噻虫嗪与氯虫苯甲酰胺对非靶标害虫土耳其斯坦叶螨生长发育的影响

周 娴，邱 晔，李兴龙，许照强，张建萍

(石河子大学农学院/新疆绿洲农业病虫害治理与植保资源利用自治区普通高校重点实验室，新疆石河子 832003)

0 引 言

【研究意义】土耳其斯坦叶螨[Tetranychusturkestani(Ugarov et Nikolskii)]属于真螨目(Acariformes)叶螨科(Tetranychidae)叶螨属(Tetranychus)[1]，主要为害棉花、瓜果、蔬菜、玉米等农作物。土耳其斯坦叶螨在新疆北疆地区普遍发生，为棉花、蔬菜等农作物的优势种群[2-3]，严重影响棉花等农作物的产量和质量，给农业生产带来很大的影响[4]。棉田除了棉叶螨严重为害以外，棉铃虫、棉蚜也是棉花的重要害虫，目前三种害虫仍然以化学农药防治为主，每种害虫均有相应防效相对较好的杀虫剂类型[5-7]。人们更多关注度在药剂对靶标害虫的防治效果，但对非靶标害虫有什么影响往往被忽视[8-10]。试验研究防治棉铃虫和棉蚜药剂氯虫苯甲酰胺和噻虫嗪对非靶标害虫土耳其斯坦叶螨的影响，为棉蚜、棉铃虫和棉叶螨三大主要害虫的联合防治提供理论依据。【前人研究进展】噻虫嗪(Thiamethoxam)是一种高效、内吸、广谱而且有效期长的新烟碱类杀虫剂，目前这类杀虫剂在保护作物免受有害生物的危害中发挥着重要的作用，对棉蚜具有良好的防治效果且速效性强[11-15]。氯虫苯甲酰胺(Chlorantraniliprole)是一种具有邻甲酰胺基苯甲酰胺类化学结构的新型广谱杀虫剂，是当前防治棉铃虫的首选农药，且氯虫苯甲酰胺对高龄幼虫毒杀效果较好[16-19]。但两种药剂对非靶标害虫叶螨影响未见报道。【本研究切入点】噻虫嗪和氯虫苯甲酰胺常用来防治棉田中的棉蚜和棉铃虫，但在大田中，棉蚜、棉铃虫和棉叶螨常常同期混合发生，研究对非靶标害虫的生长发育以及繁殖的影响。【拟解决的关键问题】从药剂对叶螨的杀伤作用、药剂对叶螨发育及繁殖的影响、叶螨种群参数变化三个方面去阐述噻虫嗪和氯虫苯甲酰胺对非靶标害虫土耳其斯坦叶螨的影响。

1 材料与方法

1.1 材 料

1.1.1 供试螨源

土耳其斯坦叶螨敏感品系: 2010年6月，在石河子大学农学院试验田采取，培养在石河子大学农学院昆虫实验室光照培养箱中，用豇豆饲养至今，在培育过程中没有接触任何药剂，室内培养该实验种群约90代。药剂处理和对照螨源均来自该实验敏感种群，饲养条件: 温度(28±1)℃；相对湿度60%±10%；光周期16L∶8D。

1.1.2 供试药剂

25%噻虫嗪水分散粒剂，由江苏长青农化股份有限公司生产。5%氯虫苯甲酰胺悬浮剂，由美国杜邦公司生产。

1.2 方 法

1.2.1 噻虫嗪与氯虫苯甲酰胺对土耳其斯坦叶螨的杀伤作用

利用FAO(1980)推荐的玻片浸渍法进行试验，将药剂稀释为3个浓度梯度(氯虫苯甲酰胺稀释为400倍、1 000倍和3 200倍，噻虫嗪稀释为500倍、1 000倍和3 000倍)，将双面胶剪至2 cm贴到载玻片的一端，将饲养的土耳其斯坦叶螨雌成螨(选择刚羽化1～2 d的雌成螨)背部粘到双面胶上，将其浸入各个浓度的药剂中5 s，取出后用滤纸吸去多余药液并置于FLI-2 000 H的新型光照培养箱中，24 h后统计叶螨的死亡数量；以清水对照，每处理3个重复，每个重复30头叶螨[20]。

