噻蟲嗪與氯蟲苯甲酰胺對非靶標(biāo)害蟲土耳其斯坦葉螨生長發(fā)育的影響

周 嫻，邱 曄，李興龍，許照強，張建萍

(石河子大學(xué)農(nóng)學(xué)院/新疆綠洲農(nóng)業(yè)病蟲害治理與植保資源利用自治區(qū)普通高校重點實驗室，新疆石河子 832003)

0 引 言

【研究意義】土耳其斯坦葉螨[Tetranychusturkestani(Ugarov et Nikolskii)]屬于真螨目(Acariformes)葉螨科(Tetranychidae)葉螨屬(Tetranychus)[1]，主要為害棉花、瓜果、蔬菜、玉米等農(nóng)作物。土耳其斯坦葉螨在新疆北疆地區(qū)普遍發(fā)生，為棉花、蔬菜等農(nóng)作物的優(yōu)勢種群[2-3]，嚴(yán)重影響棉花等農(nóng)作物的產(chǎn)量和質(zhì)量，給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來很大的影響[4]。棉田除了棉葉螨嚴(yán)重為害以外，棉鈴蟲、棉蚜也是棉花的重要害蟲，目前三種害蟲仍然以化學(xué)農(nóng)藥防治為主，每種害蟲均有相應(yīng)防效相對較好的殺蟲劑類型[5-7]。人們更多關(guān)注度在藥劑對靶標(biāo)害蟲的防治效果，但對非靶標(biāo)害蟲有什么影響往往被忽視[8-10]。試驗研究防治棉鈴蟲和棉蚜藥劑氯蟲苯甲酰胺和噻蟲嗪對非靶標(biāo)害蟲土耳其斯坦葉螨的影響，為棉蚜、棉鈴蟲和棉葉螨三大主要害蟲的聯(lián)合防治提供理論依據(jù)?！厩叭搜芯窟M展】噻蟲嗪(Thiamethoxam)是一種高效、內(nèi)吸、廣譜而且有效期長的新煙堿類殺蟲劑，目前這類殺蟲劑在保護作物免受有害生物的危害中發(fā)揮著重要的作用，對棉蚜具有良好的防治效果且速效性強[11-15]。氯蟲苯甲酰胺(Chlorantraniliprole)是一種具有鄰甲酰胺基苯甲酰胺類化學(xué)結(jié)構(gòu)的新型廣譜殺蟲劑，是當(dāng)前防治棉鈴蟲的首選農(nóng)藥，且氯蟲苯甲酰胺對高齡幼蟲毒殺效果較好[16-19]。但兩種藥劑對非靶標(biāo)害蟲葉螨影響未見報道?！颈狙芯壳腥朦c】噻蟲嗪和氯蟲苯甲酰胺常用來防治棉田中的棉蚜和棉鈴蟲，但在大田中，棉蚜、棉鈴蟲和棉葉螨常常同期混合發(fā)生，研究對非靶標(biāo)害蟲的生長發(fā)育以及繁殖的影響?！緮M解決的關(guān)鍵問題】從藥劑對葉螨的殺傷作用、藥劑對葉螨發(fā)育及繁殖的影響、葉螨種群參數(shù)變化三個方面去闡述噻蟲嗪和氯蟲苯甲酰胺對非靶標(biāo)害蟲土耳其斯坦葉螨的影響。

1 材料與方法

1.1 材 料

1.1.1 供試螨源

土耳其斯坦葉螨敏感品系: 2010年6月，在石河子大學(xué)農(nóng)學(xué)院試驗田采取，培養(yǎng)在石河子大學(xué)農(nóng)學(xué)院昆蟲實驗室光照培養(yǎng)箱中，用豇豆飼養(yǎng)至今，在培育過程中沒有接觸任何藥劑，室內(nèi)培養(yǎng)該實驗種群約90代。藥劑處理和對照螨源均來自該實驗敏感種群，飼養(yǎng)條件: 溫度(28±1)℃；相對濕度60%±10%；光周期16L∶8D。

