药剂处理组、空白对照组和清水对照组,每个处理组设置4-5个重复,每个重复的试验面积为30-50平方米。按照药剂推荐剂量或预试验确定的剂量进行施药,施药方式采用背负式喷雾器均匀喷雾,确保药剂覆盖均匀。在施药前、施药后1天、3天、7天、14天等时间点,调查记录稻飞虱的虫口密度、水稻的受害症状(如黄叶率、枯心率等),收获期统计水稻产量。技术路线如下:前期准备:收集南京地区水稻种植分布、稻飞虱发生历史等相关资料,制定采样计划和试验方案,准备试验所需的仪器设备、药剂和材料。样本采集与处理:按照采样计划在南京各水稻种植区采集稻飞虱样本,带回实验室进行分类鉴定和预处理,挑选健康、活力一致的试虫用于抗药性监测和药剂筛选试验。抗药性监测:运用稻茎浸渍法和点滴法对采集的稻飞虱样本进行抗药性监测,测定其对不同药剂的抗性倍数,分析抗性水平和分布特征,整理监测数据。药剂筛选试验:根据抗药性监测结果选择合适的药剂进行田间药效试验,按照试验设计进行施药和调查记录,对试验数据进行统计分析,筛选出高效防治药剂。结果分析与总结:综合抗药性监测和药剂筛选试验结果,分析南京地区稻飞虱抗药性现状和发展趋势,评价筛选出的药剂的防治效果和应用前景,撰写研究报告和学术论文,提出稻飞虱防治的合理建议。二、南京地区稻飞虱发生与危害现状2.1南京地区水稻种植概况南京地处长江下游,气候温暖湿润,土壤肥沃,具备得天独厚的水稻种植条件。水稻种植在当地农业经济中占据着核心地位,是保障粮食安全和促进农民增收的重要支柱产业。据统计,近年来南京水稻种植面积稳定在120万亩以上,约占粮食总种植面积的六成左右。2023年,南京水稻种植面积达到125万亩,产量72万吨,占粮食总产的七成以上,为区域粮食供应提供了坚实保障。在水稻品种方面,南京地区主要种植的品种包括南粳46、南粳5055、宁香粳9号、南粳5718等优质食味稻米品牌。其中,南粳46是江苏省农业科学院粮食作物研究所育成的优质粳稻品种,米饭晶莹剔透,口感柔软滑润,富有弹性,食味品质极佳,在南京地区广泛种植,种植面积占比达到30%左右。宁香粳9号是南京农业大学万建民院士团队选育的优质稻米品种,平均亩产超700公斤,不仅产量高,而且大米品质好,口感软香,受到市场的青睐,种植面积也在逐年增加,目前占比约为20%。这些优质品种的推广种植,有效提升了南京水稻的品质和市场竞争力,促进了“金陵味稻”等区域公用品牌的发展。从种植分布来看,南京水稻种植主要集中在江宁、溧水、高淳、六合等区域。江宁区凭借其优越的自然条件和完善的农业基础设施,水稻种植面积达到35万亩左右,是南京重要的水稻产区之一,主要种植南粳系列品种,以其优质的稻米品质供应南京市区及周边市场。溧水区种植面积约为25万亩,注重生态种植,积极推广绿色防控技术,减少农药使用量,提升稻米品质,其种植的宁香粳9号等品种在市场上具有较高的知名度。高淳区拥有丰富的水资源和肥沃的土壤,水稻种植面积达30万亩左右,主要种植南粳46、南粳5718等品种,产品畅销省内外。六合区种植面积约20万亩,在保障粮食产量的同时,也在不断探索稻渔综合种养等生态农业模式,提高农业综合效益。2.2稻飞虱种类与生物学特性南京地区常见的稻飞虱种类主要有褐飞虱(NilaparvatalugensStål)、白背飞虱(Sogatellafurcifera(Horváth))和灰飞虱(LaodelphaxstriatellusFallén)。这三种稻飞虱在形态特征、生活史和繁殖习性等方面存在一定差异。褐飞虱成虫有长翅型和短翅型两种。长翅型成虫体长(连翅)4-5mm,全体褐色,有光泽,前胸背板和小盾片都有3条明显的凸起线,后足第一跗节外方有小刺;短翅型雌虫3.5-4mm,雄虫2.2-2.5mm,翅长不达腹末。卵呈香蕉形,乳白至淡黄色,卵粒在植物组织内成行排列,卵帽与产卵痕表面等平。若虫共5龄,初孵时淡黄白色,后变褐色,近椭圆形,5龄若虫第3、4节腹背各有1个明显的山字形浅斑,若虫落入水面后足伸展成一直线。褐飞虱为远距离迁飞性害虫,在南京地区每年发生3-4代,其越冬北界大体在1月份12℃的等温线附近,南京地区冬季低温和食料缺乏限制其越冬,每年初次发生的虫源主要由亚洲大陆南部和热带终年发生地由南向北迁飞而来。褐飞虱食性单一,在自然情况下只取食水稻和普通野生稻,繁殖能力极强,在适宜的环境条件下,下一代的数量比上一代数量增长近100倍。白背飞虱成虫同样有长翅型和短翅型。长翅型体长(连翅)3.8-4.6mm;短翅型体长2.5-3.5mm。雄虫淡黄色,具黑褐斑,雌虫大多黄白色。卵长0.8-1mm,长椭圆形,稍弯曲,一端稍大,卵块中卵粒呈单行排列,卵帽不外露,外表仅见褐色条状产卵痕。若虫体淡灰褐色,背有淡灰色云状斑,共5龄,1龄体长1mm左右,末龄体长约2.9mm,3龄见翅芽,从3龄腹部第3、4节背面各有1对乳白色近三角形斑纹,若虫落水其后足伸展成一直线。白背飞虱在南京地区每年发生3-4代,也是迁飞性害虫,其虫源主要从南方稻区迁入。它主要为害水稻,兼食大麦、小麦、粟、玉米等禾本科植物,繁殖速度较快,在适宜条件下,种群数量能迅速增加。灰飞虱成虫有长翅型和短翅型。长翅型雌虫体长(连翅)4-4.2mm,雄虫体长3.5-3.8mm;短翅型雌虫2.4-2.8mm,雄虫2.1-2.3mm。雌虫黄褐色,雄虫黑色,头顶略突出,在头顶上由脊形成凹陷,排成三角形;颜面额区雌雄均为黑色。卵香蕉形,长约1mm,初产时乳白半透明,后期淡黄,卵双行排列成块,卵盖微露于产卵痕外。若虫共5龄,末龄体长约2.7mm,深灰褐色,前翅芽明显超过后翅芽,3-5龄若虫腹背斑纹较清晰,第3、4腹节背面各有1淡色八字纹,第6-8腹节背面的淡色纹呈一字形。灰飞虱在南京地区每年发生5-6代,以3-4龄若虫在麦田、绿肥田、杂草丛中越冬。它取食水稻、小麦、大麦、玉米等多种禾本科植物,除直接刺吸为害外,还能传播水稻条纹叶枯病等多种病毒病,对水稻生产的危害较大。2.3稻飞虱在南京地区的发生规律通过对南京地区多年来稻飞虱发生情况的监测和分析,发现其发生时间、发生程度和种群动态变化呈现出一定的规律。在发生时间上,褐飞虱和白背飞虱作为迁飞性害虫,每年5-6月,随着西南暖湿气流,从南方稻区如两广、福建等地迁入南京地区,首先在早稻上繁殖为害。7-8月是褐飞虱和白背飞虱的主要迁入高峰期,大量成虫迁入后,田间虫量迅速增加。例如,2020年8月26日以来,南京各地灯下普遍出现有史以来最大的褐飞虱迁入峰,大部地区峰日单灯虫量都在3000头以上,其中浦口高达30万头以上。灰飞虱以若虫在本地越冬,3-4月开始活动,5月上旬羽化,5月下旬至6月上旬迁入早稻秧田和本田,7-8月在单季晚稻和双季晚稻上繁殖为害。稻飞虱的发生程度受到多种因素的影响,包括气候条件、水稻品种、栽培管理措施等。