1.2.2 噻虫嗪与氯虫苯甲酰胺对土耳其斯坦叶螨生长发育的影响

将豇豆叶片用清水清洗干净，使叶片背部朝上，放置在具吸饱水的海绵上，上铺吸水纸，置于直径为9 cm的培养皿内，沿着叶片边缘围上浸水脱脂棉条。在培养皿中加入适量水，形成隔离的饲养单元。每饲养单元挑入大田推荐浓度(1 000 X)药剂处理过的种群中雌成螨和雄成螨各一头，置于(28±1)℃的光照培养箱中饲养，使其产卵24 h，将每饲养单元中的成螨剔除，仅留1粒卵供观察，每供试品种卵不少于120粒，每12 h观察并记录各螨态历期以及死亡情况。进入成螨期，将雌雄配对，每24 h查看记录产卵量，直到死亡。每5 d对叶片进行一次更换，在每种供试品种的观察中，螨数最终不少于30头。

1.3 数据处理

所有数据处理与分析均采用SPSS19.0软件进行。根据Birch和丁岩欣的方法建立土耳其斯坦叶螨的试验种群生命表，计算出各种生命参数。各项生命参数用以下公式计算:

R0=∑Lxmx；T=∑LxmxX/R0；rm=lnR0/T；λ=erm；t= ln2/rm.

式中:R0为种群净增殖率，T为平均世代周期，rm为种群内禀增长率，λ为周限增长率，t为种群加倍时间.

表1 土耳其斯坦叶螨雌成螨对噻虫嗪和氯虫苯甲酰胺杀伤作用
Table 1 Measurement of susceptibility of Thiamethoxam and Chlorantraniliprole ofTetranychusturkestanifemales

处理Treatment稀释倍数 Dilution multiple活虫数(个)Number of live insects 死虫数(个)Number of live insects 死亡率Mortality rate(%)氯虫苯甲酰胺Chlorantraniliprole400×27.332.678.89±0.01a1 000×26.503.5011.67±0.04a3 200×26.803.2010.67±0.02a噻虫嗪Thiamethoxam500×26.004.0013.33±0.03a1 000×25.504.5015.00±0.02a3 000×27.502.508.33±0.01a对照CK26.403.6012.00±0.02a

注：表中数据为平均值±标准误，同一数据后标有不同字母表示经Duncan’s多重比较差异显著(P<0.05)

Note: Data inthe Table were means ± SD，and the data followed by different letters in a column are significantly different (P< 0.05，Duncan test)

2 结果与分析

2.1 噻虫嗪与氯虫苯甲酰胺对土耳其斯坦叶螨雌成螨的杀伤作用

将氯虫苯甲酰胺稀释到400、1 000和3 200倍，用其对土耳其斯坦叶螨雌成螨进行处理，各个浓度死亡率与对照相比无显著性差异(P>0.05)；用稀释500、1 000和3 000倍的噻虫嗪处理土耳其斯坦叶螨雌成螨，其死亡率比对照死亡率差异不明显(P>0.05)。表1

2.2 噻虫嗪和氯虫苯甲酰胺对土耳其斯坦叶螨未成熟期存活率的影响

用稀释1 000倍的噻虫嗪和氯虫苯甲酰胺处理土耳其斯坦叶螨雌成螨后，观察其次代未成熟螨态的存活率，将氯虫苯甲酰胺处理与对照进行卡方分析，经氯虫苯甲酰胺处理后卵期(χ2=0.00，df=1，P=0.99)，幼螨期(χ2=2.02，df=1，P=0.16)，若Ⅰ期(χ2=1.01，df=1，P=0.32)，若Ⅱ期(χ2=2.75，df=1，P=0.10)，均为P>0.05，因此，氯虫苯甲酰胺处理未成熟期的土耳其斯坦叶螨各虫态存活率与对照差异不明显；经噻虫嗪处理后卵期(χ2=2.35，df=1，P=0.13)，幼螨期(χ2=0.21，df=1，P=0.65)，若Ⅰ期(χ2=0.34，df=1，P=0.56)，若Ⅱ期(χ2=1.01，df=1，P=0.32)，同样均为P>0.05，噻虫嗪处理未成熟期的土耳其斯坦叶螨各虫态存活率与对照差异不明显。表2

表2 噻虫嗪和氯虫苯甲酰胺下 土耳其斯坦叶螨未成熟期存活率变化
Table 2 Effects of Thiamethoxam and Chlorantraniliprole on the survival rate ofTetranychusturkestaniin immature stages

