氟啶虫胺腈对棉田蚜虫的毒力测定及瓢虫的安全性评价

尚 娇，丁建朋，姚永生

(塔里木大学植物科学学院，新疆阿拉尔 843300)

0 引 言

【研究意义】新疆干旱少雨，光热资源丰富，十分有利于棉花种植，目前棉花种植面积已达196.3×104hm2，总产408.2×104t，分别占全国的60.8%和74.4%，棉花已成为新疆农业的优势产业[1-2]。新疆属典型荒漠绿洲农业区，种植区斑块性隔离分布，生态系统脆弱而不稳定，有害生物易暴发成灾[3]。新疆棉田蚜虫主要种类包括棉蚜Aphisgossypii、棉黑蚜Aphisatrata、棉长管蚜Acyrthosiphomgossypii等[4-6]，其中棉蚜发生期长，对棉花苗期、成株期、蕾铃期均可为害，严重影响着棉花的生产，是新疆棉区最为重要的三大害虫之一[7]，研究棉花蚜虫的有效治理技术和手段有重要实践意义。【前人研究进展】新烟碱类药剂如吡虫啉和啶虫脒广泛应用于刺吸式害虫的防治，也是防治棉蚜的主要药剂品种，近年来抗性不断上升[8-10]。已有报道显示，五家渠等地棉蚜对吡虫啉处于中等抗性水平，奎屯、库尔勒等地对啶虫脒已处于高抗水平[11]。氟啶虫胺腈对蚜虫、棉盲蝽、烟粉虱等害虫表现出良好的防控效果，且与环境友好，对作物和天敌等安全性高[12]。氟啶虫胺腈尚未发现与大田常用化学杀虫剂存在交互抗性[13]，是蚜虫等刺吸式口器害虫抗性管理的一个有效替代药剂[14]，农药的使用会降低天敌的捕食和寄生能力[15-16]。氟啶虫胺腈(sulfoxaflor)属于砜亚胺类化合物，对蚜虫、盲蝽、飞虱和介壳虫等刺吸式口器害虫有良好的防效[17-19]，且对非靶标生物安全性高等特性。赵冰梅等[20](2013)研究结果显示,50%氟啶虫胺腈WG对棉田蚜虫具有较高的防效、良好的速效性和持效性；张亚林等[21](2018)研究结果显示,22%氟啶虫胺腈悬浮剂滴施防蚜效果好，且对田间捕食性天敌草蛉、瓢虫等影响较小。【本研究切入点】不合理地使用化学药剂防治害虫，对天敌昆虫产生了极为不利的影响，评价氟啶虫胺腈对棉田蚜虫的毒力及瓢虫的安全性影响。【拟解决的关键问题】研究以新疆南部棉区蚜虫和主要捕食性天敌瓢虫为研究对象，分析氟啶虫胺腈对蚜虫的室内毒力及瓢虫的安全影响，为协调利用化学防治和生物防治有效控制棉花蚜虫为害提供依据。

1 材料与方法

1.1 材 料

1.1.1 供试药剂

供试药剂为22%氟啶虫胺腈悬浮剂(美国陶氏益农公司生产)，5%吡虫啉乳油(海特农化有限公司生产)。

1.1.2 供试虫源

供试棉蚜、棉黑蚜和棉长管蚜虫源采自阿拉尔国家农业科技示范园区棉花试验田，用无虫棉苗繁殖2～3代后进行室内生物测定，测定时选用虫龄和大小一致的3日龄若蚜和无翅成蚜作为待测试虫。供试十一星瓢虫、异色瓢虫和龟纹瓢虫虫源采自阿拉尔市国家农业科技示范园区棉花试验田，测定时选用虫龄和大小一致的3龄幼虫和成虫作为待测试虫。

1.2 方 法

1.2.1 杀虫剂浓度梯度的配制

将22%氟啶虫胺腈悬浮剂和5%吡虫啉乳油用清水稀释为6个浓度梯度，浓度分别为40、20、10、5、2.5和1.25 mg/L，上述浓度均用于测定棉田三种蚜虫棉蚜、棉黑蚜、棉长管蚜以及十一星瓢虫、异色瓢虫和龟纹瓢虫的毒力。

1.2.2 氟啶虫胺腈和吡虫啉对棉田三种蚜虫的毒力测定

将高度均匀一致的棉苗在配好的药剂浓度梯度里面倒置，浸泡5 s，在棉苗上形成药膜[20]，为防止棉苗在试验过程中枯萎，用提前准备好的棉絮浸泡蒸馏水后包裹棉苗的根部，待棉苗上的药液干后，每个处理刚入5株棉苗和15头蚜虫，在24 h时记录存活的棉蚜数量。蚜虫死亡判断标准：用毛笔轻触蚜虫虫体，若虫体无任何反应，则认定为死亡[21]。

