2種選擇性農(nóng)藥的使用對(duì)稻縱卷葉螟產(chǎn)卵及生理生化的影響

2014-07-18 12:21:04戈林泉王芳吳進(jìn)才

江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué) 2014年1期

戈林泉　王芳　吳進(jìn)才

摘要：產(chǎn)卵試驗(yàn)結(jié)果表明，撲虱靈能刺激2齡稻縱卷葉螟幼蟲產(chǎn)卵。幼蟲體重和蛹重的試驗(yàn)結(jié)果表明，田間試驗(yàn)中除2齡期施用吡蟲啉37.5 g/hm2（有效成分用量）的幼蟲體重顯著高于對(duì)照外，其他處理的幼蟲體重與對(duì)照之間差異均不顯著；但水泥池試驗(yàn)中處理組蛹的平均重量顯著低于對(duì)照。2種選擇性種農(nóng)藥處理后的5齡稻縱卷葉螟幼體內(nèi)保幼激素含量顯著低于對(duì)照，蛻皮激素含量除撲虱靈180 g/hm2（有效成分用量）處理顯著高于對(duì)照外，其他各處理與對(duì)照相比差異均不顯著。說明撲虱靈能刺激稻縱卷葉螟繁殖與蛻皮激素和保幼激素含量有關(guān)，該結(jié)果更好地解釋了農(nóng)藥誘導(dǎo)稻縱卷葉螟再猖獗的生理生化機(jī)制。

關(guān)鍵詞：稻縱卷葉螟；選擇性農(nóng)藥；產(chǎn)卵；保幼激素；蛻皮激素

中圖分類號(hào)： S435.112+.1文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A文章編號(hào)：1002-1302（2014）01-0102-04

收稿日期：2013-05-26

基金項(xiàng)目：國家公益性行業(yè)（農(nóng)業(yè)）科研專項(xiàng)（編號(hào)：200903051）。

作者簡介：戈林泉（1978—），男，博士，講師，主要從事昆蟲分子生態(tài)與害蟲綜合治理研究。E-mail：lqge1027@163.com。

通信作者：吳進(jìn)才，男，博士，教授，博士生導(dǎo)師，主要從事昆蟲生態(tài)及害蟲再猖獗研究。E-mail：jinciawu 1952@sina.com。稻縱卷葉螟（Cnaphalocrocis medinalis Güenée）原為局部偶發(fā)性害蟲，1970年以后成為常發(fā)性害蟲[1]。自20世紀(jì)90年代中后期以來，該害蟲在我國稻區(qū)尤其是長江中下游的江蘇、浙江等地區(qū)頻繁大發(fā)生，2003年超歷史性大猖獗，從而造成近年來糧食大幅度減產(chǎn)，影響糧食生產(chǎn)安全。稻縱卷葉螟致種群周期性漲落的原因通常包括蟲源基數(shù)、氣候條件、耕作制度、品種演變及與生育期吻合性等[2-5]。農(nóng)藥誘導(dǎo)害蟲再猖獗發(fā)生已有許多報(bào)道，其中最典型的是農(nóng)藥誘導(dǎo)褐飛虱再猖獗[6-17]。有研究表明，吡蟲啉刺能激螨類[18]、三化螟生殖[19-20]。20世紀(jì)90年代以后大面積推廣農(nóng)藥撲虱靈，稍后又推廣吡蟲啉，這是否與稻縱卷葉螟的大發(fā)生有關(guān)還不清楚，選擇性農(nóng)藥能否誘導(dǎo)稻縱卷葉螟再猖獗，至今國內(nèi)外尚無報(bào)道。因此，本試驗(yàn)擬通過2種選擇性農(nóng)藥撲虱靈和吡蟲啉對(duì)稻縱卷葉螟成蟲產(chǎn)卵及其生理生化指標(biāo)的影響進(jìn)行研究，為稻縱卷葉螟的綜合治理提供理論基礎(chǔ)。

1材料與方法

1.1蟲源

田間和水泥池（半田間）試驗(yàn)蟲源采自江蘇省無錫市南泉鎮(zhèn)試驗(yàn)田。

1.2農(nóng)藥與水稻品種

供試水稻品種為江蘇大面積推廣種植的武運(yùn)粳7號(hào)。本試驗(yàn)的2種選擇性農(nóng)藥為10%吡蟲啉可濕性粉劑（江蘇鎮(zhèn)江農(nóng)藥廠）、25%撲虱靈可濕性粉劑（江蘇常州農(nóng)藥廠）。

