蚜蟲報警信息素12.5% PMDD-Q-05 微乳劑對蘋果黃蚜的作用效果研究*

劉中芳，孫曉婷，楊新玲，楊 靜，張鵬九，樊建斌，高 越，史高川，范仁俊

（1 山西農(nóng)業(yè)大學植物保護學院，農(nóng)業(yè)有害生物綜合治理山西省重點實驗室，太原030031）（2 中國農(nóng)業(yè)大學應用化學系）（3 山西農(nóng)業(yè)大學棉花研究所）

蘋果黃蚜（Aphis citricolavan der Goot）屬于半翅目蚜科，又名繡線菊蚜、蘋蚜等，主要以成蚜、若蚜群集于果樹的新梢和幼葉背面刺吸汁液為害，是我國北方果園重要害蟲[1-2]。蘋果黃蚜無寄主轉(zhuǎn)移習性，屬于留守型蚜蟲[3]，其發(fā)生數(shù)量受氣候影響顯著，早春氣溫回升早或較快、新梢生長旺盛或少雨干旱等條件均有利于該蟲發(fā)生[4-5]，一般于每年5—6 月危害較重，常布滿于枝條頂端，形成“蚜棒”，新梢生長受阻，葉片早期脫落，進而引發(fā)樹勢衰弱等問題[6-7]。

目前我國對蘋果黃蚜的防治仍主要依靠化學防治?；瘜W農(nóng)藥的長期使用，加之濫用，導致蘋果黃蚜抗藥性較強、天敵大量死亡和農(nóng)藥殘留等問題，并最終影響果品產(chǎn)量和質(zhì)量[8-10]。同時，由于昆蟲天敵產(chǎn)品及其配套技術(shù)短缺、商品化難、防治成本高等問題，蘋果黃蚜生物防治效果并不理想[11]。因此，研發(fā)新型、安全、高效的蘋果黃蚜防治產(chǎn)品及其應用技術(shù)迫在眉睫[12]。

蚜蟲報警信息素（Aphid Alarm Pheromone）是蚜蟲類昆蟲在感受到外界威脅時從腹管中分泌出的一種微量氣味物質(zhì)，能被周圍蚜群迅速感知，從而引起蚜蟲從寄主植株上脫落或逃逸，進而停止侵害作物[13-16]。其主要成分為[反]-β-法尼烯［（E）-β-farnesene］，簡稱EβF。大量研究表明，蚜蟲報警信息素達到一定劑量后對豌豆蚜［Acyrthosiphon pisum（Harris）］[17]、核桃黑斑蚜［Chromaphis juglandicola（Kaltenbach）］[18]等蚜蟲起到毒殺作用。同時，蚜蟲報警信息素還能夠顯著降低桃蚜［Myzus persicae（Sulzer）］種群中有翅蚜數(shù)量[19]，并在化學防治桃蚜中起到增效作用[12]。此外，將EβF 合成基因轉(zhuǎn)入到煙草中，其釋放的EβF 能強烈地吸引草蛉（Chrysopa perla）等蚜蟲天敵[20]。因此，有效利用蚜蟲報警信息素已成為該類害蟲綜合治理的重要策略[21]，這對于增強化學農(nóng)藥防治效果、減少農(nóng)藥使用量、延緩蚜蟲抗藥性發(fā)展、保護生態(tài)環(huán)境等都具有重要現(xiàn)實意義[18]。本研究采用了中國農(nóng)業(yè)大學研制的蚜蟲報警信息素12.5% PMDD-Q-05 微乳劑，在室內(nèi)測定了該藥劑對蘋果黃蚜的驅(qū)避作用和毒力活性，同時在蘋果園中測試了該藥劑對蘋果黃蚜的田間驅(qū)避和防治效果，以期為蘋果黃蚜的防治提供新技術(shù)，也為蚜蟲報警信息素的合理應用提供科學依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 材料

2019 年4月在山西省農(nóng)業(yè)科學院東陽試驗示范基地‘富士’蘋果園采集蘋果黃蚜，放養(yǎng)于溫室內(nèi)罩紗網(wǎng)的盆栽3 年生‘富士’蘋果樹上，5 月進行試驗。

