3種殺蟲劑亞致死劑量對棉蚜和棉長管蚜生長與繁殖的影響

李志雄，魏引弟，蘇 悅，陳柄潤，侯國輝，聞 慧，姚永生，陳 婧

(1.塔里木大學植物科學學院/南疆農(nóng)業(yè)有害生物綜合治理兵團重點實驗室，新疆阿拉爾 843300；2.新疆兵團第一師農(nóng)業(yè)科學研究所，新疆阿拉爾 843300)

0 引 言

【研究意義】棉蚜(Aphisgossypii)寄主植物包括瓜類、棉花、石榴、花椒、枸杞等重要經(jīng)濟作物[1]。20世紀80年代中期，棉蚜在吐魯番爆發(fā)，隨后蔓延至全疆，逐漸成為新疆棉區(qū)主要害蟲[2-3]。棉長管蚜(Acyrthosiphongossypii)20世紀50～80年代是為害新疆棉區(qū)棉花的優(yōu)勢種害蟲[4-5]。棉蚜因生育期短、繁殖力強，在適宜條件下極易暴發(fā)成災[6-10]。一些害蟲接觸到亞致死劑量殺蟲劑對害蟲當代及后代的取食、發(fā)育與繁殖等產(chǎn)生一定的影響[11]?！厩叭搜芯窟M展】氟啶蟲胺腈是一種作用于昆蟲神經(jīng)系統(tǒng)的砜亞胺殺蟲劑[12]，可有效防治蚜蟲等刺吸式口器害蟲[13-16]。噻蟲啉作用于煙酸乙酰膽堿受體，對刺吸口器害蟲有良好的殺滅效果[17-18]。噻蟲胺是新煙堿類中高效安全、高選擇性的新型殺蟲劑，具有觸殺、胃毒和內(nèi)吸活性，主要防治飛虱等刺吸式口器害蟲[19]。阿拉爾等地棉蚜對吡蟲啉的敏感性低于棉長管蚜，且施用吡蟲啉后棉長管蚜蟲口減退率顯著高于棉蚜[20]，同一藥劑對棉蚜和棉長管蚜具有不同的敏感性?！颈狙芯壳腥朦c】化學殺蟲劑是影響昆蟲生長發(fā)育和種群動態(tài)變化的關鍵因素。研究殺蟲劑亞致死劑量對棉蚜和棉長管蚜生長與繁殖的影響，分析阿拉爾棉田棉蚜和棉長管蚜種間優(yōu)勢演變與殺蟲劑使用的關系?！緮M解決的關鍵問題】采用浸葉法對棉蚜和棉長管蚜成蟲進行毒力測定，研究3種殺蟲劑亞致死劑量對棉蚜和棉長管蚜生長發(fā)育及繁殖的影響，為合理使用殺蟲劑防治棉蚜提供參考。

1 材料與方法

1.1 材 料

供試蟲源：采集于農(nóng)一師農(nóng)業(yè)科學研究所試驗田(E 81°27'，N 40°45')，在不接觸任何農(nóng)藥的情況下用盆栽棉苗飼養(yǎng)于塔里木大學植保站人工智能氣候箱(RTOP-260Y)，飼養(yǎng)條件：溫度(23±1)℃，濕度70%，光周期16L∶8D，待蟲源穩(wěn)定后進行試驗。

供試藥劑：96%氟啶蟲胺腈原藥(湖北康寶泰精細化工有限公司)；95%噻蟲啉原藥(江蘇中旗作物保護股份有限公司)；95%噻蟲胺原藥(山東科信生物化學有限公司)。

1.2 方 法

1.2.1 室內(nèi)毒力測定

殺蟲劑對棉蚜和棉長管蚜的室內(nèi)毒力測定采用浸葉法[21]。將殺蟲劑原粉用丙酮溶解成母液，根據(jù)預實驗結果用蒸餾水將母液稀釋成5～6個濃度梯度的藥液。在溫室內(nèi)棉花植株上采集大小一致、從未接觸任何藥劑的新鮮棉花葉片，洗凈晾干；將棉花葉片浸入不同濃度的藥液10s后取出，在室內(nèi)自然陰干。用濕潤脫脂棉包住棉花葉柄，將棉花葉片背面朝上放入底部鋪有濕潤濾紙(每張濾紙滴3滴蒸餾水為宜)培養(yǎng)皿，選取大小一致、健康活潑的棉蚜和棉長管蚜無翅成蚜用毛筆接到培養(yǎng)皿內(nèi)的棉葉上，用保鮮膜封住皿口并用針扎10～20小孔，每皿接入30頭，每個濃度重復3次，以蒸餾水處理作為對照。將培養(yǎng)皿置于人工智能氣候培養(yǎng)箱，溫度(23±1)℃，相對濕度70%，光周期16L∶8D，后在體視顯微鏡下檢查死亡蟲數(shù)，用毛筆輕觸，蟲體完全不動者視為死亡。用Abott公式計算死亡率和蟲口減退率。

