不同浓度环氧虫啶对多异瓢虫成虫存活及繁殖的影响

2020-10-27黄庆超戴长春张建萍陆宴辉

新疆农业科学 2020年11期

黄庆超，戴长春，张建萍，陈静，陆宴辉

(1.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重点实验室，新疆石河子 832003；2. 中国农业科学院植物保护研究所/植物病虫害生物学国家重点实验室，北京 100193；3. 东北农业大学农学院，哈尔滨 150030)

0 引言

【研究意义】多异瓢虫(HippodamiavariegataGoeze)是新疆棉田一种优势捕食性天敌，对棉蚜AphisgossypiiGlover、棉黑蚜AphiscraccivoraKoch和棉长管蚜AcyrthosiphomgossypiiMordviiko等棉花害虫具有明显的种群控制作用[1-2]。评价化学杀虫剂对多异瓢虫的影响效应，协同杀虫剂科学使用与有益天敌保护利用两大措施，对于棉田害虫可持续治理具有重要意义。【前人研究进展】近年来，化学杀虫剂对天敌昆虫的亚致死效应研究备受关注，在捕食性瓢虫上已开展了研究。亚致死剂量的噻虫胺对七星瓢虫CoccinellaseptempunctataL.成虫的羽化及繁殖力有一定负面影响[3]，亚致死剂量的噻虫嗪也影响七星瓢虫成虫羽化、降低其产卵量以及卵孵化率[4]。亚致死剂量的吡虫啉、阿维菌素和高效氯氰菊酯可降低多异瓢虫产卵量，延长幼虫发育历期，降低F1代卵孵化率[5]。吡虫啉、阿维菌素、高效氯氰菊酯的亚致死剂量均对多异瓢虫具有一定拒食作用，而且吡虫啉与阿维菌素的亚致死剂量还会对多异瓢虫产生忌避作用[6-7]。亚致死剂量的吡虫啉可以降低多异瓢虫成虫的寿命、存活率、内禀增长率和净生殖率，并降低其生物控害功能[8]。低剂量吡蚜酮对多异瓢虫和七星瓢虫4龄幼虫无负面影响，但亚致死剂量吡虫啉则延长幼虫发育历期[9]。多异瓢虫3龄幼虫经亚致死浓度的抗蚜威处理后，种群内禀增长率、平均世代周期和周限增长率显著降低[10]。【本研究切入点】环氧虫啶是华东理工大学自主研发的一种新烟碱类杀虫剂[11]，在棉蚜等棉田害虫防控中具有巨大应用潜力，但对棉田优势天敌多异瓢虫的影响作用尚未进行评估。研究不同浓度环氧虫啶对多异瓢虫成虫存活及繁殖的影响。【拟解决的关键问题】系统评价不同浓度环氧虫啶对多异瓢虫成虫存活、繁殖等的影响，为指导棉田环氧虫啶的科学使用以及多异瓢虫的保护利用提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 供试虫源

多异瓢虫于2019年6月采自中国农业科学院植物保护研究所库尔勒试验基地，在中国农业科学院植物保护研究所廊坊科研中试基地内用棉蚜进行继代饲养。养虫室环境条件为温度(24±1)℃，相对湿度(50±10)%，光周期L∶D=16 h∶8 h。

1.1.2 供试药剂及试剂

97%环氧虫啶原药由中国农业科学院植物保护研究所崔丽副研究员提供，吐温80(Tween 80)由北京酷来搏科技有限公司生产，二甲基甲酰胺(DMF，分析纯)由国药集团化学试剂有限公司生产。

1.2 方法

1.2.1 环氧虫啶对多异瓢虫成虫毒力测定

用DMF溶解环氧虫啶原药，配置成1%母液。使用时，用0.1%的吐温80溶液稀释母液，采用逐级稀释法配置5个浓度梯度为100、50、10、5和1 mg/L，以清水作为空白对照。

将当日羽化的多异瓢虫成虫进行性别鉴定并分开饲养，3 d后用于试验。将5‰的琼脂倒入塑料杯(上口直径7 cm，下底直径5.8 cm，高3.7 cm)至1/2刻度，待琼脂冷却后备用。选取新鲜干净的棉花叶片，剪成直径约6 cm的圆片，将叶片上表面铺在琼脂上，用小毛笔将200～250头棉蚜成蚜接到叶片下表面。再接入1头饥饿4 h的多异瓢虫成虫，将塑料杯放入喷雾塔(由鹤壁佳多科工贸有限责任公司生产)内喷雾处理，喷雾压力20 kPa，喷雾剂量10 mL。喷雾后，盖上杯盖防止瓢虫逃逸(杯盖打孔，直径5 cm，粘有100目纱网)，放入人工气候箱(温度(26±1)℃，相对湿度(70±5)%，光周期16L∶8D；下同)。24 h后，调查多异瓢虫死亡情况，以用毛笔轻触虫体不能正常行走视其死亡，对照死亡率小于10%视为有效测定。每浓度处理进行3次重复，每重复测定20头成虫，其中雌雄各10头。

1.2.2 亚致死浓度环氧虫啶对多异瓢虫成虫影响评价

选取LC20和LC502个浓度处理多异瓢虫成虫，雌雄分别处理，处理方法同试验1.2.1。24 h后选取存活个体进行配对，每皿1对，每天饲喂足量棉蚜(约400头)。每24 h调查1次，记录成虫存活情况、产卵数量，以每头雌性成虫第1次产卵开始连续调查30 d结束。在多异瓢虫产卵高峰期，取当日产的卵量进行卵孵化率测定，每头雌性成虫测50粒卵。用蘸水的毛笔将当日产的卵转移到24孔板内，每孔放1粒卵，将24孔板放入人工气候箱，4 d后调查卵的孵化情况。

