氟啶蟲胺腈對棉田蚜蟲的毒力測定及瓢蟲的安全性評價

尚 嬌，丁建朋，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

【研究意義】新疆干旱少雨，光熱資源豐富，十分有利于棉花種植，目前棉花種植面積已達196.3×104hm2，總產(chǎn)408.2×104t，分別占全國的60.8%和74.4%，棉花已成為新疆農(nóng)業(yè)的優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)[1-2]。新疆屬典型荒漠綠洲農(nóng)業(yè)區(qū)，種植區(qū)斑塊性隔離分布，生態(tài)系統(tǒng)脆弱而不穩(wěn)定，有害生物易暴發(fā)成災(zāi)[3]。新疆棉田蚜蟲主要種類包括棉蚜Aphisgossypii、棉黑蚜Aphisatrata、棉長管蚜Acyrthosiphomgossypii等[4-6]，其中棉蚜發(fā)生期長，對棉花苗期、成株期、蕾鈴期均可為害，嚴重影響著棉花的生產(chǎn)，是新疆棉區(qū)最為重要的三大害蟲之一[7]，研究棉花蚜蟲的有效治理技術(shù)和手段有重要實踐意義。【前人研究進展】新煙堿類藥劑如吡蟲啉和啶蟲脒廣泛應(yīng)用于刺吸式害蟲的防治，也是防治棉蚜的主要藥劑品種，近年來抗性不斷上升[8-10]。已有報道顯示，五家渠等地棉蚜對吡蟲啉處于中等抗性水平，奎屯、庫爾勒等地對啶蟲脒已處于高抗水平[11]。氟啶蟲胺腈對蚜蟲、棉盲蝽、煙粉虱等害蟲表現(xiàn)出良好的防控效果，且與環(huán)境友好，對作物和天敵等安全性高[12]。氟啶蟲胺腈尚未發(fā)現(xiàn)與大田常用化學(xué)殺蟲劑存在交互抗性[13]，是蚜蟲等刺吸式口器害蟲抗性管理的一個有效替代藥劑[14]，農(nóng)藥的使用會降低天敵的捕食和寄生能力[15-16]。氟啶蟲胺腈(sulfoxaflor)屬于砜亞胺類化合物，對蚜蟲、盲蝽、飛虱和介殼蟲等刺吸式口器害蟲有良好的防效[17-19]，且對非靶標生物安全性高等特性。趙冰梅等[20](2013)研究結(jié)果顯示,50%氟啶蟲胺腈WG對棉田蚜蟲具有較高的防效、良好的速效性和持效性；張亞林等[21](2018)研究結(jié)果顯示,22%氟啶蟲胺腈懸浮劑滴施防蚜效果好，且對田間捕食性天敵草蛉、瓢蟲等影響較小?！颈狙芯壳腥朦c】不合理地使用化學(xué)藥劑防治害蟲，對天敵昆蟲產(chǎn)生了極為不利的影響，評價氟啶蟲胺腈對棉田蚜蟲的毒力及瓢蟲的安全性影響?！緮M解決的關(guān)鍵問題】研究以新疆南部棉區(qū)蚜蟲和主要捕食性天敵瓢蟲為研究對象，分析氟啶蟲胺腈對蚜蟲的室內(nèi)毒力及瓢蟲的安全影響，為協(xié)調(diào)利用化學(xué)防治和生物防治有效控制棉花蚜蟲為害提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材 料

1.1.1 供試藥劑

供試藥劑為22%氟啶蟲胺腈懸浮劑(美國陶氏益農(nóng)公司生產(chǎn))，5%吡蟲啉乳油(海特農(nóng)化有限公司生產(chǎn))。

1.1.2 供試蟲源

供試棉蚜、棉黑蚜和棉長管蚜蟲源采自阿拉爾國家農(nóng)業(yè)科技示范園區(qū)棉花試驗田，用無蟲棉苗繁殖2～3代后進行室內(nèi)生物測定，測定時選用蟲齡和大小一致的3日齡若蚜和無翅成蚜作為待測試蟲。供試十一星瓢蟲、異色瓢蟲和龜紋瓢蟲蟲源采自阿拉爾市國家農(nóng)業(yè)科技示范園區(qū)棉花試驗田，測定時選用蟲齡和大小一致的3齡幼蟲和成蟲作為待測試蟲。

