3种杀虫剂亚致死剂量对棉蚜和棉长管蚜生长与繁殖的影响

李志雄，魏引弟，苏 悦，陈柄润，侯国辉，闻 慧，姚永生，陈 婧

(1.塔里木大学植物科学学院/南疆农业有害生物综合治理兵团重点实验室，新疆阿拉尔 843300；2.新疆兵团第一师农业科学研究所，新疆阿拉尔 843300)

0 引 言

【研究意义】棉蚜(Aphisgossypii)寄主植物包括瓜类、棉花、石榴、花椒、枸杞等重要经济作物[1]。20世纪80年代中期，棉蚜在吐鲁番爆发，随后蔓延至全疆，逐渐成为新疆棉区主要害虫[2-3]。棉长管蚜(Acyrthosiphongossypii)20世纪50～80年代是为害新疆棉区棉花的优势种害虫[4-5]。棉蚜因生育期短、繁殖力强，在适宜条件下极易暴发成灾[6-10]。一些害虫接触到亚致死剂量杀虫剂对害虫当代及后代的取食、发育与繁殖等产生一定的影响[11]。【前人研究进展】氟啶虫胺腈是一种作用于昆虫神经系统的砜亚胺杀虫剂[12]，可有效防治蚜虫等刺吸式口器害虫[13-16]。噻虫啉作用于烟酸乙酰胆碱受体，对刺吸口器害虫有良好的杀灭效果[17-18]。噻虫胺是新烟碱类中高效安全、高选择性的新型杀虫剂，具有触杀、胃毒和内吸活性，主要防治飞虱等刺吸式口器害虫[19]。阿拉尔等地棉蚜对吡虫啉的敏感性低于棉长管蚜，且施用吡虫啉后棉长管蚜虫口减退率显著高于棉蚜[20]，同一药剂对棉蚜和棉长管蚜具有不同的敏感性。【本研究切入点】化学杀虫剂是影响昆虫生长发育和种群动态变化的关键因素。研究杀虫剂亚致死剂量对棉蚜和棉长管蚜生长与繁殖的影响，分析阿拉尔棉田棉蚜和棉长管蚜种间优势演变与杀虫剂使用的关系。【拟解决的关键问题】采用浸叶法对棉蚜和棉长管蚜成虫进行毒力测定，研究3种杀虫剂亚致死剂量对棉蚜和棉长管蚜生长发育及繁殖的影响，为合理使用杀虫剂防治棉蚜提供参考。

1 材料与方法

1.1 材 料

供试虫源：采集于农一师农业科学研究所试验田(E 81°27'，N 40°45')，在不接触任何农药的情况下用盆栽棉苗饲养于塔里木大学植保站人工智能气候箱(RTOP-260Y)，饲养条件：温度(23±1)℃，湿度70%，光周期16L∶8D，待虫源稳定后进行试验。

供试药剂：96%氟啶虫胺腈原药(湖北康宝泰精细化工有限公司)；95%噻虫啉原药(江苏中旗作物保护股份有限公司)；95%噻虫胺原药(山东科信生物化学有限公司)。

1.2 方 法

1.2.1 室内毒力测定

杀虫剂对棉蚜和棉长管蚜的室内毒力测定采用浸叶法[21]。将杀虫剂原粉用丙酮溶解成母液，根据预实验结果用蒸馏水将母液稀释成5～6个浓度梯度的药液。在温室内棉花植株上采集大小一致、从未接触任何药剂的新鲜棉花叶片，洗净晾干；将棉花叶片浸入不同浓度的药液10s后取出，在室内自然阴干。用湿润脱脂棉包住棉花叶柄，将棉花叶片背面朝上放入底部铺有湿润滤纸(每张滤纸滴3滴蒸馏水为宜)培养皿，选取大小一致、健康活泼的棉蚜和棉长管蚜无翅成蚜用毛笔接到培养皿内的棉叶上，用保鲜膜封住皿口并用针扎10～20小孔，每皿接入30头，每个浓度重复3次，以蒸馏水处理作为对照。将培养皿置于人工智能气候培养箱，温度(23±1)℃，相对湿度70%，光周期16L∶8D，后在体视显微镜下检查死亡虫数，用毛笔轻触，虫体完全不动者视为死亡。用Abott公式计算死亡率和虫口减退率。

1.2.2 3种杀虫剂亚致死剂量对棉蚜和棉长管蚜F0代和F1代生长发育与繁殖的影响

3种杀虫剂亚致死剂量对棉蚜和棉长管蚜F0代生长发育与繁殖的影响：采用浸叶法，选择大小一致的棉蚜和棉长管蚜成虫，分别用氟啶虫胺腈、噻虫啉和噻虫胺LC10、LC30处理棉蚜和棉长管蚜成蚜24 h后，选取处理后的成蚜接到放有新鲜棉花叶片(未接触药剂)的培养皿，在人工智能气候培养箱中单头饲养，每处理重复50次，饲养条件同1.2。每隔12 h定期观察蚜虫的产蚜量及自然死亡情况，并及时清除新产若蚜并记录，直至成虫死亡。每2 d更换新鲜棉花叶片。

