阿維菌素和阿維·吡蟲啉對馬鈴薯桃蚜的亞致死效應

張艷蕾，宋維虎，林春燕，劉長仲

（甘肅農業(yè)大學植物保護學院/甘肅省農作物病蟲害生物工程防治實驗室，蘭州 730070）

0 引言

桃蚜Myzus persicae(Sulzer)是一種屬于半翅目(Hemiptera)蚜科(Aphididae)瘤蚜屬的昆蟲[1-2]。桃蚜同時也被稱為桃赤蚜、煙蚜、膩蟲等[3]。桃蚜種類多、分布范圍廣[3]、食性雜[2]（有研究結果表明桃蚜可為害50多個科近400 多種植物）。桃蚜對馬鈴薯的為害同其他植物一樣，會依靠刺吸式口器直接吸取被害植物幼嫩組織的汁液[4]，從而影響寄主植物的正常生長，嚴重時可導致植株枯死甚至絕收[5]，在取食過程中還會傳播多種馬鈴薯病毒[6-8]。由于化學防治歷史久遠、且施藥頻繁、劑量不合理、多次使用同一藥劑，使得桃蚜對現(xiàn)有藥劑產(chǎn)生抗藥性的進程加快[9-11]。

阿維菌素是一種生物類藥劑[12]，吡蟲啉則是一種屬于硝基亞甲基類的內滲型藥劑[13-15]，目前不同藥劑復配使用是延緩昆蟲抗藥性和提高藥效的主要渠道，因此本研究選用阿維菌素和阿維·吡蟲啉作為供試藥劑，篩選相對高效的防治馬鈴薯桃蚜的藥劑。有很多研究結果表明，亞致死劑量會對昆蟲多種生理生化反應產(chǎn)生影響，而且這種慢性影響還會在世代繁殖的過程中持續(xù)變化[16]。曾春祥等[9]的研究結果表明，親代成蚜經(jīng)吡蟲啉的亞致死劑量處理后，親代成蚜的繁殖力會下降，壽命會縮短，同時也會使F1代的內稟增長率、周限增長率、凈增殖率以及種群趨勢指數(shù)減小，但種群加倍時間和平均世代周期均較對照組延長。關于用阿維·吡蟲啉防治柑橘蚜蟲的試驗結果指出，在田間施用3.15%阿維菌素·吡蟲啉的2000～4000倍液可有效防治柑橘蚜蟲[17]。劉愛芝等[18]用播種溝施藥和藥劑拌種的方法，研究了吡蟲啉和吡蟲啉·辛硫磷對油菜蚜蟲的防治效果，實驗結果表明藥劑拌種可以有效防治油菜苗期蚜蟲，但對油菜后期的蚜蟲防治效果不理想；在播種溝施吡蟲啉·辛硫磷可有效保護油菜在整個生長期都免于蚜蟲的為害。常靜等[18-19]的研究結果表明，當吡蟲啉與氰戊菊酯復配時，對馬鈴薯桃蚜的防治效果更好，當吡蟲啉與氰戊菊酯以2:3比例復配后防治效果會被削弱。本試驗以馬鈴薯桃蚜作為供試蟲源，以馬鈴薯作為寄主植物，以阿維菌素和阿維·吡蟲啉的LC10、LC25、LC403 種濃度作為供試藥劑，通過在室內組建種群生命表來研究亞致死劑量對馬鈴薯桃蚜的影響，旨在評價兩種殺蟲劑的亞致死劑量對馬鈴薯桃蚜在種群水平上的全面影響，為馬鈴薯桃蚜的綜合防治提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

1.1.1 供試寄主植物及栽種 實驗寄主植物選用由甘肅省農業(yè)科學院提供的‘隴薯3 號’，并在室內用營養(yǎng)土栽植于直徑25 cm、高度35 cm的圓形花盆中。

