不同蟲(chóng)態(tài)施用殺蟲(chóng)劑對(duì)下一代昆蟲(chóng)種群數(shù)量的影響

陶 杰，胡雅輝，賀淑嵐

（湖南省植物保護(hù)研究所，湖南 長(zhǎng)沙 410125）

確定殺蟲(chóng)劑的最佳施用時(shí)間是施藥技術(shù)中重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，對(duì)控制害蟲(chóng)有著重要的作用[1-6]。為了使殺蟲(chóng)劑的效果最大化，這不僅需要知道害蟲(chóng)種群的發(fā)生密度，也需要知道害蟲(chóng)發(fā)生的蟲(chóng)態(tài)，而大多數(shù)害蟲(chóng)往往具備卵、幼蟲(chóng)（或若蟲(chóng)）、蛹（或偽蛹）和成蟲(chóng)這幾個(gè)蟲(chóng)態(tài)，在幼蟲(chóng)期又根據(jù)蛻皮的次數(shù)分為不同的齡期。昆蟲(chóng)對(duì)殺蟲(chóng)劑的敏感性不但取決于殺蟲(chóng)劑的種類，也取決于昆蟲(chóng)的種類和蟲(chóng)態(tài)[7]。長(zhǎng)期以來(lái)，農(nóng)民和研究者通常把昆蟲(chóng)對(duì)殺蟲(chóng)劑最敏感的發(fā)育時(shí)期作為最適施藥期。但是，根據(jù)害蟲(chóng)綜合治理的原則[8]，施用殺蟲(chóng)劑的主要目的是使下一代害蟲(chóng)種群的數(shù)量降到最低，而不只局限在使當(dāng)代害蟲(chóng)種群的致死率最高。筆者提供的模型就是以這樣一種目的為前提，闡述如何判斷施用化學(xué)殺蟲(chóng)劑的最佳時(shí)期。

1 模型定義

假如設(shè)定一種昆蟲(chóng)有i=1～6個(gè)發(fā)育時(shí)期，包括卵、第一齡若蟲(chóng)、第二齡若蟲(chóng)、第三齡若蟲(chóng)、偽蛹和成蟲(chóng)。比如，黑刺粉虱 [Aleurocanthus spiniferus（Quaintance）]，假定越冬代的偽蛹數(shù)量（O）和凈增長(zhǎng)率（R）。不同發(fā)育時(shí)期在田間的自然死亡率為Pi（i=1～6），不同發(fā)育時(shí)期施用殺蟲(chóng)劑后的死亡率為Qi（i=1～6）。這樣，在沒(méi)有施用殺蟲(chóng)劑的情況下，第一代偽蛹的種群數(shù)量（Y）應(yīng)該可以表示為：

而只在昆蟲(chóng)的第i個(gè)發(fā)育階段施用殺蟲(chóng)劑的情況下，第一代偽蛹的種群數(shù)量（Yi）應(yīng)該可以表示為：

要使防治效果最好，就應(yīng)該使得第一代偽蛹的數(shù)量最小。在方程式（1）中Y是一個(gè)常數(shù)，令A(yù)i=，則當(dāng) Ai最小時(shí)，Yi得到最小值 Ymin表示為如果一個(gè)參數(shù)或者一個(gè)函數(shù)式例如Qi、Pi、（Qi-P）i和Pi/Qi跟函數(shù)Ai有一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，那么就可以通過(guò)這些參數(shù)或函數(shù)式代替Ai決定Ymin。很顯然，當(dāng)Qi為常數(shù)，函數(shù) Ai會(huì)隨著Pi的增大而增大，當(dāng) Pi為常數(shù) ，Ai將隨著 Qi的增大而變小。因此，參數(shù)Qi或者Pi都跟Ai沒(méi)有一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，不能代替Ai決定Ymin。假設(shè)（Qi－Pi）為常數(shù) “b”（>0）,則當(dāng) Pi增大到 P1時(shí)，Qi也相應(yīng)的增大到 Q1，公式表示為：b=Qi－Pi=Q1－P1。

