1992年起,吡虫啉等新烟碱类杀虫剂在全球陆续上市,短短20年就有346例有关抗性的报道,并主要集中在水稻褐飞虱、烟粉虱两类害虫上;2008年上市的氯虫苯甲酰胺,2011年在蔬菜小菜蛾上发现了严重的抗性,2012年在水稻二化螟上发现抗性产生……
抗性发展速度超过了新药剂开发速度,化学药剂发展面临病虫草抗药性的严峻挑战!
全国农技中心农药与药械处副处长、高级农艺师张帅在江苏省农药协会领衔主办的“第四届农药发展论坛·新农药 新技术”交流会上精彩讲演了“基于抗药性监测基础上的新药剂筛选”这一热门主题。他通过详实的数据,展示了我国目前所面临的严重的抗药性问题,并高度认同抗药性的有效防控策略:维持防治措施的多样化,维持药剂品种的多样化。
抗药性发展迅猛,造成的损失惊人
我国是农业生产大国,病虫防治是植保工作中的重头戏。近3年来,我国病虫草害年均发生面积65亿亩次,年均防治面积80亿亩次,造成的农作物产量损失约合人民币600亿元。当前化学防治技术,仍是有效控制病虫危害、保障粮食丰收的重要措施。但由于我国种植规模较小,农民不当用药、过量用药现象严重,导致病虫害抗药性水平快速上升。
据初步统计,我国已有80多种重要农业有害生物对农药产生了抗性,其中害虫(螨)超过37种,植物病原菌21种,杂草25种。涉及粮食作物(害虫13种,病害6种)、棉花(害虫5种)、蔬菜(害虫10种,病害5种)、果树(害虫2种,病害8种)、储粮(害虫6种)等。
有害生物产生抗药性,不仅导致防治成本增加,作物产量和品质下降,甚至使农民颗粒无收,损失惊人。90年代初,由于棉铃虫对菊酯类农药产生高水平抗药性,造成防治困难,严重影响了棉花生产;由于大面积连续使用吡虫啉防治水稻褐飞虱,抗性迅速上升,甚至达到高抗至极高抗水平,2005年褐飞虱大暴发,吡虫啉失治,导致水稻大面积冒穿……我国抗药性深刻案例不胜枚举,其发展总体呈现由北向南、由西向东加重的态势。
监测抗药性,科学指导用药
一直以来,全国农技中心联合科研院所对重大病虫草害抗药性进行着长期监测,以期对科学用药提供指导作用。新的《农药管理条例》出台,更加明确了抗药性风险评估与监测是指导科学合理用药的基础工作。
水稻褐飞虱对新烟碱类杀虫剂的抗性情况因药剂而异:对吡虫啉处于高水平抗性,抗性倍数>2,000倍,我国2005年就禁用吡虫啉防治褐飞虱;对噻虫嗪处于高水平抗性,抗性倍数200~700倍,2015年发现高抗,农业部门已建议禁用噻虫嗪防治水稻褐飞虱;对呋虫胺处于中等至高水平抗性,抗性倍数24~140倍(2014年发现产生抗性);对烯啶虫胺处于敏感至中等水平抗性,抗性倍数6.1~13倍(2015年在江苏、浙江、江西监测发现产生抗性)。对新的烟碱型乙酰胆碱受体作用剂氟啶虫胺腈处于低至中等水平抗性,抗性倍数8.7~24倍(2015年发现产生抗性)。对噻嗪酮处于高水平抗性,抗性倍数300~1,000倍(2014年禁用防治水稻褐飞虱)。对吡蚜酮处于中等至高水平抗性。
各地区水稻二化螟对氯虫苯甲酰胺的抗性水平不尽相同。浙江、江西、湖南等省种群处于中等至高水平抗性,抗性倍数159~537倍;江苏、安徽、湖北、四川等省种群处于敏感至中等水平抗性,抗性倍数3.7~58倍。浙江省二化螟种群对阿维菌素处于高水平抗性,抗性倍数>100倍;江苏、安徽、湖北、四川等省种群处于敏感至中等水平抗性,抗性倍数1.2~10.1倍。浙江省二化螟种群对毒死蜱、三唑磷处于中等水平抗性,抗性倍数分别为:19~41倍、24~47倍。
水稻稻瘟病菌对唑菌酯处于中等到高水平抗性,抗性倍数23.7~160.4倍。
不同地区的稗草对五氟磺草胺、二氯喹啉酸的抗性水平不同,低、中、高水平抗性种群都有;对氰氟草酯大多处于敏感至低等抗性水平。
