符振實,唐思瓊,蘇 杰,陳 靜,張建萍
(石河子大學農(nóng)學院/新疆綠洲農(nóng)業(yè)病蟲害治理與植保資源利用重點實驗室,石河子 832000)
土耳其斯坦葉螨TetranychusturkestaniUgarov et Nikolski屬絨螨目Trombidiformes,葉螨科Tetranychidae,葉螨屬Tetranychus[1]。該葉螨為多食性螨類,可為害棉花、蔬菜、豆類和瓜類等多種作物,在新疆普遍發(fā)生[2,3]。當前,使用化學防治是控制害螨的有效方式,但是殺蟲(螨)劑的大量使用易加快害螨抗藥性的產(chǎn)生、殺傷天敵、破壞生態(tài)多樣性。生物防治則可以減少農(nóng)藥的使用,并提高產(chǎn)品的品質(zhì),保護生態(tài)多樣性。
捕食螨是重要的生物防治天敵,在世界范圍內(nèi)應用廣泛,商品化程度高,可防治葉螨,粉虱,薊馬等多種小型昆蟲及害螨[4,5]。雙尾新小綏螨NeoseiulusbicaudusWainstein隸屬植綏螨科Phytoseiidae新小綏螨屬Neoseiulus,于2013年首次在伊犁采集[6]。研究發(fā)現(xiàn),雙尾新小綏螨對一些害螨及微小昆蟲具有一定的捕食能力,如土耳其斯坦葉螨T.turkestani、截形葉螨T.truncatesEhara、煙薊馬Thrips tabaciLindeman以及煙粉虱BemisiatabaciGennadius等[7-12]。因此,雙尾新小綏螨作為一種生物防治天敵具有很好的應用潛力。
單一的使用化學防治或者生物防治,防治效果都有一定的限制[13,14]。為了提高害(蟲)螨的防治效果,聯(lián)合應用化學防治和捕食螨為害蟲綜合治理提供了新的思路。捕食螨釋放時除了考慮殺螨劑對捕食螨影響外,還需考慮其他殺蟲劑對捕食螨的影響。同時,除了評價不同殺蟲(螨)劑對捕食螨的致死作用外,也要考慮化學藥劑的使用,對未致死捕食螨的影響;或捕食螨在取食經(jīng)藥劑低劑量處理后未致死的獵物時,是否會導致捕食螨的捕食能力下降,影響到自然防控的效果。目前,許多科研工作者就農(nóng)藥對捕食螨的致死及亞致死效應等方面做了許多工作。肖順根等[15]及侯棟元等[16]研究發(fā)現(xiàn)高效氯氟氰菊酯、甲氰菊酯、毒死蜱和阿維菌素對巴氏新小綏螨N.barkeriHughes毒力較強;劉慧娟等[17]研究發(fā)現(xiàn)使用亞致死濃度的阿維菌素處理巴氏新小綏螨后,其產(chǎn)卵量顯著降低。山地新小綏螨N.idaeusDenmark & Muma取食經(jīng)印楝素、唑螨酯處理的二斑葉螨T.urticaeKoch的卵后,其捕食量和產(chǎn)卵量降低[18]。
丁氟螨酯(cyflumetofen)為新型?;译骖悮Ⅱ齽?,可用于防治各種農(nóng)作物上的主要害螨[19]。氯蟲苯甲酰胺(chlorantraniliprole)為鄰氨基苯甲酰胺類殺蟲劑,高效且廣譜,對鱗翅目的害蟲有很好的防治效果,對其他昆蟲如象甲,煙粉虱也能起到控制作用[20]。噻蟲嗪(thiamethoxam),是一種新型第二代煙堿類高效低毒的殺蟲劑,對害蟲具有胃毒、觸殺及內(nèi)吸活性,對蚜蟲、飛虱、葉蟬、粉虱等具有良好防效[21]。本論文通過研究這3種殺蟲(螨)劑對土耳其斯坦葉螨與雙尾新小綏螨的觸殺作用以及三種藥劑不同施藥方式(在室內(nèi)模擬田間釋放捕食螨前施藥和釋放捕食螨后施藥)對捕食螨捕食作用的影響,為協(xié)調(diào)殺蟲(螨)劑的合理使用,更好地保護和利用捕食螨,以及對害蟲防治提供科學基礎和指導意義。
土耳其斯坦葉螨:2006年于石河子大學試驗站采集,在實驗室中種植菜豆植株飼養(yǎng),飼養(yǎng)過程中未接觸任何藥劑,飼養(yǎng)溫度(26±1)℃,RH(60±5)%,光周期16L:8D。