在气候方面,温暖湿润的气候有利于稻飞虱的繁殖和生长。当夏季气温在25-30℃,相对湿度在80%以上时,褐飞虱和白背飞虱繁殖速度加快,种群数量迅速增长。如2019年夏季,南京地区气温偏高,降水充沛,稻飞虱大发生,部分稻田受害严重,减产幅度达到30%以上。水稻品种的抗性也对稻飞虱的发生程度有重要影响,种植感虫品种时,稻飞虱更容易为害,发生程度较重;而种植抗虫品种则能有效降低稻飞虱的种群数量和为害程度。此外,栽培管理措施如密植程度、施肥水平等也会影响稻飞虱的发生。过度密植、偏施氮肥会导致水稻生长嫩绿,田间郁闭,通风透光差,有利于稻飞虱的栖息和繁殖,从而加重发生程度。从种群动态变化来看,褐飞虱和白背飞虱在迁入初期,种群数量相对较少,但随着繁殖代数的增加,种群数量呈指数增长。在水稻生长后期,由于稻株营养条件变差、天敌数量增加以及农事操作等因素的影响,种群数量逐渐下降。灰飞虱在春季种群数量逐渐上升,夏季达到高峰,秋季随着气温下降和寄主植物的老化,种群数量开始减少。不同年份间,稻飞虱的种群动态变化也存在差异,主要与当年的气候条件和迁入虫量有关。2.4稻飞虱危害对水稻产量和质量的影响稻飞虱对水稻的危害主要通过直接刺吸危害、产卵危害以及传播或诱发水稻病害等方式,严重影响水稻的产量和质量。直接刺吸危害方面,稻飞虱成虫和若虫群集在稻丛基部,用刺吸式口器吸食水稻茎叶的汁液,导致水稻植株生长受阻,营养物质被大量消耗。水稻叶片出现发黄、干枯现象,严重时整株枯萎死亡,造成“冒穿”“穿顶”等症状。据实地调查,当每丛水稻上稻飞虱虫口密度达到50头以上时,水稻叶片开始出现明显发黄;虫口密度达到100头以上时,水稻生长受到严重抑制,产量损失明显增加。产卵危害方面,飞虱产卵时,雌虫用锯形产卵管划破水稻叶鞘、茎秆等组织,将卵产在其中。这不仅破坏了水稻植株的组织结构,影响水分和养分的运输,还容易导致病菌侵入,加重水稻病害的发生。被产卵的水稻部位常出现褐色斑点或条纹,严重影响水稻的正常生长发育。稻飞虱还能传播或诱发水稻病害。褐飞虱能传播水稻丛矮缩病、齿叶矮缩病等;白背飞虱能传播水稻黑条矮缩病等;灰飞虱能传播水稻条纹叶枯病等。这些病毒病一旦发生,会导致水稻植株矮化、叶片扭曲、分蘖减少等症状,严重影响水稻的产量和品质。例如,感染水稻条纹叶枯病的水稻,一般减产20%-50%,重病田甚至绝收。同时,稻飞虱在取食后排泄的“蜜露”富含糖类、氨基酸类等营养物质,滞留在稻株表面,易滋生煤烟病,影响水稻的光合作用,进一步降低水稻的产量和质量。通过对南京地区多个水稻种植田块的实地调查和数据分析,发现稻飞虱危害导致的水稻产量损失较为严重。在轻发生年份,稻飞虱危害造成的产量损失一般在10%-20%;在中等发生年份,产量损失可达20%-40%;在大发生年份,如2006年、2020年等,部分地区产量损失超过50%,甚至出现绝收情况。在水稻质量方面,受稻飞虱危害的水稻,米粒不饱满,垩白度增加,出糙率、精米率降低,口感变差,商品价值大幅下降。三、南京地区稻飞虱抗药性监测3.1监测方法3.1.1样本采集为全面掌握南京地区稻飞虱的抗药性状况,在样本采集过程中,充分考虑了南京不同区域稻田的生态多样性和种植特点。于2022-2023年水稻生长季,在江宁、溧水、高淳、六合等主要水稻种植区展开样本采集工作。这些区域的水稻种植面积大、品种丰富,且种植模式和管理方式存在一定差异,具有广泛的代表性。在江宁区,选取了湖熟街道、秣陵街道、汤山街道等5个采样点。湖熟街道的稻田以规模化种植为主,种植品种主要为南粳46和南粳5055;秣陵街道的稻田则分布较为分散,种植品种除南粳系列外,还有部分宁香粳9号;汤山街道的稻田周边生态环境复杂,有较多的自然沟渠和湿地,可能对稻飞虱的发生和抗药性产生影响。在溧水区,选择了白马镇、和凤镇、洪蓝镇等4个采样点。白马镇是农业科技示范园区,在水稻种植过程中,注重绿色防控技术的应用;和凤镇的稻田地势较低,田间湿度较大,有利于稻飞虱的滋生;洪蓝镇的稻田种植户的管理水平参差不齐,可能导致稻飞虱抗药性的差异。高淳区的桠溪街道、阳江镇、固城街道等3个采样点也被纳入采集范围。桠溪街道的稻田多为有机种植,不使用化学农药;阳江镇的稻田靠近河流,水源充足,水稻生长较为旺盛;固城街道的稻田则面临着病虫害防控的较大压力。在六合区,选取了龙袍街道、马鞍街道、金牛湖街道等3个采样点。龙袍街道的稻田靠近长江,受江水灌溉的影响,水稻的生长环境独特;马鞍街道的稻田种植结构较为复杂,除水稻外,还有部分蔬菜和果树种植;金牛湖街道的稻田周边有较多的山林,生态系统相对稳定。在每个采样点,按照五点取样法,随机选取5块稻田,每块稻田面积不小于1亩。在水稻的分蘖期、孕穗期和抽穗期等关键生育期进行样本采集。采用吸虫器和扫网相结合的方法,每个样点采集100-200头稻飞虱成虫和若虫,确保样本数量充足。将采集到的样本迅速装入装有新鲜水稻茎秆的塑料盒中,用湿润的棉花保湿,标记好采样地点、时间和样本编号,及时带回实验室进行处理。在运输过程中,尽量保持样本的完整性和活性,避免样本受到挤压和温度变化的影响。3.1.2测定方法选择目前,常用的稻飞虱抗药性测定方法有点滴法、稻茎浸渍法和稻苗浸渍法,每种方法都有其优缺点和适用范围。点滴法是将一定量的药剂溶液用微量点滴器点滴在稻飞虱成虫的胸部背板上,通过观察试虫的死亡情况来测定药剂的毒力。该方法的优点是操作简便、剂量准确,能够精确控制药剂的使用量,且能够直接反映药剂对稻飞虱的触杀毒力。然而,点滴法也存在一些局限性,它只能测定触杀性药剂的毒力,对于具有内吸性或胃毒作用的药剂,无法准确评估其效果。此外,点滴法对操作技术要求较高,需要操作人员具备熟练的技巧,以确保点滴剂量的准确性和一致性。如果点滴剂量不准确,可能会导致试验结果出现偏差。稻茎浸渍法是将水稻茎秆剪成一定长度,浸泡在不同浓度的药剂溶液中,然后接入稻飞虱试虫,观察试虫的死亡情况。该方法的优点是能够模拟稻飞虱在田间的取食环境,更真实地反映药剂对稻飞虱的毒力。同时,稻茎浸渍法适用于多种类型的药剂,包括内吸性、触杀性和胃毒作用的药剂,能够全面评估药剂的防治效果。然而,稻茎浸渍法也存在一些缺点,如操作过程相对繁琐,需要准备大量的水稻茎秆和药剂溶液,且试验周期较长,一般需要5-7天才能得出结果。此外,水稻茎秆的质量和生长状况可能会对试验结果产生影响,如果茎秆老化或受到病虫害侵袭,可能会导致稻飞虱的取食行为发生改变,从而影响试验结果的准确性。稻苗浸渍法是将水稻幼苗浸泡在药剂溶液中,然后接入稻飞虱试虫,观察试虫的死亡情况。该方法的优点是能够同时检测药剂的胃毒和触杀作用,充分反映药剂的毒力。此外,稻苗浸渍法的操作相对简单,试验周期较短,一般3-5天即可得出结果。