新疆南部植棉區(qū)啶蟲脒對棉長管蚜和棉蚜的亞致死效應(yīng)*

丁建朋，蘇悅，尚嬌，馬雪，韓旭，姚永生

（塔里木大學(xué)植物科學(xué)學(xué)院，新疆 阿拉爾 843300）

0 引言

棉花蚜蟲不僅刺吸植物汁液消耗植株營養(yǎng)造成為害，其分泌的蜜露影響光合作用的同時還可誘導(dǎo)病害，還是植物病毒的傳播媒介，而且具有繁殖能力強(qiáng)、發(fā)生世代多等突出特點(diǎn)，條件適宜時極易短期內(nèi)暴發(fā)，致使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中常依賴化學(xué)農(nóng)藥進(jìn)行防治。以啶蟲脒為代表的新煙堿類殺蟲劑因其殺蟲活性高和作用迅速成為防治棉田蚜蟲最常用的藥劑種類[1]，大量頻繁的使用使得棉蚜等對新煙堿殺蟲劑的抗性也越來越嚴(yán)重[2-3]。隨著轉(zhuǎn)Bt基因抗蟲棉在新疆南部植棉區(qū)種植面積的不斷擴(kuò)大，棉田主要害蟲群落發(fā)生了明顯變化，棉長管蚜和棉蚜的種間關(guān)系也與以往不同，棉蚜成功取代原本適宜于棉田早期發(fā)生的棉長管蚜而成為棉花整個生育期的單優(yōu)蚜蟲種群[4]，為害日益加重，是目前種植戶采用化學(xué)農(nóng)藥防治的最主要對象。棉長管蚜和棉蚜種間關(guān)系的變化是否與二者對棉田常用藥劑的敏感性差異以及藥劑的亞致死效應(yīng)有關(guān)尚不清楚。因此作者測試了南疆植棉區(qū)棉蚜和棉長管蚜種群對啶蟲脒的敏感性以及藥劑亞致死水平上的差異，以期有助于揭示棉長管蚜與棉蚜種間關(guān)系變化的機(jī)理，為其科學(xué)治理提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試蟲源的棉長管蚜和棉蚜均采集于阿拉爾市、鐵門關(guān)市和圖木舒克市棉田，不同地點(diǎn)采集的蚜蟲于室內(nèi)籠罩（籠罩紗網(wǎng)為100目）中隔離飼養(yǎng)，飼養(yǎng)溫度22℃、相對濕度70%、光周期L∶D =18∶6。棉花苗培養(yǎng)所用營養(yǎng)液成分及含量為硝酸鈣0.82 g/L、磷酸二氫鉀0.14 g/L、硝酸鉀0.50 g/L、硫酸鎂0.12 g/L。將子葉期棉花幼苗移至營養(yǎng)液中培養(yǎng)，然后接入采集到的個體大小一致的蚜蟲飼養(yǎng)1～2代，待蟲源穩(wěn)定后供生物測定用。

試驗藥劑為98.54%定蟲脒原藥，由山東聯(lián)合化工廠股份有限公司生產(chǎn)。

1.2 室內(nèi)毒力測定

采用帶蟲浸葉生測法[5]測定。將供試殺蟲劑原藥，用少量丙酮完全溶解配制成母液，然后根據(jù)預(yù)實驗結(jié)果用蒸餾水依次稀釋成6個系列濃度梯度作為藥劑測試濃度，以溶劑和蒸溜水作為對照。將接有大小均勻一致的30～50頭棉蚜或棉長管蚜的棉花葉片浸入啶蟲脒系列濃度藥液約5 s后取出于室內(nèi)晾一下，再放入墊有保濕脫脂棉的培養(yǎng)皿（Φ 90 mm）內(nèi)飼養(yǎng)，條件與1.1中蟲源飼養(yǎng)相一致。24 h后于解剖鏡下檢查試蟲死亡情況，統(tǒng)計蚜蟲死亡數(shù)量，不同處理重復(fù)3次。計算啶蟲脒對棉長管蚜和棉蚜種群的致死中濃度LC50值及95%置信區(qū)間，并比較啶蟲脒對兩種蚜蟲的相對毒力指數(shù)。

1.3 啶蟲脒對棉蚜和棉長管蚜的亞致死效應(yīng)測定

1.3.1 啶蟲脒亞致死劑量LC10、LC20、LC30確定

采用帶蟲浸葉生測法，測試方法同1.2，對照為LC0，計算LC10、LC20、LC30及其95%置信區(qū)間，并根據(jù)實驗結(jié)果確定下一步試驗所用的藥劑劑量，用卡方檢驗評價LC30等亞致死劑量的可靠性。

