不同濃度環(huán)氧蟲(chóng)啶對(duì)多異瓢蟲(chóng)成蟲(chóng)存活及繁殖的影響

黃慶超，戴長(zhǎng)春，張建萍，陳 靜，陸宴輝

(1.石河子大學(xué)農(nóng)學(xué)院/新疆綠洲農(nóng)業(yè)病蟲(chóng)害治理與植保資源利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，新疆石河子 832003；2. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所/植物病蟲(chóng)害生物學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100193；3. 東北農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，哈爾濱 150030)

0 引 言

【研究意義】多異瓢蟲(chóng)(HippodamiavariegataGoeze)是新疆棉田一種優(yōu)勢(shì)捕食性天敵，對(duì)棉蚜AphisgossypiiGlover、棉黑蚜AphiscraccivoraKoch和棉長(zhǎng)管蚜AcyrthosiphomgossypiiMordviiko等棉花害蟲(chóng)具有明顯的種群控制作用[1-2]。評(píng)價(jià)化學(xué)殺蟲(chóng)劑對(duì)多異瓢蟲(chóng)的影響效應(yīng)，協(xié)同殺蟲(chóng)劑科學(xué)使用與有益天敵保護(hù)利用兩大措施，對(duì)于棉田害蟲(chóng)可持續(xù)治理具有重要意義?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】近年來(lái)，化學(xué)殺蟲(chóng)劑對(duì)天敵昆蟲(chóng)的亞致死效應(yīng)研究備受關(guān)注，在捕食性瓢蟲(chóng)上已開(kāi)展了研究。亞致死劑量的噻蟲(chóng)胺對(duì)七星瓢蟲(chóng)CoccinellaseptempunctataL.成蟲(chóng)的羽化及繁殖力有一定負(fù)面影響[3]，亞致死劑量的噻蟲(chóng)嗪也影響七星瓢蟲(chóng)成蟲(chóng)羽化、降低其產(chǎn)卵量以及卵孵化率[4]。亞致死劑量的吡蟲(chóng)啉、阿維菌素和高效氯氰菊酯可降低多異瓢蟲(chóng)產(chǎn)卵量，延長(zhǎng)幼蟲(chóng)發(fā)育歷期，降低F1代卵孵化率[5]。吡蟲(chóng)啉、阿維菌素、高效氯氰菊酯的亞致死劑量均對(duì)多異瓢蟲(chóng)具有一定拒食作用，而且吡蟲(chóng)啉與阿維菌素的亞致死劑量還會(huì)對(duì)多異瓢蟲(chóng)產(chǎn)生忌避作用[6-7]。亞致死劑量的吡蟲(chóng)啉可以降低多異瓢蟲(chóng)成蟲(chóng)的壽命、存活率、內(nèi)稟增長(zhǎng)率和凈生殖率，并降低其生物控害功能[8]。低劑量吡蚜酮對(duì)多異瓢蟲(chóng)和七星瓢蟲(chóng)4齡幼蟲(chóng)無(wú)負(fù)面影響，但亞致死劑量吡蟲(chóng)啉則延長(zhǎng)幼蟲(chóng)發(fā)育歷期[9]。多異瓢蟲(chóng)3齡幼蟲(chóng)經(jīng)亞致死濃度的抗蚜威處理后，種群內(nèi)稟增長(zhǎng)率、平均世代周期和周限增長(zhǎng)率顯著降低[10]?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】環(huán)氧蟲(chóng)啶是華東理工大學(xué)自主研發(fā)的一種新煙堿類殺蟲(chóng)劑[11]，在棉蚜等棉田害蟲(chóng)防控中具有巨大應(yīng)用潛力，但對(duì)棉田優(yōu)勢(shì)天敵多異瓢蟲(chóng)的影響作用尚未進(jìn)行評(píng)估。研究不同濃度環(huán)氧蟲(chóng)啶對(duì)多異瓢蟲(chóng)成蟲(chóng)存活及繁殖的影響?！緮M解決的關(guān)鍵問(wèn)題】系統(tǒng)評(píng)價(jià)不同濃度環(huán)氧蟲(chóng)啶對(duì)多異瓢蟲(chóng)成蟲(chóng)存活、繁殖等的影響，為指導(dǎo)棉田環(huán)氧蟲(chóng)啶的科學(xué)使用以及多異瓢蟲(chóng)的保護(hù)利用提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材 料