1.1.2 供試藥劑

25%噻蟲嗪水分散粒劑，由江蘇長青農(nóng)化股份有限公司生產(chǎn)。5%氯蟲苯甲酰胺懸浮劑，由美國杜邦公司生產(chǎn)。

1.2 方 法

1.2.1 噻蟲嗪與氯蟲苯甲酰胺對土耳其斯坦葉螨的殺傷作用

利用FAO(1980)推薦的玻片浸漬法進行試驗，將藥劑稀釋為3個濃度梯度(氯蟲苯甲酰胺稀釋為400倍、1 000倍和3 200倍，噻蟲嗪稀釋為500倍、1 000倍和3 000倍)，將雙面膠剪至2 cm貼到載玻片的一端，將飼養(yǎng)的土耳其斯坦葉螨雌成螨(選擇剛羽化1～2 d的雌成螨)背部粘到雙面膠上，將其浸入各個濃度的藥劑中5 s，取出后用濾紙吸去多余藥液并置于FLI-2 000 H的新型光照培養(yǎng)箱中，24 h后統(tǒng)計葉螨的死亡數(shù)量；以清水對照，每處理3個重復(fù)，每個重復(fù)30頭葉螨[20]。

1.2.2 噻蟲嗪與氯蟲苯甲酰胺對土耳其斯坦葉螨生長發(fā)育的影響

將豇豆葉片用清水清洗干凈，使葉片背部朝上，放置在具吸飽水的海綿上，上鋪吸水紙，置于直徑為9 cm的培養(yǎng)皿內(nèi)，沿著葉片邊緣圍上浸水脫脂棉條。在培養(yǎng)皿中加入適量水，形成隔離的飼養(yǎng)單元。每飼養(yǎng)單元挑入大田推薦濃度(1 000 X)藥劑處理過的種群中雌成螨和雄成螨各一頭，置于(28±1)℃的光照培養(yǎng)箱中飼養(yǎng)，使其產(chǎn)卵24 h，將每飼養(yǎng)單元中的成螨剔除，僅留1粒卵供觀察，每供試品種卵不少于120粒，每12 h觀察并記錄各螨態(tài)歷期以及死亡情況。進入成螨期，將雌雄配對，每24 h查看記錄產(chǎn)卵量，直到死亡。每5 d對葉片進行一次更換，在每種供試品種的觀察中，螨數(shù)最終不少于30頭。

1.3 數(shù)據(jù)處理

所有數(shù)據(jù)處理與分析均采用SPSS19.0軟件進行。根據(jù)Birch和丁巖欣的方法建立土耳其斯坦葉螨的試驗種群生命表，計算出各種生命參數(shù)。各項生命參數(shù)用以下公式計算:

R0=∑Lxmx；T=∑LxmxX/R0；rm=lnR0/T；λ=erm；t= ln2/rm.

式中:R0為種群凈增殖率，T為平均世代周期，rm為種群內(nèi)稟增長率，λ為周限增長率，t為種群加倍時間.

表1 土耳其斯坦葉螨雌成螨對噻蟲嗪和氯蟲苯甲酰胺殺傷作用
Table 1 Measurement of susceptibility of Thiamethoxam and Chlorantraniliprole ofTetranychusturkestanifemales

處理Treatment稀釋倍數(shù) Dilution multiple活蟲數(shù)(個)Number of live insects 死蟲數(shù)(個)Number of live insects 死亡率Mortality rate(%)氯蟲苯甲酰胺Chlorantraniliprole400×27.332.678.89±0.01a1 000×26.503.5011.67±0.04a3 200×26.803.2010.67±0.02a噻蟲嗪Thiamethoxam500×26.004.0013.33±0.03a1 000×25.504.5015.00±0.02a3 000×27.502.508.33±0.01a對照CK26.403.6012.00±0.02a

注：表中數(shù)據(jù)為平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤，同一數(shù)據(jù)后標(biāo)有不同字母表示經(jīng)Duncan’s多重比較差異顯著(P<0.05)

Note: Data inthe Table were means ± SD，and the data followed by different letters in a column are significantly different (P< 0.05，Duncan test)