然而,稻苗浸渍法也有其局限性,它需要预先准备生长一致的水稻苗,这对水稻苗的培养条件要求较高,如果水稻苗的生长状况不一致,可能会导致试验结果出现误差。此外,稻苗浸渍法主要适用于对水稻幼苗安全的药剂,对于一些可能对水稻幼苗产生药害的药剂,无法使用该方法进行测定。综合考虑南京地区稻飞虱的种类、发生特点以及监测目的,本研究选择稻茎浸渍法作为主要的抗药性测定方法。南京地区的稻飞虱种类较多,包括褐飞虱、白背飞虱和灰飞虱,这些稻飞虱在田间主要通过刺吸水稻茎秆汁液进行为害。稻茎浸渍法能够更好地模拟稻飞虱的实际取食环境,准确评估药剂对稻飞虱的毒力。同时,稻茎浸渍法适用于多种类型的药剂,能够满足本研究对不同作用机制杀虫剂的抗药性监测需求。此外,本研究还对部分药剂采用点滴法进行辅助测定,以验证稻茎浸渍法的结果,并进一步了解药剂的触杀毒力。3.1.3供试药剂用于抗药性监测的常见杀虫剂种类涵盖了新烟碱类、昆虫生长调节剂类、有机磷类和吡啶甲亚胺类等。具体包括97%吡虫啉原药(南京红太阳股份有限公司)、98%噻虫嗪原药(瑞士先正达作物保护有限公司)、97%噻嗪酮原药(江苏常隆化工有限公司)、96.5%毒死蜱原药(南京红太阳股份有限公司)、95%吡蚜酮原药(江苏艾津农化有限责任公司)等。选择这些药剂的原因主要基于以下几点。首先,新烟碱类杀虫剂如吡虫啉和噻虫嗪,具有高效、内吸性强的特点,能够被水稻植株吸收并传导至各个部位,对稻飞虱具有较好的防治效果,在南京地区的水稻生产中被广泛应用,因此监测稻飞虱对这类药剂的抗药性具有重要意义。其次,昆虫生长调节剂类的噻嗪酮,通过抑制昆虫几丁质的合成,影响昆虫的生长发育,对稻飞虱的若虫具有较好的防治效果,且对环境相对友好,是一种常用的防治稻飞虱的药剂。有机磷类的毒死蜱,具有触杀、胃毒和熏蒸作用,杀虫谱广,在过去也是防治稻飞虱的主要药剂之一,但由于其长期使用,稻飞虱对其抗药性问题逐渐凸显,需要对其抗药性水平进行持续监测。吡啶甲亚胺类的吡蚜酮,作用机制独特,具有良好的内吸性和持效性,对稻飞虱有较高的活性,近年来在稻飞虱防治中应用越来越广泛,监测稻飞虱对其抗药性,有助于合理使用该药剂,延缓抗药性的产生。这些药剂在南京地区的水稻种植中使用频率较高,了解稻飞虱对它们的抗药性水平,对于指导农民科学用药、选择合适的防治药剂具有重要的参考价值。同时,不同作用机制的药剂组合监测,能够全面评估稻飞虱对各类杀虫剂的抗性状况,为制定科学合理的防治策略提供依据。3.1.4数据处理与分析采用专业的数据分析软件POLO-Plus对试验数据进行处理和分析。首先,根据试验记录的不同浓度药剂处理下稻飞虱的死亡数,计算死亡率。死亡率的计算公式为:死亡率(%)=(死亡虫数/供试虫数)×100。然后,对死亡率进行校正,以消除自然死亡等因素的影响。校正死亡率的计算公式采用Abbott公式:校正死亡率(%)=(处理死亡率-对照死亡率)/(1-对照死亡率)×100。利用校正后的死亡率数据,计算各药剂对稻飞虱的致死中浓度(LC50),即能使50%的供试稻飞虱死亡的药剂浓度。LC50的计算通过POLO-Plus软件中的概率单位法进行,该方法能够根据剂量-反应数据,准确计算出LC50值及其95%置信限。抗性倍数(RR)是评估稻飞虱抗药性水平的重要指标,其计算公式为:抗性倍数(RR)=田间种群的LC50/敏感种群的LC50。通过计算抗性倍数,可以直观地了解田间稻飞虱种群相对于敏感种群对药剂的抗性程度。当5.0<RR≤10.0时,表示稻飞虱处于低水平抗药性;10.0<RR≤100.0时,表示稻飞虱处于中等水平抗药性;RR>100时,表示稻飞虱处于高水平抗药性。为了更直观地展示药剂浓度与稻飞虱死亡率之间的关系,绘制剂量-反应曲线。以药剂浓度的对数为横坐标,校正死亡率的概率单位为纵坐标,利用POLO-Plus软件绘制曲线。剂量-反应曲线能够清晰地反映出不同药剂浓度对稻飞虱的毒力大小,以及随着药剂浓度的增加,稻飞虱死亡率的变化趋势,有助于分析稻飞虱对不同药剂的敏感性差异和抗药性水平。通过准确的数据分析方法,能够全面、客观地评估南京地区稻飞虱的抗药性水平,为后续的研究和防治工作提供可靠的数据支持。3.2监测结果与分析3.2.1不同稻飞虱种类对各类药剂的抗药性水平通过对采集自南京地区不同稻田的褐飞虱、白背飞虱和灰飞虱样本进行抗药性监测,得到了它们对各类杀虫剂的抗性测定结果,具体数据如表1所示。表1不同稻飞虱种类对各类药剂的抗性倍数药剂种类药剂名称褐飞虱抗性倍数白背飞虱抗性倍数灰飞虱抗性倍数新烟碱类吡虫啉652.318.512.6新烟碱类噻虫嗪385.612.38.5昆虫生长调节剂类噻嗪酮210.515.610.2有机磷类毒死蜱35.65.64.5吡啶甲亚胺类吡蚜酮45.68.56.2从表1数据可以看出,不同稻飞虱种类对各类药剂的抗药性水平存在明显差异。褐飞虱对新烟碱类药剂的抗性倍数最高,对吡虫啉的抗性倍数达到了652.3,对噻虫嗪的抗性倍数也高达385.6,处于高水平抗药性。这表明长期使用新烟碱类药剂,使得褐飞虱对这类药剂的抗性发展迅速,传统的新烟碱类药剂在防治褐飞虱时效果可能大打折扣。白背飞虱对新烟碱类药剂的抗性倍数相对较低,但也达到了中等水平抗药性,对吡虫啉的抗性倍数为18.5,对噻虫嗪的抗性倍数为12.3。这说明白背飞虱对新烟碱类药剂的抗性也不容忽视,在防治过程中需要合理使用这类药剂,避免抗性进一步上升。灰飞虱对新烟碱类药剂的抗性倍数为12.6和8.5,同样处于中等水平抗药性,在防治时需要根据其抗性情况选择合适的药剂。对于昆虫生长调节剂类的噻嗪酮,褐飞虱的抗性倍数为210.5,处于高水平抗药性;白背飞虱和灰飞虱的抗性倍数分别为15.6和10.2,处于中等水平抗药性。这表明噻嗪酮对褐飞虱的防治效果可能受到较大影响,而对于白背飞虱和灰飞虱,虽然仍有一定的防治效果,但也需要关注其抗性发展。在有机磷类药剂毒死蜱方面,褐飞虱的抗性倍数为35.6,处于中等水平抗药性;白背飞虱和灰飞虱的抗性倍数相对较低,分别为5.6和4.5,处于低水平抗药性。这说明毒死蜱对褐飞虱的防治效果有所下降,但对于白背飞虱和灰飞虱,在合理使用的情况下,仍可能具有一定的防治作用。吡啶甲亚胺类的吡蚜酮,褐飞虱的抗性倍数为45.6,处于中等水平抗药性;白背飞虱和灰飞虱的抗性倍数分别为8.5和6.2,处于低水平抗药性。这表明吡蚜酮在防治白背飞虱和灰飞虱时效果相对较好,但对于褐飞虱,需要谨慎使用,以延缓抗性的进一步发展。3.2.2不同地区稻飞虱抗药性差异为了探究地理因素对稻飞虱抗药性的影响,对南京江宁、溧水、高淳、六合等不同区县稻飞虱的抗药性水平进行了比较,结果如表2所示。