1.2.3 氟啶虫胺腈和吡虫啉对三种瓢虫的毒力测定

1.2.3.1 3龄幼虫

将供试药剂用清水稀释成6个浓度梯度，用不锈钢微量点滴器(中国农科院植保所制)，将0.50 μL药液滴在虫体腹部背板上，每个处理供试昆虫20头，重复5次，清水作为空白对照。然后将虫子放入培养皿中，处理后的蚜虫置于温度为(25±1)℃、RH 70%～80%、L∶D=14∶10的人工气候箱(RXZ-300C)内培养，蚜虫作为食物喂养，24 h后检查试虫的死亡率，以不能正常爬动者视为死亡[12]。

1.2.3.2 成虫

成虫的毒力测定采用滤纸接触法[13]进行。将杀虫剂用清水稀释至所需的6个浓度梯度。在玻璃培养皿(Φ = 15 cm)垫上滤纸，将药液吸取0.5 mL均匀滴加于皿底的滤纸上。将其成虫(每皿20头)投放于皿内浸药的滤纸上，重复3次，以滴加清水作为对照，任其爬行，处理后置于上述条件下的人工气候箱内。24 h后检查试虫的死亡率，以不能正常爬动者视为死亡。

1.3 数据处理

两种药剂对棉田三种蚜虫毒力测定以及对三种瓢虫毒力测定得到的数据均用DPS进行处理分析，计算毒力回归方程和LC50。22%氟啶虫胺腈对三种瓢虫的安全性评价，两种杀虫剂的田间推荐使用浓度与瓢虫致死中浓度 LC50的比值，即安全系数，用来评估药剂对瓢虫的安全程度[14]。计算公式如下：

安全系数=天敌的LC50/田间推荐使用浓度。

相对毒力指数=吡虫啉LC50/氟啶虫胺腈LC50。

2 结果与分析

2.1 氟啶虫胺腈和吡虫啉对棉田三种蚜虫(3日龄若蚜和成蚜)的室内毒力测定

研究表明，22%氟啶虫胺腈悬浮剂、5%吡虫啉乳油对棉蚜、棉黑蚜、棉长管蚜3日龄若蚜和成蚜的毒力大小趋势相同，即三种蚜虫两个龄期均对22%氟啶虫胺腈悬浮剂表现出较高的敏感性，22%氟啶虫胺腈的LC50均小于5%吡虫啉乳油；两种药剂对三种蚜虫两个虫态的相对毒力，棉蚜3日龄若蚜和成蚜的相对毒力(5%吡虫啉乳油/22%氟啶虫胺腈悬浮剂)较大，棉蚜对5%吡虫啉乳油表现出较强的耐药性，依次是棉黑蚜、棉长管蚜。表1

表1 氟啶虫胺腈和吡虫啉对棉田三种蚜虫(3日龄若蚜和成蚜)的室内毒力测定

Table 1 Toxicity of sulfoxaflor and imidacloprid to three aphids (3-day-old larvae and adult)in cotton field

药剂名称Ame of drug蚜虫种类Aphid species毒力回归方程Virulence regression equation相关系数Coefficient of correlationLC50 (mg/L)95%置信区间95% confidence interval相对毒力指数Index of relative toxicity氟啶虫胺腈 (y1) Sulfoxaflor 吡虫啉乳油 (y2)Imidacloprid 棉蚜(3日龄若蚜)A. gossypii(3 days old)棉蚜(成蚜)A. gossypii(Adult aphid)棉黑蚜(3日龄若蚜)A. atrata(3 days old)棉黑蚜(成蚜)A. atrata(Adult aphid)棉长管蚜(3日龄若蚜)Ac. gossypii(3 days old)棉长管蚜(成蚜)Ac. gossypii(Adult aphid)y1=1.964 7 x+4.866 90.8441.170.78^1.56y2=1.019 5 x+3.152 90.85664.8356.85^72.81y1=2.022 6 x+5.905 00.8570.360.22^0.49y2=1.182 4 x+2.501 90.98821.6417.41^25.65y1=1.969 6 x+4.866 60.8501.170.67^1.68y2=0.650 1 x+4.067 60.94427.1822.43^31.94y1=1.726 5 x+5.736 20.9570.380.18^0.56y2=1.334 3 x+3.588 20.92411.438.80^14.09y1=1.062 5 x+5.178 60.9620.680.41^0.95y2=2.208 1 x+2.914 80.9178.806.12^11.49y1=1.817 6 x+5.820 30.8770.350.23^0.47y2=0.972 3 x+4.024 30.99410.087.06^13.1955.4160.1123.2330.0812.9428.80

