亚致死剂量联苯菊酯对茶尺蠖子代生长发育的影响

刘丰静，李良德，李慧玲，曾明森，吴光远

(福建省农业科学院茶叶研究所，福建 福州 350013)

茶尺蠖(EctropisobliquaProut)是茶树的主要害虫[1-2]，广泛分布于安徽、江苏、浙江、福建、江西、广东、广西、湖南、湖北等产茶省份[3-6]。该虫严重影响茶叶产量和品质，暴发时可造成茶园绝产。目前该虫的防治仍以化学防治为主，联苯菊酯是茶园常用防治茶尺蠖的主要化学药剂，但由于用药不科学等因素导致茶尺蠖对联苯菊酯产生了不同程度的抗药性[7,8]，为茶尺蠖防治带来困难。

杀虫剂在田间施用后，由于害虫个体间接触药量的差异及药剂随时间的降解，对部分个体可能产生亚致死效应，包括引起害虫生物学、生态学行为和生殖行为的改变以及抗药性等[9-14]。亚致死剂量是指药剂不能直接杀死害虫，但可以对害虫取食能力、生长发育、种群发展、体内酶系活力产生影响的剂量[15-16]。目前关于亚致死剂量尚未有统一的标准，但普遍认亚致死剂量分布在LC1～LC50之间[17]。杀虫剂因类型、作用机理、靶标对象不同对害虫种群的影响也不相同。研究表明亚致死剂量杀虫剂对害虫种群有延缓和抑制作用，如李国平等研究发现，毒死蜱、硫丹、氯氟氰菊酯、吡虫啉亚致死剂量明显抑制中黑盲蝽成虫寿命、繁殖力和子代的存活[18]。甜菜夜蛾在亚致死剂量氯虫苯甲酰胺作用下，世代周期延长，繁殖力降低，种群增长减缓[19]。也有研究认为部分杀虫剂会刺激害虫的生长发育和种群繁殖[20,21]。如高效氯氰菊酯亚致死剂量对小菜蛾阿维菌素敏感种群具有一定的刺激增殖作用[22]；在亚致死剂量下，氯虫苯甲酰胺能够提高小菜蛾种群的发育速率和繁殖力[23]。这种刺激增殖作用还可能会诱发害虫种群暴发和再生猖獗的风险[23]。

目前关于亚致死剂量化学杀虫剂对茶园害虫影响的报道较少。为明确亚致死剂量联苯菊酯对茶尺蠖子代生长发育及种群发展的影响，研究了联苯菊酯亚致死剂量LC25、LC15、LC10处理下茶尺蠖子代生长发育、存活率和种群参数，以期能为茶园防治茶尺蠖科学用药提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

1.1.1 供试虫源及饲养条件 茶尺蠖2018年采集于福建省农业科学院茶叶研究所2号山‘福云6号’茶园，在室内饲养3代后做为供试虫源。室内温度为(26±1)℃，相对湿度为70%±5%。

试验用茶尺蠖饲养方法：试验用虫整个世代均在光照培养箱(温度 25℃、相对湿度70%、光周期为L∶D=16 h∶8 h)中饲养。取羽化之后24 h的茶尺蠖雌、雄成虫各5只，放入有产卵条的罐头瓶(500 mL)中，以吸水纸封口，让其自由交配产卵。将带有茶尺蠖卵的产卵条转入罐头瓶中，并放入一片茶树叶片保湿。将茶稍插在浸过水的小块花泥上，放入700 mL的塑料杯，卵孵化后将初孵幼虫转入塑料杯中，以吸水纸封口，定期更换茶梢清理虫粪。幼虫化蛹后将蛹转入罐头瓶中待其羽化。