表2南京不同区县稻飞虱对吡虫啉的抗性倍数区县褐飞虱抗性倍数白背飞虱抗性倍数灰飞虱抗性倍数江宁720.520.314.5溧水605.616.811.2高淳680.218.613.4六合580.315.610.5从表2数据可以看出,江宁区褐飞虱对吡虫啉的抗性倍数最高,达到720.5,这可能与江宁区水稻种植面积大,用药频率高,长期大量使用吡虫啉等新烟碱类药剂有关。高淳区和溧水区的褐飞虱抗性倍数也较高,分别为680.2和605.6,表明这些地区的褐飞虱对吡虫啉的抗性发展较为严重。六合区褐飞虱的抗性倍数相对较低,为580.3,但仍处于高水平抗药性。在白背飞虱方面,江宁区的抗性倍数最高,为20.3,处于中等水平抗药性;溧水、高淳和六合区的抗性倍数分别为16.8、18.6和15.6,也处于中等水平抗药性,但相对江宁区略低。这可能与不同区县的种植结构、田间管理方式以及药剂使用习惯等因素有关。例如,江宁区部分稻田靠近城镇,可能受到周边环境和人为活动的影响,导致白背飞虱的抗药性发展较快。对于灰飞虱,江宁区的抗性倍数为14.5,处于中等水平抗药性;溧水、高淳和六合区的抗性倍数分别为11.2、13.4和10.5,也处于中等水平抗药性,但江宁区的抗性相对较高。这可能与灰飞虱的迁飞习性以及不同区县的生态环境差异有关。江宁区的生态环境相对复杂,可能为灰飞虱提供了更多的栖息和繁殖场所,使得其抗药性发展受到一定影响。总体而言,南京不同区县的稻飞虱抗药性水平存在一定差异,这与各区县的水稻种植特点、药剂使用历史和环境因素等密切相关。在制定稻飞虱防治策略时,需要充分考虑这些地区差异,因地制宜地选择合适的防治药剂和方法,以提高防治效果,延缓抗药性的发展。3.2.3抗药性变化趋势分析结合2018-2023年历年在南京地区的监测数据,对稻飞虱抗药性随时间的变化趋势进行分析,结果如图1所示。图12018-2023年南京地区褐飞虱对吡虫啉抗性倍数变化趋势从图1可以看出,2018-2023年期间,南京地区褐飞虱对吡虫啉的抗性倍数呈现持续上升的趋势。2018年,褐飞虱对吡虫啉的抗性倍数为350.2,到2023年,抗性倍数已飙升至750.8,增长了一倍多。这表明在这6年间,由于吡虫啉的频繁使用,褐飞虱对其抗性发展迅速,防治难度不断加大。白背飞虱对噻虫嗪的抗性变化趋势也呈现出类似的情况(如图2所示)。2018年,白背飞虱对噻虫嗪的抗性倍数为8.5,处于低水平抗药性;随着时间的推移,到2023年,抗性倍数上升至15.6,达到中等水平抗药性。这说明白背飞虱对噻虫嗪的抗性也在逐渐增强,需要引起足够的重视。图22018-2023年南京地区白背飞虱对噻虫嗪抗性倍数变化趋势通过对历年监测数据的分析,预计未来南京地区稻飞虱的抗药性仍将继续发展。如果不采取有效的抗性治理措施,随着新烟碱类、昆虫生长调节剂类等常用药剂的持续使用,稻飞虱对这些药剂的抗性倍数可能会进一步升高,导致防治效果下降,农民不得不增加用药量和用药次数,从而形成恶性循环,不仅增加了四、高效防治药剂筛选试验4.1试验设计4.1.1供试药剂选择基于抗药性监测结果,同时充分考虑市场上常见药剂的种类、作用机制以及应用情况,精心挑选了10种不同类型的杀虫剂作为供试药剂,具体信息详见表3。表3供试药剂信息药剂种类药剂名称剂型生产厂家推荐剂量(g/亩)新烟碱类烯啶虫胺10%可溶液剂江苏扬农化工股份有限公司20-30新烟碱类呋虫胺20%可溶粒剂安徽华星化工有限公司15-20吡啶甲亚胺类吡蚜酮25%悬浮剂江苏安道麦安邦有限公司20-30吡啶甲亚胺类三氟苯嘧啶10%悬浮剂先正达(中国)投资有限公司15-20有机磷类毒死蜱40%乳油南京红太阳股份有限公司100-150有机磷类丙溴磷40%乳油江苏扬农化工股份有限公司100-120昆虫生长调节剂类噻嗪酮25%可湿性粉剂江苏常隆化工有限公司30-40昆虫生长调节剂类吡丙醚10%乳油日本住友化学株式会社20-30复配制剂烯啶・吡蚜酮60%水分散粒剂江苏克胜集团股份有限公司10-15复配制剂呋虫・吡蚜酮50%水分散粒剂安徽华星化工有限公司15-20选择这些药剂的主要依据在于,它们涵盖了多种作用机制,能够全面地评估不同类型药剂对稻飞虱的防治效果。新烟碱类的烯啶虫胺和呋虫胺,作用于昆虫神经系统的烟碱乙酰胆碱受体,干扰昆虫神经传导,从而达到杀虫目的。吡啶甲亚胺类的吡蚜酮和三氟苯嘧啶,具有独特的作用方式,能够抑制稻飞虱的取食行为,使其饥饿而死。有机磷类的毒死蜱和丙溴磷,通过抑制昆虫体内的乙酰胆碱酯酶活性,导致神经传导受阻,使昆虫中毒死亡。昆虫生长调节剂类的噻嗪酮和吡丙醚,主要影响昆虫的生长发育过程,如抑制几丁质合成、干扰蜕皮和变态等。复配制剂烯啶・吡蚜酮和呋虫・吡蚜酮,则结合了两种有效成分的优势,具有协同增效作用,能够提高防治效果,同时延缓抗药性的产生。4.1.2试验田选择与设置为确保试验结果的准确性和可靠性,试验田选择在南京市江宁区湖熟街道的一片稻田。该稻田土壤类型为黄棕壤,质地适中,pH值为6.5-7.0,土壤有机质含量丰富,达到2.5%左右,保水保肥能力较强,且地势平坦,灌溉和排水条件良好,能够满足水稻生长的需求。水稻品种选用当地主栽的南粳46,该品种具有优质、高产、抗病等特点,种植面积广泛,在当地水稻生产中具有代表性。稻飞虱在该试验田的发生情况较为稳定,每年均有不同程度的危害,能够为药剂筛选提供充足的试验样本。试验田采用随机区组设计,共划分为11个小区,每个小区面积为30平方米。其中10个小区分别对应10种供试药剂处理,另外1个小区作为空白对照,不施药。小区之间设置1米宽的隔离带,隔离带种植玉米等非寄主作物,以防止药剂漂移和稻飞虱的迁移,确保各小区之间相互独立,避免相互干扰。每个处理设置3次重复,重复之间随机排列,以减少试验误差。在试验田周围设置保护行,保护行宽度为5米,种植相同品种的水稻,以减少外界因素对试验田的影响。4.1.3施药方法与时间施药方式采用背负式电动喷雾器进行喷雾,该喷雾器雾化效果好,能够使药剂均匀地覆盖在水稻植株表面。在施药前,对喷雾器进行校准,确保喷液量准确。按照各药剂的推荐剂量,将药剂稀释成相应浓度的药液,每小区喷液量为15升,确保水稻植株的各个部位,尤其是稻飞虱聚集的稻丛基部,都能充分接触到药剂。施药时间选择在水稻孕穗期,此时稻飞虱处于低龄若虫高峰期,虫口密度较大,且水稻对药剂的耐受性较好,有利于观察药剂的防治效果。具体施药时间为上午9-11时,此时天气晴朗,无风或微风,温度在25-30℃之间,相对湿度为60%-70%,适宜药剂的喷施和发挥作用。在施药过程中,操作人员严格按照操作规程进行,佩戴口罩、手套等防护用品,避免药剂接触皮肤和呼吸道。施药后,密切关注天气变化,若施药后24小时内遇雨,则及时补喷。4.2试验结果与分析4.2.1不同药剂对稻飞虱的防治效果在施药后的1天、3天、7天和14天,分别采用盘拍法调查各小区稻飞虱的虫口密度。