历期Stage处理Treatment存活率(%)Survival rate死亡率(%)χ2P卵期Egg氯虫苯甲酰胺Chlorantraniliprole97.50 2.50 对照CK96.67 3.33 噻虫嗪Thiamethoxam92.50 7.50 对照CK96.67 3.33 0.00 0.99 2.35 0.13 幼螨期Larva氯虫苯甲酰胺Chlorantraniliprole100.00 0.00 对照CK98.29 1.71 噻虫嗪Thiamethoxam97.29 2.71 对照CK98.29 1.71 2.02 0.16 0.21 0.65 若Ⅰ期NymphⅠ氯虫苯甲酰胺Chlorantraniliprole100.00 0.00 对照CK99.10 0.90 噻虫嗪Thiamethoxam98.10 1.90对照CK99.10 0.90 1.01 0.32 0.34 0.56 若Ⅱ期Nymph Ⅱ氯虫苯甲酰胺Chlorantraniliprole94.94 5.06 对照CK99.07 0.93 噻虫嗪Thiamethoxam100.00 0.00 对照CK99.07 0.93 2.75 0.10 1.01 0.32

噻虫嗪和氯虫苯甲酰胺处理土耳其斯坦叶螨后，其次代种群存活率曲线趋势与对照大致相同，在1～5 d，各处理间无显著差异，死亡率较低，在第5～8 d氯虫苯甲酰胺处理的土耳其斯坦叶螨种群的存活率略高于对照和噻虫嗪处理，8 d后氯虫苯甲酰胺处理的土耳其斯坦叶螨种群的存活率低于对照和噻虫嗪处理，而噻虫嗪处理过的土耳其斯坦叶螨种群和对照无明显差异。图1

图1 噻虫嗪和氯虫苯甲酰胺下土耳其斯坦叶螨存活率变化
Fig.1 Effects of Thiamethoxam and Chlorantraniliprole on the survival rate ofTetranychusturkestani

2.3 噻虫嗪和氯虫苯甲酰胺对未成熟期土耳其斯坦叶螨各虫态发育历期的影响

研究表明，经氯虫苯甲酰胺处理后，土耳其斯坦叶螨次代除了若I期，卵期、幼螨期、若II期和未成熟期均显著比对照种群延长(P<0.05)，其中整个未成熟期延长1.2 d，而噻虫嗪处理处理后，土耳其斯坦叶螨次代除了若II期，卵期、幼螨期、若I期和未成熟期均显著比对照种群延长(P<0.05)，整个未成熟期延长0.37 d。两种药剂都延长了土耳其斯坦叶螨的发育历期。表3

表3 噻虫嗪和氯虫苯甲酰胺下土耳其斯坦叶螨未成熟期发育历期变化
Table 3 Effects of Thiamethoxam and Chlorantraniliprole on developmental time ofTetranychusturkestaniin immature stages(d)

处理Treatment卵期Egg幼螨期Larva若Ⅰ期NymphⅠ若Ⅱ期Nymph Ⅱ未成熟期Immature stage氯虫苯甲酰胺Chlorantraniliprole4.11±0.04a1.48±0.04a1.28±0.04a1.85±0.05a8.72±0.05a噻虫嗪Thiamethoxam 3.58±0.05b1.60±0.05a1.14±0.04b1.56±0.05b7.89±0.08b对照CK3.27±0.06c1.30±0.05b1.33±0.04a1.62±0.06b7.52±0.11c

注：表中数据为平均值±标准误，同一列数据后标有不同字母表示经Duncan’s多重比较差异显著(P<0.05),下同

Note: Data inthe Table were means ± SD，and the data followed by different letters in a column are significantly different ,the same as below(P< 0.05，Duncan test)

2.4 噻虫嗪和氯虫苯甲酰胺对土耳其斯坦叶螨成螨发育历期的影响

经过氯虫苯甲酰胺和噻虫嗪处理后，土耳其斯坦叶螨次代的产卵期、产卵后期、成螨期和寿命与对照相比均无显著性差异且两种药剂间也无明显差异(P>0.05)；但经氯虫苯甲酰胺处理后，产卵前期与对照和噻虫嗪处理相比缩短0.17 和0.25 d，噻虫嗪与对照相比差异不显著(P>0.05)；与对照和噻虫嗪处理相比，经氯虫苯甲酰胺处理后，次代世代约延长0.5 d (P<0.05)，对照和噻虫嗪处理间无显著差异(P>0.05)。表4

