十一星瓢蟲取食3種殺蟲劑亞致死濃度處理棉蚜對其生長發育和繁殖的影響

馬 雪，韓 英，韓 旭，蘇 悅，李志雄，熊仁次，姚永生

(塔里木大學植物科學學院/南疆農業有害生物綜合治理兵團重點實驗室，新疆阿拉爾 843300)

0 引 言

【研究意義】目前新疆棉花種植面積254.1×104hm2，總產為500.2×104t，分別占全國的76.1%和84.9%，已成為全國最大的優質棉生產基地[1]。近年來新疆南疆棉田害蟲種類組成優勢結構與種群消長規律發生了明顯變化，棉蚜Aphisgossypii為害日趨嚴重[2-3]。化學農藥和生物天敵是防治棉花蚜蟲的2種主要措施，通過科學用藥盡量減少和降低對天敵的影響，對生產實踐中害蟲的科學防控有重要指導價值。十一星瓢蟲Coccinellaundecimpunctata是南疆棉田棉花蚜蟲的優勢種天敵，對其取食亞致死濃度處理棉蚜而產生的影響目前尚缺乏研究。研究十一星瓢蟲取食3種藥劑不同亞致死濃度處理的棉蚜對其生長發育和繁殖的影響，對改善和提高棉蚜的化學防治水平以及協同生物防治防控棉蚜具有重要意義。【前人研究進展】近年來，新疆南疆棉田棉蚜的防控主要以化學防治為主，吡蟲啉等新煙堿類藥劑是防治棉田棉蚜常用的藥劑[4]，隨著頻繁、過度、長期的使用化學農藥，棉蚜對多種殺蟲劑產生了不同程度的抗性[5]。噴施化學藥劑防治棉蚜不僅可以殺死大部分棉蚜，而且會隨時間推移和環境條件變化產生亞致死效應[6-8]，造成昆蟲發育與繁殖的變化[9-11]、促進抗性發展、影響昆蟲體內重要解毒代謝酶的活力[12-14]，同時基于食物鏈營養級上行效應勢必對下一營養級的天敵生物產生影響[15]。十一星瓢蟲對棉蚜具有較強的控制功能，尤其是3、4齡幼蟲及成蟲對棉蚜具有較大的捕食潛能[16]。【本研究切入點】新疆棉田中十一星瓢蟲與棉蚜的變化關系密切[17]。目前棉田蚜蟲綜合治理中化學防治仍占主導地位，施藥環境中存活的攜帶藥劑的蚜蟲(與亞致死濃度處理棉蚜相似)對十一星瓢蟲的安全性尚不明確。研究3種藥劑不同亞致死濃度下的棉蚜對十一星瓢蟲生長發育和繁殖的影響。【擬解決的關鍵問題】研究十一星瓢蟲取食3種藥劑不同亞致死濃度下的棉蚜對其生長發育和繁殖的影響，為合理使用藥劑和協同生物防治防控棉蚜提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 材 料

供試蟲源：十一星瓢蟲和棉蚜均采自新疆生產建設兵團第一師阿拉爾國家農業科技示范園區棉花試驗田，在室內溫度(25±1)℃、相對濕度60%～80%、光周期L∶D=16∶8的養蟲籠中飼養。

供試藥劑：99%吡蟲啉原藥(江西泰禾藥業有限公司)、98%吡蚜酮原藥(武漢遠城科技發展有限公司)、99%氟啶蟲酰胺原藥(南昌雙新藥業有限公司)。

1.2 方 法

1.2.1 毒力測定

將采集的新鮮葉片剪至培養皿大小，洗凈晾干后，剪去葉柄備用。按預試驗結果，將吡蟲啉、吡蚜酮和氟啶蟲酰胺3種供試藥劑分別稀釋成5個系列濃度的藥液，藥液量100 mL。然后將葉片浸于待測藥劑溶液中，3 s后取出晾干置于含有保濕濾紙的培養皿中，接入30頭棉蚜，在室內溫度(25±1)℃、相對濕度60%～80%、光周期L∶D=16∶8的人工氣候箱(RXZ-320L)中飼養和觀察。48 h后觀察調查棉蚜死亡情況，分別記錄存活和死亡的棉蚜數量，蚜蟲死亡判斷標準：用毛筆輕觸蚜蟲蟲體，若蟲體無任何反應，則認定為死亡。以清水為對照，如對照死亡率在5%～20%，進行校正，對照死亡率高于20%為無效試驗。