2 結(jié)果與分析

2.1 噻蟲嗪與氯蟲苯甲酰胺對土耳其斯坦葉螨雌成螨的殺傷作用

將氯蟲苯甲酰胺稀釋到400、1 000和3 200倍，用其對土耳其斯坦葉螨雌成螨進行處理，各個濃度死亡率與對照相比無顯著性差異(P>0.05)；用稀釋500、1 000和3 000倍的噻蟲嗪處理土耳其斯坦葉螨雌成螨，其死亡率比對照死亡率差異不明顯(P>0.05)。表1

2.2 噻蟲嗪和氯蟲苯甲酰胺對土耳其斯坦葉螨未成熟期存活率的影響

用稀釋1 000倍的噻蟲嗪和氯蟲苯甲酰胺處理土耳其斯坦葉螨雌成螨后，觀察其次代未成熟螨態(tài)的存活率，將氯蟲苯甲酰胺處理與對照進行卡方分析，經(jīng)氯蟲苯甲酰胺處理后卵期(χ2=0.00，df=1，P=0.99)，幼螨期(χ2=2.02，df=1，P=0.16)，若Ⅰ期(χ2=1.01，df=1，P=0.32)，若Ⅱ期(χ2=2.75，df=1，P=0.10)，均為P>0.05，因此，氯蟲苯甲酰胺處理未成熟期的土耳其斯坦葉螨各蟲態(tài)存活率與對照差異不明顯；經(jīng)噻蟲嗪處理后卵期(χ2=2.35，df=1，P=0.13)，幼螨期(χ2=0.21，df=1，P=0.65)，若Ⅰ期(χ2=0.34，df=1，P=0.56)，若Ⅱ期(χ2=1.01，df=1，P=0.32)，同樣均為P>0.05，噻蟲嗪處理未成熟期的土耳其斯坦葉螨各蟲態(tài)存活率與對照差異不明顯。表2

表2 噻蟲嗪和氯蟲苯甲酰胺下 土耳其斯坦葉螨未成熟期存活率變化
Table 2 Effects of Thiamethoxam and Chlorantraniliprole on the survival rate ofTetranychusturkestaniin immature stages

歷期Stage處理Treatment存活率(%)Survival rate死亡率(%)χ2P卵期Egg氯蟲苯甲酰胺Chlorantraniliprole97.50 2.50 對照CK96.67 3.33 噻蟲嗪Thiamethoxam92.50 7.50 對照CK96.67 3.33 0.00 0.99 2.35 0.13 幼螨期Larva氯蟲苯甲酰胺Chlorantraniliprole100.00 0.00 對照CK98.29 1.71 噻蟲嗪Thiamethoxam97.29 2.71 對照CK98.29 1.71 2.02 0.16 0.21 0.65 若Ⅰ期NymphⅠ氯蟲苯甲酰胺Chlorantraniliprole100.00 0.00 對照CK99.10 0.90 噻蟲嗪Thiamethoxam98.10 1.90對照CK99.10 0.90 1.01 0.32 0.34 0.56 若Ⅱ期Nymph Ⅱ氯蟲苯甲酰胺Chlorantraniliprole94.94 5.06 對照CK99.07 0.93 噻蟲嗪Thiamethoxam100.00 0.00 對照CK99.07 0.93 2.75 0.10 1.01 0.32

噻蟲嗪和氯蟲苯甲酰胺處理土耳其斯坦葉螨后，其次代種群存活率曲線趨勢與對照大致相同，在1～5 d，各處理間無顯著差異，死亡率較低，在第5～8 d氯蟲苯甲酰胺處理的土耳其斯坦葉螨種群的存活率略高于對照和噻蟲嗪處理，8 d后氯蟲苯甲酰胺處理的土耳其斯坦葉螨種群的存活率低于對照和噻蟲嗪處理，而噻蟲嗪處理過的土耳其斯坦葉螨種群和對照無明顯差異。圖1

圖1 噻蟲嗪和氯蟲苯甲酰胺下土耳其斯坦葉螨存活率變化
Fig.1 Effects of Thiamethoxam and Chlorantraniliprole on the survival rate ofTetranychusturkestani