1.1.1 供試蟲(chóng)源

多異瓢蟲(chóng)于2019年6月采自中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所庫(kù)爾勒試驗(yàn)基地，在中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所廊坊科研中試基地內(nèi)用棉蚜進(jìn)行繼代飼養(yǎng)。養(yǎng)蟲(chóng)室環(huán)境條件為溫度(24±1)℃，相對(duì)濕度(50±10)%，光周期L∶D=16 h∶8 h。

1.1.2 供試藥劑及試劑

97%環(huán)氧蟲(chóng)啶原藥由中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所崔麗副研究員提供，吐溫80(Tween 80)由北京酷來(lái)搏科技有限公司生產(chǎn)，二甲基甲酰胺(DMF，分析純)由國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司生產(chǎn)。

1.2 方 法

1.2.1 環(huán)氧蟲(chóng)啶對(duì)多異瓢蟲(chóng)成蟲(chóng)毒力測(cè)定

用DMF溶解環(huán)氧蟲(chóng)啶原藥，配置成1%母液。使用時(shí)，用0.1%的吐溫80溶液稀釋母液，采用逐級(jí)稀釋法配置5個(gè)濃度梯度為100、50、10、5和1 mg/L，以清水作為空白對(duì)照。

將當(dāng)日羽化的多異瓢蟲(chóng)成蟲(chóng)進(jìn)行性別鑒定并分開(kāi)飼養(yǎng)，3 d后用于試驗(yàn)。將5‰的瓊脂倒入塑料杯(上口直徑7 cm，下底直徑5.8 cm，高3.7 cm)至1/2刻度，待瓊脂冷卻后備用。選取新鮮干凈的棉花葉片，剪成直徑約6 cm的圓片，將葉片上表面鋪在瓊脂上，用小毛筆將200～250頭棉蚜成蚜接到葉片下表面。再接入1頭饑餓4 h的多異瓢蟲(chóng)成蟲(chóng)，將塑料杯放入噴霧塔(由鶴壁佳多科工貿(mào)有限責(zé)任公司生產(chǎn))內(nèi)噴霧處理，噴霧壓力20 kPa，噴霧劑量10 mL。噴霧后，蓋上杯蓋防止瓢蟲(chóng)逃逸(杯蓋打孔，直徑5 cm，粘有100目紗網(wǎng))，放入人工氣候箱(溫度(26±1)℃，相對(duì)濕度(70±5)%，光周期16L∶8D；下同)。24 h后，調(diào)查多異瓢蟲(chóng)死亡情況，以用毛筆輕觸蟲(chóng)體不能正常行走視其死亡，對(duì)照死亡率小于10%視為有效測(cè)定。每濃度處理進(jìn)行3次重復(fù)，每重復(fù)測(cè)定20頭成蟲(chóng)，其中雌雄各10頭。

1.2.2 亞致死濃度環(huán)氧蟲(chóng)啶對(duì)多異瓢蟲(chóng)成蟲(chóng)影響評(píng)價(jià)

選取LC20和LC502個(gè)濃度處理多異瓢蟲(chóng)成蟲(chóng)，雌雄分別處理，處理方法同試驗(yàn)1.2.1。24 h后選取存活個(gè)體進(jìn)行配對(duì)，每皿1對(duì)，每天飼喂足量棉蚜(約400頭)。每24 h調(diào)查1次，記錄成蟲(chóng)存活情況、產(chǎn)卵數(shù)量，以每頭雌性成蟲(chóng)第1次產(chǎn)卵開(kāi)始連續(xù)調(diào)查30 d結(jié)束。在多異瓢蟲(chóng)產(chǎn)卵高峰期，取當(dāng)日產(chǎn)的卵量進(jìn)行卵孵化率測(cè)定，每頭雌性成蟲(chóng)測(cè)50粒卵。用蘸水的毛筆將當(dāng)日產(chǎn)的卵轉(zhuǎn)移到24孔板內(nèi)，每孔放1粒卵，將24孔板放入人工氣候箱，4 d后調(diào)查卵的孵化情況。

1.3 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)處理和分析采用SPSS 26.0和Excel 2016軟件進(jìn)行。對(duì)壽命、產(chǎn)卵前期、產(chǎn)卵量、卵孵化率，采用單因素方差分析(One-way ANOVA)并以Duncan法進(jìn)行多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 環(huán)氧蟲(chóng)啶對(duì)多異瓢蟲(chóng)的毒力效果