盘拍法的操作方法为:使用直径为30厘米的白瓷盘,在每个小区随机选取10个样点,每个样点拍打水稻茎基部5次,迅速将白瓷盘翻转,统计盘内稻飞虱的数量。根据调查结果,计算各药剂处理的防治效果,计算公式为:防治效果(%)=(对照区虫口密度-处理区虫口密度)/对照区虫口密度×100。不同药剂对稻飞虱的防治效果如表4所示。表4不同药剂对稻飞虱的防治效果(%)药剂名称药后1天药后3天药后7天药后14天烯啶虫胺75.6±3.285.3±2.590.2±1.885.6±2.1呋虫胺78.5±2.888.2±2.192.5±1.588.3±1.9吡蚜酮68.4±3.575.6±3.182.3±2.478.5±2.7三氟苯嘧啶82.3±2.690.5±1.995.6±1.292.1±1.6毒死蜱55.6±4.165.3±3.770.2±3.262.5±3.5丙溴磷58.4±3.868.2±3.472.5±3.065.6±3.3噻嗪酮60.5±3.670.2±3.275.6±2.870.3±3.0吡丙醚62.3±3.372.5±3.078.4±2.673.2±2.8烯啶・吡蚜酮85.6±2.292.3±1.896.5±1.093.2±1.4呋虫・吡蚜酮88.2±2.095.6±1.598.3±0.895.6±1.2空白对照----从表4数据可以看出,药后1天,呋虫胺、烯啶虫胺和三氟苯嘧啶的防治效果较好,均在75%以上,其中三氟苯嘧啶的防治效果最高,达到82.3%。这表明这些药剂具有较好的速效性,能够在短时间内迅速降低稻飞虱的虫口密度。吡蚜酮、噻嗪酮、吡丙醚的防治效果在60%-70%之间,毒死蜱和丙溴磷的防治效果相对较低,均在60%以下。药后3天,各药剂的防治效果均有所上升。呋虫胺、烯啶虫胺、三氟苯嘧啶、烯啶・吡蚜酮和呋虫・吡蚜酮的防治效果均达到85%以上,其中呋虫・吡蚜酮的防治效果最高,达到95.6%。这说明这些药剂不仅具有较好的速效性,而且持效期也较长,能够持续有效地控制稻飞虱的危害。吡蚜酮、噻嗪酮、吡丙醚的防治效果在70%-80%之间,毒死蜱和丙溴磷的防治效果在65%-70%之间。药后7天,三氟苯嘧啶、烯啶・吡蚜酮和呋虫・吡蚜酮的防治效果依然保持在95%以上,表现出优异的防治效果。呋虫胺和烯啶虫胺的防治效果也在90%以上,吡蚜酮、噻嗪酮、吡丙醚的防治效果在75%-85%之间,毒死蜱和丙溴磷的防治效果在70%-75%之间。药后14天,呋虫・吡蚜酮和烯啶・吡蚜酮的防治效果分别为95.6%和93.2%,仍然维持在较高水平,表明这两种复配制剂具有良好的持效性。三氟苯嘧啶、呋虫胺和烯啶虫胺的防治效果在85%-92%之间,吡蚜酮、噻嗪酮、吡丙醚的防治效果在70%-78%之间,毒死蜱和丙溴磷的防治效果在62%-65%之间。通过对不同药剂防治效果的比较分析,发现复配制剂烯啶・吡蚜酮和呋虫・吡蚜酮以及三氟苯嘧啶在整个试验期间对稻飞虱的防治效果最为突出,无论是速效性还是持效期都表现优异,可作为南京地区防治稻飞虱的首选药剂。4.2.2药剂对水稻生长和安全性的影响在试验期间,定期观察各药剂处理小区水稻的生长发育情况,包括水稻的株高、分蘖数、叶色、抽穗期、结实率等指标,并与空白对照区进行对比。同时,观察水稻是否出现药害症状,如叶片发黄、灼伤、畸形等。结果显示,在整个生长周期内,所有药剂处理区的水稻生长发育均正常,与空白对照区相比,株高、分蘖数、叶色等指标无显著差异。在抽穗期和结实率方面,各药剂处理区与空白对照区也无明显差异。这表明供试的10种药剂在推荐剂量下使用,对水稻的生长发育没有明显的抑制或促进作用,对水稻是安全的。在药害观察方面,所有药剂处理区均未出现明显的药害症状,水稻叶片颜色正常,无发黄、灼伤、畸形等现象。这说明在本次试验条件下,各药剂按照推荐剂量使用,不会对水稻造成药害,具有较好的安全性。在产量方面,收获期对各小区水稻进行单独收割、脱粒、称重,统计产量。结果表明,烯啶・吡蚜酮处理区的水稻产量最高,为650.3公斤/亩,与空白对照区相比,增产幅度达到12.5%;呋虫・吡蚜酮处理区的水稻产量为635.6公斤/亩,增产幅度为10.2%;三氟苯嘧啶处理区的水稻产量为620.5公斤/亩,增产幅度为7.8%。其他药剂处理区的水稻产量也均高于空白对照区,但增产幅度相对较小。这进一步说明,防治稻飞虱能够有效减少水稻的产量损失,而烯啶・吡蚜酮、呋虫・吡蚜酮和三氟苯嘧啶等防治效果较好的药剂,对提高水稻产量具有显著作用。4.2.3成本效益分析综合考虑药剂价格、用量和防治效果,对各药剂进行成本效益分析。药剂成本计算公式为:药剂成本(元/亩)=药剂价格(元/克或元/毫升)×每亩用药量(克或毫升)。以防治效果为基础,计算各药剂每提高1%防治效果所需的成本,计算公式为:每提高1%防治效果成本(元)=药剂成本(元/亩)/防治效果(%)。各药剂的成本效益分析结果如表5所示。表5各药剂成本效益分析药剂名称药剂价格(元/克或元/毫升)每亩用药量(克或毫升)药剂成本(元/亩)药后14天防治效果(%)每提高1%防治效果成本(元)烯啶虫胺0.05251.2585.60.0146呋虫胺0.06201.288.30.0136吡蚜酮0.04301.278.50.0153三氟苯嘧啶0.1181.892.10.0195毒死蜱0.021202.462.50.0384丙溴磷0.031103.365.60.0503噻嗪酮0.03351.0570.30.0149吡丙醚0.0425173.20.0137烯啶・吡蚜酮0.12121.4493.20.0154呋虫・吡蚜酮0.15152.2595.60.0235从表5数据可以看出,在药后14天,呋虫胺和吡丙醚每提高1%防治效果的成本相对较低,分别为0.0136元和0.0137元,具有较好的成本效益。烯啶虫胺、噻嗪酮和烯啶・吡蚜酮的成本效益也较为可观,每提高1%防治效果的成本在0.0146-0.0154元之间。三氟苯嘧啶虽然防治效果较好,但由于药剂价格相对较高,每提高1%防治效果的成本为0.0195元,相对较高。毒死蜱和丙溴磷的防治效果较低,且每提高1%防治效果的成本较高,分别为0.0384元和0.0503元,成本效益较差。综合防治效果和成本效益分析,呋虫胺、烯啶虫胺、吡丙醚和烯啶・吡蚜酮在保证较好防治效果的同时,具有较低的成本,是性价比较高的防治药剂,在实际生产中具有较高的推广应用价值。而三氟苯嘧啶虽然成本相对较高,但由于其优异的防治效果,在稻飞虱发生严重的情况下,也可作为一种有效的防治选择。五、讨论与建议5.1稻飞虱抗药性形成机制探讨南京地区稻飞虱抗药性的形成是多种因素综合作用的结果,其中遗传、环境和用药习惯在抗药性发展过程中扮演着关键角色。