2.3 噻蟲嗪和氯蟲苯甲酰胺對未成熟期土耳其斯坦葉螨各蟲態(tài)發(fā)育歷期的影響

研究表明，經(jīng)氯蟲苯甲酰胺處理后，土耳其斯坦葉螨次代除了若I期，卵期、幼螨期、若II期和未成熟期均顯著比對照種群延長(P<0.05)，其中整個未成熟期延長1.2 d，而噻蟲嗪處理處理后，土耳其斯坦葉螨次代除了若II期，卵期、幼螨期、若I期和未成熟期均顯著比對照種群延長(P<0.05)，整個未成熟期延長0.37 d。兩種藥劑都延長了土耳其斯坦葉螨的發(fā)育歷期。表3

表3 噻蟲嗪和氯蟲苯甲酰胺下土耳其斯坦葉螨未成熟期發(fā)育歷期變化
Table 3 Effects of Thiamethoxam and Chlorantraniliprole on developmental time ofTetranychusturkestaniin immature stages(d)

處理Treatment卵期Egg幼螨期Larva若Ⅰ期NymphⅠ若Ⅱ期Nymph Ⅱ未成熟期Immature stage氯蟲苯甲酰胺Chlorantraniliprole4.11±0.04a1.48±0.04a1.28±0.04a1.85±0.05a8.72±0.05a噻蟲嗪Thiamethoxam 3.58±0.05b1.60±0.05a1.14±0.04b1.56±0.05b7.89±0.08b對照CK3.27±0.06c1.30±0.05b1.33±0.04a1.62±0.06b7.52±0.11c

注：表中數(shù)據(jù)為平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤，同一列數(shù)據(jù)后標(biāo)有不同字母表示經(jīng)Duncan’s多重比較差異顯著(P<0.05),下同

Note: Data inthe Table were means ± SD，and the data followed by different letters in a column are significantly different ,the same as below(P< 0.05，Duncan test)

2.4 噻蟲嗪和氯蟲苯甲酰胺對土耳其斯坦葉螨成螨發(fā)育歷期的影響

經(jīng)過氯蟲苯甲酰胺和噻蟲嗪處理后，土耳其斯坦葉螨次代的產(chǎn)卵期、產(chǎn)卵后期、成螨期和壽命與對照相比均無顯著性差異且兩種藥劑間也無明顯差異(P>0.05)；但經(jīng)氯蟲苯甲酰胺處理后，產(chǎn)卵前期與對照和噻蟲嗪處理相比縮短0.17 和0.25 d，噻蟲嗪與對照相比差異不顯著(P>0.05)；與對照和噻蟲嗪處理相比，經(jīng)氯蟲苯甲酰胺處理后，次代世代約延長0.5 d (P<0.05)，對照和噻蟲嗪處理間無顯著差異(P>0.05)。表4

表4 噻蟲嗪和氯蟲苯甲酰胺下土耳其斯坦葉螨成螨變化
Table 4 Effects of Thiamethoxam and Chlorantraniliprole onTetranychusturkestaniadults (d)

處理Treatment產(chǎn)卵前期Pre-oviposition period產(chǎn)卵期Oviposition period產(chǎn)卵后期Post-oviposition period成螨期Adult壽命Longevity世代Generation氯蟲苯甲酰胺Chlorantraniliprole1.05±0.02b9.05±0.42a1.01±0.11a11.12±0.43a19.22±0.43a10.05±0.05a噻蟲嗪Thiamethoxam1.30±0.09a9.40±0.64a1.07±0.14a11.77±0.70a19.53±0.68a9.39±0.08b對照CK1.22±0.06a10.23±0.65a1.13±0.09a12.58±0.66a19.73±0.64a9.52±0.14b

2.5 噻蟲嗪和氯蟲苯甲酰胺下土耳其斯坦葉螨雌成螨繁殖

經(jīng)過氯蟲苯甲酰胺和噻蟲嗪處理后，次代雌成螨的總產(chǎn)卵量在各個處理間無顯著性差異(P>0.05)；氯蟲苯甲酰胺處理的平均日產(chǎn)卵量比對照增加1.58粒/雌/日(P<0.05)，而噻蟲嗪處理與對照之間無顯著性差異(P>0.05)，因此,氯蟲苯甲酰胺對土耳其斯坦葉螨產(chǎn)卵具有一定的刺激作用。表5