1.3.2 測定方法

啶蟲脒LC10、LC20、LC30處理對F0代的影響測定是分別挑取LC10、LC20和LC30劑量處理24 h后存活的成蚜，接到培養(yǎng)皿中的棉葉上，每皿接成蚜1頭，然后置于人工氣候箱中飼養(yǎng)，每處理測定30～40頭，條件同1.1。每日定時觀察3次，記錄每頭蚜蟲的當(dāng)日產(chǎn)蚜量，并將新生若蚜及時移出，產(chǎn)蚜量統(tǒng)計至成蟲死亡。

啶蟲脒LC10、LC20、LC30處理對F1代的影響測定是挑取不同亞致死劑量處理的F0代成蚜同一批次的若蚜轉(zhuǎn)移到未接觸藥劑的新鮮棉葉上，置于培養(yǎng)皿（Φ 90 mm）中進(jìn)行單頭飼養(yǎng)，每個處理重復(fù)40～50頭蚜蟲，飼養(yǎng)條件設(shè)定同1.1，每日定期觀察蚜蟲生長發(fā)育狀況，記錄若蚜齡期、并及時移除蚜蟲所蛻的皮，待進(jìn)入成蚜期后觀察記錄產(chǎn)蚜數(shù)、蚜蟲壽命，直至死亡。

并根據(jù)實驗數(shù)據(jù)組建棉蚜和棉長管蚜生命表，分別計算棉蚜和棉長管蚜實驗種群的凈生殖率、世代周期、內(nèi)稟增長率和種群加倍時間等生命參數(shù)[6]。用SPSS17.0對生命表參數(shù)等進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，采用Duncan's 新復(fù)極差法檢驗處理間差異。

2 結(jié)果與分析

2.1 新疆南部植棉區(qū)棉長管蚜和棉蚜種群對啶蟲脒的敏感性差異

表1結(jié)果顯示，新疆南部植棉區(qū)棉蚜和棉長管蚜田間種群對啶蟲脒的敏感性明顯不同。啶蟲脒對圖木舒克、阿拉爾和鐵門關(guān)三個地方棉蚜種群的LC50分別為30.27 mg/L、42.35 mg/L和45.63 mg/L，分別是同一區(qū)域棉長管蚜種群的7.1倍、5.6倍和5.1倍。

2.2 啶蟲脒對棉長管蚜和棉蚜成蚜的亞致死效應(yīng)

2.2.1 啶蟲脒亞致死濃度LC10、LC20、LC30的確定

利用浸葉法測得啶蟲脒對棉長管蚜的LC10、LC20和 LC30分別為 2.16 mg/L、3.32 mg/L、4.52 mg/L；啶蟲脒對棉蚜的LC10、LC20和LC30劑量分別為3.13 mg/L、7.65 mg/L、14.59 mg/L（表2）。

表1 新疆南部棉區(qū)棉長管蚜和棉蚜種群對啶蟲脒的敏感性

表2 啶蟲脒對棉長管蚜和棉蚜的亞致死劑量(mg/L)

2.2.2 啶蟲脒LC10、LC20、LC30亞致死劑量處理對棉蚜和棉長管蚜F0代的影響

從表2可以看出：隨著啶蟲脒亞致死劑量的提高F0代棉長管蚜和棉蚜的成蚜產(chǎn)蚜量和壽命均呈逐漸降低的趨勢。棉長管蚜的產(chǎn)蚜量LC10、LC20、LC30處理分別比CK減少1.69頭、9.93頭和16.86頭，平均壽命分別減少0.62天、2.72天和5.02天；棉蚜的產(chǎn)蚜量LC10、LC20、LC30處理分別比CK減少1.00頭、7.65頭和15.35頭，平均壽命分別減少2.12天、2.93天和4.53天。

表3 啶蟲脒LC10、LC20、LC30處理對F0代棉長管蚜和棉蚜成蚜產(chǎn)蚜量和壽命的影響

2.2.2 啶蟲脒LC10、LC20、LC30亞致死劑量處理對棉蚜和棉長管蚜F1代的影響

LC10、LC20處理對棉長管蚜和棉蚜的若蚜發(fā)育歷期的影響與對照相比無明顯差異，而LC30處理后其發(fā)育歷期明顯小于對照處理（P＜0.05）；啶蟲脒LC20和LC30處理后，棉長管蚜和棉蚜的存活率明顯低于對照處理（P＜0.05），存活率分別下降了19.04個百分點(diǎn)、29.94個百分點(diǎn)和17.06個百分點(diǎn)、28.03個百分點(diǎn)（表4）。