3种杀虫剂亚致死剂量对棉蚜和棉长管蚜F1代生长发育与繁殖的影响：选取用氟啶虫胺腈、噻虫啉和噻虫胺LC10、LC30处理的棉蚜和棉长管蚜F0代成蚜同1 d产的若蚜转移到未接触药剂的新鲜棉花叶上置于培养皿(Φ90 mm)中单头饲养，每个处理重复50头，每隔12 h定期观察蚜虫生长发育状况，记录若蚜龄期、并及时移除蚜虫所蜕的皮，待进入成蚜期后观察记录产蚜数、蚜虫寿命，直至死亡。

1.3 数据处理

采用Excel 2010计算蚜虫的亚致死浓度，用SPSS 19.0计算并分析成蚜寿命、产蚜量、若蚜发育历期及各生命表参数，利用Duncan’s新复极差法对各处理组间的数据进行差异性分析。

净生殖率R0=∑lxmx.

平均世代历期T=∑xlxmx/R0.

内禀增长率rm=ln(R0/T).

周限增长率λ=exp(rm).

种群加倍时间DT=ln2/rm.

其中，x为时间间隔(d)，lx表示个体在x期间的存活率，mx表示个体在x期间的平均单雌产蚜量(头)。

2 结果与分析

2.1 3种杀虫剂对棉蚜和棉长管蚜亚致死剂量

研究表明，氟啶虫胺腈、噻虫啉和噻虫胺对棉蚜LC50分别为1.31、38.02和37.44 mg/L，分别是棉长管蚜的4.09、4.97和7.87倍；LC30分别为0.67、15.47和13.06 mg/L，分别是棉长管蚜的3.35、4.19和4.98倍；LC10分别为0.26、4.22和3.10 mg/L，分别是棉长管蚜的2.36、3.27和2.82倍。棉长管蚜对氟啶虫胺腈、噻虫啉和噻虫胺的敏感性均高于棉蚜。表1

表1 3种杀虫剂对棉蚜和棉长管蚜的室内毒力测定Table 1 Toxicity test results of three insecticides to Aphis gossypii and Acyrthosiphon gossypii

2.2 3种杀虫剂亚致死剂量对F0代棉蚜和棉长管蚜成蚜寿命和繁殖力的影响

研究表明，氟啶虫胺腈亚致死剂量LC10、LC30处理棉蚜和棉长管蚜后，处理组棉蚜和棉长管蚜成蚜的寿命显著缩短(P<0.05)，且呈现出明显的剂量效应，LC30处理后棉长管蚜寿命的下降幅度大于棉蚜；经噻虫啉和噻虫胺LC30处理明显缩短了棉蚜和棉长管蚜的寿命(P<0.05)；氟啶虫胺腈LC10和LC30处理后棉蚜和棉长管蚜产蚜量较对照分别下降19.33%、51.17%和21.57%、52.24%；噻虫啉和噻虫胺LC30处理对棉蚜和棉长管蚜产蚜量分别下降45.01%、47.76%和50.25%、52.24%。2种蚜虫的寿命和产蚜量随药剂剂量的递增而明显下降，且棉长管蚜的下降幅度大于棉蚜。表2

表2 3种杀虫剂亚致死剂量下F0代棉蚜和棉长管蚜成蚜寿命和繁殖力变化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种杀虫剂亚致死剂量对F1代棉蚜和棉长管蚜生长发育影响

研究表明，氟啶虫胺腈LC10处理对F1代棉蚜若蚜的发育历期影响不显著，棉长管蚜若蚜的发育历期明显缩短(P<0.05)。噻虫啉和噻虫胺LC10处理对棉蚜和棉长管蚜若蚜发育历期无明显影响。3种药剂LC30处理后棉蚜和棉长管蚜发育历期均显著缩短。氟啶虫胺腈、噻虫啉和噻虫胺LC30处理后棉蚜和棉长管蚜存活率显著降低(P<0.05)，较对照分别下降42.24%、31.97%、34.79%和44.66%、39.93%、41.19%。3种杀虫剂亚致死剂量对F1代棉蚜和棉长管蚜发育历期和存活率的影响随剂量增加而增大，且对棉长管蚜的影响大于对棉蚜。表3

表3 3种杀虫剂亚致死剂量下F1代棉蚜和棉长管蚜若蚜发育历期和存活率变化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种药剂LC10处理对F1代棉蚜和棉长管蚜成蚜寿命和产蚜量无显著差异(P>0.05)。氟啶虫胺腈、噻虫啉和噻虫胺LC30处理后，棉蚜和棉长管蚜寿命分别下降37.67%、28.19%、32.73%和40.27%、32.76%、37.98%，产蚜量分别下降28.24%、21.54%、25.76%和54.97%、44.57%、47.81%。3种药剂LC30对棉蚜寿命和产蚜量的抑制作用小于棉长管蚜。表4

表4 3种杀虫剂亚致死剂量下F1代棉蚜和棉长管蚜成蚜寿命和产蚜量变化Table 4 Effects of sublethal doses of three insecticides on adult longevity and fecundity of F1 Aphis gossypii and Acyrthosiphon gossypii

