氟啶虫胺腈对新疆棉田棉蚜及其天敌种群的影响

李 娜，刘 冰，陆宴辉

(1.新疆农业大学农学院，乌鲁木齐 830091；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)

0 引 言

【研究意义】新疆是我国最主要的棉花产区，2020年棉花播种面积和产量分别占全国的78.9%和87.3%[1]。棉蚜Aphisgossypii危害常造成棉花减产10%～20%[2]。但长期大量使用杀虫剂，不仅使棉蚜抗药性增加，也杀伤了天敌昆虫[3-7]。棉蚜的主要捕食性天敌有瓢虫、草蛉、食蚜蝇、小花蝽和蜘蛛等，寄生性天敌主要有蚜茧蜂和蚜小蜂[8-9]。筛选对棉蚜防效高且对天敌昆虫负面影响小的选择性杀虫剂[10]，对于棉蚜绿色防控具有重要意义。【前人研究进展】20世纪80年代以来，随着拟除虫菊酯类杀虫剂如溴氰菊酯、氯氰菊酯、杀灭菊酯等在各地棉田大规模推广使用，棉蚜产生了高水平抗药性，有的甚至高达数百上千倍[11-12]。新烟碱类杀虫剂如吡虫啉、啶虫脒等逐渐成为棉田棉蚜防治的当家品种[13]，但不久棉蚜对此也产生了抗药性。山东和河北棉区棉蚜对啶虫脒、噻虫胺、吡虫啉均产生了中高水平抗性[14-15]，新疆多地棉蚜对啶虫脒和吡虫啉的抗性也达到中高水平[16]。【本研究切入点】氟啶虫胺腈(Sulfoxaflor)是由美国陶氏益农公司开发的砜亚胺类新型杀虫剂，能有效防治蚜虫类害虫，并且具有持效期长、对天敌昆虫安全和环境友好等特点[17-20]。但氟啶虫胺腈对新疆棉蚜及其天敌的影响效应评价，还相对缺乏。亟需研究评价氟啶虫胺腈对新疆棉区棉蚜的防治效果及天敌安全性。【拟解决的关键问题】以22%氟啶虫胺腈悬浮剂(SC)为对象，以70%吡虫啉水分散颗粒剂(WG)为对照，采用室内毒力测定和田间试验，评价对棉蚜和多异瓢虫的选择性毒力作用，分析氟啶虫胺腈对田间棉蚜防治效果以及天敌与棉蚜益害比的影响，为氟啶虫胺腈在新疆棉田棉蚜防治中推广应用提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 材 料

1.1.1 供试虫源

棉蚜和多异瓢虫于2020年7月采自中国农业科学院植物保护研究所库尔勒试验基地(N41.450°，E85.483°)棉田，试验前棉田未使用任何农药。

1.1.2 药剂处理

22%氟啶虫胺腈SC共设置2个浓度：0.375和0.250 g/L，以70%吡虫啉WG(浓度为0.2 g/L)和清水为对照，共计4个处理。氟啶虫胺腈由美国陶氏益农公司生产，吡虫啉由拜耳作物科学(中国)有限公司生产。

1.2 方 法

1.2.1 室内毒力测定

1.2.1.1 棉蚜毒力

棉蚜的毒力测定采用浸渍法，试验前，先制作1.5%琼脂培养基，倒入直径9 cm的塑料培养皿，冷却后备用。在田间选取带有棉蚜的棉花叶片，带回实验室用小毛笔轻轻刷除多余的棉蚜个体和其他昆虫，每片棉叶上只保留30头个体相近的健康无翅成蚜。把带有棉蚜棉叶浸入配置好的药液5 s后取出自然晾干，将其正面朝下紧贴倒好的培养基上，用透明塑料保鲜膜将培养皿封严，并用昆虫针在保鲜膜上打10个孔透气。处理后将培养皿置于(25 ± 1)℃、(60% ± 10%)RH、光周期L∶D = 16∶8 h的人工气候箱中培养观察，每个培养皿为1个重复，每处理设3组重复。48 h后检查棉蚜存活情况，以毛笔轻轻触动棉蚜无反应为死亡判定标准。

1.2.1.2 多异瓢虫毒力

试验处理同棉蚜，试虫为未施药棉田采集个体大小相似的多异瓢虫成虫，带回实验室统一饥饿4 h待用。在田间采集棉蚜较多的棉花叶片，带回实验室用小毛笔刷除僵蚜、多余的棉蚜和其他昆虫，每片棉叶上保留100～150头无翅蚜供多异瓢虫取食，将带棉蚜叶片浸入配置好的药液5 s后取出自然凉干，将叶片正面朝下紧贴倒好的培养基上。再将多异瓢虫成虫浸入各处理药液中5 s后置于上述带蚜虫培养皿内，每个皿放1头成虫，用透明塑料保鲜膜封口，并用昆虫针在保鲜膜上打透气孔10个。每处理重复3次，每重复测定多异瓢虫成虫30头。将处理好的培养皿置于(25±1)℃、(60% ± 10%)RH、光周期L∶D = 16∶8 h的人工气候箱培养观察，48 h后检查多异瓢虫成虫存活情况，以不能正常爬动者视为死亡。