噻蟲嗪，氯蟲苯甲酰胺處理土耳其斯坦葉螨后，其次代種群平均每雌產(chǎn)雌率曲線整體趨勢相似，3～9 d經(jīng)過氯蟲苯甲酰胺處理的葉螨平均每雌日產(chǎn)雌數(shù)明顯高于對照和噻蟲嗪處理，9 d以后各個處理間變化不大；在整個過程中，噻蟲嗪處理和對照無明顯差異。 圖2

表5 噻蟲嗪和氯蟲苯甲酰胺下土耳其斯坦葉螨繁殖變化
Table 5 Effects of Thiamethoxam and Chlorantraniliprole on the reproduction of Tetranychus turkestani

處理Treatment總產(chǎn)卵量(粒/雌)Number of eggsLaid per female日產(chǎn)卵量(粒/雌/日)Average number of eggs laid per female per day氯蟲苯甲酰胺Chlorantraniliprole81.38±3.97a8.92±0.21a噻蟲嗪Thiamethoxam79.96±6.28a8.04±0.26b對照CK78.57±5.62a7.34±0.28b

圖2 噻蟲嗪和氯蟲苯甲酰胺下土耳其斯坦葉螨平均每雌日產(chǎn)雌數(shù)變化
Fig.2 Effects of Thiamethoxam and Chlorantraniliprole on the average number of eggs laid per female per day ofTetranychusturkestani

2.6 噻蟲嗪和氯蟲苯甲酰胺對土耳其斯坦葉螨種群生命參數(shù)的影響

研究表明，經(jīng)氯蟲苯甲酰胺處理的葉螨種群凈增殖率R0、內(nèi)稟增長率rm和周限增長率λ最大，即土耳其斯坦葉螨一個世代種群的增值倍數(shù)為50.62、種群在經(jīng)過單位時間后為原數(shù)量的倍數(shù)為1.79、種群瞬間增長率為0.58、與對照相比，氯蟲苯甲酰胺處理有所增加，而噻蟲嗪處理略有降低，說明氯蟲苯甲酰胺處理能顯著增加種群增值；噻蟲嗪處理的平均世代歷期T、種群加倍時間t最大，高于對照，則氯蟲苯甲酰胺處理的平均世代歷期T、種群加倍時間t最小，噻蟲嗪處理延長了土耳其斯坦葉螨種群的增值時間，而氯蟲苯甲酰胺縮短了種群增值時間。表6

表6 噻蟲嗪和氯蟲苯甲酰胺下土耳其斯坦葉螨種群生命參數(shù)變化
Table 6 Effects of Thiamethoxam and Chlorantraniliprole on life Table parameters ofTetranychusturkestani

處理Treatment凈增殖率R0Net Reproductive rate平均世代歷期TMean generationtime內(nèi)稟增長率rmIn trinsicrateof increase周限增長率λFinite rateof increase種群加倍時間tDoubling time氯蟲苯甲酰胺Chlorantraniliprole50.62 6.720.581.791.19噻蟲嗪Thiamethoxam38.36 7.97 0.46 1.58 1.52 對照CK41.03 7.32 0.50 1.66 1.37