1.1.2 供試蟲源2018年9月采自甘肅農業(yè)大學馬鈴薯實驗地內，在溫度(25±1)℃、濕度(60%±10%)RH、光照(L:D=16:8)的培養(yǎng)箱中以室內栽種的馬鈴薯作為寄主植物保證實驗種群。供試蟲源在飼養(yǎng)期間不接觸任何農藥。

1.1.3 供試藥劑 在前期毒理試驗的基礎上[20]，選擇以下兩種藥劑：3.2%阿維菌素(Avermectin)EC，青島東生藥業(yè)有限公司；3.15阿維·吡蟲啉（阿維菌素0.15%+吡蟲啉3.0%）(Avermectin·Imidacloprid)EC，華北制藥集團愛諾有限公司。

1.1.4 供試儀器 光照培養(yǎng)箱培養(yǎng)箱(SPX-250-GB)、移液槍、濾紙(9 cm)、培養(yǎng)皿(9 cm)、脫脂棉、燒杯、量筒、鑷子、勾線毛筆。

1.2 試驗方法

1.2.1 殺蟲劑的選擇及亞致死劑量的確定 根據(jù)前期試驗（9 種殺蟲劑對馬鈴薯桃蚜的毒理測定）的結果，選擇3.2%阿維菌素EC 和3.15%阿維·吡蟲啉EC 作為供試藥劑。分別用2 種藥劑的LC10、LC25、LC40作為試驗中的亞致死濃度進行后續(xù)試驗，濃度見表1。

表1 實驗藥劑濃度

1.2.2 生物指標測定F0代處理，采用葉片浸漬法。用蒸餾水將健康的馬鈴薯葉片洗凈后晾干，然后將葉片置于相應的藥液和蒸餾水（作為對照組）中浸泡10 s后取出，葉柄用濕潤的脫脂棉包裹好后，葉片背面朝上放在相應的培養(yǎng)皿中晾干。分別挑選生理狀態(tài)一致的初羽化無翅成蚜各30頭接入對應的培養(yǎng)皿中，每個處理重復3 次，后將皿置于培養(yǎng)箱（溫度：25±1℃；濕度：60%±10%RH；光照：L:D=16:8）中，24 h 之后觀察并記錄蚜蟲的死亡數(shù)。用毛筆輕觸蟲體，蟲體沒有反應或只動一條足便可視為蟲子已經(jīng)死亡。將處理后存活的F0代成蚜轉移到新鮮的馬鈴薯葉片上，每皿1頭，置于上述培養(yǎng)箱中，每天觀察兩次并記錄產(chǎn)蚜量，直到成蚜死亡，期間每2天更換1次葉片。

F1代處理，選用對應處理的F0代成蚜同一天所產(chǎn)的若蚜（F1代）每皿一頭，每個處理60 頭，以蒸餾水處理的成蚜所產(chǎn)的若蚜作為對照，所有蟲子置于同樣處理的培養(yǎng)皿中，并在培養(yǎng)箱中繼續(xù)用馬鈴薯離體葉片飼養(yǎng)，每天早晚各觀察1 次（8:00 和20:00），并記錄若蚜的蛻皮次數(shù)、幼蟲期、產(chǎn)蚜量、蚜蟲壽命直至全部死亡。

1.2.3 評價方法 根據(jù)實驗記錄可得到成蚜F0代的壽命和繁殖力，以及F1代各發(fā)育歷期、壽命、繁殖力等，計算F1代種群動態(tài)參數(shù)。凈增殖率(R0)、平均世代周期(T)、內稟增長率(rm)、周限增長率(λ)、種群加倍時間(Dt)的計算見公式(1)～(5)。

式中，x為時間間隔(d)；lx表示x期時種群的存活率；mx表示在x期間平均每雌產(chǎn)蚜量。

1.2.4 數(shù)據(jù)處理 在IBM SPSS Statistics 26.0 和Excel 2010版本進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計、分析和作圖。其中方差分析采用Duncan檢驗進行多重比較。