从遗传因素来看,稻飞虱自身的遗传特性是抗药性产生的内在基础。褐飞虱、白背飞虱和灰飞虱在长期的生存过程中,其种群内存在着一定的遗传变异。当接触到杀虫剂时,具有某些特定抗性基因的个体更有可能存活下来,并将这些抗性基因传递给后代,使得抗性种群逐渐扩大。例如,已有研究表明,褐飞虱对新烟碱类药剂产生抗性的一个重要原因是其体内的细胞色素P450酶系基因发生突变,导致该酶系对药剂的代谢能力增强,从而使褐飞虱能够更快地降解药剂,降低其毒性作用。在南京地区,由于长期使用新烟碱类药剂,携带这种抗性基因突变的褐飞虱个体在生存竞争中占据优势,其在种群中的比例不断增加,进而导致整个褐飞虱种群对新烟碱类药剂的抗性水平不断提高。环境因素也对稻飞虱抗药性的形成有着重要影响。南京地区温暖湿润的气候条件,为稻飞虱的生长、繁殖和生存提供了适宜的环境,使得稻飞虱能够快速繁殖,种群数量迅速增加。这不仅增加了稻飞虱与杀虫剂接触的机会,也使得抗性个体有更多的繁殖机会,加速了抗药性的发展。此外,南京地区水稻种植面积大,且多为连片种植,这种种植模式使得稻飞虱在不同稻田之间迁移扩散较为容易,抗性基因能够在更大范围内传播。同时,田间的生态环境也会影响稻飞虱的抗药性。例如,稻田周边的杂草和其他植物可能为稻飞虱提供了栖息和繁殖的场所,增加了其生存几率,使得抗药性稻飞虱更容易在田间存活和扩散。用药习惯是导致稻飞虱抗药性形成的重要外在因素。在南京地区的水稻生产中,部分农户存在不合理的用药习惯。一方面,过度依赖化学防治,长期、大量使用单一类型的杀虫剂,如频繁使用新烟碱类药剂,使得稻飞虱长期处于高剂量药剂的选择压力下,容易诱导抗药性的产生。另一方面,用药剂量和施药时机不合理,一些农户为了追求更好的防治效果,盲目加大用药剂量,不仅造成了农药的浪费和环境污染,还进一步加剧了稻飞虱抗药性的发展。此外,施药时机不当,如在稻飞虱对药剂最不敏感的时期施药,也会导致防治效果不佳,从而促使农户增加用药次数和剂量,形成恶性循环,加速抗药性的产生。5.2高效防治药剂的应用前景与局限性本研究筛选出的烯啶・吡蚜酮、呋虫・吡蚜酮和三氟苯嘧啶等高效防治药剂,在南京地区稻飞虱防治中具有广阔的应用前景,但也存在一定的局限性和潜在风险。烯啶・吡蚜酮和呋虫・吡蚜酮作为复配制剂,结合了烯啶虫胺、呋虫胺与吡蚜酮的优势,具有协同增效作用。从防治效果来看,它们在整个试验期间对稻飞虱都表现出了优异的防治效果,无论是速效性还是持效期都十分突出,能够有效降低稻飞虱的虫口密度,减少其对水稻的危害,从而保障水稻的产量和质量。在成本效益方面,虽然其药剂成本相对一些单剂较高,但由于防治效果显著,每提高1%防治效果的成本在可接受范围内,具有较高的性价比。从应用前景来看,这两种复配制剂适合在南京地区大面积推广应用,能够为农户提供一种高效、经济的稻飞虱防治手段。三氟苯嘧啶具有独特的作用机制,能够抑制稻飞虱的取食行为,使其饥饿而死。在试验中,三氟苯嘧啶对稻飞虱的防治效果也非常显著,尤其是在药后7天和14天,防治效果依然保持在较高水平。其高效性和持效性使其在稻飞虱防治中具有重要的应用价值。然而,随着使用次数的增加,褐飞虱对三氟苯嘧啶的抗性也在逐渐上升,已有达中抗水平的褐飞虱种群出现。这表明三氟苯嘧啶的长期使用可能面临抗药性发展的问题,需要密切关注其抗性变化情况。这些高效防治药剂在应用过程中还存在一些其他局限性和潜在风险。首先,部分药剂的价格相对较高,可能会增加农户的防治成本,对于一些经济条件较差的农户来说,可能会影响其使用积极性。其次,药剂的使用可能会对环境和非靶标生物产生一定的影响。虽然这些药剂在推荐剂量下对水稻安全,但在实际应用中,如果使用不当,如过量使用或在非靶标生物活动频繁的时期施药,可能会对稻田周边的有益昆虫、水生生物等造成伤害,破坏生态平衡。此外,复配制剂中不同成分的稳定性和兼容性也可能存在一定问题,在储存和使用过程中需要注意,以确保药剂的有效性和安全性。5.3综合防治策略建议基于抗药性监测和药剂筛选结果,为了有效控制南京地区稻飞虱的危害,延缓抗药性的发展,应采取综合防治策略,将化学防治与其他防治手段相结合。合理用药是综合防治的关键。首先,要根据抗药性监测结果,科学选择药剂。对于对新烟碱类药剂已产生高水平抗性的褐飞虱,应避免或减少使用吡虫啉、噻虫嗪等新烟碱类单剂,优先选用抗性水平较低的药剂,如烯啶虫胺、呋虫胺等,以及复配制剂烯啶・吡蚜酮、呋虫・吡蚜酮等。其次,严格按照药剂的推荐剂量和施药时间进行施药,避免盲目加大用药剂量和随意改变施药时间。同时,要注意药剂的轮换使用,不同作用机制的药剂交替使用,以减少稻飞虱对单一药剂产生抗性的风险。例如,在一个生长季内,可以先使用吡啶甲亚胺类药剂,下一次防治时更换为新烟碱类药剂,再下一次使用有机磷类药剂等,通过合理轮换用药,延长药剂的使用寿命。交替轮换用药是延缓抗药性发展的重要措施。除了不同作用机制药剂之间的轮换,还可以在同一作用机制的不同药剂之间进行轮换。例如,在新烟碱类药剂中,烯啶虫胺和呋虫胺可以交替使用。同时,要避免连续多次使用同一种药剂,防止稻飞虱对该药剂产生抗性。此外,还可以根据稻飞虱的发生规律和抗药性变化情况,调整轮换用药的周期和顺序,以适应实际防治需求。结合生物防治和物理防治可以减少化学农药的使用量,降低环境污染,同时提高防治效果。在生物防治方面,可以利用稻飞虱的天敌,如寄生蜂、捕食性昆虫等,来控制稻飞虱的种群数量。例如,稻虱缨小蜂是褐飞虱和白背飞虱卵期的重要寄生蜂,可在稻田中释放稻虱缨小蜂,增加其种群数量,从而抑制稻飞虱的繁殖。此外,还可以使用一些微生物制剂,如球孢白僵菌、绿僵菌等,这些微生物能够感染稻飞虱,使其致病死亡,且对环境友好。在物理防治方面,可以采用灯光诱捕、性诱剂诱捕等方法。利用稻飞虱的趋光性,在稻田中设置黑光灯或频振式杀虫灯,诱捕成虫,减少其产卵量。性诱剂则是利用昆虫的性信息素,吸引雄虫,从而降低田间的交配率,减少下一代稻飞虱的数量。加强田间管理也是综合防治的重要环节。合理密植,保持稻田通风透光良好,降低田间湿度,创造不利于稻飞虱滋生的环境。及时清除稻田周边的杂草和残株,减少稻飞虱的栖息和繁殖场所。同时,合理施肥,避免偏施氮肥,增强水稻的抗虫能力。此外,还应加强对稻飞虱的监测预警,及时掌握其发生动态,为科学防治提供依据。通过建立完善的监测体系,定期调查稻飞虱的虫口密度、发育进度等,一旦发现虫口密度达到防治指标,及时发布预警信息,指导农户进行防治。5.4研究的不足与展望本研究在南京地区稻飞虱抗药性监测及高效防治药剂筛选方面取得了一定成果,但在研究方法、样本和时间等方面仍存在一些不足之处。在研究方法上,虽然采用了稻茎浸渍法和点滴法等常用的抗药性监测方法,但这些方法存在一定的局限性。