2.4 3种杀虫剂亚致死剂量对F1代棉蚜和棉长管蚜生命表参数的影响

研究表明，3种杀虫剂LC10处理对棉蚜的净生殖率和平均世代历期均无显著影响，LC30剂量处理与对照相比差异显著(P<0.05)，棉蚜的净生殖率和平均世代历期随亚致死剂量递增而降低。3种杀虫剂LC30处理后棉蚜的内禀增长率明显高于LC10处理和对照(P<0.05)，随亚致死剂量增加，棉蚜种群加倍时间呈递减趋势。氟啶虫胺腈和噻虫胺LC30处理后棉蚜的周限增长率较对照差异显著(P<0.05)，噻虫啉各亚致死剂量处理后棉蚜的周限增长率和种群加倍时间变化差异不明显。表5

表5 3种杀虫剂亚致死剂量下F1代棉蚜种群生命参数变化Table 5 Effects of sublethal doses of three insecticides on life parameters of F1Aphis gossypii population

3种杀虫剂LC10处理对棉长管蚜的净生殖率和平均世代历期均无显著影响，LC30剂量处理后棉长管蚜净生殖率和平均世代历期较对照显著降低(P<0.05)，棉长管蚜净生殖率和平均世代历期的变化趋势和棉蚜相似。3种杀虫剂LC30处理后棉长管蚜内禀增长率和周限增长率均显著低于对照和LC10处理(P<0.05)，3种杀虫剂LC30处理后种群加倍时间显著降低(P<0.05)。表6

表6 3种杀虫剂亚致死剂量下F1代棉长管蚜种群生命参数变化Table 6 Effects of sublethal doses of three insecticides on life parameters of F1Acyrthosiphon gossypii population

3 讨 论

一些昆虫个体接触杀虫剂亚致死剂量后，虽不会直接致死，但其当代和后代的生长发育、繁殖、行为和生理活动等方面将发生改变，以适应杀虫剂亚致死剂量的胁迫[22]。研究表明，烯啶虫胺亚致死浓度处理会对当代及子代褐飞虱Nilaparvatalugens生长发育和繁殖产生不利影响[23]；丁硫克百威和阿维菌素低浓度对柑橘大实蝇Bactroceraminax成虫的水平爬行能力、垂直爬行能力和起飞能力存在亚致死效应[24]；亚致死剂量除虫脲能够抑制朱砂叶螨Tetranychuscinnabarinus的寿命和繁殖力[25]。

目前，新烟碱类杀虫剂是防治蚜虫的常用药剂，关于该类杀虫剂亚致死剂量对蚜虫生长发育及繁殖影响的研究也多有报道。王泽华等[26]研究发现氟啶虫胺腈亚致死剂量显著抑制了F0及F1代桃蚜Myzuspersicae的寿命和繁殖力；孔利利等[27]报道了啶虫脒亚致死剂量对豌豆蚜Acyrthosiphonpisum生长发育和繁殖均具有抑制作用。王小强等[28]也研究证实，吡虫啉、阿维菌素和高效氯氰菊酯不同亚致死剂量处理绿色豌豆蚜后，对成蚜寿命和繁殖力均起到了抑制作用，并对F1代生物学参数产生了不同程度影响。丁建朋等[29]研究表明，啶虫脒LC10、LC20和LC30处理抑制了棉蚜和棉长管蚜的寿命和产蚜量，且啶虫脒LC30处理后2种蚜虫种群的平均历期、净生殖率及种群加倍时间也均明显降低。研究表明，氟啶虫胺腈、噻虫啉和噻虫胺亚致死剂量处理(LC30)显著抑制了F0代及F1代棉蚜和棉长管蚜的寿命和产蚜量，这与上述研究结果一致。通过对生命表参数分析表明，经氟啶虫胺腈、噻虫啉和噻虫胺处理后，棉蚜和棉长管蚜净增殖率、平均世代历期和种群加倍时间降低或缩短，内禀增长率和周限增长率增高。而惠婧婧等[30]室内测定结果表明，吡虫啉亚致死剂量对F1代豌豆蚜种群的内禀增长率和周限增长率降低，而发育历期、平均世代周期和种群加倍时间延长，与试验结果不一致。亚致死效应是一个被多种因素影响的复杂过程，仅研究了室内条件下3种药剂亚致死剂量对新疆阿拉尔棉区棉蚜和棉长管蚜当代及F1代生长发育和繁殖的影响，这些影响是否与其他影响因子有关等还需进一步研究。

4 结 论

氟啶虫胺腈、噻虫啉和噻虫胺LC30处理能够显著抑制新疆阿拉尔棉区F0和F1代棉蚜和棉长管蚜的寿命和平均产蚜量，并随药剂亚致死浓度增加，2种蚜虫的寿命缩短，平均产蚜量降低；3种杀虫剂LC30处理后F1代棉蚜和棉长管蚜发育历期和存活率显著抑制缩短或降低，且对棉长管蚜的抑制作用大于棉蚜。随各药剂亚致死剂量增加，棉蚜和棉长管蚜净增殖率、平均世代历期和种群加倍时间均降低或缩短，内禀增长率和周限增长率增大。