吡虫啉悬浮种衣剂对麦无网长管蚜实验种群的影响

李亚萍 李祥瑞 张云慧

摘要利用吡虫啉种子包衣技术防治麦蚜是我国小麦主产区一项重要的防控措施，目前对麦蚜的防控效果评价主要集中在自然混合种群上，对室内种群尤其是麦无网长管蚜的研究报道较少。为了明确吡虫啉种衣剂对单一蚜虫种类的影响，本文利用吡虫啉悬浮种衣剂处理的小麦苗接种4种蚜虫，分别于3、6和9 d后检查死亡率。并采用生命表方法评价种衣剂处理对麦无网长管生长发育、繁殖和种群生命参数的影响。结果表明：种衣剂处理小麦苗接种的4种蚜虫，3 d后死亡率大小依次为禾谷缢管蚜>麦长管蚜>麦二叉蚜>麦无网长管蚜，6 d后禾谷缢管蚜和麦长管蚜全部死亡;9 d后麦二叉蚜全部死亡，但麦无网长管蚜死亡率仅为10.3%。生命表结果表明：麦无网长管蚜大部分个体在种衣剂处理麦苗上可以完成整个世代周期，但其生长发育延缓，存活率、寿命和繁殖力显著下降，内禀增长率（rm）、周限增长率（λ）、净生殖率（R0）显著降低，平均世代周期（T）显著延长。研究结果进一步证实吡虫啉包衣处理对麦长管蚜、禾谷缢管蚜、麦二叉蚜具有很好的防治效果，但对麦无网长管蚜防效较差。

关键词麦无网长管蚜;吡虫啉种衣剂;实验种群;生命参数

中图分类号：S 435.122.2

文献标识码：A

DOI：10.16688/j.zwbh.2018139

麦蚜是我国小麦生产中的主要害虫，其种类主要包括麦长管蚜Sitobion miscanthi （Fabricius）、禾谷缢管蚜Rhopalosiphum padi （Linnaeus）、麦二叉蚜Schizaphis graminum （Rondani）和麦无网长管蚜Metopolophium dirhodum （Walker）。其中，麦无网长管蚜是小麦、燕麦、黑麦等禾本科作物上的重要害虫[1]，是英国、西班牙、德国等欧洲国家和南美洲阿根廷等国家小麦上的蚜虫优势种群，并有多次暴发为害的记录[23]。国外对麦无网长管蚜的发生为害规律、生物学习性、防治技术、预测预报模型都开展了相关的研究[47]。国内麦无网长管蚜主要分布在北京、河北、河南、云南、西藏、陕西、内蒙古等地，是我国局部麦区的主要害虫[8]。国内对麦无网长管蚜的研究报道较少，主要集中在田间和实验种群方面[1，910]。

新烟碱类杀虫剂吡虫啉因其独特的作用机理和对蚜虫的良好防效已经成为防治麦蚜的首选药剂[11]。自从刘爱芝等[1213]发表了吡虫啉包衣可以有效防控小麦全生育期内麦蚜，对天敌安全且增產作用明显的报道以来，吡虫啉包衣在土壤和植株内的残留动态[14]，在不同地区的防治效果[15] 以及持续控制的机理[16]等各方面的研究相继报道，多方证实了吡虫啉包衣对小麦蚜虫的防控效果。

近年来，吡虫啉包衣在我国小麦生产上得到了大面积的推广应用，基本实现了全覆盖。随着吡虫啉的大面积推广应用，因个别种类蚜虫产生耐药性导致的田间防效下降的现象已经显现。近年来，关于麦长管蚜、麦二叉蚜、禾谷缢管蚜对吡虫啉抗性相关研究已有大量报道[1719]。麦蚜多以混合种群发生为害，4种麦蚜在不同地区的分布和优势度及对吡虫啉的敏感性存在差异，吡虫啉包衣处理对单一种群麦蚜防治效果报道较少，对麦无网长管蚜种群的影响一直未见报道。本研究将会明确吡虫啉包衣对不同种类麦蚜的药效差异，评估不同种类蚜虫对吡虫啉包衣的抗性程度，能更好地为小麦害虫的区域治理提供技术参考。

本研究团队在河北、北京等地多年的系统调查显示，北京、河北等北方小麦产区吡虫啉包衣后小麦孕穗期到乳熟期麦无网长管蚜的发生为害仍然相对较重，并且呈上升趋势。这些情况一直未得到重视。本文通过室内模拟吡虫啉包衣处理对不同蚜虫的控制效果，并利用生命表研究了吡虫啉包衣处理对麦无网长管蚜种群参数的影响，明确了吡虫啉包衣技术防治麦蚜在麦无网长管蚜发生区存在的潜在风险，本项研究结果可以为吡虫啉包衣技术的合理使用和麦蚜的有效防控提供技术支持。