1.2.2 3種殺蟲劑亞致死劑量對棉蚜和棉長管蚜F0代和F1代生長發(fā)育與繁殖的影響

3種殺蟲劑亞致死劑量對棉蚜和棉長管蚜F0代生長發(fā)育與繁殖的影響：采用浸葉法，選擇大小一致的棉蚜和棉長管蚜成蟲，分別用氟啶蟲胺腈、噻蟲啉和噻蟲胺LC10、LC30處理棉蚜和棉長管蚜成蚜24 h后，選取處理后的成蚜接到放有新鮮棉花葉片(未接觸藥劑)的培養(yǎng)皿，在人工智能氣候培養(yǎng)箱中單頭飼養(yǎng)，每處理重復50次，飼養(yǎng)條件同1.2。每隔12 h定期觀察蚜蟲的產(chǎn)蚜量及自然死亡情況，并及時清除新產(chǎn)若蚜并記錄，直至成蟲死亡。每2 d更換新鮮棉花葉片。

3種殺蟲劑亞致死劑量對棉蚜和棉長管蚜F1代生長發(fā)育與繁殖的影響：選取用氟啶蟲胺腈、噻蟲啉和噻蟲胺LC10、LC30處理的棉蚜和棉長管蚜F0代成蚜同1 d產(chǎn)的若蚜轉(zhuǎn)移到未接觸藥劑的新鮮棉花葉上置于培養(yǎng)皿(Φ90 mm)中單頭飼養(yǎng)，每個處理重復50頭，每隔12 h定期觀察蚜蟲生長發(fā)育狀況，記錄若蚜齡期、并及時移除蚜蟲所蛻的皮，待進入成蚜期后觀察記錄產(chǎn)蚜數(shù)、蚜蟲壽命，直至死亡。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2010計算蚜蟲的亞致死濃度，用SPSS 19.0計算并分析成蚜壽命、產(chǎn)蚜量、若蚜發(fā)育歷期及各生命表參數(shù)，利用Duncan’s新復極差法對各處理組間的數(shù)據(jù)進行差異性分析。

凈生殖率R0=∑lxmx.

平均世代歷期T=∑xlxmx/R0.

內(nèi)稟增長率rm=ln(R0/T).

周限增長率λ=exp(rm).

種群加倍時間DT=ln2/rm.

其中，x為時間間隔(d)，lx表示個體在x期間的存活率，mx表示個體在x期間的平均單雌產(chǎn)蚜量(頭)。

2 結果與分析

2.1 3種殺蟲劑對棉蚜和棉長管蚜亞致死劑量

研究表明，氟啶蟲胺腈、噻蟲啉和噻蟲胺對棉蚜LC50分別為1.31、38.02和37.44 mg/L，分別是棉長管蚜的4.09、4.97和7.87倍；LC30分別為0.67、15.47和13.06 mg/L，分別是棉長管蚜的3.35、4.19和4.98倍；LC10分別為0.26、4.22和3.10 mg/L，分別是棉長管蚜的2.36、3.27和2.82倍。棉長管蚜對氟啶蟲胺腈、噻蟲啉和噻蟲胺的敏感性均高于棉蚜。表1

表1 3種殺蟲劑對棉蚜和棉長管蚜的室內(nèi)毒力測定Table 1 Toxicity test results of three insecticides to Aphis gossypii and Acyrthosiphon gossypii