雙尾新小綏螨:2013年于新疆伊犁地區(qū)采集,在實驗室中利用腐食酪螨TyrophagusputrescentiaeSchrank飼養(yǎng),飼養(yǎng)溫度(26±1)℃,RH(60±5)%,光周期16L:8D。
20%丁氟螨酯(cyflumetofen)懸浮劑(蘇州富美實植物保護劑有限公司),5%氯蟲苯甲酰胺(chlorantraniliprole)懸浮劑(美國杜邦公司),25%噻蟲嗪(thiamethoxam)水分散粒劑(沾化國昌精細化工有限公司)。
試驗選取雙尾新小綏螨雌成螨和土耳其斯坦葉螨雌成螨作為試驗對象,兩種螨的藥劑試驗均在飼養(yǎng)水臺上進行,試驗方法參考Shen等[22]。將1 cm 厚的圓形海綿放入直徑10 cm 的培養(yǎng)皿中,海綿表面依次鋪上圓形濾紙及黑色塑料圓片,為防止捕食螨逃逸,在培養(yǎng)皿中加入適量的水(不超過海綿高度)。試驗中每種藥劑分別設置5個濃度梯度進行試驗。收集足量的螨挑入到飼養(yǎng)水臺上,根據(jù)藥劑濃度利用小型噴霧器(HD-1005,260 mL)在距離水臺30 cm處均勻噴霧5 s,然后將螨放在室溫下干燥,30 min后將存活的螨挑入到試驗小室內(nèi),每個試驗小室挑入30頭螨,每個濃度4個重復,以清水噴霧作為對照。將試驗小室放入到光照培養(yǎng)箱中,24 h后在體式顯微鏡下觀察螨的存活情況,用0號毛筆輕觸螨體,無反應即為死亡,記錄螨的死亡數(shù)量。
在上述3種藥劑毒力測定的基礎上,每種藥劑選取一個濃度進行試驗。丁氟螨酯選取對土耳其斯坦葉螨的LC50,濃度為65.08 mg/L;氯蟲苯甲酰胺和噻蟲嗪選取田間推薦濃度的中間濃度,均為50 mg/L。
根據(jù)田間捕食螨釋放與藥劑施用的先后順序,每種藥劑設置兩個處理。處理 1:釋放捕食螨前施藥。未噴施藥劑的捕食螨取食噴灑藥劑后的葉螨,試驗方法參考Shen等[22],稍作修改。本試驗在試驗小室中進行,小室由亞克力板(3 cm×2 cm×0.3 cm),玻璃片(3 cm ×2 cm×0.1 cm),菜豆葉片和濾紙(6 cm×3 cm)組成,制作方法參考Su等[9]。收集剛脫皮的雙尾新小綏螨雌成螨,挑入到小室中,放置于光照培養(yǎng)箱中饑餓24 h;土耳其斯坦葉螨雌成螨進行藥劑噴霧處理后,于室溫下放置24 h;采集新鮮干凈的菜豆葉片,使用藥劑在距葉片30 cm處均勻噴霧5 s,于常溫下放置。次日,利用藥葉制作小室,分別挑入一頭饑餓的捕食螨及不同密度存活的土耳其斯坦葉螨,葉螨密度設置為5、10、15、20、25(頭/小室),小室放置于光照培養(yǎng)箱中。24 h后檢測捕食螨取食獵物的數(shù)量。處理2:先釋放捕食螨后施藥。捕食螨和葉螨均噴灑藥劑后測定捕食功能。采集雙尾新小綏螨、土耳其斯坦葉螨雌成螨和新鮮的菜豆葉片進行藥劑噴霧處理,30 min后將存活的捕食螨挑入小室并放入培養(yǎng)箱饑餓處理,土耳其斯坦葉螨及葉片于室溫下放置。24 h后進行捕食功能試驗,操作方法同上。
試驗以清水噴霧處理捕食螨和葉螨作為對照,每個獵物密度15個重復。
螨的校正死亡率根據(jù) Abbott 公式進行計算。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。
捕食功能反應采用HollingII圓盤方程進行模擬[22],Na=aNT/(1+aThN)。公式中,Na為捕食者對獵物的取食量,N為獵物的初始密度,a為瞬時攻擊率,T為取食總時間(1 d),Th為捕食者每取食一頭獵物所需要的時間,捕食者的日最大捕食量用1/Th評估,捕食者的捕食能力則用a/Th評估。
尋找效應計算公式S=a/(1+aThN),式中,S表示尋找效應,a表示瞬時攻擊率,Th表示捕食者對獵物的處理時間,N表示獵物密度。
所有數(shù)據(jù)應用Excel 2019和SPSS 19.0進行統(tǒng)計分析及處理,其中差異分析采用 Duncan’s新復極差法.