1.2.2 田间药效评价

除室内毒力测定外，还在中国农业科学院植物保护研究所库尔勒试验基地开展田间药效试验，系统评价22%氟啶虫胺腈SC对棉蚜的防效以及对寄生性和捕食性天敌种群的影响。试验田采用覆膜栽培模式，棉花品种为中棉所49，按1膜4行种植(膜宽1.5 m)，株距15 cm，种植密度约为15 000株/667m2。水肥管理通过膜下滴灌正常进行，其他农事操作如整枝打叉、打顶等正常进行。整个调查时期除试验处理外，不施用任何化学农药。

田间试验中施药浓度按室内毒力测定浓度同等换算，共计4个处理。分别为22%氟啶虫胺腈SC 15 mL/667m2(对应室内0.375 g/L)、10 mL/667m2(室内0.250 g/L)、以70%吡虫啉WG 8 g/667m2(室内0.2 g/L)和清水作为对照，各处理按对水40 kg/667m2田间喷雾(“万力3WBD - 20”型背负式电动喷雾器)。每处理设置4个重复(小区)，每个小区200 m2(长×宽 = 20 m×10 m)，所有小区随机区组排列。2018年和2020年均于6月下旬(棉花蕾期)开始施药，每个小区采用5点取样法，每点选10株棉花，于施药前(第0 d)及施药后第5 d分别调查棉蚜种群密度(头/50株)。2018年，每次同时还调查僵蚜及各种捕食性天敌的种群密度(头/50株)。

1.2.3 毒力测定

根据室内毒力测定结果，计算棉蚜和多异瓢虫成虫的校正死亡率；针对田间药效试验，计算棉蚜校正防治效果、僵蚜率和捕食性天敌/蚜虫益害比。

校正死亡率(%)=(处理组虫口死亡率-对照组虫口死亡率)/(100-对照组虫口死亡率)×100%；

校正防治效果(%)= (处理区虫口减退率-对照区虫口减退率)/(100-对照区虫口减退率)×100%；

僵蚜率(%)= 僵蚜密度/(僵蚜密度+活蚜密度)×100%；

益害比 = 捕食性天敌密度/蚜虫密度。

1.3 数据处理

不同处理间的差异情况采用SPSS 26.0软件进行单因素方差分析(One-way ANOVA)，多重比较通过Duncan法进行。

2 结果与分析

2.1 氟啶虫胺腈对棉蚜和多异瓢虫的室内毒力

研究表明，室内0.375 g/L氟啶虫胺腈处理48 h后棉蚜的校正死亡率为100.0%，其次为0.250 g/L处理(93.9%)，前者显著高于0.2 g/L吡虫啉处理(84.4%)(F= 7.86，df= 2，6，P= 0.008)。而氟啶虫胺腈2个浓度处理下多异瓢虫校正死亡率均比较低(7.8%)，显著低于吡虫啉处理的46.7%(F= 13.76，df= 2，6，P= 0.006)。 表1

表1 氟啶虫胺腈对棉蚜和多异瓢虫的室内毒力

2.2 氟啶虫胺腈对棉蚜的田间防效

研究表明，氟啶虫胺腈对棉蚜具有较高防效。2018年施药后第5 d，氟啶虫胺腈15 mL/667m2(0.375 g/L)、10 mL/667m2(0.250 g/L)处理对棉蚜的校正防效分别为96.1%和94.2%，均显著高于吡虫啉(73.2%)(F= 11.60，df= 2，6，P= 0.003)。2020年氟啶虫胺腈2个浓度处理校正防效分别为90.1%和87.7%，也显著高于吡虫啉(72.8%)(F= 13.76，df= 2，6，P= 0.006)。表2

表2 氟啶虫胺腈对棉蚜的田间校正防效

2.3 氟啶虫胺腈对田间僵蚜率的影响

研究表明，2018年施药前第0 d，不同杀虫剂处理小区棉蚜僵蚜率均在0.1%～0.2%。施药后第5 d，随着棉蚜种群密度的降低，僵蚜率大幅增加。不同处理之间僵蚜率从高到低顺序依次为氟啶虫胺腈15 mL/667m2(4.6%)> 氟啶虫胺腈10 mL/667m2(4.2%)> 吡虫啉8 g/667m2(1.2%)> 清水对照(0.6%)，氟啶虫胺腈处理田僵蚜率显著高于吡虫啉和清水对照(F= 6.47，df= 3，12，P= 0.008)。氟啶虫胺腈15 mL/667m2、10 mL/667m2处理田僵蚜率分别增长了27.2和21.8倍，显著高于吡虫啉(8.1倍)和清水(3.9倍)(F= 9.14，df= 3，12，P= 0.002)。表3