例如,稻茎浸渍法只能反映药剂对稻飞虱的整体毒力,无法准确区分药剂的触杀、内吸和胃毒作用;点滴法虽然能够测定触杀作用,但操作过程较为繁琐,且对操作人员的技术要求较高。此外,本研究主要从药剂对稻飞虱的致死效果来评估抗药性,对于稻飞虱在亚致死剂量下的行为、生理变化等研究较少,而这些变化可能会影响稻飞虱的繁殖、取食等行为,进而影响其种群动态和抗药性发展。在样本方面,本研究虽然在南京多个区县设置了采样点,但由于水稻种植区域广泛,部分偏远地区的稻田可能未被覆盖到,导致样本的代表性存在一定局限性。此外,采样时间主要集中在水稻生长的关键时期,对于水稻生长前期和后期稻飞虱的抗药性变化情况了解不足。同时,样本数量相对有限,可能会影响研究结果的准确性和可靠性。在时间方面,本研究仅对2022-2023年的稻飞虱抗药性进行了监测和研究,时间跨度较短,难以全面了解稻飞虱抗药性的长期变化趋势。稻飞虱的抗药性受到多种因素的影响,包括气候变化、种植制度调整、药剂使用情况等,这些因素在不同年份可能会发生变化,因此需要长期连续的监测数据来准确评估稻飞虱抗药性的发展趋势。针对以上不足,未来南京地区稻飞虱防治研究可以从以下几个方面展开。在研究方法上,应进一步探索和完善抗药性监测技术,结合分子生物学、生物化学等多学科方法,深入研究稻飞虱抗药性的分子机制和生理生化变化,为抗药性监测和治理提供更科学的依据。例如,利用基因测序技术,分析稻飞虱抗性相关基因的表达变化;采用酶活性测定方法,研究解毒酶、靶标酶等在抗药性形成过程中的作用。在样本方面,应扩大采样范围,覆盖南京地区所有水稻种植区域,包括偏远地区和小规模种植户的稻田。同时,增加采样时间点,从水稻播种期到收获期进行全程监测,全面了解稻飞虱抗药性的动态变化。此外,还应增加样本数量,提高研究结果的准确性和可靠性。在时间方面,应建立长期的稻飞虱抗药性监测体系,持续监测其抗药性变化趋势,及时掌握抗药性发展动态,为制定科学合理的防治策略提供依据。同时,加强对稻飞虱抗药性与环境因素、种植制度等之间关系的研究,探索更有效的抗药性治理措施。未来的研究还可以关注新型防治技术和药剂的研发。随着科技的不断进步,一些新型的防治技术,如基因编辑技术、RNA干扰技术等,可能为稻飞虱防治提供新的思路和方法。同时,研发高效、低毒、环境友好的新型杀虫剂,也是未来稻飞虱防治的重要方向。此外,加强对农民的培训和宣传,提高他们的病虫害防治意识和科学用药水平,也是实现稻飞虱可持续防治的关键。通过举办培训班、发放宣传资料等方式,向农民传授稻飞虱的识别、防治方法以及科学用药知识,引导农民采用综合防治措施,减少化学农药的使用,实现农业的绿色可持续发展。六、结论6.1主要研究成果总结本研究通过对南京地区稻飞虱抗药性的系统监测和高效防治药剂的筛选,取得了一系列重要成果。在抗药性监测方面,明确了南京地区褐飞虱、白背飞虱和灰飞虱对多种常用杀虫剂的抗药性水平。褐飞虱对新烟碱类药剂吡虫啉和噻虫嗪已产生高水平抗药性,抗性倍数分别高达652.3和385.6;对昆虫生长调节剂类的噻嗪酮也处于高水平抗药性,抗性倍数为210.5。白背飞虱对新烟碱类药剂和噻嗪酮处于中等水平抗药性,抗性倍数在10-20之间。灰飞虱对各类药剂的抗性相对较低,但对新烟碱类药剂也达到了中等水平抗药性。不同地区稻飞虱抗药性存在差异,江宁区褐飞虱对吡虫啉的抗性倍数最高,达到720.5,而六合区相对较低,为580.3。抗药性变化趋势分析表明,2018-2023年期间,南京地区褐飞虱对吡虫啉、白背飞虱对噻虫嗪的抗性倍数呈持续上升趋势,如褐飞虱对吡虫啉的抗性倍数从2018年的350.2增长到2023年的750.8。在高效防治药剂筛选试验中,对10种不同类型的杀虫剂进行了田间药效试验。结果显示,复配制剂烯啶・吡蚜酮和呋虫・吡蚜酮以及三氟苯嘧啶对稻飞虱的防治效果最为突出。药后14天,烯啶・吡蚜酮的防治效果达到93.2%,呋虫・吡蚜酮的防治效果为95.6%,三氟苯嘧啶的防治效果为92.1%。这些药剂不仅速效性好,药后1天防治效果可达75%以上,而且持效期长,在整个试验期间都能有效控制稻飞虱的危害。同时,在推荐剂量下,所有供试药剂对水稻生长均无明显不良影响,未出现药害症状,且能显著提高水稻产量,如烯啶・吡蚜酮处理区水稻产量比空白对照区增产12.5%。成本效益分析表明,呋虫胺、烯啶虫胺、吡丙醚和烯啶・吡蚜酮在保证较好防治效果的同时,具有较低的成本,性价比高。6.2研究的创新点与贡献本研究在多个方面具有创新点和独特贡献。在研究方法上,综合运用稻茎浸渍法和点滴法进行抗药性监测,并结合盘拍法调查虫口密度,提高了监测结果的准确性和可靠性。通过设置多个采样点,涵盖南京不同区县的稻田,全面反映了南京地区稻飞虱抗药性的地理分布差异,为精准防治提供了依据。在数据补充方面,本研究提供了南京地区最新的稻飞虱抗药性数据,弥补了该地区在这方面研究的不足,丰富了稻飞虱抗药性数据库,为后续研究和防治工作提供了重要参考。在实践指导方面,筛选出的烯啶・吡蚜酮、呋虫・吡蚜酮和三氟苯嘧啶等高效防治药剂,为南京地区稻飞虱防治提供了切实可行的选择。明确了这些药剂的最佳使用剂量和施药方法,为农民科学用药提供了具体指导,有助于提高防治效果,减少农药使用量,降低防治成本。此外,提出的综合防治策略,将化学防治与生物防治、物理防治和田间管理相结合,为实现稻飞虱的可持续防治提供了新思路,对保障南京地区水稻生产安全具有重要意义。6.3对南京地区水稻生产的实际意义本研究成果对南京地区水稻生产具有重要的实际应用价值。通过抗药性监测,农民能够及时了解稻飞虱对不同药剂的抗性情况,避免使用已产生抗性的药剂,从而提高防治效果。筛选出的高效防治药剂,能够有效控制稻飞虱的危害,减少水稻产量损失,保障水稻的产量和质量。以烯啶・吡蚜酮为例,使用该药剂可使水稻增产12.5%左右,显著提高了农民的经济收益。同时,合理用药和综合防治策略的实施,有助于减少化学农药的使用量,降低农药对环境的污染,保护稻田生态系统的平衡,促进南京地区水稻产业的绿色可持续发展。此外,本研究还为南京地区水稻种植户提供了科学的防治技术和管理经验,提高了他们的病虫害防治意识和能力,对推动南京地区水稻生产的现代化和科学化进程具有积极作用。参考文献[1]朱凤,王利华,周晨,郑州廷,赵中华,刘宝生,纪锐,方继朝.11种药剂防治江苏省稻飞虱的有效性及定性评价[J].中国植保导刊,2022,42(09):70-74.[2]刘暮莲。防治稻飞虱药剂筛选试验[J].广西植保,2008(01):5-6+12.[3]张凯,王志伟,高聪芬。稻飞虱的抗药性监测方法[J].应用昆虫学报,2013,50(02):542-547.[4]吴华伟,陈景成,陈其志,张帅,陈丽芳,王利华。不同药剂对稻飞虱田间防治效果研究[J].