1.3選擇性農(nóng)藥對(duì)稻縱卷葉螟產(chǎn)卵量的影響

1.3.1水泥池試驗(yàn)水稻秧苗5葉期時(shí)移裁至水泥池中，于分蘗盛期接剛孵化出的幼蟲5頭/穴，每盆共20頭。噴藥處理設(shè)撲虱靈有效成分用量180 g/hm2（高濃度，B1）、112.5 g/hm2 （中濃度，B2）、60 g/hm2（低濃度，B3）；吡蟲啉有效成分用量37.5 g/hm2（高濃度，B4）、15.0 g/hm2（低濃度，B5）。第1次用藥為2009年8月10日（2齡期，C1），第2次用藥為8月15日（4齡期，C2），每個(gè)品種設(shè)置平行的對(duì)照（不用藥）。接蟲后用紗網(wǎng)罩住水泥池，當(dāng)幼蟲發(fā)育至蛹期，從水稻上將蛹剝出，待成蟲羽化后配對(duì)放于罐頭瓶中，用蜂蜜喂養(yǎng)2 d，讓成蟲在瓶內(nèi)產(chǎn)卵直至成蟲死亡，并計(jì)錄產(chǎn)卵總數(shù)。

1.3.2田間試驗(yàn)噴藥處理、用藥時(shí)間處理同“1.3.1”，將水750 kg/hm2均勻噴霧，小區(qū)面積0.01 hm2。將老熟幼蟲從田間采回室內(nèi)飼養(yǎng)，待其羽化后配對(duì)，讓成蟲在瓶內(nèi)產(chǎn)卵直至成蟲死亡，并計(jì)錄產(chǎn)卵總數(shù)。

1.4選擇性農(nóng)藥對(duì)蛹重和幼蟲體重的影響

將采回的蛹在電子天平上（精確到0.000 1 g）按個(gè)體稱重，每處理重復(fù)20次。取采自田間的對(duì)照和2齡期噴霧處理后的5齡幼蟲，在電子天平上（精確到0.000 1 g）按個(gè)體稱重，每處理重復(fù)10次。

1.5激素含量的測定

1.5.1蛻皮激素的測定蛻皮激素（MH）測定方法根據(jù)惠玉虎等方法[21]略有改進(jìn)，取采自田間的對(duì)照和2齡期噴霧處理后的5齡幼蟲，在電子天平上（精確到0.000 1 g）按個(gè)體稱重，每處理和對(duì)照重復(fù)7次。用勻漿器勻漿，加95%乙醇浸提，超聲振蕩30 min，8 000 r/min離心5 min，提取上清液，重復(fù)3次，取上清液并合并，超低溫保存?zhèn)溆谩Ｉ蠙C(jī)前用高純N2吹干，用流動(dòng)相V乙腈 ∶V水= 75 ∶25 定容，以高效液相色譜法測定，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線查得蛻皮激素的含量。

1.5.2保幼激素的測定保幼激素測定方法根據(jù)戴華國等方法[22]略有改進(jìn)，取采自田間的對(duì)照和2齡期噴霧處理后的5齡幼蟲，在電子天平上（精確到0.000 1 g）按個(gè)體稱重，每處理和對(duì)照重復(fù)8次。用勻漿器勻漿，加入一定量的提取液（1 ∶1 甲醇乙醚混合液）充分研磨，轉(zhuǎn)移全部液體，超聲振蕩 3 min 左右，加入一定量的正己烷繼續(xù)超聲振蕩10 min，8 000 r/min 離心5 min，提取上清液，以正己烷提取離心3次，取上清液并合并，超低溫保存?zhèn)溆谩Ｉ蠙C(jī)前用高純N2吹干，用流動(dòng)相V乙腈 ∶V水=75 ∶25定容，以高效液相色譜法測定，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線查得保幼激素的含量，每個(gè)處理和對(duì)照3次重復(fù)。

1.6數(shù)據(jù)處理

所有數(shù)據(jù)進(jìn)行同質(zhì)性檢驗(yàn)后再分析[23]。產(chǎn)卵數(shù)、幼蟲體重、蛹重、激素滴度采用三因素方差分析，多重比較采用PLSD法[24]，當(dāng)P<0.05表示平均數(shù)之間存在顯著性差異。