表2 氟啶虫胺腈和吡虫啉对棉田三种瓢虫(3龄幼虫和成虫)的室内毒力测定

Table 2 Toxicity of sulfoxaflor and imidacloprid to three ladybugs (3rd instar larvae and adult)in cotton field

药剂名称Name of drug天敌种类Natural enemy species毒力回归方程Virulence regression equation相关系数Coefficient of correlation LC50(mg/L)95%置信区间95% confidence interval相对毒力指数Index of relative toxicity氟啶虫胺腈 (y1)Sulfoxaflor 吡虫啉乳油 (y2)Imidacloprid 十一星瓢虫(3龄)C. undecimpunctata(3 instar larvae )十一星瓢虫(成虫)C. undecimpunctata (Adult)异色瓢虫(3龄)H. axyridis(3 instar larvae )异色瓢虫(成虫)H. axyridis (Adult)龟纹瓢虫(3龄)P. japonica(3 instar larvae )龟纹瓢虫(成虫)P. japonica (Adult)y1=0.788 5 x+3.142 90.974226.59184.33^268.84y2=0.733 4x+3.410 40.943147.04115.63^178.48y1=0.543 3 x+3.719 90.961227.07197.82^256.32y2=0.522 3 x+3.823 10.934179.19147.32^209.17y1=1.344 5 x+1.776 70.978249.69198.92^301.08y2=0.512 3 x+3.923 30.928126.3994.99^158.89y1=0.489 5 x+3.763 10.925336.41284.69^388.12y2=0.828 2 x+3.132 50.949179.84145.56^214.10y1=1.236 x+2.853 90.98754.4945.08^63.89y2=0.489 8 x+4.1770.84947.8939.63^56.15y1=1.472 0 x+1.799 00.956149.49108.30^190.67y2=1.019 5 x+3.152 90.96164.8352.45^77.210.650.790.510.530.880.43

2.2 氟啶虫胺腈和吡虫啉对棉田三种瓢虫(3龄幼虫和成虫)的室内毒力测定

研究表明，相对毒力指数(5%吡虫啉乳油LC50/22%氟啶虫胺腈悬浮剂LC50)均小于1，也即是22%氟啶虫胺腈悬浮剂对三种瓢虫的毒力均小于5%吡虫啉乳油，相对安全性高。三种瓢虫的3龄幼虫和成虫表现出不同的药剂敏感性，说明药剂对3龄幼虫的不利影响大于成虫。表2

2.3 氟啶虫胺腈和吡虫啉对三种瓢虫的安全性评价

研究表明，22%氟啶虫胺腈悬浮剂对十一星瓢虫、异色瓢虫和龟纹瓢虫三种瓢虫成虫的安全系数分别是5%吡虫啉乳油的6.16、7.90和4.54倍；对3龄幼虫的安全系数分别是5.07、7.48和9.23倍，22%氟啶虫胺腈悬浮剂对三种瓢虫的安全性高于5%吡虫啉乳油。表3,表4

表3 氟啶虫胺腈和吡虫啉对三种瓢虫3龄幼虫的安全性评价

Table 3 Safety evaluation of sulfoxaflor and imidacloprid against 3-instar larvae of three ladybugs

杀虫剂Insecticide天敌种类Natural enemy species田间推荐剂量Recommended dose in field(mg/L)安全系数Safety factor5%吡虫啉乳油①5% imidacloprid EC22%氟啶虫胺腈悬浮剂②22% sulfoxaflor SC十一星瓢虫①C. undecimpunctata20^404.48^8.96异色瓢虫①H. axyridis20^404.50^8.99龟纹瓢虫①P. japonica20^401.62^3.24十一星瓢虫②C. undecimpunctata5^1022.71^45.41异色瓢虫②H. axyridis5^1033.64^67.28龟纹瓢虫②P. japonica5^1014.95^29.90

注：①表示由5%吡虫啉乳油处理，②表示由22%氟啶虫胺腈悬浮剂处理

①treated with 5% imidacloprid EC and②treated with 22% sulfoxaflor SC

表4 氟啶虫胺腈和吡虫啉对三种瓢虫成虫的安全性评价

Table 4 Safety evaluation of sulfoxaflor and imidacloprid against three ladybug adults