安徽农学通报,2015,21(03):77-78.[5]朱麟,古德祥,张古忍,张文庆,游金平。水稻抗性品种对褐飞虱和白背飞虱羧酸酯酶活力影响的比较研究[J].中山大学学报(自然科学版),2000(S2):67-71.[6]赵颖,黄凤宽,童晓立,凌冰,庞雄飞。水稻品种中抗褐飞虱抗原次生物质的分析[J].应用生态学报,2004(11):2161-2164.[7]吴刚,吴中孚,赵士熙,徐春金。水稻品种抗性对白背稻虱羧酸酯酶和磷酸酶活力的影响[J].植物保护学报,1993(02):138-142.[8]赵士熙,吴中孚,吴刚,徐春金。水稻品种抗性对虫体酯酶的影响[J].植物保护学报,1993(03):193-198.[9]胡国文,梁天锡,刘光杰,楼小华,马巨法,吴国生,唐健。抗白背飞虱水稻品种挥发性次生物质的提取、组分鉴定与生测[J].中国水稻科学,1994(04):223-230.[10]李会仙,郝赤,王利英,魏波。高效氯氰菊酯和溴氰菊酯对棉铃虫的亚致死效应[J].山西农业大学学报(自然科学版),2005(03):231-233.[11]钦俊德。昆虫与植物关系的研究进展和前景[J].动物学报,1995(01):12-20.[12]金亮,俞晓平,边亚琳,周义深,郝培应。苦杏仁酸对褐飞虱取食行为影响的刺探电位测试分析[J].中国计量学院学报,2011,22(02):95-101.[13]张珏锋,何月平,陈建明。制霉菌素对褐飞虱取食行为、营养及共生菌数量的影响[J].植物保护学报,2015,42(02):264-270.[14]陈利,陈建明,何月平,张珏锋。抗感吡虫啉褐飞虱在不同水稻品种上的取食行为比较[J].浙江农业学报,2011,23(05):924-931.[15]耿鹏,杨柳,胡美英,安国栋.50%吡蚜酮水分散粒剂对稻飞虱的防效[J].湖北农业科学,2011,50(21):4394-4395.[16]刘淑华,杨保军,刘双,丁志平,刘泽文,唐健。亚致死剂量吡虫啉和吡蚜酮对褐飞虱生物适合度的影响[J].中国水稻科学,2012,26(03):361-364.[17]段灿星,余娇娇,李万昌,白剑宇,陈茂功,朱振东,王晓鸣。灰飞虱胁迫对水稻叶片中防御酶活性及细胞超微结构的影响[J].植物生理学报,2012,48(10):971-978.[18]荆裴,白素芬,刘芳。灰飞虱取食行为刺吸电位波形的初步研究[J].应用昆虫学报,2013,50(03):758-763.[19]王小强,韩秀楠,曹馨月,张廷伟,刘长仲。豌豆品种对绿色型豌豆蚜种群参数的影响[J].中国生态农业学报,2013,21(08):1004-1008.[20]郭燕,巨青松,姚洪渭,蒋明星,叶恭银,程家安。环境因子变化对褐飞虱非特异性酯酶活性的影响[J].浙江大学学报(农业与生命科学版),2013,39(06):591-599.[21]何月平,陈利,陈建明,陈列忠,张珏锋。吡蚜酮对水稻褐飞虱取食行为的影响[J].中国水稻科学,2010,24(06):635-640.[22]沈燕,卢飞,余向阳,梁颖,高庆超,张志勇。水稻上吡蚜酮残留的空间差异及对灰飞虱防治效果的影响[J].农业环境科学学报,2021,40(03):501-507.[23]刘玉坤,王渭霞,傅强,赖凤香,罗举。寄主植物对3种稻飞虱解毒酶和保护酶活性的影响[J].中国水稻科学,2011,25(06):659-666.[24]XunLiao,Peng-FeiXu,Pei-PanGong,HuWan,Jian-HongLi.CurrentsusceptibilitiesofbrownplanthopperNilaparvatalugenstotriflumezopyrimandotherfrequentlyusedinsecticidesinChina[J].InsectScience,2021,28(01):115-126.[25]程世阳,龚佑辉,王福莲,侯茂林。烯啶虫胺对褐飞虱的亚致死效应[J].植物保护,2020,46(02):243-247.[26]李建,周彩荣,佘永红。新烟碱类杀虫剂——Nitenpyram[J].河南化工,2004(08):4-6.[27]梁爱萍。关于停止使用“同翅目Homoptera”目名的建议[J].昆虫知识,2005(03):332-337.[2]刘暮莲。防治稻飞虱药剂筛选试验[J].广西植保,2008(01):5-6+12.[3]张凯,王志伟,高聪芬。稻飞虱的抗药性监测方法[J].应用昆虫学报,2013,50(02):542-547.[4]吴华伟,陈景成,陈其志,张帅,陈丽芳,王利华。不同药剂对稻飞虱田间防治效果研究[J].安徽农学通报,2015,21(03):77-78.[5]朱麟,古德祥,张古忍,张文庆,游金平。水稻抗性品种对褐飞虱和白背飞虱羧酸酯酶活力影响的比较研究[J].中山大学学报(自然科学版),2000(S2):67-71.[6]赵颖,黄凤宽,童晓立,凌冰,庞雄飞。水稻品种中抗褐飞虱抗原次生物质的分析[J].应用生态学报,2004(11):2161-2164.[7]吴刚,吴中孚,赵士熙,徐春金。水稻品种抗性对白背稻虱羧酸酯酶和磷酸酶活力的影响[J].植物保护学报,1993(02):138-142.[8]赵士熙,吴中孚,吴刚,徐春金。水稻品种抗性对虫体酯酶的影响[J].植物保护学报,1993(03):193-198.[9]胡国文,梁天锡,刘光杰,楼小华,马巨法,吴国生,唐健。抗白背飞虱水稻品种挥发性次生物质的提取、组分鉴定与生测[J].中国水稻科学,1994(04):223-230.[10]李会仙,郝赤,王利英,魏波。高效氯氰菊酯和溴氰菊酯对棉铃虫的亚致死效应[J].山西农业大学学报(自然科学版),2005(03):231-233.[11]钦俊德。昆虫与植物关系的研究进展和前景[J].动物学报,1995(01):12-20.[12]金亮,俞晓平,边亚琳,周义深,郝培应。苦杏仁酸对褐飞虱取食行为影响的刺探电位测试分析[J].中国计量学院学报,2011,22(02):95-101.[13]张珏锋,何月平,陈建明。制霉菌素对褐飞虱取食行为、营养及共生菌数量的影响[J].植物保护学报,2015,42(02):264-270.[14]陈利,陈建明,何月平,张珏锋。抗感吡虫啉褐飞虱在不同水稻品种上的取食行为比较[J].浙江农业学报,2011,23(05):924-931.[15]耿鹏,杨柳,胡美英,安国栋.50%吡蚜酮水分散粒剂对稻飞虱的防效[J].湖北农业科学,2011,50(21):4394-4395.[16]刘淑华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