12.5% PMDD-Q-05 微乳劑，中國農(nóng)業(yè)大學提供；10%吡蟲啉可濕性粉劑，江蘇三泉農(nóng)化有限責任公司生產(chǎn)?！癥”型管嗅覺儀，型號為PSM3-200，南京普森儀器設備有限公司生產(chǎn)；大氣采樣儀，型號為QC-1 型，北京市勞動保護科學研究所生產(chǎn)。人工培養(yǎng)箱，型號為RXZ-380C，寧波東南儀器有限公司生產(chǎn)。背負式Jacto HD400 型噴霧器，新加坡利農(nóng)公司生產(chǎn)。其他包括容量瓶、燒杯、移液管、培養(yǎng)皿、標簽、掛牌等。

1.2 試驗方法

1.2.1蘋果黃蚜對不同劑量12.5% PMDD-Q-05微乳劑的嗅覺行為反應

先將12.5% PMDD-Q-05 微乳劑分別配制成500（V/V）、1 000、2 000、4 000 倍的待測藥液，然后采用“Y”型嗅覺儀測定蘋果黃蚜對待測藥液的嗅覺行為反應。其中，“Y”型嗅覺儀由3 根臂長10 cm、內(nèi)徑2 cm 的無色透明“Y”型玻璃管、流量計、味源瓶、大氣采樣儀構(gòu)成，均由硅膠管連接?！癥”型玻璃管兩臂夾角60°，味源瓶的容積為100 mL，空氣則由大氣采集儀依次經(jīng)活性炭、味源瓶和流量計泵入兩臂。測定時，先用移液槍吸取10 μL 待測藥液滴加在面積為2 cm2的濾紙片上，放入“Y”型嗅覺儀一側(cè)的味源瓶內(nèi)作為處理，對照則在另一味源瓶內(nèi)放入滴有等量清水的濾紙片；然后，調(diào)節(jié)“Y”型嗅覺儀兩側(cè)的大氣采樣儀將處理臂和對照臂內(nèi)空氣流速都控制在100 mL/min 左右。最后，將體型大小一致、體色相近、行動活潑的蘋果黃蚜無翅成蚜單頭放置于“Y”型管基臂部入口1/2 部位處并開始計時。當蘋果黃蚜越過處理臂或?qū)φ毡?/2 處并持續(xù)停留5 min 以上，記為做出選擇反應；當放入蘋果黃蚜20 min 內(nèi)仍未達到處理臂或?qū)φ毡?/2 處，則記為無反應。每次測試1 頭，每測試10 頭交換1 次兩臂，并用無水乙醇擦拭“Y”型玻璃管。每組處理共測試40 頭，測試完成后同樣用無水乙醇和蒸餾水清洗“Y”型管，并更換新的味源瓶及濾紙。重復測定3 次，累計測試120 頭。試驗期間室內(nèi)溫度為（25±1）℃，相對濕度為60%±5%，“Y”型管置于暗箱內(nèi)，暗箱頂部平行放置2 支日光燈。按公式計算選擇率。

選擇率（%）=（處理氣味臂內(nèi)的總蟲數(shù)或?qū)φ毡鄣目傁x數(shù)/測試總蟲數(shù)）×100

1.2.2不同劑量12.5% PMDD-Q-05 微乳劑對蘋果黃蚜的室內(nèi)毒力

參照聯(lián)合國糧農(nóng)組織推薦的浸漬法進行毒力測定。將12.5% PMDD-Q-05 微乳劑分別配制成500（V/V）、1 000、2 000、4 000 倍液。在蘋果枝條上選取大小、顏色等基本一致且?guī)в刑O果黃蚜的葉片，選擇保留體型一致、行動活潑的無翅成蚜20頭，多余蚜蟲則用毛筆清除。測定時，將帶有20頭無翅成蚜的葉片分別在上述4 個濃度藥液中浸漬20 s，取出后用吸水紙吸除多余藥液，并用含水脫脂棉包裹葉柄，放入培養(yǎng)皿內(nèi)并置于溫度為（25±1）℃、相對濕度為60%±5%、光周期為L∶D＝12 h∶12 h 的人工培養(yǎng)箱中，48 h 后檢查蘋果黃蚜死亡數(shù)，以用毛筆觸動蚜蟲身體無自主性反應為死亡標準。每處理重復測定3 次，清水對照。按以下公式計算死亡率和校正死亡率。

死亡率（%）=（死蟲數(shù)/總蟲數(shù)）×100

校正死亡率（%）=［（處理組死亡率－對照組死亡率）/（100－對照組死亡率）］×100

To verify the performance of the EM-aided dual-frequency ambiguity estimation method proposed above,a simulation experiment was designed consisting of two experimental scenarios.