1.2 方 法

1.2.1 殺蟲劑濃度梯度的配制

將22%氟啶蟲胺腈懸浮劑和5%吡蟲啉乳油用清水稀釋為6個濃度梯度，濃度分別為40、20、10、5、2.5和1.25 mg/L，上述濃度均用于測定棉田三種蚜蟲棉蚜、棉黑蚜、棉長管蚜以及十一星瓢蟲、異色瓢蟲和龜紋瓢蟲的毒力。

1.2.2 氟啶蟲胺腈和吡蟲啉對棉田三種蚜蟲的毒力測定

將高度均勻一致的棉苗在配好的藥劑濃度梯度里面倒置，浸泡5 s，在棉苗上形成藥膜[20]，為防止棉苗在試驗過程中枯萎，用提前準備好的棉絮浸泡蒸餾水后包裹棉苗的根部，待棉苗上的藥液干后，每個處理剛?cè)?株棉苗和15頭蚜蟲，在24 h時記錄存活的棉蚜數(shù)量。蚜蟲死亡判斷標準：用毛筆輕觸蚜蟲蟲體，若蟲體無任何反應(yīng)，則認定為死亡[21]。

1.2.3 氟啶蟲胺腈和吡蟲啉對三種瓢蟲的毒力測定

1.2.3.1 3齡幼蟲

將供試藥劑用清水稀釋成6個濃度梯度，用不銹鋼微量點滴器(中國農(nóng)科院植保所制)，將0.50 μL藥液滴在蟲體腹部背板上，每個處理供試昆蟲20頭，重復(fù)5次，清水作為空白對照。然后將蟲子放入培養(yǎng)皿中，處理后的蚜蟲置于溫度為(25±1)℃、RH 70%～80%、L∶D=14∶10的人工氣候箱(RXZ-300C)內(nèi)培養(yǎng)，蚜蟲作為食物喂養(yǎng)，24 h后檢查試蟲的死亡率，以不能正常爬動者視為死亡[12]。

1.2.3.2 成蟲

成蟲的毒力測定采用濾紙接觸法[13]進行。將殺蟲劑用清水稀釋至所需的6個濃度梯度。在玻璃培養(yǎng)皿(Φ = 15 cm)墊上濾紙，將藥液吸取0.5 mL均勻滴加于皿底的濾紙上。將其成蟲(每皿20頭)投放于皿內(nèi)浸藥的濾紙上，重復(fù)3次，以滴加清水作為對照，任其爬行，處理后置于上述條件下的人工氣候箱內(nèi)。24 h后檢查試蟲的死亡率，以不能正常爬動者視為死亡。

1.3 數(shù)據(jù)處理

兩種藥劑對棉田三種蚜蟲毒力測定以及對三種瓢蟲毒力測定得到的數(shù)據(jù)均用DPS進行處理分析，計算毒力回歸方程和LC50。22%氟啶蟲胺腈對三種瓢蟲的安全性評價，兩種殺蟲劑的田間推薦使用濃度與瓢蟲致死中濃度 LC50的比值，即安全系數(shù)，用來評估藥劑對瓢蟲的安全程度[14]。計算公式如下：

安全系數(shù)=天敵的LC50/田間推薦使用濃度。

相對毒力指數(shù)=吡蟲啉LC50/氟啶蟲胺腈LC50。

2 結(jié)果與分析

2.1 氟啶蟲胺腈和吡蟲啉對棉田三種蚜蟲(3日齡若蚜和成蚜)的室內(nèi)毒力測定

研究表明，22%氟啶蟲胺腈懸浮劑、5%吡蟲啉乳油對棉蚜、棉黑蚜、棉長管蚜3日齡若蚜和成蚜的毒力大小趨勢相同，即三種蚜蟲兩個齡期均對22%氟啶蟲胺腈懸浮劑表現(xiàn)出較高的敏感性，22%氟啶蟲胺腈的LC50均小于5%吡蟲啉乳油；兩種藥劑對三種蚜蟲兩個蟲態(tài)的相對毒力，棉蚜3日齡若蚜和成蚜的相對毒力(5%吡蟲啉乳油/22%氟啶蟲胺腈懸浮劑)較大，棉蚜對5%吡蟲啉乳油表現(xiàn)出較強的耐藥性，依次是棉黑蚜、棉長管蚜。表1