環(huán)氧蟲(chóng)啶對(duì)多異瓢蟲(chóng)成蟲(chóng)的毒力方程為y=1.14x+3.75(F=42.28；df=1,3；P=0.007)，LC20、LC50和LC90值分別為2.29、12.51和166.56 mg/L。圖1

圖1 環(huán)氧蟲(chóng)啶對(duì)多異瓢蟲(chóng)成蟲(chóng)毒力曲線Fig. 1 Toxicity curve of cycloxaprid to adult Hippodamia variegata

2.2 環(huán)氧蟲(chóng)啶對(duì)多異瓢蟲(chóng)的亞致死效應(yīng)

2.2.1 壽命及存活率影響

研究表明，對(duì)照組雌蟲(chóng)平均壽命為55.37 d，顯著長(zhǎng)于環(huán)氧蟲(chóng)啶LC20及LC50處理組的雌蟲(chóng)壽命42.96和42.89 d(F=46.37；df=2,162；P<0.01)；但2組殺蟲(chóng)劑處理組雌蟲(chóng)壽命無(wú)顯著差異。對(duì)照組雄蟲(chóng)平均壽命為47.47 d，顯著長(zhǎng)于LC20及LC50處理組雄蟲(chóng)壽命40.20和34.73 d，而且環(huán)氧蟲(chóng)啶LC20處理組雄蟲(chóng)壽命顯著長(zhǎng)于LC50處理組(F=23.87；df=2,162；P<0.01)。圖2

圖2 不同濃度環(huán)氧蟲(chóng)啶下多異瓢蟲(chóng)雌蟲(chóng)(A)和雄蟲(chóng)(B)壽命變化Fig. 2 Effects of different concentrations of cycloxaprid on the longevity of female (A) and male (B) Hippodamia variegata

與對(duì)照組相比，環(huán)氧蟲(chóng)啶LC20和LC50處理組雌性成蟲(chóng)存活率快速下降，但2個(gè)殺蟲(chóng)劑處理組之間差異不明顯；LC20處理組雄性成蟲(chóng)存活率下降快于對(duì)照組，而LC50處理組雄性成蟲(chóng)存活率又快于LC20處理組。圖3

圖3 不同濃度環(huán)氧蟲(chóng)啶下多異瓢蟲(chóng)雌成蟲(chóng)(A)和雄成蟲(chóng)(B)存活率曲線Fig. 3 Effects of different concentrations of cycloxaprid on the survival rate of female (A) and male (B) Hippodamia variegata

2.2.2 環(huán)氧蟲(chóng)啶對(duì)多異瓢蟲(chóng)繁殖力的影響

研究表明，對(duì)照組、環(huán)氧蟲(chóng)啶LC20和LC50處理組產(chǎn)卵前期平均值分別為6.22、6.82和7.92 d。其中兩兩之間均顯著差異(F=21.04；df=2，162；P<0.01)。各處理雌性成蟲(chóng)30 d累計(jì)產(chǎn)卵量比較表明，對(duì)照組與環(huán)氧蟲(chóng)啶LC20處理組的產(chǎn)卵量無(wú)顯著差異，但環(huán)氧蟲(chóng)啶LC50處理組產(chǎn)卵量差異下降(F=6.05；df=2，162；P<0.01)。

各處理卵孵化率比較顯示，對(duì)照組多異瓢蟲(chóng)卵孵化率均顯著高于2個(gè)殺蟲(chóng)劑處理組，而環(huán)氧蟲(chóng)啶LC20和LC50處理組間差異不顯著(F=6.00；df=2，62；P>0.05)。表1

表1 不同濃度環(huán)氧蟲(chóng)啶下多異瓢蟲(chóng)繁殖力變化Table 1 Effects of different concentrations of cycloxaprid on the fecundity of Hippodamia variegata