杀虫剂Insecticide天敌种类Natural enemy species田间推荐剂量Recommended dose in field(mg/L)安全系数Safety factor5%吡虫啉乳油①5% imidacloprid EC22%氟啶虫胺腈悬浮剂②22% sulfoxaflor SC十一星瓢虫①C. undecimpunctata20^403.68^7.35异色瓢虫①H. axyridis20^403.16^6.32龟纹瓢虫①P. japonica20^401.20^2.39十一星瓢虫②C. undecimpunctata5^1022.66^45.32异色瓢虫②H. axyridis5^1024.97^49.94龟纹瓢虫②P. japonica5^105.45^10.90

注：①表示由5%吡虫啉乳油处理，②表示由22%氟啶虫胺腈悬浮剂处理

①treated with 5% imidacloprid EC and②treated with 22% sulfoxaflor SC

3 讨 论

棉田化学防治频率及用药量的增加使得棉蚜抗药性不断发展，防治越来越困难，抗性治理已经成为当今农业生产中迫在眉睫的棘手难题。研究表明，棉蚜几乎对有机磷、拟除虫菊酯、新烟碱类等多种生产中常用的化学杀虫药剂均已产生不同程度的抗性，甚至对一些药剂品种产生了交互抗性[22-23]。安静杰等[24](2018)研究表明，河北省棉蚜对氟啶虫胺腈抗性也达到了高抗水平。但在试验中22%氟啶虫胺腈对采自新疆南部棉田的棉蚜具有较高的敏感性，这与赵鹏程等[11]的研究结果相同，新疆地区棉蚜对氟啶虫胺腈还处于敏感阶段。于晓庆等[25](2016)研究结果表明，小麦蚜虫对氟啶虫胺腈的敏感性高于吡虫啉，试验中22%氟啶虫胺腈悬浮剂对棉蚜、棉黑蚜以及棉长管蚜的毒力明显高于5%吡虫啉乳油。而不同蚜虫种类相比，22%氟啶虫胺腈悬浮剂对棉蚜、棉黑蚜以及棉长管蚜的毒力效果相近，表明当地三种蚜虫对氟啶虫胺腈有相对一致的敏感性，而5%吡虫啉乳油对三种蚜虫的敏感性有明显差异，棉长管蚜对药剂的敏感性相对较高，棉蚜对药剂的敏感性最低，可能与棉蚜和棉长管蚜接触药剂的机率不同有关。

农药对害虫天敌的影响是协调化学防治和生物防治的基础[26]，杀虫剂对农田天敌的不利影响不仅表现为直接杀死作用，而且可致使残存个体部分功能衰退或丧失，极大的弱化基于生物间相互制约的传统生物防治作用。不同类型的农药对天敌昆虫的安全性不同，试验中22%氟啶虫胺腈悬浮剂、5%吡虫啉乳油两种杀虫剂对同种天敌的毒力不同，可能与不同农药化学结构、作用机制和理化性质不同有关[27]。不同类型药剂比较，吡虫啉对捕食性瓢虫天敌瓢虫表现出的毒力高于氟啶虫胺腈，可见氟啶虫胺腈对捕食性瓢虫天敌的相对较为安全，与张亚林等[21]结果相一致，作为吡虫啉的替代或轮换药剂可用于棉花蚜虫的综合治理，对延缓棉蚜对新烟碱类杀虫剂抗性的发展有重要价值。同种瓢虫的3龄幼虫和成虫对药剂的敏感性存在差异，可能由于瓢虫成虫鞘翅的有效阻隔，降低药剂的穿透作用，从而表现出较低的药剂敏感性。研究只在室内测定了氟啶虫胺腈对棉花蚜虫和主要瓢虫的毒力作用，应进一步开展田间的相关试验，为评价氟啶虫胺腈对棉花蚜虫的效果以及对棉田天敌的安全性提供依据。

4 结 论

棉蚜、棉黑蚜和棉长管蚜对两种药剂表现出不同的敏感性，三种蚜虫3日龄若蚜和成蚜对氟啶虫胺腈敏感性高，5%吡虫啉乳油与22%氟啶虫胺腈悬浮剂的相对毒力分别为55.41、60.11，棉蚜对5%吡虫啉乳油表现出较强的耐药性。22%氟啶虫胺腈悬浮剂对十一星瓢虫、异色瓢虫和龟纹瓢虫的毒力均小于5%吡虫啉乳油，三种瓢虫的安全系数是5%吡虫啉乳油的≥4.5倍，对瓢虫具有较高的安全性。