表1 氟啶蟲胺腈和吡蟲啉對棉田三種蚜蟲(3日齡若蚜和成蚜)的室內(nèi)毒力測定

Table 1 Toxicity of sulfoxaflor and imidacloprid to three aphids (3-day-old larvae and adult)in cotton field

藥劑名稱Ame of drug蚜蟲種類Aphid species毒力回歸方程Virulence regression equation相關(guān)系數(shù)Coefficient of correlationLC50 (mg/L)95%置信區(qū)間95% confidence interval相對毒力指數(shù)Index of relative toxicity氟啶蟲胺腈 (y1) Sulfoxaflor 吡蟲啉乳油 (y2)Imidacloprid 棉蚜(3日齡若蚜)A. gossypii(3 days old)棉蚜(成蚜)A. gossypii(Adult aphid)棉黑蚜(3日齡若蚜)A. atrata(3 days old)棉黑蚜(成蚜)A. atrata(Adult aphid)棉長管蚜(3日齡若蚜)Ac. gossypii(3 days old)棉長管蚜(成蚜)Ac. gossypii(Adult aphid)y1=1.964 7 x+4.866 90.8441.170.78^1.56y2=1.019 5 x+3.152 90.85664.8356.85^72.81y1=2.022 6 x+5.905 00.8570.360.22^0.49y2=1.182 4 x+2.501 90.98821.6417.41^25.65y1=1.969 6 x+4.866 60.8501.170.67^1.68y2=0.650 1 x+4.067 60.94427.1822.43^31.94y1=1.726 5 x+5.736 20.9570.380.18^0.56y2=1.334 3 x+3.588 20.92411.438.80^14.09y1=1.062 5 x+5.178 60.9620.680.41^0.95y2=2.208 1 x+2.914 80.9178.806.12^11.49y1=1.817 6 x+5.820 30.8770.350.23^0.47y2=0.972 3 x+4.024 30.99410.087.06^13.1955.4160.1123.2330.0812.9428.80

表2 氟啶蟲胺腈和吡蟲啉對棉田三種瓢蟲(3齡幼蟲和成蟲)的室內(nèi)毒力測定

Table 2 Toxicity of sulfoxaflor and imidacloprid to three ladybugs (3rd instar larvae and adult)in cotton field

藥劑名稱Name of drug天敵種類Natural enemy species毒力回歸方程Virulence regression equation相關(guān)系數(shù)Coefficient of correlation LC50(mg/L)95%置信區(qū)間95% confidence interval相對毒力指數(shù)Index of relative toxicity氟啶蟲胺腈 (y1)Sulfoxaflor 吡蟲啉乳油 (y2)Imidacloprid 十一星瓢蟲(3齡)C. undecimpunctata(3 instar larvae )十一星瓢蟲(成蟲)C. undecimpunctata (Adult)異色瓢蟲(3齡)H. axyridis(3 instar larvae )異色瓢蟲(成蟲)H. axyridis (Adult)龜紋瓢蟲(3齡)P. japonica(3 instar larvae )龜紋瓢蟲(成蟲)P. japonica (Adult)y1=0.788 5 x+3.142 90.974226.59184.33^268.84y2=0.733 4x+3.410 40.943147.04115.63^178.48y1=0.543 3 x+3.719 90.961227.07197.82^256.32y2=0.522 3 x+3.823 10.934179.19147.32^209.17y1=1.344 5 x+1.776 70.978249.69198.92^301.08y2=0.512 3 x+3.923 30.928126.3994.99^158.89y1=0.489 5 x+3.763 10.925336.41284.69^388.12y2=0.828 2 x+3.132 50.949179.84145.56^214.10y1=1.236 x+2.853 90.98754.4945.08^63.89y2=0.489 8 x+4.1770.84947.8939.63^56.15y1=1.472 0 x+1.799 00.956149.49108.30^190.67y2=1.019 5 x+3.152 90.96164.8352.45^77.210.650.790.510.530.880.43