表3 不同浓度氟啶虫胺腈下僵蚜率变化

2.4 氟啶虫胺腈对捕食性天敌/棉蚜益害比的影响

研究表明，2018年施药前第0 d，不同处理田益害比均比较低；施药后第5 d，氟啶虫胺腈15 mL/667m2、10 mL/667m2处理田益害比分别为0.070 0和0.064 5，显著高于吡虫啉8 g/667m2处理(0.022 6)和清水对照(0.010 1)(F= 13.20，df= 3，12，P= 0.001)。氟啶虫胺腈2个处理小区益害比分别增长了59.9和73.3倍，显著高于吡虫啉(15.7倍)和清水对照(3.6倍)(F= 5.42，df= 3，12，P= 0.014)。表4

表4 不同浓度氟啶虫胺腈对捕食性天敌/蚜虫益害比的影响

3 讨 论

许冬等[21]研究表明，湖北地区棉蚜对氟啶虫胺腈敏感性较高，室内处理24 h后LC50为1.98 g/L，LC90为26.02 g/L，显著低于吡虫啉(LC50和LC90分别为：8.69和132.68 g/L)，处理48 h后也显著低于吡虫啉。赵冰梅等[22]研究表明，在新疆棉区施药后第7 d，50%氟啶虫胺腈WG 25 g/hm2、35 g/hm22处理对棉蚜防效均在98%以上，施药后14 d防效仍在84%以上。研究发现，22%氟啶虫胺腈SC在室内处理棉蚜48 h后，0.375 g/L和0.250 g/L 2个浓度下的棉蚜校正死亡率分别达到100%和93.9%。2018年和2020两年的田间试验也表明，这2个浓度对棉蚜防效较好，施药后第5 d，最低防效也超过了85%。氟啶虫胺腈对新疆棉田蚜虫具有较高防治效果。

自然界中寄生蜂和寄主昆虫相互依存，在使用杀虫剂降低害虫寄主种群密度的同时也会影响寄生蜂存活和寄生作用[23]。研究发现，在田间施药后第5 d，22%氟啶虫胺腈SC 15和10 mL/667m2处理棉田僵蚜率均显著高于70%吡虫啉WG 8 g/667m2和清水对照田。这一方面与氟啶虫胺腈处理小区棉蚜种群密度快速降低有关，同时可能氟啶虫胺腈对棉蚜寄生蜂影响较小，两方面共同导致僵蚜率高于吡虫啉和清水对照田。

化学杀虫剂对捕食性天敌也常产生不利影响，但不同天敌类群对杀虫剂的敏感性可能有差异。氟啶虫胺腈对棉田常见瓢虫(十一星瓢虫Coccinellaundecimpunctata、异色瓢虫Harmoniaaxyridis和龟纹瓢虫Propylaeajaponica)的毒力均小于吡虫啉[24]。张亚林等[25]研究表明，在新疆棉田滴灌施用氟啶虫胺腈，天敌并未受到明显影响。研究表明，2个浓度氟啶虫胺腈(0.375和0.250 g/L)室内处理48 h后，多异瓢虫死亡率(均< 10%)远低于吡虫啉对照(46.7%)。田间施药后第5 d，氟啶虫胺腈处理田捕食性天敌对棉蚜的益害比也显著高于吡虫啉和清水对照。氟啶虫胺腈对棉田捕食性天敌如优势种多异瓢虫较为安全，这与大豆、烟草田间试验结果基本一致[18-19]。益害比是田间天敌控害功能评价的一个关键指标[26]，研究表明，氟啶虫胺腈较吡虫啉显著提高了捕食性天敌对棉蚜的生物控害。

长期单一使用氟啶虫胺腈，可诱导棉蚜产生抗药性，如安静杰等[27]报道2017年河北沧州、邯郸和保定地区的棉蚜种群对氟啶虫胺腈的抗性倍数达到59.07～205.39倍。尽管在新疆棉区还未见棉蚜对氟啶虫胺腈产生抗药性的报道，但对其潜在风险仍然不能忽视。

4 结 论

与70%吡虫啉WG相比，22%氟啶虫胺腈SC对新疆棉蚜有较好的防效，且对棉田捕食性天敌、寄生性天敌的安全性较高。氟啶虫胺腈可作为吡虫啉等新烟碱类杀虫剂的替代或轮换药剂用于新疆棉区棉蚜的化学防治。