1.3 数据处理

数据处理和分析采用SPSS 26.0和Excel 2016软件进行。对寿命、产卵前期、产卵量、卵孵化率，采用单因素方差分析(One-way ANOVA)并以Duncan法进行多重比较。

2 结果与分析

2.1 环氧虫啶对多异瓢虫的毒力效果

环氧虫啶对多异瓢虫成虫的毒力方程为y=1.14x+3.75(F=42.28；df=1,3；P=0.007)，LC20、LC50和LC90值分别为2.29、12.51和166.56 mg/L。图1

图1 环氧虫啶对多异瓢虫成虫毒力曲线Fig. 1 Toxicity curve of cycloxaprid to adult Hippodamia variegata

2.2 环氧虫啶对多异瓢虫的亚致死效应

2.2.1 寿命及存活率影响

研究表明，对照组雌虫平均寿命为55.37 d，显著长于环氧虫啶LC20及LC50处理组的雌虫寿命42.96和42.89 d(F=46.37；df=2,162；P<0.01)；但2组杀虫剂处理组雌虫寿命无显著差异。对照组雄虫平均寿命为47.47 d，显著长于LC20及LC50处理组雄虫寿命40.20和34.73 d，而且环氧虫啶LC20处理组雄虫寿命显著长于LC50处理组(F=23.87；df=2,162；P<0.01)。图2

图2 不同浓度环氧虫啶下多异瓢虫雌虫(A)和雄虫(B)寿命变化Fig. 2 Effects of different concentrations of cycloxaprid on the longevity of female (A) and male (B) Hippodamia variegata

与对照组相比，环氧虫啶LC20和LC50处理组雌性成虫存活率快速下降，但2个杀虫剂处理组之间差异不明显；LC20处理组雄性成虫存活率下降快于对照组，而LC50处理组雄性成虫存活率又快于LC20处理组。图3

图3 不同浓度环氧虫啶下多异瓢虫雌成虫(A)和雄成虫(B)存活率曲线Fig. 3 Effects of different concentrations of cycloxaprid on the survival rate of female (A) and male (B) Hippodamia variegata

2.2.2 环氧虫啶对多异瓢虫繁殖力的影响

研究表明，对照组、环氧虫啶LC20和LC50处理组产卵前期平均值分别为6.22、6.82和7.92 d。其中两两之间均显著差异(F=21.04；df=2，162；P<0.01)。各处理雌性成虫30 d累计产卵量比较表明，对照组与环氧虫啶LC20处理组的产卵量无显著差异，但环氧虫啶LC50处理组产卵量差异下降(F=6.05；df=2，162；P<0.01)。

各处理卵孵化率比较显示，对照组多异瓢虫卵孵化率均显著高于2个杀虫剂处理组，而环氧虫啶LC20和LC50处理组间差异不显著(F=6.00；df=2，62；P>0.05)。表1

表1 不同浓度环氧虫啶下多异瓢虫繁殖力变化Table 1 Effects of different concentrations of cycloxaprid on the fecundity of Hippodamia variegata

3 讨论

天敌昆虫对农作物害虫种群增长常具有明显的抑制作用，农田自然天敌的保护利用是害虫防治的一项重要措施。在使用化学杀虫剂防治靶标害虫的同时，会不同程度地影响天敌的个体存活、种群增长及其生物控害，因此，评价杀虫剂对天敌昆虫的安全性成为了害虫综合防治中的一项重要工作。Yuan等[12]使用浸叶法评价了环氧虫啶对棉蚜的毒力效果，结果显示LC50为7.73 mg/L。试验通过喷雾法测定环氧虫啶对多异瓢虫成虫的LC50为12.51 mg/L。虽然生物测定的方法存在一定差异，但数据对比初步表明环氧虫啶对多异瓢虫具有一定毒杀作用，与常规广谱性杀虫剂相比环氧虫啶的安全性较高。

有研究表明，烟碱类杀虫剂对瓢虫常存在明显的亚致死作用。王佳佳等[14]报道吡虫啉亚致死浓度会显著延长异色瓢虫HarmoniaaxyridisPallas幼虫发育历期并降低其最大捕食量，同时也使蛹重显著降低。邱良妙[15]报道，吡虫啉亚致死剂量处理对龟纹瓢虫PropylaeajaponicaThumb捕食作用存在明显不良影响。亚致死剂量吡虫啉对龟纹瓢虫捕食功能表现出抑制作用[16]，同时对异色瓢虫捕食作用产生不良影响[17]。王小艺等[18]研究显示，亚致死剂量吡虫啉处理异色瓢虫后产卵量和卵孵化率均显著低于对照。胡聪等[19]研究发现低剂量吡虫啉使多异瓢虫产卵量显著降低。研究同样发现，环氧虫啶低浓度LC20及中浓度LC50处理显著缩短了多异瓢虫雌雄成虫的寿命，显著延长了多异瓢虫的产卵前期，并降低卵孵化率，同时LC50处理还能降低雌性成虫产卵量。

杀虫剂的使用对同种天敌的不同虫态与虫龄、及其不同习性与行为往往有多样化影响[20]。孙晓玲等[21]发现亚致死剂量的吡虫啉、阿维菌素和高效氯氰菊酯不仅对当代而且对下一代多异瓢虫的生长均有抑制作用，药剂处理后还会显著降低其繁殖力。杀虫剂不但会直接影响天敌当代种群发生，而且还可能会对下一代种群增长造成间接影响[20]。有待进一步全面评价环氧虫啶对多异瓢虫个体存活、种群发生、生物控害的影响作用，更好指导环氧虫啶的科学使用并促进田间多异瓢虫种群的保护利用。