2.2 氟啶蟲胺腈和吡蟲啉對棉田三種瓢蟲(3齡幼蟲和成蟲)的室內(nèi)毒力測定

研究表明，相對毒力指數(shù)(5%吡蟲啉乳油LC50/22%氟啶蟲胺腈懸浮劑LC50)均小于1，也即是22%氟啶蟲胺腈懸浮劑對三種瓢蟲的毒力均小于5%吡蟲啉乳油，相對安全性高。三種瓢蟲的3齡幼蟲和成蟲表現(xiàn)出不同的藥劑敏感性，說明藥劑對3齡幼蟲的不利影響大于成蟲。表2

2.3 氟啶蟲胺腈和吡蟲啉對三種瓢蟲的安全性評價

研究表明，22%氟啶蟲胺腈懸浮劑對十一星瓢蟲、異色瓢蟲和龜紋瓢蟲三種瓢蟲成蟲的安全系數(shù)分別是5%吡蟲啉乳油的6.16、7.90和4.54倍；對3齡幼蟲的安全系數(shù)分別是5.07、7.48和9.23倍，22%氟啶蟲胺腈懸浮劑對三種瓢蟲的安全性高于5%吡蟲啉乳油。表3,表4

表3 氟啶蟲胺腈和吡蟲啉對三種瓢蟲3齡幼蟲的安全性評價

Table 3 Safety evaluation of sulfoxaflor and imidacloprid against 3-instar larvae of three ladybugs

殺蟲劑Insecticide天敵種類Natural enemy species田間推薦劑量Recommended dose in field(mg/L)安全系數(shù)Safety factor5%吡蟲啉乳油①5% imidacloprid EC22%氟啶蟲胺腈懸浮劑②22% sulfoxaflor SC十一星瓢蟲①C. undecimpunctata20^404.48^8.96異色瓢蟲①H. axyridis20^404.50^8.99龜紋瓢蟲①P. japonica20^401.62^3.24十一星瓢蟲②C. undecimpunctata5^1022.71^45.41異色瓢蟲②H. axyridis5^1033.64^67.28龜紋瓢蟲②P. japonica5^1014.95^29.90

注：①表示由5%吡蟲啉乳油處理，②表示由22%氟啶蟲胺腈懸浮劑處理

①treated with 5% imidacloprid EC and②treated with 22% sulfoxaflor SC

表4 氟啶蟲胺腈和吡蟲啉對三種瓢蟲成蟲的安全性評價

Table 4 Safety evaluation of sulfoxaflor and imidacloprid against three ladybug adults

殺蟲劑Insecticide天敵種類Natural enemy species田間推薦劑量Recommended dose in field(mg/L)安全系數(shù)Safety factor5%吡蟲啉乳油①5% imidacloprid EC22%氟啶蟲胺腈懸浮劑②22% sulfoxaflor SC十一星瓢蟲①C. undecimpunctata20^403.68^7.35異色瓢蟲①H. axyridis20^403.16^6.32龜紋瓢蟲①P. japonica20^401.20^2.39十一星瓢蟲②C. undecimpunctata5^1022.66^45.32異色瓢蟲②H. axyridis5^1024.97^49.94龜紋瓢蟲②P. japonica5^105.45^10.90