表4 噻虫嗪和氯虫苯甲酰胺下土耳其斯坦叶螨成螨变化
Table 4 Effects of Thiamethoxam and Chlorantraniliprole onTetranychusturkestaniadults (d)

处理Treatment产卵前期Pre-oviposition period产卵期Oviposition period产卵后期Post-oviposition period成螨期Adult寿命Longevity世代Generation氯虫苯甲酰胺Chlorantraniliprole1.05±0.02b9.05±0.42a1.01±0.11a11.12±0.43a19.22±0.43a10.05±0.05a噻虫嗪Thiamethoxam1.30±0.09a9.40±0.64a1.07±0.14a11.77±0.70a19.53±0.68a9.39±0.08b对照CK1.22±0.06a10.23±0.65a1.13±0.09a12.58±0.66a19.73±0.64a9.52±0.14b

2.5 噻虫嗪和氯虫苯甲酰胺下土耳其斯坦叶螨雌成螨繁殖

经过氯虫苯甲酰胺和噻虫嗪处理后，次代雌成螨的总产卵量在各个处理间无显著性差异(P>0.05)；氯虫苯甲酰胺处理的平均日产卵量比对照增加1.58粒/雌/日(P<0.05)，而噻虫嗪处理与对照之间无显著性差异(P>0.05)，因此,氯虫苯甲酰胺对土耳其斯坦叶螨产卵具有一定的刺激作用。表5

噻虫嗪，氯虫苯甲酰胺处理土耳其斯坦叶螨后，其次代种群平均每雌产雌率曲线整体趋势相似，3～9 d经过氯虫苯甲酰胺处理的叶螨平均每雌日产雌数明显高于对照和噻虫嗪处理，9 d以后各个处理间变化不大；在整个过程中，噻虫嗪处理和对照无明显差异。 图2

表5 噻虫嗪和氯虫苯甲酰胺下土耳其斯坦叶螨繁殖变化
Table 5 Effects of Thiamethoxam and Chlorantraniliprole on the reproduction of Tetranychus turkestani

处理Treatment总产卵量(粒/雌)Number of eggsLaid per female日产卵量(粒/雌/日)Average number of eggs laid per female per day氯虫苯甲酰胺Chlorantraniliprole81.38±3.97a8.92±0.21a噻虫嗪Thiamethoxam79.96±6.28a8.04±0.26b对照CK78.57±5.62a7.34±0.28b

图2 噻虫嗪和氯虫苯甲酰胺下土耳其斯坦叶螨平均每雌日产雌数变化
Fig.2 Effects of Thiamethoxam and Chlorantraniliprole on the average number of eggs laid per female per day ofTetranychusturkestani

2.6 噻虫嗪和氯虫苯甲酰胺对土耳其斯坦叶螨种群生命参数的影响

研究表明，经氯虫苯甲酰胺处理的叶螨种群净增殖率R0、内禀增长率rm和周限增长率λ最大，即土耳其斯坦叶螨一个世代种群的增值倍数为50.62、种群在经过单位时间后为原数量的倍数为1.79、种群瞬间增长率为0.58、与对照相比，氯虫苯甲酰胺处理有所增加，而噻虫嗪处理略有降低，说明氯虫苯甲酰胺处理能显著增加种群增值；噻虫嗪处理的平均世代历期T、种群加倍时间t最大，高于对照，则氯虫苯甲酰胺处理的平均世代历期T、种群加倍时间t最小，噻虫嗪处理延长了土耳其斯坦叶螨种群的增值时间，而氯虫苯甲酰胺缩短了种群增值时间。表6

表6 噻虫嗪和氯虫苯甲酰胺下土耳其斯坦叶螨种群生命参数变化
Table 6 Effects of Thiamethoxam and Chlorantraniliprole on life Table parameters ofTetranychusturkestani

处理Treatment净增殖率R0Net Reproductive rate平均世代历期TMean generationtime内禀增长率rmIn trinsicrateof increase周限增长率λFinite rateof increase种群加倍时间tDoubling time氯虫苯甲酰胺Chlorantraniliprole50.62 6.720.581.791.19噻虫嗪Thiamethoxam38.36 7.97 0.46 1.58 1.52 对照CK41.03 7.32 0.50 1.66 1.37