2.2 3種殺蟲劑亞致死劑量對F0代棉蚜和棉長管蚜成蚜壽命和繁殖力的影響

研究表明，氟啶蟲胺腈亞致死劑量LC10、LC30處理棉蚜和棉長管蚜后，處理組棉蚜和棉長管蚜成蚜的壽命顯著縮短(P<0.05)，且呈現(xiàn)出明顯的劑量效應，LC30處理后棉長管蚜壽命的下降幅度大于棉蚜；經(jīng)噻蟲啉和噻蟲胺LC30處理明顯縮短了棉蚜和棉長管蚜的壽命(P<0.05)；氟啶蟲胺腈LC10和LC30處理后棉蚜和棉長管蚜產(chǎn)蚜量較對照分別下降19.33%、51.17%和21.57%、52.24%；噻蟲啉和噻蟲胺LC30處理對棉蚜和棉長管蚜產(chǎn)蚜量分別下降45.01%、47.76%和50.25%、52.24%。2種蚜蟲的壽命和產(chǎn)蚜量隨藥劑劑量的遞增而明顯下降，且棉長管蚜的下降幅度大于棉蚜。表2

表2 3種殺蟲劑亞致死劑量下F0代棉蚜和棉長管蚜成蚜壽命和繁殖力變化Table 2 Effects of sublethal doses of three insecticides on the adult longevity and fecundity of the F0 generation Aphis gossypii and Acyrthosiphon gossypii

2.3 3種殺蟲劑亞致死劑量對F1代棉蚜和棉長管蚜生長發(fā)育影響

研究表明，氟啶蟲胺腈LC10處理對F1代棉蚜若蚜的發(fā)育歷期影響不顯著，棉長管蚜若蚜的發(fā)育歷期明顯縮短(P<0.05)。噻蟲啉和噻蟲胺LC10處理對棉蚜和棉長管蚜若蚜發(fā)育歷期無明顯影響。3種藥劑LC30處理后棉蚜和棉長管蚜發(fā)育歷期均顯著縮短。氟啶蟲胺腈、噻蟲啉和噻蟲胺LC30處理后棉蚜和棉長管蚜存活率顯著降低(P<0.05)，較對照分別下降42.24%、31.97%、34.79%和44.66%、39.93%、41.19%。3種殺蟲劑亞致死劑量對F1代棉蚜和棉長管蚜發(fā)育歷期和存活率的影響隨劑量增加而增大，且對棉長管蚜的影響大于對棉蚜。表3

表3 3種殺蟲劑亞致死劑量下F1代棉蚜和棉長管蚜若蚜發(fā)育歷期和存活率變化Table 3 Effects of sublethal doses of three insecticides on developmental duration and survival rate of F1 Aphis gossypii and Acyrthosiphon gossypii

研究表明，3種藥劑LC10處理對F1代棉蚜和棉長管蚜成蚜壽命和產(chǎn)蚜量無顯著差異(P>0.05)。氟啶蟲胺腈、噻蟲啉和噻蟲胺LC30處理后，棉蚜和棉長管蚜壽命分別下降37.67%、28.19%、32.73%和40.27%、32.76%、37.98%，產(chǎn)蚜量分別下降28.24%、21.54%、25.76%和54.97%、44.57%、47.81%。3種藥劑LC30對棉蚜壽命和產(chǎn)蚜量的抑制作用小于棉長管蚜。表4

表4 3種殺蟲劑亞致死劑量下F1代棉蚜和棉長管蚜成蚜壽命和產(chǎn)蚜量變化Table 4 Effects of sublethal doses of three insecticides on adult longevity and fecundity of F1 Aphis gossypii and Acyrthosiphon gossypii

2.4 3種殺蟲劑亞致死劑量對F1代棉蚜和棉長管蚜生命表參數(shù)的影響

研究表明，3種殺蟲劑LC10處理對棉蚜的凈生殖率和平均世代歷期均無顯著影響，LC30劑量處理與對照相比差異顯著(P<0.05)，棉蚜的凈生殖率和平均世代歷期隨亞致死劑量遞增而降低。3種殺蟲劑LC30處理后棉蚜的內(nèi)稟增長率明顯高于LC10處理和對照(P<0.05)，隨亞致死劑量增加，棉蚜種群加倍時間呈遞減趨勢。氟啶蟲胺腈和噻蟲胺LC30處理后棉蚜的周限增長率較對照差異顯著(P<0.05)，噻蟲啉各亞致死劑量處理后棉蚜的周限增長率和種群加倍時間變化差異不明顯。表5

表5 3種殺蟲劑亞致死劑量下F1代棉蚜種群生命參數(shù)變化Table 5 Effects of sublethal doses of three insecticides on life parameters of F1Aphis gossypii population