1.2.3不同劑量12.5% PMDD-Q-05 微乳劑對蘋果黃蚜的驅(qū)避作用

5 月中下旬，在網(wǎng)室內(nèi)選擇長勢大小一致、無蘋果黃蚜侵染為害的盆栽蘋果樹，分別噴施12.5%PMDD-Q-05 微乳劑 1 000、2 000 倍液，至整株蘋果樹均勻濕潤，設等量清水作為對照，各處理均噴施10 株。處理完畢后將盆栽蘋果樹隨機均勻擺放在田間果園中自然感蟲，每盆間隔距離在10 m 以上。分別于藥后1、5、10、15、20 d，各處理隨機選擇3 株蘋果樹調(diào)查記錄蘋果黃蚜總數(shù)量，并按公式計算田間驅(qū)避效果。

相對驅(qū)避效果（%）=［（對照盆栽枝梢蟲數(shù)-處理盆栽枝梢蟲數(shù)）/對照盆栽枝梢蟲數(shù)］×100

1.2.4不同劑量12.5% PMDD-Q-05 微乳劑對蘋果黃蚜的田間防治效果

試驗在山西省農(nóng)業(yè)科學院東陽試驗示范基地蘋果園進行。品種為‘富士’，樹齡10 年，行株距為4 m×3 m，肥力條件中等，土質(zhì)壤土。試驗設置5 個處理：12.5% PMDD-Q-05 微乳劑1 000、2 000倍液，10%吡蟲啉可濕性粉劑2 000 倍液，10%imidacloprid 4 000 倍液，清水對照。每個處理設置3個小區(qū)，每個小區(qū)3～5 株樹，共計15 個小區(qū)，隨機排列。各小區(qū)間隔2～3 株蘋果樹作為隔離帶。每株施藥量為3 L。試驗前，每小區(qū)隨機選取1 株樹，在東、西、南、北4 個方向上各選1 個新梢，調(diào)查記錄蘋果黃蚜蟲口基數(shù)，并在調(diào)查點掛牌做好標記。每株調(diào)查總數(shù)不少于500 頭。施藥后1、3、7、10、15 d，調(diào)查統(tǒng)計各小區(qū)定點葉片上的殘留活蚜數(shù)，并按公式計算蟲口減退率和防治效果。

蟲口減退率（%）=［（施藥前活蟲數(shù)－施藥后活蟲數(shù)）/施藥前活蟲數(shù)］×100

相對防治效果（%）=［（處理蟲口減退率－對照蟲口減退率）/（100－對照蟲口減退率）］×100

1.3 數(shù)據(jù)分析

各處理蘋果黃蚜嗅覺行為反應的差異顯著性采用卡方檢驗（Chi-Squared Test），驅(qū)避效果采用t測驗檢查差異顯著性，毒力測定與防治效果經(jīng)單因素方差分析（one-way ANOVA）統(tǒng)計差異顯著后，采用Tukey 進行多重比較。統(tǒng)計分析軟件為SAS。

2 結(jié)果與分析

2.1 蘋果黃蚜對不同劑量12.5% PMDD-Q-05 微乳劑的室內(nèi)嗅覺行為反應

從圖1 可以看出，蘋果黃蚜對12.5% PMDD-Q-05 微乳劑500、1 000、2 000 倍液均表現(xiàn)出明顯的驅(qū)避反應，選擇率分別為36.67%、19.17%和30.00%，均顯著低于相應對照，相應對照的選擇率分別為63.33%、80.83%和70.00%；12.5% PMDD-Q-05 微乳劑4 000 倍液對蘋果黃蚜沒有產(chǎn)生顯著的行為反應，與對照的選擇率無顯著性差異。

2.2 不同劑量12.5% PMDD-Q-05 微乳劑對蘋果黃蚜無翅成蚜的室內(nèi)毒力測定

從圖2 可以看出，12.5% PMDD-Q-05 微乳劑500、1 000、2 000、4 000 倍液對蘋果黃蚜均具有一定的毒力，校正死亡率分別為47.46%、69.26%、87.79%和54.29%。12.5% PMDD-Q-05 微乳劑2 000倍液對蘋果黃蚜毒力最高，顯著高于其他濃度藥液。