如果 X1被定義為 X1=Q1－Qi=P1－Pi，那么：

以上推導(dǎo)過(guò)程顯示，若（Qi－Pi）為常數(shù)b（b＞0），Ai將隨著Pi或Qi的增大而增大。因此，函數(shù)（Qi－Pi）跟Ai也不存在一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，即不可以通過(guò)該函數(shù)決定 Ymin。

假設(shè)函數(shù) Pi/Qi是常數(shù)“c”（c＞0），則當(dāng) Pi增大到P2，那么 Qi也必須相應(yīng)的增大到 Q2，即：c＝Pi/Qi＝P2/Q2和 P2/Pi＝Q2/Qi。如果 X2被定義為：X2=P2/Pi＝Q2/Qi，那么

上述推導(dǎo)顯示 Pi/Qi為常數(shù)“c”（c＞0）時(shí)，Ai將隨著Pi或Qi的增大而減小。所以，函數(shù)Pi/Qi跟Ai也不存在一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，也不能通過(guò)Pi/Qi決定Ymin。簡(jiǎn)而言之，參數(shù)Qi或Pi和函數(shù)（Qi－Pi）或Pi/Qi都跟Ai不存在一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，也就不能用來(lái)決定Ymin。同時(shí)，這些參數(shù)或函數(shù)中的任何兩個(gè)都可以一起被用來(lái)代替Ai決定Ymin，因?yàn)檫@些參數(shù)或函數(shù)中的任何兩個(gè)都可以組成一個(gè)具有唯一解的方程組。如果它們中的任何一個(gè)不變，則當(dāng)Qi或（Qi－Pi）增大時(shí)，Ai減?。划?dāng)Pi或Pi/Qi增大時(shí)，Ai也增大。

2 結(jié)果與分析

在許多殺蟲(chóng)劑的生產(chǎn)應(yīng)用試驗(yàn)里，校正死亡率常被用來(lái)判定殺蟲(chóng)效果，而校正死亡率的計(jì)數(shù)范圍往往只包括相鄰的兩個(gè)蟲(chóng)態(tài)[9-11]。這樣判斷殺蟲(chóng)劑的效果，在每個(gè)蟲(chóng)態(tài)自然死亡率都一樣的情況下是可以的，但有其局限性，因?yàn)椴煌陌l(fā)育階段會(huì)有不同的自然死亡率和不同的藥劑敏感性。筆者提出的模型中，函數(shù)Yi被用來(lái)判斷殺蟲(chóng)劑的田間應(yīng)用效果只考慮了一個(gè)完整的世代。應(yīng)用該判斷標(biāo)準(zhǔn)可以很好地的解釋在筆者的試驗(yàn)中，下一代黑刺粉虱種群密度減少最快的處理不是校正死亡率最大時(shí)施藥的處理（數(shù)據(jù)未列出）。

而一些參數(shù)或函數(shù)，如Qi、Pi、（Qi－Pi）或Pi/Qi被用來(lái)判斷最佳施藥時(shí)期（蟲(chóng)態(tài)）的標(biāo)準(zhǔn)，也有他們各自的優(yōu)點(diǎn)和局限性。函數(shù)Ai被用來(lái)判斷最佳施藥時(shí)期（蟲(chóng)態(tài)）是很準(zhǔn)確的，可是計(jì)算卻比較麻煩。有些昆蟲(chóng)，只有特定的蟲(chóng)態(tài)才容易被抽樣調(diào)查，此時(shí)也會(huì)采用自然死亡率（Pi）作為判斷最佳施藥時(shí)期（蟲(chóng)態(tài)）的依據(jù)。有些藥劑，在田間對(duì)昆蟲(chóng)特定的蟲(chóng)態(tài)進(jìn)行藥劑處理后，死亡率很高，此時(shí)，藥劑處理死亡率（Qi）也用來(lái)作為判斷最佳施藥時(shí)期（蟲(chóng)態(tài)）的依據(jù)。而某些藥劑只對(duì)昆蟲(chóng)的某個(gè)特定蟲(chóng)態(tài)有作用，此時(shí)，校正死亡率（Qi－Pi）也被用作判斷最佳施藥時(shí)期（蟲(chóng)態(tài)）的依據(jù)。自然死亡率和藥劑處理死亡率的比值 最接近Ai，可是，這個(gè)比值在試驗(yàn)結(jié)果當(dāng)中卻并不直觀。