3種殺蟲劑LC10處理對棉長管蚜的凈生殖率和平均世代歷期均無顯著影響，LC30劑量處理后棉長管蚜凈生殖率和平均世代歷期較對照顯著降低(P<0.05)，棉長管蚜凈生殖率和平均世代歷期的變化趨勢和棉蚜相似。3種殺蟲劑LC30處理后棉長管蚜內(nèi)稟增長率和周限增長率均顯著低于對照和LC10處理(P<0.05)，3種殺蟲劑LC30處理后種群加倍時間顯著降低(P<0.05)。表6

表6 3種殺蟲劑亞致死劑量下F1代棉長管蚜種群生命參數(shù)變化Table 6 Effects of sublethal doses of three insecticides on life parameters of F1Acyrthosiphon gossypii population

3 討 論

一些昆蟲個體接觸殺蟲劑亞致死劑量后，雖不會直接致死，但其當代和后代的生長發(fā)育、繁殖、行為和生理活動等方面將發(fā)生改變，以適應殺蟲劑亞致死劑量的脅迫[22]。研究表明，烯啶蟲胺亞致死濃度處理會對當代及子代褐飛虱Nilaparvatalugens生長發(fā)育和繁殖產(chǎn)生不利影響[23]；丁硫克百威和阿維菌素低濃度對柑橘大實蠅Bactroceraminax成蟲的水平爬行能力、垂直爬行能力和起飛能力存在亞致死效應[24]；亞致死劑量除蟲脲能夠抑制朱砂葉螨Tetranychuscinnabarinus的壽命和繁殖力[25]。

目前，新煙堿類殺蟲劑是防治蚜蟲的常用藥劑，關于該類殺蟲劑亞致死劑量對蚜蟲生長發(fā)育及繁殖影響的研究也多有報道。王澤華等[26]研究發(fā)現(xiàn)氟啶蟲胺腈亞致死劑量顯著抑制了F0及F1代桃蚜Myzuspersicae的壽命和繁殖力；孔利利等[27]報道了啶蟲脒亞致死劑量對豌豆蚜Acyrthosiphonpisum生長發(fā)育和繁殖均具有抑制作用。王小強等[28]也研究證實，吡蟲啉、阿維菌素和高效氯氰菊酯不同亞致死劑量處理綠色豌豆蚜后，對成蚜壽命和繁殖力均起到了抑制作用，并對F1代生物學參數(shù)產(chǎn)生了不同程度影響。丁建朋等[29]研究表明，啶蟲脒LC10、LC20和LC30處理抑制了棉蚜和棉長管蚜的壽命和產(chǎn)蚜量，且啶蟲脒LC30處理后2種蚜蟲種群的平均歷期、凈生殖率及種群加倍時間也均明顯降低。研究表明，氟啶蟲胺腈、噻蟲啉和噻蟲胺亞致死劑量處理(LC30)顯著抑制了F0代及F1代棉蚜和棉長管蚜的壽命和產(chǎn)蚜量，這與上述研究結果一致。通過對生命表參數(shù)分析表明，經(jīng)氟啶蟲胺腈、噻蟲啉和噻蟲胺處理后，棉蚜和棉長管蚜凈增殖率、平均世代歷期和種群加倍時間降低或縮短，內(nèi)稟增長率和周限增長率增高。而惠婧婧等[30]室內(nèi)測定結果表明，吡蟲啉亞致死劑量對F1代豌豆蚜種群的內(nèi)稟增長率和周限增長率降低，而發(fā)育歷期、平均世代周期和種群加倍時間延長，與試驗結果不一致。亞致死效應是一個被多種因素影響的復雜過程，僅研究了室內(nèi)條件下3種藥劑亞致死劑量對新疆阿拉爾棉區(qū)棉蚜和棉長管蚜當代及F1代生長發(fā)育和繁殖的影響，這些影響是否與其他影響因子有關等還需進一步研究。

4 結 論

氟啶蟲胺腈、噻蟲啉和噻蟲胺LC30處理能夠顯著抑制新疆阿拉爾棉區(qū)F0和F1代棉蚜和棉長管蚜的壽命和平均產(chǎn)蚜量，并隨藥劑亞致死濃度增加，2種蚜蟲的壽命縮短，平均產(chǎn)蚜量降低；3種殺蟲劑LC30處理后F1代棉蚜和棉長管蚜發(fā)育歷期和存活率顯著抑制縮短或降低，且對棉長管蚜的抑制作用大于棉蚜。隨各藥劑亞致死劑量增加，棉蚜和棉長管蚜凈增殖率、平均世代歷期和種群加倍時間均降低或縮短，內(nèi)稟增長率和周限增長率增大。