圖1 蘋果黃蚜對不同劑量12.5% PMDD-Q-05 微乳劑的選擇反應

圖2 不同劑量12.5% PMDD-Q-05 微乳劑對蘋果黃蚜無翅成蚜的毒力效果

2.3 不同劑量12.5% PMDD-Q-05 微乳劑對蘋果黃蚜的驅(qū)避效果

圖3 不同劑量12.5% PMDD-Q-05 微乳劑對蘋果黃蚜的驅(qū)避效果

從圖3 可以看出，藥后1 d，12.5% PMDD-Q-05微乳劑1 000、2 000 倍液對蘋果黃蚜的驅(qū)避效果均較好，達到100%；藥后5 d，12.5% PMDD-Q-05 微乳劑1 000、2 000 倍液對蘋果黃蚜的驅(qū)避效果均開始下降，分別為96.81%和84.72%，1 000 倍液的驅(qū)避效果顯著高于2 000 倍液；藥后20 d，12.5%PMDD-Q-05 微乳劑1 000、2 000 倍液對蘋果黃蚜的驅(qū)避效果分別降至14.52%和6.16%，二者差異仍顯著。

2.4 不同劑量12.5% PMDD-Q-05 微乳劑對蘋果黃蚜的防治效果

從表1 可以看出，藥后1 d 和3 d，10%吡蟲啉可濕性粉劑2 000、4 000倍液的防效顯著好于12.5%PMDD-Q-05 微乳劑1 000、2 000 倍液；12.5%PMDD-Q-05 微乳劑2 000 倍液的防效顯著好于1 000 倍液，10%吡蟲啉可濕性粉劑2 000 倍液和4 000 倍液的防效無顯著差異。

藥后7 d，10%吡蟲啉可濕性粉劑2 000 倍液和4 000 倍液的防效顯著好于12.5% PMDD-Q-05 微乳劑1 000 倍液，與12.5% PMDD-Q-05 微乳劑2 000倍液差異不顯著。

藥后10 d，4 個處理對蘋果黃蚜的防效均無顯著性差異。其中，12.5% PMDD-Q-05 微乳劑1 000、2 000 倍液對蘋果黃蚜的防效均持續(xù)上升，藥后10 d，分別升至95.22%和97.68%，而10%吡蟲啉可濕性粉劑2 000、4 000 倍液對蘋果黃蚜的防效均有不同程度的下降，至藥后10 d，分別降至98.34%和94.97%（表1）。

藥后15 d，12.5% PMDD-Q-05 微乳劑2 000 倍液對蘋果黃蚜的防效顯著高于10%吡蟲啉可濕性粉劑2 000、4 000 倍液。12.5% PMDD-Q-05 微乳劑1 000 倍液對蘋果黃蚜的防效顯著高于10%吡蟲啉可濕性粉劑4 000 倍液（表1）。

3 討論與結(jié)論

蘋果黃蚜是危害果樹的重要害蟲，具有繁殖快、數(shù)量大、發(fā)生期長的特點，以卵在蘋果樹枝條裂縫、芽苞附近越冬，次年蘋果樹發(fā)芽后，越冬的卵群集在葉上為害[22-23]。與傳統(tǒng)殺蚜劑相比，蚜蟲報警信息素的優(yōu)勢在于無毒、低量高效且專一性強，對環(huán)境生態(tài)安全[21]，但目前普遍集中于對蚜蟲報警信息素原理及穩(wěn)定性的探討[24-25]，對于其在田間的具體藥效報道較少[12]。實際應用中還有很多問題有待解決，比如不同種類蚜蟲對蚜蟲報警信息素的反應和敏感度是否不同，不同劑量下對蚜蟲驅(qū)避效果的差異性等[26]。

本文通過研究蘋果黃蚜對不同劑量的12.5%PMDD-Q-05 微乳劑的嗅覺行為反應，明確了12.5%PMDD-Q-05 微乳劑對蘋果黃蚜的驅(qū)避活性及其作用濃度。研究結(jié)果顯示，蘋果黃蚜對 12.5%PMDD-Q-05 微乳劑500、1 000、2 000 倍液均表現(xiàn)出明顯的排斥作用，且處理組與對照組間差異顯著。而12.5% PMDD-Q-05 微乳劑4 000 倍液對蘋果黃蚜沒有產(chǎn)生明顯的驅(qū)避作用，這可能是由于低濃度條件下較少的釋放量不足以刺激蘋果黃蚜EβF嗅覺受體的活性。這與江珊珊等[26]研究麥長管蚜［Sitobion avenae（Fabricius）］對EβF 礦物油溶液的嗅覺行為反應的結(jié)果相似。相反，張鐘寧等[27]在研究桃蚜對EβF 觸角電位反應（EAG）時，則發(fā)現(xiàn)成蚜對低濃度的EβF 的反應強于高濃度的。而本文中不同劑量12.5% PMDD-Q-05 微乳劑下蘋果黃蚜的嗅覺行為反應還需進一步研究。