2 結果與分析

2.1 亞致死劑量對F0代成蚜的產(chǎn)蚜量和壽命的影響

阿維菌素和阿維·吡蟲啉的不同亞致死劑量處理后，對F0代雌成蚜的產(chǎn)蚜量與壽命的影響結果見表2。阿維菌素和阿維·吡蟲啉的不同亞致死劑量都使得馬鈴薯桃蚜雌成蚜的產(chǎn)蚜量顯著降低(P<0.05)、壽命顯著縮短(P<0.05)。隨著藥劑濃度升高，平均壽命逐漸縮短，平均產(chǎn)蚜量逐漸下降，各濃度梯度間差異顯著(P<0.05)。在阿維菌素的3個濃度中，LC10處理的蚜蟲平均產(chǎn)蚜量最高、平均壽命最長，分別為46.63 頭和20.90 天；LC40處理的蚜蟲平均產(chǎn)蚜量最低、平均壽命最短，分別為17.05頭和10.68天。在阿維·吡蟲啉的3個濃度中，LC10處理的馬鈴薯桃蚜雌成蚜的平均產(chǎn)蚜量最高，為17.35 頭，平均壽命最長，為27.93 天；當用LC40處理后，蚜蟲的平均產(chǎn)蚜量最低、平均壽命最短，為9.52頭和8.07天。在同一濃度梯度LC10、LC25和LC40水平上，阿維·吡蟲啉對產(chǎn)蚜量和平均壽命的抑制效果更好。

表2 亞致死劑量的殺蟲劑對桃蚜F0代壽命與產(chǎn)蚜量的影響

2.2 亞致死劑量對F1代發(fā)育歷期的影響

兩種藥劑的不同劑量處理對F1代發(fā)育歷期產(chǎn)生了顯著影響（表3）。亞致死劑量處理后，馬鈴薯桃蚜的若蚜期均顯著延長(P<0.05)，藥劑之間、同一藥劑的不同劑量之間若蚜期不存在顯著差異(P>0.05)。成蟲期變化趨勢與若蚜期相反，與對照組相比，各處理組的成蟲期均有顯著縮短(P<0.05)，同一藥劑的不同濃度之間存在顯著差異(P<0.05)。不同藥劑之間，阿維·吡蟲啉LC40處理組的桃蚜成蟲期最短（9.94 天），且與阿維菌素LC10、LC25處理存在顯著差異(P<0.05)。2 種藥劑的相同濃度之間不存在顯著差異(P>0.05)。

表3 亞致死劑量的殺蟲劑對桃蚜F1代發(fā)育歷期的影響

2.3 亞致死劑量對F1代生命表參數(shù)的影響

2種藥劑的不同亞致死劑量處理對馬鈴薯桃蚜F1代生命表參數(shù)有顯著影響（表4），與對照組相比，除平均世代周期沒有顯著差異(P>0.05)外，凈增殖率、內稟增長率、周限增長率均顯著低于對照(P<0.05)。在2種藥劑的同一濃度之間，阿維·吡蟲啉處理組的凈增殖率、內稟增長率、周限增長率均低于阿維菌素處理組的，說明阿維·吡蟲啉能更好的控制F1代種群數(shù)量。在同一藥劑的不同濃度梯度之間，隨著濃度的逐漸增大，種群加倍時間隨之延長，其他種群參數(shù)逐漸降低，阿維菌素LC10和阿維·吡蟲啉LC10處理的凈增值率與對照組相比分別減少48.0%和63.3%，阿維菌素LC40和阿維·吡蟲啉LC40處理的凈增值率分別減少74.18%和80.1%。