2結(jié)果與分析

2.12種選擇性農(nóng)藥對(duì)稻縱卷葉螟產(chǎn)卵量的影響

水泥池試驗(yàn)結(jié)果（表1）表明，除B3C2成蟲產(chǎn)卵量比對(duì)照顯著增加94.6%外，其他處理與對(duì)照差異均不顯著[F=086

田間試驗(yàn)結(jié)果（表1）表明，B1C1、B2C1組成蟲產(chǎn)卵量顯著高于對(duì)照1 385.5%、2 042.1%[F=2.18>F0.05=1.95，df =（10，79）]。撲虱靈處理后的成蟲產(chǎn)卵量高于吡蟲啉處理后的成蟲產(chǎn)卵量。2齡期施用撲虱靈的成蟲產(chǎn)卵量比4齡期的成蟲產(chǎn)卵量高94.8%，田間施用撲虱靈的齡期對(duì)稻縱卷葉螟成蟲產(chǎn)卵的影響與水泥池的影響不同，這可能與大田的其他因素影響有關(guān)。2、4齡期田間施用吡蟲啉的成蟲產(chǎn)卵量與對(duì)照差異均不顯著。

表12種選擇性農(nóng)藥對(duì)稻縱卷葉螟生殖的影響

處理組合1平均產(chǎn)卵量（粒/頭）田間1水泥池B1C11107.71±43.6a166.21±44.3abB1C2155.31±73.4bc177.11±67.6abB2C11155.31±68.2a156.41±67.3bB2C2167.31±136.9abc191.11±62.3abB3C1160.81±118.5abc161.01±49.7abB3C2143.61±59.3bc1111.71±82.1aB4C1129.41±40.8bc155.31±98.3bB4C2154.91±121.8bc148.41±52.1bB5C116.51±7.3c171.51±69.9abB5C2142.91±81.8bc155.51±61.5bCK17.251±7.6c157.41±37.3b注：同列數(shù)據(jù)后標(biāo)有不同的小寫字母者表示在5%水平上差異顯著。下同。

2.22種選擇性農(nóng)藥對(duì)稻縱卷葉螟幼蟲發(fā)育和蛹重的影響

2.2.1對(duì)幼蟲生長發(fā)育的影響田間試驗(yàn)結(jié)果（圖1）表明，在2齡期時(shí)，用撲虱靈中、高、低濃度處理后的幼蟲平均體重分別比對(duì)照增加了7.91%、3.42%、-2.58%；用吡蟲啉低、高濃度處理后的幼蟲平均體重分別比對(duì)照減少了8.89%、11.13%。但是，無論是施用撲虱靈還是施用吡蟲啉，稻縱卷葉螟5齡幼蟲平均體重與對(duì)照差異均不顯著。

2.2.2對(duì)蛹重的影響田間試驗(yàn)結(jié)果（表2）表明，B5C1蛹重與對(duì)照相比顯著增加[F=1.08F0.05=1.87，df=（10，209）]。田間試驗(yàn)與水泥池試驗(yàn)的結(jié)果不相同，可能與大田的其他影響因素有關(guān)。

2.32種選擇性農(nóng)藥的使用對(duì)幼蟲激素的影響

試驗(yàn)結(jié)果（表3）表明，除了180 g/hm2撲虱靈處理的稻縱卷葉螟蛻皮激素含量顯著高于對(duì)照外，其他處理與對(duì)照差異均不顯著[F=0.88