1材料与方法

1.1试验材料

麦长管蚜Sitobion miscanthi （Fabricius）、禾谷缢管蚜Rhopalosiphum padi （Linnaeus）、麦二叉蚜Schizaphis graminum （Rondani）和麦无网长管蚜Metopolophium dirhodum （Walker）4种麦蚜于2008年采自河北廊坊（39.524°N， 116.685°E），接种于室内的小麦上同时连续转接3次以保证虫源不带病毒，在温度（18±1）℃、相对湿度60%±10%、光照L∥D=16 h∥8 h的条件下（以下试验均在同等温、湿度和光照环境下进行），不接触任何药剂在盆栽麦苗上连续饲养至今。小麦品种为‘轮选987（中国农业科学院作物研究所选育，丰达种业股份有限公司提供）。600 g/L吡虫啉悬浮种衣剂由拜耳作物科学（中国）有限公司提供。特制的透明聚乙烯生态盒（长×宽×高2.5 cm×2.5 cm×2.5 cm）可以反复打开方便观察，上下两面为铜丝网透气且防止蚜虫逃逸，详见张云慧等[20]。

1.2试验方法

1.2.1种衣剂处理对4种蚜虫室内种群的防治效果测定

根据企业推荐防控蚜虫的剂量（即有效成分用量200 g/100 kg 种子）用600 g/L吡虫啉悬浮种衣剂（高巧）2 mL加入水10.5 mL包衣处理1 kg小麦种子，用小型拌种机搅拌，待种子表面均匀着药后，置于通风避光处阴干备用。处理后的种子种植在试验专用瓦盆内（高12 cm，上、下直径15.5 cm、8 cm），自种子发芽露出土壤表面10 d（3叶期）后接种抗逆性较强的4种麦蚜的无翅成蚜。蚜虫接种在特制生态盒内（5头/盒），分别在3、6、9 d后检查蚜虫死亡率，每个处理50头，重复3次。对照组的小麦种子无任何处理。

1.2.2种衣剂处理对麦无网长管蚜生命参数的影响

小麦出苗10 d（与上述试验相同），将单头无翅成蚜接种在生态盒内，待成蚜产下第一头若蚜，移去成蚜，自初产蚜开始，每日检查1次，记录生长发育情况，随时移去蚜蜕和死蚜，若蚜发育为成蚜产仔后，每日定时准确记录产蚜量，并移除仔蚜，直至成蚜死亡。每个处理40头，重复3次。对照组的小麦种子无任何处理。

1.3.2其他数据处理

采用SPSS16.0 对4种蚜虫死亡率进行方差分析（ANOVA），用Duncan法进行显著性分析和多重比较，对照和处理间的生命表参数用t检验法进行显著性分析。

2结果与分析

2.1种衣剂处理对4种蚜虫室内种群的防治效果

种衣剂处理麦苗出苗10 d后接种4种蚜虫的无翅成虫，接种3 d时4种麦蚜的死亡率大小依次为禾谷缢管蚜（87.4%）>麦长管蚜（61.1%）>麦二叉蚜（38.1%）>麦无网长管蚜（6.7%），相互之间差异达到显著水平。接种6 d时禾谷缢管蚜和麦长管蚜的死亡率达到100%，麦二叉蚜死亡率为96.7%，均显著高于麦无网长管蚜9.6%的死亡率。接种9 d时麦二叉蚜死亡率达到100%，麦无网长管蚜只有10.3%。接种6 d和9 d时麦无网长管蚜的死亡率无显著差异（P<0.05）（表1）。4种蚜虫空白对照死亡率都在3.1%以下，相互之间没有显著性差异。

2.2种衣剂处理对麦无网长管蚜生长发育和繁殖力的影响

吡虫啉种衣剂处理麦苗上接种的麦无网长管蚜大部分个体可以存活，并能完成世代周期，若虫期1～3龄发育历期分别比对照延长1.59、0.11 d和0.21 d， 1龄和3龄发育历期与对照之间差异显著，4龄历期比对照缩短0.23 d，未达到显著水平，若蚜期比对照显著延长1.7 d（P<0.05）。成蚜期寿命（30.34 d）与对照（30.32 d）差异不显著，产蚜历期（12.30 d）比对照（14.89 d）显著缩短，平均产蚜量（20.08）比对照（34.44）显著减少，单头产蚜量平均减少14.36头（P<0.05）（表2）。吡虫啉种衣剂处理后接种麦无网长管蚜能延缓若蚜期生长发育，对成虫发育历期影响不大，但能显著降低其产仔量，对成虫的繁殖能力具有一定的抑制作用。

2.3种衣剂处理对麦无网长管蚜存活率的影响

年龄阶段特征存活率（sxj）曲线表示麦无网长管蚜从初产幼仔能活到年龄x阶段j的可能性，曲线重叠部分表示麦无网长管蚜不同发育阶段有时间重叠。种衣剂处理麦苗上麦无网长管蚜若蚜的存活率为66%，显著低于对照（98%），成蚜期的成活率和对照差异不大，部分个体寿命比对照偏长，种衣剂处理57 d成虫全部死亡，对照在51 d已经全部死亡（图1）。