許多生態(tài)模型都可以用來(lái)解釋試驗(yàn)結(jié)果，但是這些模型在更進(jìn)一步的外延時(shí)，大多會(huì)遇到這樣或那樣的問(wèn)題。同樣的道理，方程式（1）也遇到了類似的問(wèn)題，比如有些殺蟲(chóng)劑對(duì)昆蟲(chóng)害蟲(chóng)的幾個(gè)世代都有持效作用，或者有些昆蟲(chóng)的世代在田間呈現(xiàn)重疊的現(xiàn)象，這樣使用該模型作為判斷最佳施藥蟲(chóng)態(tài)的標(biāo)準(zhǔn)也會(huì)出錯(cuò)或者難以實(shí)施。

總之，筆者提供的模型可以作為判斷最佳施藥時(shí)期（蟲(chóng)態(tài)）的方法。但是，當(dāng)殺蟲(chóng)劑施用之后的作用不僅對(duì)目前的蟲(chóng)態(tài)有致死作用，而且對(duì)發(fā)育到后期的蟲(chóng)態(tài)的死亡率也有影響，或者昆蟲(chóng)世代嚴(yán)重重疊時(shí)，該模型還有待進(jìn)一步的完善。

[1] 仇貴生，李美娜，張 平，等.蘋(píng)果主要病蟲(chóng)害的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、防治適期及藥劑選擇[J].中國(guó)植保導(dǎo)刊，2006，26（6）：31-33.

[2] 李學(xué)軍，王淑賢，鄭 國(guó)，等.遼寧朝陽(yáng)地區(qū)高粱蚜田間消長(zhǎng)規(guī)律及防治適期[J].昆蟲(chóng)知識(shí)，2007，44（1）：53-57.

[3] 呂 欣，曾 琳，陸永躍，等.楊桃園桔小實(shí)蠅的防治適期研究[J].環(huán)境昆蟲(chóng)學(xué)報(bào)，2008，30（3）：214-219.

[4] 劉守柱，杜學(xué)林，戴明勛.20%啶蟲(chóng)脒對(duì)黃瓜蚜蟲(chóng)的防治效果[J].湖南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010，（3）：77-79.

[5] 楊少波，吳克桂.園藝場(chǎng)柑桔主要病蟲(chóng)害發(fā)生及防治[J].廣東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009，（7）：135-136.

[6] 龍亞芹，王萬(wàn)東，王美存，等.云南小規(guī)模芒果種植模式和病蟲(chóng)害防治調(diào)查[J].江西農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2010，（11）：105-107.

[7] Nilima P，Castle S J，Toscano N C.Susceptibility of immature stages of Homalodisca coagulate （Hemiptera:Cicadellidae）to selected insecticides[J].Journal of Economic Entomology，2006，99（5）：1805-1812.

[8] Brown M W.Applying principles of community ecology to pest management in orchards[J].Agriculture,Ecosystems&Environment，1999，73（2）：103-106.

[9] 李 明，曾 唏，季祥彪，等.鹽酸黃連素對(duì)蚜蟲(chóng)生物活性的研究[J].昆蟲(chóng)學(xué)報(bào)，1999，42（2）：140-144.

[10] 蔣擁東，周芳芳，陳功錫.吉首寨陽(yáng)大棚草莓病蟲(chóng)害調(diào)查及防治措施[J].湖南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010，（12）：90-91，95.

[11] Wang Y H，Gao C F，Xu Z P，et al.Buprofezin susceptibility survey,resistance selection and preliminary determination of the resistance mechanism in Nilaparvata lugens （Homoptera:Delphacidae） [J].Pest Management Science，2008，64（10）：1050-1056.