注：①表示由5%吡蟲啉乳油處理，②表示由22%氟啶蟲胺腈懸浮劑處理

①treated with 5% imidacloprid EC and②treated with 22% sulfoxaflor SC

3 討 論

棉田化學(xué)防治頻率及用藥量的增加使得棉蚜抗藥性不斷發(fā)展，防治越來越困難，抗性治理已經(jīng)成為當(dāng)今農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中迫在眉睫的棘手難題。研究表明，棉蚜幾乎對有機磷、擬除蟲菊酯、新煙堿類等多種生產(chǎn)中常用的化學(xué)殺蟲藥劑均已產(chǎn)生不同程度的抗性，甚至對一些藥劑品種產(chǎn)生了交互抗性[22-23]。安靜杰等[24](2018)研究表明，河北省棉蚜對氟啶蟲胺腈抗性也達到了高抗水平。但在試驗中22%氟啶蟲胺腈對采自新疆南部棉田的棉蚜具有較高的敏感性，這與趙鵬程等[11]的研究結(jié)果相同，新疆地區(qū)棉蚜對氟啶蟲胺腈還處于敏感階段。于曉慶等[25](2016)研究結(jié)果表明，小麥蚜蟲對氟啶蟲胺腈的敏感性高于吡蟲啉，試驗中22%氟啶蟲胺腈懸浮劑對棉蚜、棉黑蚜以及棉長管蚜的毒力明顯高于5%吡蟲啉乳油。而不同蚜蟲種類相比，22%氟啶蟲胺腈懸浮劑對棉蚜、棉黑蚜以及棉長管蚜的毒力效果相近，表明當(dāng)?shù)厝N蚜蟲對氟啶蟲胺腈有相對一致的敏感性，而5%吡蟲啉乳油對三種蚜蟲的敏感性有明顯差異，棉長管蚜對藥劑的敏感性相對較高，棉蚜對藥劑的敏感性最低，可能與棉蚜和棉長管蚜接觸藥劑的機率不同有關(guān)。

農(nóng)藥對害蟲天敵的影響是協(xié)調(diào)化學(xué)防治和生物防治的基礎(chǔ)[26]，殺蟲劑對農(nóng)田天敵的不利影響不僅表現(xiàn)為直接殺死作用，而且可致使殘存?zhèn)€體部分功能衰退或喪失，極大的弱化基于生物間相互制約的傳統(tǒng)生物防治作用。不同類型的農(nóng)藥對天敵昆蟲的安全性不同，試驗中22%氟啶蟲胺腈懸浮劑、5%吡蟲啉乳油兩種殺蟲劑對同種天敵的毒力不同，可能與不同農(nóng)藥化學(xué)結(jié)構(gòu)、作用機制和理化性質(zhì)不同有關(guān)[27]。不同類型藥劑比較，吡蟲啉對捕食性瓢蟲天敵瓢蟲表現(xiàn)出的毒力高于氟啶蟲胺腈，可見氟啶蟲胺腈對捕食性瓢蟲天敵的相對較為安全，與張亞林等[21]結(jié)果相一致，作為吡蟲啉的替代或輪換藥劑可用于棉花蚜蟲的綜合治理，對延緩棉蚜對新煙堿類殺蟲劑抗性的發(fā)展有重要價值。同種瓢蟲的3齡幼蟲和成蟲對藥劑的敏感性存在差異，可能由于瓢蟲成蟲鞘翅的有效阻隔，降低藥劑的穿透作用，從而表現(xiàn)出較低的藥劑敏感性。研究只在室內(nèi)測定了氟啶蟲胺腈對棉花蚜蟲和主要瓢蟲的毒力作用，應(yīng)進一步開展田間的相關(guān)試驗，為評價氟啶蟲胺腈對棉花蚜蟲的效果以及對棉田天敵的安全性提供依據(jù)。

4 結(jié) 論

棉蚜、棉黑蚜和棉長管蚜對兩種藥劑表現(xiàn)出不同的敏感性，三種蚜蟲3日齡若蚜和成蚜對氟啶蟲胺腈敏感性高，5%吡蟲啉乳油與22%氟啶蟲胺腈懸浮劑的相對毒力分別為55.41、60.11，棉蚜對5%吡蟲啉乳油表現(xiàn)出較強的耐藥性。22%氟啶蟲胺腈懸浮劑對十一星瓢蟲、異色瓢蟲和龜紋瓢蟲的毒力均小于5%吡蟲啉乳油，三種瓢蟲的安全系數(shù)是5%吡蟲啉乳油的≥4.5倍，對瓢蟲具有較高的安全性。