表4 亞致死劑量的殺蟲劑對馬鈴薯桃蚜F1代種群參數(shù)的影響

3 討論與結論

在田間施用農藥的過程中，藥劑會直接殺死一部分害蟲，但由于時間和空間等問題，也會有一部分蟲源因為接觸到的劑量不足以致死，從而僥幸存活下來，接觸過藥劑的經(jīng)歷會使這些蟲子發(fā)生一系列變化，這些變化會在該種群繁殖的過程中進一步發(fā)生變化[16,21]。本試驗結果表明，阿維菌素和阿維·吡蟲啉處理后F0代成蚜的平均壽命顯著縮短、平均產(chǎn)蚜量也顯著降低，就同一藥劑的不同濃度來看，隨著藥劑濃度升高，平均壽命逐漸縮短，平均產(chǎn)蚜量逐漸減少，而且各濃度梯度間差異顯著。這說明阿維菌素和阿維·吡蟲啉可以很好的控制F0代桃蚜數(shù)量。這與曾春祥等[9]、劉昌燕[22]、王小強等[23]關于蚜蟲的研究結果一致。但也有一些研究結果與此不同，謝佳燕等[24]的研究指出吡蟲啉低劑量亞致死濃度對禾谷縊管蚜無顯著影響；雍小菊等[25]研究東莨菪內酯對朱砂葉螨實驗種群的亞致死效應時發(fā)現(xiàn)，不同亞致死劑量的東莨菪內酯可顯著刺激F0代雌成螨產(chǎn)卵，這種促進害蟲生殖力的原因可能是由毒物興奮引起的[26]，也可能是因為藥劑改變了寄主植物的營養(yǎng)環(huán)境[27]。殺蟲劑使害蟲產(chǎn)卵量下降原因可能是藥劑殘留在卵子和精子中擾亂了生殖[28]，也有可能是因為接觸藥劑抑制了害蟲取食，從而營養(yǎng)不良導致生殖力下降[29]。

本研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)藥劑處理后若蚜期顯著延長，成蟲期顯著縮短，且隨著藥劑濃度增大成蟲期進一步縮短。藥劑處理后若蚜期延長可能是因為藥劑對蚜蟲的營養(yǎng)狀況或激素水平造成了影響。營養(yǎng)不良也有可能是造成成蟲期縮短的原因。這與吡蟲啉、阿維菌素和高效氯氰菊酯亞致死劑量處理綠色型豌豆蚜[23]后，F(xiàn)1代豌豆蚜在發(fā)育歷期方面無顯著影響不一致。

F1代種群參數(shù)的變化主要體現(xiàn)在內稟增長率、凈增殖率、周限增長率降低，種群加倍時間延長，這說明阿維菌素和阿維·吡蟲啉可有效抑制F1代種群增長。段辛樂[31]等用亞致死劑量的毒死蜱和異丙威處理禾谷縊管蚜后也發(fā)現(xiàn)了與本文相似的結果?；萱烘旱萚32]關于吡蟲啉對豌豆蚜的亞致死效應的研究結果表明，經(jīng)吡蟲啉亞致死劑量處理后F1代的發(fā)育歷期和平均世代周期延長，內稟增長率、凈增殖率、周限增長率降低。這與本研究結果基本一致。謝佳燕等[24]的研究發(fā)現(xiàn)，禾谷縊管蚜成蚜經(jīng)吡蟲啉LC10劑量處理后，F(xiàn)1代的存活率、平均壽命以及繁殖水平與對照組無顯著差異。這與本實驗的研究結果有出入，可能是因為禾谷縊管蚜對吡蟲啉的抗藥性較強。本試驗的不足之處體現(xiàn)在，就亞致死劑量的阿維菌素和阿維·吡蟲啉對桃蚜的影響僅研究了F0代和F1代，而對桃蚜的長期影響還有待于進一步研究。

用阿維菌素和阿維·吡蟲啉亞致死劑量LC10、LC25、LC40分別處理馬鈴薯桃蚜成蚜后，使F0成蚜壽命和繁殖力被抑制。對F1代發(fā)育歷期的影響體現(xiàn)在若蚜期延長，成蟲期縮短且各處理間存在差異，阿維菌素和阿維·吡蟲啉LC40組的成蟲期最短，分別為13.73天、9.94天。F1代的凈增殖率、內稟增長率、周限增長率均顯著低于對照。綜上所述，阿維菌素和阿維·吡蟲啉可有效抑制馬鈴薯桃蚜的種群增長，可為該蟲的監(jiān)測預報和防控提供科學依據(jù)。