3結(jié)論與討論

近年來稻縱卷葉螟的大猖獗，用傳統(tǒng)的耕作制度、品種及水稻適宜生育期與稻縱卷葉螟的吻合分析結(jié)果很難解釋。雖然這期間也大致能在中小尺度空間找出耕作制度、品種更換與稻縱卷葉螟發(fā)生程度的相關(guān)性，但總體來說近幾年耕作制度并沒有大范圍實(shí)質(zhì)性變化。在耕作制度基本穩(wěn)定的情況下，也有學(xué)者從氣候條件分析稻縱卷葉螟種群數(shù)量的變動(dòng)[2-5]。用氣候條件來分析世代間或世代內(nèi)種群變動(dòng)有科學(xué)依據(jù)，或者說氣候要素的脈沖效應(yīng)可能影響某一世代或某一年害蟲的發(fā)生，如2003年7月15日至8月5日的 22 d 內(nèi)江蘇泰州地區(qū)平均氣溫29.3 ℃，比常年高1.4 ℃，其中日最高溫度超過35 ℃的時(shí)間有8 d，在這種特殊的高溫天氣條件下，該地區(qū)3代稻縱卷葉螟仍表現(xiàn)出“蛾多、卵多、蟲多、危害重”的特點(diǎn)[5]。但按以往的經(jīng)驗(yàn)，該市3代稻縱卷葉螟發(fā)生期間，遇35 ℃以上的高溫天氣時(shí)一般表現(xiàn)為“蛾多、卵少”或“卵多、蟲少”。從大尺度背景來說，氣候條件也很難解釋這次螟蟲大猖獗的原因。因此，螟蟲猖獗可能有其他未發(fā)現(xiàn)的誘導(dǎo)因素，或是誘導(dǎo)因素與其他因素綜合作用的結(jié)果。據(jù)報(bào)道，吡蟲啉能刺激二點(diǎn)螨（Tetranychus urticae）[18]、三化螟繁殖[19-20]。本研究結(jié)果表明，撲虱靈能刺激稻縱卷葉螟產(chǎn)卵，但田間試驗(yàn)和水泥池試驗(yàn)結(jié)果（表1）不一致，這可能與大田的其他影響因素有關(guān)。

本研究結(jié)果還表明，在田間試驗(yàn)中用2種選擇性農(nóng)藥處理稻縱卷葉螟2齡幼蟲后，稻縱卷葉螟5齡幼蟲的平均體重與對(duì)照相比差異不顯著（圖1），說明2藥劑對(duì)幼蟲的生長發(fā)育影響不明顯。大田試驗(yàn)中除了B5C1蛹重顯著高于對(duì)照外，其他處理與對(duì)照差異均不顯著。水泥池試驗(yàn)結(jié)果表明，除B3C2與對(duì)照差異不顯著外，其他所有處理蛹重顯著低于對(duì)照（表2）。田間試驗(yàn)與水泥池試驗(yàn)的蛹重不同，可能與大田的其他影響因素有關(guān)。農(nóng)藥處理對(duì)稻縱卷葉螟幼蟲激素影響結(jié)果表明，除了180 g/hm2撲虱靈處理的5齡幼蟲蛻皮激素含量顯著高于對(duì)照外，其他處理與對(duì)照差異不顯著；而保幼激素含量（除了37.5 g/hm2 吡蟲啉處理以外）顯著低于對(duì)照（表3）。產(chǎn)卵試驗(yàn)結(jié)果表明，撲虱靈能刺激稻縱卷葉螟繁殖可能與蛻皮激素和保幼激素有關(guān)，是否與幼蟲體重和蛹重直接相關(guān)，還有待于進(jìn)一步研究。Wang等研究發(fā)現(xiàn)，在三化螟2、4齡期噴施撲虱靈和吡蟲啉，其5齡幼蟲體重、蛹和保幼激素含量顯著高于對(duì)照，能刺激三化螟產(chǎn)卵[20]。有研究報(bào)道，鱗翅目昆蟲在預(yù)成蟲或蛻皮后，卵黃原蛋白的合成受保幼激素和蛻皮激素的啟動(dòng)[25]。

農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中引入農(nóng)藥后，除了對(duì)害蟲產(chǎn)生直接的影響外，還必然通過影響系統(tǒng)中其他因子進(jìn)而表現(xiàn)出對(duì)害蟲的間接作用。藥劑使用后影響水稻生理生化，即改變了植株?duì)I養(yǎng)而有益于稻縱卷葉螟的生長發(fā)育，使成蟲產(chǎn)卵量增加。該途徑在褐飛虱再猖獗研究中有過報(bào)道[19，26-29]。有報(bào)道表明，植物體內(nèi)糖含量高有利于二化螟的發(fā)生[30-31]。害蟲再猖獗是生產(chǎn)上面臨的一個(gè)重大問題，其影響因素相當(dāng)復(fù)雜。有關(guān)農(nóng)藥誘導(dǎo)稻縱卷葉螟再猖獗的機(jī)制，本試驗(yàn)僅從藥劑處理后對(duì)害蟲部分生理生化指標(biāo)的改變進(jìn)行初步研究，是否與農(nóng)藥使用后稻株?duì)I養(yǎng)的改變有直接關(guān)系及其再猖獗的分子機(jī)制等還有待于進(jìn)一步研究。

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