另有研究報道，蚜蟲報警信息素對蚜蟲能起到毒殺作用[17-18]。本研究結(jié)果表明，12.5% PMDD-Q-05微乳劑對蘋果黃蚜具有一定的毒力活性，其中12.5% PMDD-Q-05 微乳劑2 000 倍液對蘋果黃蚜毒力最高，顯著高于其他濃度藥液。而 12.5%PMDD-Q-05 微乳劑500、4 000 倍液對蘋果黃蚜毒力活性較低，且2 個處理間差異不顯著。此外，蚜蟲報警信息素在調(diào)控寄主植物—蚜蟲—天敵多級營養(yǎng)層互作關(guān)系中起重要作用，不僅能驅(qū)避和毒殺蚜蟲，還能引誘多種天敵，如七星瓢蟲［Coccinella septempunctata（Linnaeus）］和異色瓢蟲［Harmonia axyridis（Pallas）］等瓢甲類、草蛉和寄生蜂（Parasitoid wasp）等[28]。因此，12.5% PMDD-Q-05微乳劑對天敵的生物學影響也需要進一步研究。

本研究結(jié)果表明，12.5% PMDD-Q-05 微乳劑對蘋果黃蚜具有良好的驅(qū)避作用，這與李時榮等[29]研究蚜蟲報警信息素對麥長管蚜有顯著驅(qū)避作用的結(jié)果一致。隨著時間的推移，田間驅(qū)避效果有所下降，這可能是由于雨水沖刷或自然揮發(fā)影響了驅(qū)避效果，這與樟子松球果象甲［Pissodes ualidirostris（Gyll）］的林間驅(qū)避效果相似[30]。針對EβF 在田間條件下不穩(wěn)定，易氧化分解的缺陷，已有許多研究者對EβF 分子進行結(jié)構(gòu)改造和修飾，以期獲得效果與穩(wěn)定性兼得的報警信息素化合物[24,31]。另外，也可以從劑型和緩釋材料上改進產(chǎn)品，以獲得更長的持效期。此外，不同溫濕度條件下PMDD-Q-05微乳劑對蘋果黃蚜的作用效果還需要進一步研究，以提高其作用效果。

已有研究表明，蚜蟲報警信息素與殺蚜劑混用能夠減少蚜蟲聚集、增加蚜蟲活動量和與藥劑的接觸時間，并進一步對發(fā)揮殺蟲劑的藥效、提高防治效果起到協(xié)同增效作用[12]。本研究結(jié)果顯示，蚜蟲報警信息素12.5% PMDD-Q-05 微乳劑和化學農(nóng)藥10%吡蟲啉可濕性粉劑在施藥后不同時間對蘋果黃蚜的防治效果不同。其中，藥后1 d，10%吡蟲啉可濕性粉劑2 000、4 000 倍液對蘋果黃蚜的防效顯著高于12.5% PMDD-Q-05 微乳劑1 000、2 000 倍液，表明10%吡蟲啉可濕性粉劑具有較好的速效性；藥后7、10 d，10%吡蟲啉可濕性粉劑各處理防效均有不同程度的下降，而12.5% PMDD-Q-05 微乳劑各處理防效則繼續(xù)上升；至藥后 15 d，12.5%PMDD-Q-05 微乳劑對蘋果黃蚜的防治效果顯著高于10%吡蟲啉可濕性粉劑，表明12.5% PMDD-Q-05微乳劑對蘋果黃蚜的防治持效時間長于10%吡蟲啉可濕性粉劑。因此，在蘋果黃蚜防治中，協(xié)調(diào)使用12.5% PMDD-Q-05 微乳劑和化學農(nóng)藥，理論上能夠取得更好的防治效果。但在使用時間、使用劑量以及與其他化學農(nóng)藥的協(xié)同作用等方面還需進一步深入研究。