1.2.2 亞致死濃度確定

根據毒力測定的結果，以藥劑的LC25、LC50為處理濃度，采用浸葉法對棉蚜處理48 h后，選取活體棉蚜作為十一星瓢蟲的食物，觀察對其生長發育和繁殖的影響。

1.2.3 十一星瓢蟲取食3種農藥亞致死濃度處理棉蚜對其生長發育和繁殖力的影響1.2.3.1 十一星瓢蟲取食3種農藥亞致死濃度處理棉蚜對其生長發育的影響

將新羽化的十一星瓢蟲成蟲飼養至性成熟(≥15日齡)后移入含有足夠健康棉蚜的養蟲籠中集中喂養。在籠中擺放若干白紙條(10.0 cm×3.5 cm)作為產卵基質。等到交配過的雌成蟲在紙條上產卵后，將所產的新鮮卵立即移入潔凈的一次性塑料制培養皿中，皿口覆以封口膜，并用昆蟲針扎取若干通氣口。每隔2 h觀察1次，記錄卵期的發育起止時間。發現有1齡幼蟲孵化后，立即將新孵化的幼蟲移入一次性塑料培養皿中并且分別放入經3種藥劑LC25、LC50處理48 h后的棉蚜為食物，并分別記錄當前時間為1齡幼蟲起始時間。而后同樣每隔2 h觀察1次，并且每隔24 h更新食物1次。待每次蛻皮完成后，記錄該時間為該齡期開始時間。當十一星瓢蟲幼蟲進入4齡末期并化蛹后，記錄蛹期開始時間；當十一星瓢蟲成蟲從蛹體內羽化時，記錄羽化開始時間。取性成熟的十一星瓢蟲成蟲，記錄體重(Casio電子天平測量，單位：mg)。每處理30頭試蟲，重復3次。

1.2.3.2 十一星瓢蟲取食3種農藥亞致死濃度處理棉蚜對其繁殖力的影響

收集當日羽化的十一星瓢蟲成蟲于培養皿，待其交配時將其引入新的培養皿中，每皿1對，共挑取15對十一星瓢蟲進行繁殖力的觀察。分別取食3種藥劑LC25、LC50處理48 h后的棉蚜，24 h補充1次食物，然后每8 h觀察1次，記錄十一星瓢蟲的產卵量，重復3次，并根據后期孵化幼蟲數量計算卵孵化率。

1.3 數據處理

用Excel計算殺蟲劑的回歸方程和不同亞致死濃度；SPSS17.0軟件進行單因素方差分析，Duncan氏法檢驗差異顯著性。

2 結果與分析

2.1 3種農藥對棉蚜的毒力和不同亞致死濃度

研究表明，吡蟲啉的LC25和LC50分別為8.60和22.31 mg/L；吡蚜酮的LC25和LC50分別為0.16和0.46 mg/L；氟啶蟲酰胺的LC25和LC50分別為0.15和0.94 mg/L。表1

表1 3種藥劑對棉蚜的毒力Table 1 Toxicity of three different insecticides to Aphis gossypii

2.2 十一星瓢蟲取食3種農藥亞致死濃度處理棉蚜對其生長發育的影響

研究表明，十一星瓢蟲分別取食吡蟲啉、吡蚜酮和氟啶蟲酰胺3種藥劑LC25和LC50處理后的棉蚜對其1齡、2齡、3齡、4齡幼蟲和蛹期均有一定的影響，并且對其1、2、3齡幼蟲的影響高于4齡幼蟲。隨著藥劑濃度的增加，十一星瓢蟲各齡期的發育歷期也隨之增加。取食吡蟲啉和氟啶蟲酰胺LC25和LC50處理后的棉蚜，十一星瓢蟲幼蟲的發育歷期顯著長于對照組。比對照的發育歷期分別延長了3.01、4.57、1.48、1.64 d。取食吡蟲啉處理后的棉蚜對十一星瓢蟲幼蟲發育歷期的影響大于取食氟啶蟲酰胺處理后的棉蚜。取食吡蚜酮LC25和LC50處理后的棉蚜對十一星瓢蟲幼蟲的發育歷期無顯著差異。取食吡蟲啉LC25和LC50處理后的棉蚜對蛹期也有顯著影響，從對照的3.64 d延長至3.71和3.85 d。表2

表2 取食3種農藥亞致死濃度處理棉蚜的十一星瓢蟲的發育歷期[(25±1)℃]Table 2 The developmental period of Coccinella undecimpunctata fed on Aphis gossypii treated with sublethal doses of three different insecticides

注:表中數據為平均值士標準誤，同列數據后不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)。下同
Note: Data in the table are mean±SE. The different letters following the data in the same column indicate significant difference by Duncan's new multiple range test (P<0.05). The same as below

2.3 十一星瓢蟲取食3種農藥亞致死濃度處理棉蚜對其繁殖力的影響

研究表明，取食吡蟲啉LC25、LC50處理的棉蚜，對十一星瓢蟲的繁殖力參數均有顯著影響。十一星瓢蟲產卵期顯著縮短，從對照的10.10 d分別減少至7.54和6.64 d，單雌產卵量從對照處理的113.40粒/雌分別減少至88.80和76.60粒/雌。雌/雄成蟲體重也有所下降，雌成蟲的體重較對照分別下降0.51和0.69 mg，雄成蟲體重比對照分別下降0.76和0.92 mg；孵化率降低也較為明顯，分別比對照降低7.20%和12.80%。而取食吡蚜酮和氟啶蟲酰胺LC25、LC50處理后的棉蚜，除對十一星瓢蟲的產卵期具有顯著影響外，對其單雌產卵量、雌/雄成蟲體重以及孵化率均無顯著影響。表3