在江苏省,小麦赤霉病对多菌灵的抗性菌株比例较高;对戊唑醇、氰烯菌酯都处于敏感水平。
棉花棉蚜对吡虫啉、溴氰菊酯均处于高水平抗性,有些地区抗性倍数达到数千至数万倍;对氧乐果、丁硫克百威处于中等水平以上抗性。试验表明,氟啶虫酰胺、双丙环虫酯、双丙环虫酯+啶虫脒、双丙环虫酯+噻虫嗪、金龟子绿僵菌、环氧虫啶等对棉蚜的防效较好。
华北棉区、新疆棉区的棉铃虫对高效氯氟氰菊酯(三氟氯氰菊酯)处于中等至高水平抗性,抗性倍数>20倍;华北棉区的棉铃虫对辛硫磷处于中等至高水平抗性,抗性倍数>20倍;华北棉区、长江流域棉区对甲维盐处于中等至高水平抗性。
蔬菜害虫因食品安全、登记严格等原因,可使用的农药种类较少,承受的杀虫剂选择压力大,极易产生抗药性。烟粉虱对溴氰虫酰胺、吡丙醚、螺虫乙酯的抗药性已发展到中等水平;对阿维菌素、噻虫嗪处于敏感至低水平抗性。西花蓟马对多杀霉素、乙基多杀菌素、甲维盐的抗药性已发展到高水平。
维持药剂与措施多样化,有效应对抗药性
抗药性一定会发生,只是时间有早有晚。关于抗药性治理,张帅副处长引用了一句经典语录:“维持防治措施的多样化,维持药剂品种的多样化。”
“抗药性”是一把双刃剑,既困扰着有害生物的有效控制,又推动了农药产品的更新换代。
张帅在会上介绍了最近上市的几个新农药,如杀虫剂中的氟吡呋喃酮、三氟苯嘧啶、双丙环虫酯,杀菌剂中的氟唑菌酰羟胺,除草剂中的环吡氟草酮、砜吡草唑等。
氟吡呋喃酮是昆虫烟碱乙酰胆碱受体(nAChR)激动剂,具有内吸、触杀、胃毒和渗透作用,速效、高效、持效,对环境友好,毒性低。药剂即使喷洒到叶片顶端,也可以成功防治在底部取食的害虫。氟吡呋喃酮用于蔬菜、果树、棉花、大豆、其他大田作物等,防治刺吸式口器害虫,如蚜虫、粉虱、木虱、叶蝉、介壳虫、甲虫、潜叶蝇、粉蚧、软蚧、柑橘木虱、象甲、蓟马等,对包括幼虫和成虫在内的所有生长时期皆有效。其与新烟碱类杀虫剂没有交互抗性。
三氟苯嘧啶是新型介离子类杀虫剂,是唯一的烟碱乙酰胆碱受体抑制剂,具有良好的内吸传导性,持效期长,见效快,主要用于防治水稻稻飞虱等。与新烟碱类杀虫剂没有交互抗性。
双丙环虫酯通过干扰昆虫弦音器的功能,导致昆虫对重力、平衡、声音、位置和运动等失去感应,使昆虫耳聋、丧失协调和方向感,进而不能取食,失水,最终饥饿而死。双丙环虫酯具有起效快、高效、广谱等特点。作用于柑橘、棉花、葫芦、大豆等作物,防治蚜虫、木虱、粉虱等。与现有杀虫剂不存在交互抗性。
氟唑菌酰羟胺为吡唑酰胺类杀菌剂,是琥珀酸脱氢酶抑制剂(SDHI)。其广谱、高效,可有效防治小麦赤霉病、白粉病,蔬菜灰霉病、菌核病等。
环吡氟草酮为HPPD抑制剂,通过抑制对羟基苯基丙酮酸双氧酶的活性,使对羟基丙酮酸转化为尿黑酸过程受阻,从而导致生育酚、质体醌无法正常合成,影响靶标体内类胡萝卜素合成,导致叶片发白,最终使植株死亡。环吡氟草酮具有内吸传导作用,有效防治冬小麦田一年生禾本科杂草及部分阔叶杂草。
砜吡草唑通过植物的幼芽和根吸收,抑制极长链脂肪酸的生物合成,导致脂肪酸前体的积累,细胞分裂受阻,顶端分生组织和胚芽萌发后发育中断,子叶和叶片先变深绿,后变黄褐直至死亡。砜吡草唑为土壤处理除草剂,芽前土壤处理,防除禾本科杂草和阔叶杂草。
防治措施的多样化,也是有效应对抗药性的重要策略。会上,张帅副处长着重介绍了高剂量药剂秧苗处理技术。秧盘施药可避免大田过早用药,大幅减少人工投入,减少大田期施药次数;移栽前秧苗用药可对水稻二化螟、稻纵卷叶螟起到很好的防控效果,在一些地区持效期可达50~60天;保护自然天敌种群的尽早建立。
试验表明,苗床高剂量施用氯虫苯甲酰胺,不但防虫效果优异,而且对水稻分蘖具有一定的促进作用。
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