1.1.2 供试药剂 25 g·L-1联苯菊酯(bifenthrin)乳油，苏州富美实植物保护有限公司生产，商品名：天王星。

1.2 试验方法

1.2.1 联苯菊酯对茶尺蠖室内毒力测定 室内毒力测定采用浸梢法[24]。根据联苯菊酯乳油推荐使用剂量，以清水配置5个剂量梯度，每处理3次重复，以清水处理为对照。将15支茶梢浸入配置好的药液中，充分浸湿3 min 后取出，自然条件下晾干，放入700 mL的塑料杯中。每杯接入30头生长一致的4龄茶尺蠖幼虫，移入温度(25±1)℃、相对湿度70%、光周期为L∶D=16 h∶8 h 的光照培养箱中饲养，24 h后检查记录死亡幼虫数，统计死亡率。以SPSS 19.0统计软件计算得到毒力回归方程y=-1.566+2.066x(X2=5.196)。据此联苯菊酯对4龄茶尺蠖幼虫的LC50、LC25、LC15、LC10分别为5.73 mg·L-1、2.70 mg·L-1、1.81 mg·L-1、1.37 mg·L-1。

1.2.2 父代茶尺蠖处理 根据室内毒力测定结果，以LC25、LC15、LC103个剂量配置药液，以浸梢法处理15支茶梢，接入4龄茶尺蠖幼虫，每处理50头。饲养24 h后，换未接触农药的茶梢饲养至化蛹，视取食情况统一更换茶梢。成虫羽化后，取同一天羽化的雌雄成虫配对放入罐头瓶中，待其产卵。每处理3次重复，以清水处理作对照。

1.2.3 子代茶尺蠖饲养与观察 亚致死剂量联苯菊酯处理的茶尺蠖成虫产卵当天，每处理挑选30粒卵转入培养皿(直径9 cm)中，每皿1粒并编号，放入一片茶树叶片保湿。卵孵化后以未接触过农药的茶树叶片饲养至化蛹，视取食情况统一更换叶片。蛹羽化后，鉴定成虫雌雄，成虫配对转入放有产卵条的塑料杯，每杯1对，每处理5对，直至成虫死亡。整个世代均在光照培养箱中饲养。逐日观察记录发育情况和活虫数，成虫产卵后记录产卵量。每处理设3个重复。

1.3 数据分析

利用IBM SPSS Statistics 19.0 For windows软件对发育历期、存活率进行单因素方差分析，Duncan氏新复极差法多重比较。

生命表相关参数，计算公式如下[25,26]：

净增殖率R0=∑Lxmx

平均世代周期T=∑XLxmx/R0

内禀增长率rm=lnR0/T

周限增长率λ=erm

式中：Lx是同一天产出的一批卵发育至X日龄的存活率；mx是发育至X日龄时尚存活的雌虫在该日龄时的平均产雌数(当日单雌产卵量×雌性比)。

2 结果与分析

2.1 亚致死剂量联苯菊酯对茶尺蠖子代各虫态发育历期的影响

亚致死剂量联苯菊酯处理对茶尺蠖子代发育历期主要是延缓了幼虫和蛹的发育历期(表1)。LC25、LC15处理茶尺蠖子代1～3龄幼虫发育历期分别为(8.14±0.23)d、(8.30±0.26)d显著多于对照组的(7.59±0.43)d，4～5龄幼虫发育历期分别为(10.13±0.05)d、(10.06±0.17)d较对照组的(9.20±0.43)d显著延长，LC10剂量对幼虫发育历期无明显的影响。LC25、LC10剂量处理茶尺蠖子代蛹发育历期为(8.18±0.18)d、(7.92±0.34)d显著长于对照组的(6.89±0.10)d，LC15剂量对子代蛹历期有延缓作用，但不显著。亚致死剂量联苯菊酯对茶尺蠖子代幼虫和蛹发育历期的影响进而延缓了茶尺蠖子代世代历期，LC25、LC15剂量组世代历期分别比对照组多2.12 d和1.67 d。而LC10剂量处理未对子代茶尺蠖世代历期产生显著影响。总的来看对幼虫历期、世代历期的延长与剂量呈正相关。