LC10、LC20和LC30不同亞致死劑量處理后，兩種蚜蟲的壽命和產(chǎn)蚜量均有所降低。與對照相比，啶蟲脒LC10和LC20處理對F1代棉長管蚜和棉蚜產(chǎn)蚜量無明顯影響（P＞0.05）；LC10對F1代兩種蚜蟲的壽命無明顯影響，而隨著亞致死劑量的提高，LC20處理對棉長管蚜和棉蚜平均壽命的影響不同，LC20處理對F1代棉長管蚜壽命有明顯影響，而對F1代棉蚜壽命未表現(xiàn)出明顯影響；而LC30劑量處理后，棉長管蚜和棉蚜成蚜產(chǎn)蚜量、壽命均顯著降低，分別下降了34.65%、28.27%和58.73%、29.92%（表5）。

LC30劑量處理對棉長管蚜和棉蚜平均歷期、凈生殖率和種群加倍時間有明顯影響，與對照處理相比降低顯著（P＜0.05）。兩種蚜蟲的內(nèi)稟增長率隨亞致死劑量的增加而增加，LC30處理后兩種蚜蟲的內(nèi)稟增長率均明顯高于對照處理，且棉蚜內(nèi)稟增長率是棉長管蚜的1.38倍，而兩種蚜蟲的種群加倍時間均明顯低于對照和LC10處理，且棉蚜種群加倍時間僅是棉長管蚜的0.84倍（表6）。

表4 啶蟲脒LC10、LC20、LC30處理對F1代棉長管蚜和棉蚜若蚜發(fā)育歷期和存活率的影響

表5 啶蟲脒LC10、LC20、LC30對F1代棉長管蚜和棉蚜成蚜壽命和產(chǎn)蚜量的影響

表6 啶蟲脒LC10、LC20、LC30對F1代棉長管蚜和棉蚜種群生命表參數(shù)的影響

3 結(jié)論與討論

新疆南部植棉區(qū)同域共存發(fā)生的棉長管蚜和棉蚜對啶蟲脒具有明顯敏感性差異，測定結(jié)果顯示啶蟲脒對圖木舒克、阿拉爾和鐵門關(guān)三地棉蚜種群的LC50分別為30.27 mg/L、42.35 mg/L和45.63 mg/L，分別是對同地棉長管蚜種群的7.1倍、5.6倍和5.1倍，可見棉長管蚜和棉蚜對新煙堿類藥劑啶蟲脒的耐藥性或抗藥性已有明顯不同。與已報道的相關(guān)資料比較，棉蚜對啶蟲脒的敏感性已明顯低于以往[7-8]。同時也有研究表明10%吡蟲啉粉劑等農(nóng)藥對棉長管蚜的防治效果均高于棉蚜，認(rèn)為棉長管蚜聚集度低、為害輕，不專門進(jìn)行藥劑防治，從而減少田間接觸藥劑的機(jī)會是其重要原因[9]。

LC10、LC20和LC30不同亞致死劑量處理后，兩種蚜蟲的壽命和產(chǎn)蚜量均有所降低，啶蟲脒LC30劑量處理棉長管蚜和棉蚜種群，其平均歷期、凈生殖率及種群加倍時間也均明顯降低。兩種蚜蟲的內(nèi)稟增長率隨亞致死劑量的增加而增加，LC30處理后兩種蚜蟲的內(nèi)稟增長率均明顯高于對照處理，且棉蚜內(nèi)稟增長率是棉長管蚜的1.38倍，棉蚜種群加倍時間是棉長管蚜的0.84倍，說明在長期用藥環(huán)境下棉蚜相對于棉長管蚜更具潛在的抗藥性進(jìn)化和再猖獗風(fēng)險。

化學(xué)農(nóng)藥的不合理使用是造成生態(tài)系統(tǒng)中種群演替重要原因[10]。有研究表明不同種類及生物型對藥劑的敏感性差異在谷盜、潛葉蠅和粉虱類昆蟲的競爭取代中起到了重要作用[11-14]。近年來新疆南部植棉區(qū)棉蚜發(fā)生為害呈上升趨勢，而依賴于化學(xué)防治的管理模式致使啶蟲脒等新煙堿殺蟲劑在防治蚜蟲時被過量頻繁使用，可以預(yù)見在同樣的施藥環(huán)境中，基于棉長管蚜和棉蚜對農(nóng)藥的敏感性不同面臨不同的選擇壓力，也因此對各自種群造成的致死和亞致死效應(yīng)存在明顯的不對稱性，棉長管蚜無疑會受到更大的影響，且棉蚜與棉長管蚜相比，棉蚜具有更高的生殖能力以及更強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)能力[15]，從而在與棉長管蚜的種間競爭中更具優(yōu)勢。

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