3種藥劑對捕食螨和葉螨的觸殺作用結果見表1和表2。在丁氟螨酯50~1000 mg/L的濃度范圍內(nèi),雙尾新小綏螨校正死亡率均低于15%。丁氟螨酯對土耳其斯坦葉螨的LC50為65.08 mg/L,并且在100~200 mg/L濃度范圍內(nèi),土耳其斯坦葉螨校正死亡率高于70%。氯蟲苯甲酰胺和噻蟲嗪對雙尾新小綏螨和土耳其斯坦葉螨毒性較弱。當氯蟲苯甲酰胺濃度范圍為25~500 mg/L時,雙尾新小綏螨和土耳其斯坦葉螨校正死亡率均低于20%。當噻蟲嗪的濃度范圍為62.5~1250 mg/L時,雙尾新小綏螨的校正死亡率均低于10%,土耳其斯坦葉螨的校正死亡率均低于15%。
表1 三種殺蟲(螨)劑對雙尾新小綏螨雌成螨的毒性Table 1 Toxicity of three insecticides (acaricides) on the female adult mites of Neoseiulus bicaudus
表2 三種殺蟲(螨)劑對土耳其斯坦葉螨雌成螨的毒性Table 2 Toxicity of three insecticides (acaricides) on the female adult mites of Tetranychus turkestani
在所有處理中,隨著獵物密度的升高,雙尾新小綏螨的捕食量逐漸升高,最后趨于平緩。6個處理中,除了釋放捕食螨前噴施丁氟螨酯處理,其他處理的捕食量顯著低于對照;其中釋放捕食螨后施用噻蟲嗪的日均捕食量最??;釋放捕食螨前噴施丁氟螨酯處理的日均捕食量最高,顯著高于其他藥劑處理。3種藥劑處理下,除了獵物密度5(頭/小室),在其他獵物密度下,釋放捕食螨前施藥處理的捕食量顯著高于釋放捕食螨后施藥處理。另外,3種藥劑處理后,對捕食螨捕食量影響大小依次為噻蟲嗪處理,氯蟲苯甲酰胺處理,丁氟螨酯處理(表3)。
表3 三種殺蟲(螨)劑對雙尾新小綏螨雌成螨日均捕食量的影響Table 3 Effects of three insecticides (acaricides) on the amount of predation of the female adult mites of Neoseiulus bicaudus
3種殺蟲劑處理后雙尾新小綏螨雌成螨的捕食功能反應模型仍符合Holling-II型。雙尾新小綏螨捕食功能參數(shù)如表4所示。3種藥劑處理下,除了丁氟螨酯,其他兩種藥劑處理的捕食功能參數(shù)與對照相比差異顯著。6個處理中,釋放捕食螨前噴施丁氟螨酯處理的雙尾新小綏螨對獵物的處理時間最短,捕食能力及日最大捕食量最高,均顯著高于其他處理;而釋放捕食螨后噴施噻蟲嗪處理對獵物的處理時間最長,捕食能力及日最大捕食量最低,與其他處理具有顯著性差異。
表4 三種殺蟲(螨)劑對雙尾新小綏螨捕食功能參數(shù)的影響Table 4 Effects of three insecticides (acaricides) on the functional response parameters of Neoseiulus bicaudus
在每種藥劑處理下,釋放捕食螨前施藥處理的瞬時攻擊率、捕食能力及日最大捕食量顯著高于釋放捕食螨后施藥處理;且釋放捕食螨后施藥處理對獵物的處理時間顯著長于釋放捕食螨前施藥處理。
3種藥劑處理后,雙尾新小綏螨的尋找效應隨著獵物密度的增加而降低。除此之外,藥劑處理后雙尾新小綏螨的尋找效應均低于對照,并且釋放捕食螨前噴施藥劑處理的尋找效應大于釋放捕食螨后噴施藥劑處理。在3種藥劑中,釋放捕食螨前噴施丁氟螨酯處理的尋找效應與對照最為接近,其次為釋放捕食螨后噴施丁氟螨酯處理,尋找效應最低的則為釋放捕食螨后噴施噻蟲嗪處理(圖1)。