年龄特征存活率（lx）曲線为不考虑阶段分化的种群年龄特征，种衣剂处理和对照在最后都有一段较陡的斜线，这是种群死亡高发期，对应为成虫后期，种衣剂处理在生长发育前期有一段较陡的斜线，即初产幼仔至4龄若蚜期间种群死亡率较高。对照在整个种群年龄特征繁殖力（mx）和种群年龄阶段特征繁殖值（lxmx）数值变化基本一致，种衣剂处理lxmx比mx明显偏低。不同处理麦无网长管蚜达到繁殖高峰期时间基本一致，都在11～12日龄，每日最高产仔量种衣剂处理（1.48头）比对照（4.49头）明显减少。

2.4种衣剂处理对麦无网长管蚜种群生命表参数的影响

种衣剂处理麦苗上麦无网长管蚜种群内禀增长率rm下降0.101 7，周限增长率λ下降0.123 9，净生殖率R0下降20.62，平均世代周期T延长3.36 d，与对照的差异都达到显著性水平（P<0.05）（表3）。上述结果表明，种衣剂处理的麦苗对麦无网长管蚜种群发展起到抑制作用。

3讨论

种衣剂具有方便播种、避免病虫危害、药物利用率高、持效期长、环境污染少、提高种子抵御逆境（低温、缺水、缺氧等）的能力、促进作物生长等优点[23]，因而在国内外得到广泛应用。种子包衣或种衣剂的使用已成为当今农业的发展趋势。目前在我国小麦主产区以吡虫啉包衣防治小麦蚜虫已经基本实现全覆盖。吡虫啉种衣剂处理田间防控效果对河北田间麦蚜自然种群[2426]（主要包括麦长管蚜、禾谷缢管蚜和麦二叉蚜，其中麦长管蚜在麦蚜发生盛期占比例可达约90%）、山东和河南地区麦蚜（主要是麦长管蚜和禾谷缢管蚜），表现出超高效、持效的防控效果[2730]。吡虫啉包衣在小麦苗期对麦长管蚜有超强的胃毒致死作用[31]。本文通过室内模拟再次印证了吡虫啉包衣对这三种蚜虫的防控效果，但目前的文献报道缺乏对不同种类蚜虫的防效评价结果，本文通过室内的吡虫啉种衣剂包衣处理模拟和种群生命表的方法，首次证实了田间吡虫啉包衣对麦无网长管蚜防控效果不理想的现状。

Lu等[32]在吡虫啉亚致死剂量跨多代处理麦长管蚜和禾谷缢管蚜过程中，发现禾谷缢管蚜寿命继续下降的同时繁殖力恢复，这说明在吡虫啉亚致死剂量的长期选择压可能刺激麦蚜繁殖。更有研究表明吡虫啉低剂量在刺激桃蚜增强繁殖力的同时，还延长寿命，增强或减弱解毒基因的表达，并能跨多代传递应对后续杀虫剂的压力[3334]。本研究只做了对当代种群的影响，在建议施用剂量吡虫啉种衣剂处理的情况下，麦无网长管蚜可以完成世代周期，对其耐药性机理方面还需要进一步研究。目前市场化的吡虫啉悬浮种衣剂针对的是麦蚜混合种群（麦长管蚜、禾谷缢管蚜和麦二叉蚜在其中占据绝对优势），随着吡虫啉包衣大面积推广应用，麦蚜抗药性水平的上升，是否会使个别种群产生亚致死效应还需要深入研究。

近年来，本研究团队在北京顺义，河北廊坊、栾城等地多年的田间调查也显示麦无网长管蚜的种群呈明显的上升趋势。本项研究结果也表明吡虫啉种衣剂处理小麦出苗10 d，室内种群生命表试验结果显示虽然能显著抑制麦无网长管蚜种群的发展，但大部分新生若蚜（66%）能够生存下来并完成世代周期，成蚜的成活率和对照没有显著性差异，室内测定也显示直接处理成蚜的死亡率在10%左右，说明成蚜比若蚜有更强的耐药性，麦蚜属于典型的r对策昆虫，生长发育历期短，繁殖速度快，世代重叠严重，几乎全年都进行孤雌生殖。因此，对吡虫啉包衣产生的抗药性问题和麦蚜种群演替等一系列问题亦不容忽视。国外的研究也表明麦无网长管蚜在生态遗传学上具有广泛的生理可塑性和遗传变异[35]，随着吡虫啉包衣技术的推广，麦无网长管蚜在高选择压的作用下产生累积抗性，扩大在麦蚜混合种群的比例，成为其发生为害区的优势种群，造成麦蚜为害的再猖獗的风险增大。因此，吡虫啉包衣技术对麦无网长管蚜的防控效果值得关注，建议麦无网长管蚜发生区要加强其监测和防控。

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（责任编辑：田喆）