表1 亚致死剂量联苯菊酯处理茶尺蠖子代各虫态发育历期

注：表中同列数据后标有不同字母表示差异显著(P<0.05)，下同。

2.2 亚致死剂量联苯菊酯对茶尺蠖子代各虫态存活率和繁殖力的影响

亚致死剂量联苯菊酯处理对茶尺蠖子代1～3龄幼虫、蛹、成虫的存活率影响不显著，对卵孵化率和4～5龄幼虫存活率影响较大(图1)。LC25、LC15处理组卵孵化率分别为(78.89±1.92)%和(83.33±3.33)%显著低于对照组的(92.22±1.92)%，LC10处理未影响卵孵化率；3种亚致死剂量降低了子代茶尺蠖1～3龄幼虫存活率，但不显著；3种亚致死剂量处理子代茶尺蠖4～5龄幼虫存活率均低于对照组，只有LC15处理达到显著水平。从子代世代存活率来看，3种亚致死剂量处理子代茶尺蠖世代存活率均低于对照组，LC25、LC15、LC10剂量组子代世代存活率分别为(32.22±5.09)%、(37.78±1.92)%和(46.67±6.67)%显著低于对照组的存活率(56.67±3.33)%。表明亚致死剂量联苯菊酯处理对在子代存活率的影响主要是降低了子代卵的孵化率，且孵化率与剂量呈负相关。

研究还表明亚致死剂量联苯菊酯处理对茶尺蠖子代雌虫产卵前期、雌雄虫寿命及单雌产卵量与对照组无显著差异。

2.3 亚致死剂量联苯菊酯对茶尺蠖子代种群的影响

亚致死剂量联苯菊酯对茶尺蠖子代种群的影响表现为随着剂量降低影响越小的趋势。LC25、LC15处理茶尺蠖子代种群内禀增长率(rm)分别为0.1126±0.006和0.1183±0.007，周限增长率(λ)分别为1.1192±0.0066和1.1256±0.0082，均显著低于对照组的内禀增长率0.1389±0.008和周限增长率1.1490±0.0094。LC25、LC15处理茶尺蠖子代种群净增殖率(R0)分别较对照组降低了42.32%和35.56%，平均世代周期(T)显著增长，分别比对照延长了2.45 d和1.75 d。LC10剂量处理也延缓了子代种群的发展，但与对照无显著差异(表2)。

图1 亚致死剂量联苯菊酯处理茶尺蠖子代各阶段存活率Fig.1 Survival rate at developmental stages of progeny of E. obliqua treated by sublethal dose bifenthrin

表2 亚致死剂量联苯菊酯处理茶尺蠖子代生命表参数

3 讨论

化学杀虫剂仍是目前农业害虫防治的主要措施之一，杀虫剂田间施用后随着环境因素和时间推移会对害虫产生亚致死效应[27]。桑松等研究表明溴氰虫酰胺LC40、LC20处理斜纹夜蛾子代幼虫的发育历期延长，化蛹率降低，羽化率和单雌产卵量无显著影响[28]。氯虫苯甲酰胺LC25处理稻纵卷叶螟(CnaphalocrocismedinalisGuenée)，其子代幼虫发育历期延长、存活率下降[29]。本研究表明联苯菊酯亚致死剂量处理显著降低了茶尺蠖子代存活率、延长了发育历期，这一结果与以上研究结果相似。章巧利研究了甲氧虫酰肼与氟啶脲对甜菜夜蛾的亚致死效应，表明亚致死剂量的甲氧虫酰肼LC30和LC10处理降低了子代种群的内禀增长率与周限增长率，降低的程度随剂量增加而提高，并延长了平均世代历期，并且影响随着剂量减小影响也变小[30]。本文研究也表明亚致死剂量处理延缓了茶尺蠖子代种群的增殖速率，且随着处理剂量增高对子代种群参数的影响也越大。

亚致死剂量效应是一个受环境影响的长期缓慢的过程，本文仅研究了实验室条件下亚致死剂量联苯菊酯对茶尺蠖子代生长发育和种群的影响，这些剂量下茶尺蠖是否提高对联苯菊酯的耐受性，即是否诱导了抗药性？这些影响是否对后续种群有遗传作用，及产生影响的生理生化、分子生物学机理还需进一步探讨。