表3 十一星瓢蟲取食3種農藥亞致死濃度處理棉蚜的繁殖特征(25±1)℃Table 3 Reproductive characteristics of Coccinella undecimpunctata fed on Aphis gossypiitreated with sublethal doses of three different insecticides

3 討 論

殺蟲劑的亞致死濃度可以影響害蟲的生長發育、繁殖力等各方面。農藥在田間施用后，隨時間推移可降解到亞致死劑量水平，昆蟲接觸藥劑后對自身發育繁殖等行為產生亞致死作用。許敏等[18]研究認為氟啶蟲胺腈亞致死劑量抑制中黑盲蝽的生長、發育、繁殖。曾春祥等[19]利用吡蟲啉的亞致死劑量(LC10、LC20和LC30)處理桃蚜，其中 F0代和 F1代成蚜的繁殖力均有所降低。劉昌燕等[20]研究結果表明，亞致死劑量的吡蟲啉縮短了F0代豆蚜的成蟲壽命，降低了其繁殖力，并隨著劑量的增加而影響顯著，顯著降低了F0代豆蚜的成蟲壽命。因殺蟲劑種類、濃度的不同，亞致死濃度對害蟲的影響也會有所差異。朱江等[21]研究結果顯示，殺蟲劑對蚜蟲的毒力隨殺蟲劑稀釋倍數的增加呈下降趨勢。庾琴等[22]利用高效氯氟氰菊酯和氯蟲苯甲酰胺2種藥劑的亞致死濃度(LC20、LC30、LC50)處理梨小食心蟲，研究結果表明，2種藥劑濃度較低時，對成蟲羽化、對雌、雄蛹重量和成蟲產卵量影響不顯著。

使用化學農藥防治目標害蟲的同時，作為非靶標生物的天敵也受到影響，除直接致死作用外，殺蟲劑亞致死濃度也會干擾其生長發育和繁殖[23]。趙建偉等[24]研究認為吡蟲啉和噻蟲嗪對日本刀角瓢蟲也具有很強的毒力，其田間推薦劑量可導致日本刀角瓢蟲全部死亡，而吡蚜酮等藥劑對日本刀角瓢蟲的毒力較低甚至沒有直接致死作用。楊巧燕等[25]研究了吡蟲啉、阿維菌素和高效氯氰菊酯3種殺蟲劑的亞致死劑量對多異瓢蟲捕食量、捕食功能反應模型、捕食速率以及尋找效應的影響，結果表明，3種殺蟲劑亞致死劑量對多異瓢蟲捕食功能均有抑制作用。王小藝等[26]用毒蚜飼喂法測定了吡蟲啉、魚藤酮、氰戊菊酯、阿維菌素、抗蚜威和印楝素 6 種殺蟲劑亞致死劑量對異色瓢蟲成蟲繁殖力的影響，結果表明，經吡蟲啉處理后其所產卵的孵化率低于對照，從卵發育至蛹期的累積存活率顯著降低。

研究了十一星瓢蟲取食3種藥劑不同亞致死濃度處理的棉蚜對其生長發育和繁殖的影響，結果表明，3種藥劑不同亞致死濃度處理后的棉蚜對十一星瓢蟲的生長、發育、繁殖均產生一定抑制作用，這一結果與上述結果類似之處。尤其吡蟲啉LC50濃度處理下的棉蚜顯著延長了十一星瓢蟲幼蟲的發育歷期，從對照的11.78 d增至16.35 d，并且其產卵期顯著延長，單雌產卵量和卵孵化率顯著減少和降低，雌/雄成蟲體重有不同程度下降。隨著處理棉蚜的藥劑濃度增加，對十一星瓢蟲生長發育和繁殖力的影響越大。同時研究發現十一星瓢蟲取食3種藥劑不同亞致死濃度處理后的棉蚜除對其卵期的影響不顯著外，對其1齡、2齡、3齡、4齡幼蟲均有顯著影響，并且對其1、2、3齡幼蟲的影響高于4齡幼蟲，原因可能與被藥劑處理后的棉蚜體內的藥劑殘留量以及與之相關的代謝解毒酶變化有關，被藥劑亞致死劑量處理后的棉蚜體內殘留量及代謝解毒酶還有待進一步研究。

4 結 論

十一星瓢蟲(天敵)取食3種殺蟲劑亞致死濃度處理后的棉蚜(害蟲)，對其生長發育和繁殖均表現出一定抑制作用。取食吡蟲啉LC25和LC50處理后的棉蚜對十一星瓢蟲生長發育和繁殖均有顯著的影響，并隨著劑量的增加影響更顯著；而取食氟啶蟲酰胺LC25和LC50處理后的棉蚜對十一星瓢蟲發育歷期有一定影響，繁殖力參數略有下降但無明顯影響。在田間防治棉蚜時，應合理選用農藥，以協同生物防治防控棉蚜。