3 討 論

天敵昆蟲(chóng)對(duì)農(nóng)作物害蟲(chóng)種群增長(zhǎng)常具有明顯的抑制作用，農(nóng)田自然天敵的保護(hù)利用是害蟲(chóng)防治的一項(xiàng)重要措施。在使用化學(xué)殺蟲(chóng)劑防治靶標(biāo)害蟲(chóng)的同時(shí)，會(huì)不同程度地影響天敵的個(gè)體存活、種群增長(zhǎng)及其生物控害，因此，評(píng)價(jià)殺蟲(chóng)劑對(duì)天敵昆蟲(chóng)的安全性成為了害蟲(chóng)綜合防治中的一項(xiàng)重要工作。Yuan等[12]使用浸葉法評(píng)價(jià)了環(huán)氧蟲(chóng)啶對(duì)棉蚜的毒力效果，結(jié)果顯示LC50為7.73 mg/L。試驗(yàn)通過(guò)噴霧法測(cè)定環(huán)氧蟲(chóng)啶對(duì)多異瓢蟲(chóng)成蟲(chóng)的LC50為12.51 mg/L。雖然生物測(cè)定的方法存在一定差異，但數(shù)據(jù)對(duì)比初步表明環(huán)氧蟲(chóng)啶對(duì)多異瓢蟲(chóng)具有一定毒殺作用，與常規(guī)廣譜性殺蟲(chóng)劑相比環(huán)氧蟲(chóng)啶的安全性較高。

有研究表明，煙堿類殺蟲(chóng)劑對(duì)瓢蟲(chóng)常存在明顯的亞致死作用。王佳佳等[14]報(bào)道吡蟲(chóng)啉亞致死濃度會(huì)顯著延長(zhǎng)異色瓢蟲(chóng)HarmoniaaxyridisPallas幼蟲(chóng)發(fā)育歷期并降低其最大捕食量，同時(shí)也使蛹重顯著降低。邱良妙[15]報(bào)道，吡蟲(chóng)啉亞致死劑量處理對(duì)龜紋瓢蟲(chóng)PropylaeajaponicaThumb捕食作用存在明顯不良影響。亞致死劑量吡蟲(chóng)啉對(duì)龜紋瓢蟲(chóng)捕食功能表現(xiàn)出抑制作用[16]，同時(shí)對(duì)異色瓢蟲(chóng)捕食作用產(chǎn)生不良影響[17]。王小藝等[18]研究顯示，亞致死劑量吡蟲(chóng)啉處理異色瓢蟲(chóng)后產(chǎn)卵量和卵孵化率均顯著低于對(duì)照。胡聰?shù)萚19]研究發(fā)現(xiàn)低劑量吡蟲(chóng)啉使多異瓢蟲(chóng)產(chǎn)卵量顯著降低。研究同樣發(fā)現(xiàn)，環(huán)氧蟲(chóng)啶低濃度LC20及中濃度LC50處理顯著縮短了多異瓢蟲(chóng)雌雄成蟲(chóng)的壽命，顯著延長(zhǎng)了多異瓢蟲(chóng)的產(chǎn)卵前期，并降低卵孵化率，同時(shí)LC50處理還能降低雌性成蟲(chóng)產(chǎn)卵量。

殺蟲(chóng)劑的使用對(duì)同種天敵的不同蟲(chóng)態(tài)與蟲(chóng)齡、及其不同習(xí)性與行為往往有多樣化影響[20]。孫曉玲等[21]發(fā)現(xiàn)亞致死劑量的吡蟲(chóng)啉、阿維菌素和高效氯氰菊酯不僅對(duì)當(dāng)代而且對(duì)下一代多異瓢蟲(chóng)的生長(zhǎng)均有抑制作用，藥劑處理后還會(huì)顯著降低其繁殖力。殺蟲(chóng)劑不但會(huì)直接影響天敵當(dāng)代種群發(fā)生，而且還可能會(huì)對(duì)下一代種群增長(zhǎng)造成間接影響[20]。有待進(jìn)一步全面評(píng)價(jià)環(huán)氧蟲(chóng)啶對(duì)多異瓢蟲(chóng)個(gè)體存活、種群發(fā)生、生物控害的影響作用，更好指導(dǎo)環(huán)氧蟲(chóng)啶的科學(xué)使用并促進(jìn)田間多異瓢蟲(chóng)種群的保護(hù)利用。

4 結(jié) 論

環(huán)氧蟲(chóng)啶對(duì)多異瓢蟲(chóng)成蟲(chóng)的LC20、LC50及LC90分別為2.29、12.51與166.56 mg/L，表現(xiàn)一定的毒殺作用。環(huán)氧蟲(chóng)啶LC20及LC50濃度對(duì)多異瓢蟲(chóng)成蟲(chóng)存活及繁殖、以及卵孵化率具有一定負(fù)面效應(yīng)。