3 討 論

有研究表明，煙堿類殺蟲劑吡蟲啉能夠有效控制刺吸類害蟲的同時，對一些非靶標(biāo)害蟲也有一定的影響。在鐵杉上噴施吡蟲啉，葉螨的種群數(shù)量比未噴施藥劑的鐵杉上數(shù)量更多，為害更重，但是噴施吡蟲啉對銹螨的數(shù)量和為害程度影響不大[21]，說明吡蟲啉的施用對不同螨類的影響不同。Szczepaniec等[22]研究發(fā)現(xiàn)，用噻蟲嗪噴霧處理棉花苗時二斑葉螨T.urticae的種群增長最快，而噴霧和灌根相比較，而灌根處理葉螨種群數(shù)量差異不顯著。王玲等[23]研究，通過采用噻蟲嗪灌根、噴霧等的不同施用方式研究蔬菜二斑葉螨種群動態(tài)，發(fā)現(xiàn)灌根會刺激田間葉螨種群的快速增長，因此，同種化學(xué)藥劑在不同寄主植物上或用不同施藥方式對同種葉螨影響結(jié)果不同。而研究為了明確殺蟲劑對土耳其斯坦葉螨的作用，通過噻蟲嗪和氯蟲苯甲酰胺對土耳其斯坦葉螨成螨的殺傷作用、對次代各螨態(tài)的存活率、發(fā)育歷期、雌成螨生殖參數(shù)以及種群生命參數(shù)等方面評價噻蟲嗪和氯蟲苯甲酰胺對非靶標(biāo)害蟲土耳其斯坦葉螨的影響。研究結(jié)果表明，兩種藥劑處理土耳其斯坦葉螨成螨在24 h后，死亡率沒有影響，但是氯蟲苯甲酰胺對第二代8 d后存活率有所降低。兩種藥劑均延長了未成熟期的發(fā)育歷期。經(jīng)氯蟲苯甲酰胺處理的葉螨日產(chǎn)卵量顯著雖然高于對照和噻蟲嗪處理，但是由于存活率降低，因此導(dǎo)致總產(chǎn)卵量與對照無顯著差別。而噻蟲嗪處理對該種群的次代種群存活率、平均日產(chǎn)卵量和總產(chǎn)量無顯著影響。氯蟲苯甲酰胺可增加該螨種群內(nèi)稟增長率。因此從研究結(jié)果來看，施用氯蟲苯甲酰胺能夠促進土耳其斯坦葉螨數(shù)量的增長。黃楊廣葉螨Eurytetranychusbuxi在施用吡蟲啉以后，雌成螨產(chǎn)卵數(shù)量增加[24]，曾春祥發(fā)現(xiàn)經(jīng)吡蟲啉藥劑LC10、LC20、LC30和LC70處理朱砂葉螨T.cinnabarinus成螨，壽命顯著延長，而且總產(chǎn)卵量都顯著增加，卵的孵化率和幼螨存活率顯著增大。以上結(jié)果說明，吡蟲啉的亞致死劑量可能會導(dǎo)致葉螨的再猖獗，也進一步證實了，某些藥劑會促進葉螨數(shù)量的增加[25]。 在棉田中的三大主要害蟲棉鈴蟲、棉蚜和棉葉螨是同期混合發(fā)生的，氯蟲苯甲酰胺作為防治棉鈴蟲的高效藥，它的使用越來越廣泛，但該藥劑可能一定程度上刺激葉螨種群的快速增長，是葉螨災(zāi)變的誘因之一。殺蟲劑施用過程中，應(yīng)該特別注意對非靶標(biāo)害蟲土耳其斯坦葉螨種群的預(yù)防和控制，防止猖獗為害。

4 結(jié) 論

經(jīng)氯蟲苯甲酰胺和噻蟲嗪處理的土耳其斯坦葉螨成螨死亡率與對照均無明顯差異；氯蟲苯甲酰胺處理葉螨成螨后，次代除若Ⅱ期外，未成熟期的存活率均高于對照，而噻蟲嗪處理時，次代若Ⅱ期的存活率高于對照，卵期、幼螨期和若Ⅰ期的存活率低于對照；經(jīng)氯蟲苯甲酰胺處理后，與對照和噻蟲嗪處理相比，產(chǎn)卵前期明顯縮短，世代顯著延長，且日產(chǎn)卵量顯著增多；氯蟲苯甲酰胺處理的種群凈增殖率R0、內(nèi)稟增長率rm、周限增長率λ比對照和噻蟲嗪處理增大，而施用噻蟲嗪的葉螨平均世代歷期T、種群加倍時間t比對照和施用氯蟲苯甲酰胺延長。從當(dāng)代死亡率、次代的發(fā)育歷期以及繁殖特性進行評價其影響，氯蟲苯甲酰胺能夠促進土耳其斯坦葉螨種群數(shù)量的增加，而噻蟲嗪無影響。