3 讨 论

有研究表明，烟碱类杀虫剂吡虫啉能够有效控制刺吸类害虫的同时，对一些非靶标害虫也有一定的影响。在铁杉上喷施吡虫啉，叶螨的种群数量比未喷施药剂的铁杉上数量更多，为害更重，但是喷施吡虫啉对锈螨的数量和为害程度影响不大[21]，说明吡虫啉的施用对不同螨类的影响不同。Szczepaniec等[22]研究发现，用噻虫嗪喷雾处理棉花苗时二斑叶螨T.urticae的种群增长最快，而喷雾和灌根相比较，而灌根处理叶螨种群数量差异不显著。王玲等[23]研究，通过采用噻虫嗪灌根、喷雾等的不同施用方式研究蔬菜二斑叶螨种群动态，发现灌根会刺激田间叶螨种群的快速增长，因此，同种化学药剂在不同寄主植物上或用不同施药方式对同种叶螨影响结果不同。而研究为了明确杀虫剂对土耳其斯坦叶螨的作用，通过噻虫嗪和氯虫苯甲酰胺对土耳其斯坦叶螨成螨的杀伤作用、对次代各螨态的存活率、发育历期、雌成螨生殖参数以及种群生命参数等方面评价噻虫嗪和氯虫苯甲酰胺对非靶标害虫土耳其斯坦叶螨的影响。研究结果表明，两种药剂处理土耳其斯坦叶螨成螨在24 h后，死亡率没有影响，但是氯虫苯甲酰胺对第二代8 d后存活率有所降低。两种药剂均延长了未成熟期的发育历期。经氯虫苯甲酰胺处理的叶螨日产卵量显著虽然高于对照和噻虫嗪处理，但是由于存活率降低，因此导致总产卵量与对照无显著差别。而噻虫嗪处理对该种群的次代种群存活率、平均日产卵量和总产量无显著影响。氯虫苯甲酰胺可增加该螨种群內禀增长率。因此从研究结果来看，施用氯虫苯甲酰胺能够促进土耳其斯坦叶螨数量的增长。黄杨广叶螨Eurytetranychusbuxi在施用吡虫啉以后，雌成螨产卵数量增加[24]，曾春祥发现经吡虫啉药剂LC10、LC20、LC30和LC70处理朱砂叶螨T.cinnabarinus成螨，寿命显著延长，而且总产卵量都显著增加，卵的孵化率和幼螨存活率显著增大。以上结果说明，吡虫啉的亚致死剂量可能会导致叶螨的再猖獗，也进一步证实了，某些药剂会促进叶螨数量的增加[25]。 在棉田中的三大主要害虫棉铃虫、棉蚜和棉叶螨是同期混合发生的，氯虫苯甲酰胺作为防治棉铃虫的高效药，它的使用越来越广泛，但该药剂可能一定程度上刺激叶螨种群的快速增长，是叶螨灾变的诱因之一。杀虫剂施用过程中，应该特别注意对非靶标害虫土耳其斯坦叶螨种群的预防和控制，防止猖獗为害。

4 结 论

经氯虫苯甲酰胺和噻虫嗪处理的土耳其斯坦叶螨成螨死亡率与对照均无明显差异；氯虫苯甲酰胺处理叶螨成螨后，次代除若Ⅱ期外，未成熟期的存活率均高于对照，而噻虫嗪处理时，次代若Ⅱ期的存活率高于对照，卵期、幼螨期和若Ⅰ期的存活率低于对照；经氯虫苯甲酰胺处理后，与对照和噻虫嗪处理相比，产卵前期明显缩短，世代显著延长，且日产卵量显著增多；氯虫苯甲酰胺处理的种群净增殖率R0、内禀增长率rm、周限增长率λ比对照和噻虫嗪处理增大，而施用噻虫嗪的叶螨平均世代历期T、种群加倍时间t比对照和施用氯虫苯甲酰胺延长。从当代死亡率、次代的发育历期以及繁殖特性进行评价其影响，氯虫苯甲酰胺能够促进土耳其斯坦叶螨种群数量的增加，而噻虫嗪无影响。