圖1 三種殺蟲(螨)劑對雙尾新小綏螨雌成螨尋找效應的影響Fig.1 Effects of three insecticides (acaricides) on the searching efficiency of Neoseiulus bicaudus female adults
本研究室內(nèi)檢測了三種藥劑對雙尾新小綏螨的觸殺作用,以及不同施藥方式對雙尾新小綏螨捕食作用的影響。試驗結果表明丁氟螨酯對雙尾新小綏螨的觸殺作用較弱,對土耳其斯坦葉螨的觸殺作用較強。本試驗研究結果與其他學者的研究發(fā)現(xiàn)一致,據(jù)報道,丁氟螨酯對二斑葉螨的毒性大于智利小植綏螨PhytoseiuluspersimilisAthias-Henriot[23];蔣春先等[24]也發(fā)現(xiàn),丁氟螨酯對朱砂葉螨T.cinnabarinusBoisduval具有較高的毒殺活性,但對加州新小綏螨N.californicusMcGregor毒殺活性較弱;說明丁氟螨酯對葉螨的毒殺作用較強,而對捕食螨的毒殺作用較弱。而噻蟲嗪及氯蟲苯甲酰胺不是專性殺螨劑,對土耳其斯坦葉螨的觸殺作用較弱,此研究結果與周嫻等[25]發(fā)現(xiàn)一致,同樣這兩種藥劑對雙尾新小綏螨的觸殺作用并不強,因此對雙尾新小綏螨相對安全。
捕食功能是反應捕食者捕食能力的重要參數(shù)。三種藥劑處理后,雙尾新小綏螨的捕食功能反應模型仍然為Holling II型,但是捕食功能參數(shù)發(fā)生了改變,這與馬方芳[26]和田雅靜[27]研究結果類似;使用SYP-9080處理胡瓜新小綏螨N.cucumerisOudemans后,以及乙唑螨腈處理朱砂葉螨和加州新小綏螨成螨后的捕食功能反應參數(shù)變化,對獵物的處理時間延長,日最大捕食量降低,尋找效應降低。然而范瀟[28]報道的“聯(lián)苯肼脂亞致死濃度處理二斑葉螨后,可刺激巴氏新小綏螨的取食,提高對獵物的尋找效應,增加對獵物的瞬時攻擊率(a)”與本文結果不一致,其原因有待進一步研究。
不同藥劑對天敵捕食作用的影響程度不同。汝陽[29]研究表明噠螨靈和阿維菌素處理巴氏新小綏螨后,其對獵物的瞬時攻擊率、捕食能力、日最大捕食量和尋找效應降低,但噠螨靈對巴氏新小綏螨捕食作用的影響效果小于阿維菌素。本試驗測定的3種藥劑中,丁氟螨酯對雙尾新小綏螨日均捕食量和捕食功能參數(shù)影響效果較?。淮搜芯拷Y果與Shen等[22]報道的結果一致。然而噻蟲嗪及氯蟲苯甲酰胺則顯著降低了雙尾小綏螨的日均捕食量和捕食功能參數(shù)。為何3種藥劑對雙尾新小綏螨捕食作用影響程度不一,其原因有待進一步研究。
化學藥劑直接處理天敵或者獵物對天敵的捕食作用均會產(chǎn)生一定影響。田亞靜[27]研究表明乙唑螨腈處理加州新小綏螨后,其對獵物的捕食能力降低,然而使用乙唑螨腈處理朱砂葉螨成螨后,加州新小綏螨對獵物的捕食能力則增大。本試驗中,釋放捕食螨前噴施藥劑和釋放捕食螨后施藥這兩種處理均會影響雙尾新小綏螨的捕食作用,但是先施用藥劑再釋放捕食螨對雙尾新小綏螨的捕食作用影響更小。其原因可能是由于捕食螨沒有直接接觸藥劑,而是間接取食施過藥的土耳其斯坦葉螨,所以對其捕食功能的影響較小。
綜上所述:丁氟螨酯對土耳其斯坦葉螨毒性強,而對雙尾新小綏螨相對安全,并且釋放捕食螨前使用丁氟螨酯對雙尾新小綏螨捕食作用影響較小。因此在葉螨為害嚴重時可以聯(lián)合應用雙尾新小綏螨與丁氟螨酯防治葉螨,即減少了化學農(nóng)藥使用劑量和次數(shù),同時減少害螨發(fā)生。噻蟲嗪和氯蟲苯甲酰胺雖然對雙尾新小綏螨的毒性小,但是釋放捕食螨后使用,會嚴重降低雙尾新小綏螨的捕食作用,影響防治效果。因此在田間若要聯(lián)合應用捕食螨和化學藥劑防治害蟲(螨)時,建議施用藥劑后再釋放捕食螨進行防治,從而減小化學藥劑對捕食螨的影響。