不同濃度環氧蟲啶對多異瓢蟲成蟲存活及繁殖的影響

黃慶超，戴長春，張建萍，陳 靜，陸宴輝

(1.石河子大學農學院/新疆綠洲農業病蟲害治理與植保資源利用重點實驗室，新疆石河子 832003；2. 中國農業科學院植物保護研究所/植物病蟲害生物學國家重點實驗室，北京 100193；3. 東北農業大學農學院，哈爾濱 150030)

0 引 言

【研究意義】多異瓢蟲(HippodamiavariegataGoeze)是新疆棉田一種優勢捕食性天敵，對棉蚜AphisgossypiiGlover、棉黑蚜AphiscraccivoraKoch和棉長管蚜AcyrthosiphomgossypiiMordviiko等棉花害蟲具有明顯的種群控制作用[1-2]。評價化學殺蟲劑對多異瓢蟲的影響效應，協同殺蟲劑科學使用與有益天敵保護利用兩大措施，對于棉田害蟲可持續治理具有重要意義。【前人研究進展】近年來，化學殺蟲劑對天敵昆蟲的亞致死效應研究備受關注，在捕食性瓢蟲上已開展了研究。亞致死劑量的噻蟲胺對七星瓢蟲CoccinellaseptempunctataL.成蟲的羽化及繁殖力有一定負面影響[3]，亞致死劑量的噻蟲嗪也影響七星瓢蟲成蟲羽化、降低其產卵量以及卵孵化率[4]。亞致死劑量的吡蟲啉、阿維菌素和高效氯氰菊酯可降低多異瓢蟲產卵量，延長幼蟲發育歷期，降低F1代卵孵化率[5]。吡蟲啉、阿維菌素、高效氯氰菊酯的亞致死劑量均對多異瓢蟲具有一定拒食作用，而且吡蟲啉與阿維菌素的亞致死劑量還會對多異瓢蟲產生忌避作用[6-7]。亞致死劑量的吡蟲啉可以降低多異瓢蟲成蟲的壽命、存活率、內稟增長率和凈生殖率，并降低其生物控害功能[8]。低劑量吡蚜酮對多異瓢蟲和七星瓢蟲4齡幼蟲無負面影響，但亞致死劑量吡蟲啉則延長幼蟲發育歷期[9]。多異瓢蟲3齡幼蟲經亞致死濃度的抗蚜威處理后，種群內稟增長率、平均世代周期和周限增長率顯著降低[10]。【本研究切入點】環氧蟲啶是華東理工大學自主研發的一種新煙堿類殺蟲劑[11]，在棉蚜等棉田害蟲防控中具有巨大應用潛力，但對棉田優勢天敵多異瓢蟲的影響作用尚未進行評估。研究不同濃度環氧蟲啶對多異瓢蟲成蟲存活及繁殖的影響。【擬解決的關鍵問題】系統評價不同濃度環氧蟲啶對多異瓢蟲成蟲存活、繁殖等的影響，為指導棉田環氧蟲啶的科學使用以及多異瓢蟲的保護利用提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 材 料

1.1.1 供試蟲源

多異瓢蟲于2019年6月采自中國農業科學院植物保護研究所庫爾勒試驗基地，在中國農業科學院植物保護研究所廊坊科研中試基地內用棉蚜進行繼代飼養。養蟲室環境條件為溫度(24±1)℃，相對濕度(50±10)%，光周期L∶D=16 h∶8 h。

1.1.2 供試藥劑及試劑

97%環氧蟲啶原藥由中國農業科學院植物保護研究所崔麗副研究員提供，吐溫80(Tween 80)由北京酷來搏科技有限公司生產，二甲基甲酰胺(DMF，分析純)由國藥集團化學試劑有限公司生產。

1.2 方 法

1.2.1 環氧蟲啶對多異瓢蟲成蟲毒力測定

用DMF溶解環氧蟲啶原藥，配置成1%母液。使用時，用0.1%的吐溫80溶液稀釋母液，采用逐級稀釋法配置5個濃度梯度為100、50、10、5和1 mg/L，以清水作為空白對照。

將當日羽化的多異瓢蟲成蟲進行性別鑒定并分開飼養，3 d后用于試驗。將5‰的瓊脂倒入塑料杯(上口直徑7 cm，下底直徑5.8 cm，高3.7 cm)至1/2刻度，待瓊脂冷卻后備用。選取新鮮干凈的棉花葉片，剪成直徑約6 cm的圓片，將葉片上表面鋪在瓊脂上，用小毛筆將200～250頭棉蚜成蚜接到葉片下表面。再接入1頭饑餓4 h的多異瓢蟲成蟲，將塑料杯放入噴霧塔(由鶴壁佳多科工貿有限責任公司生產)內噴霧處理，噴霧壓力20 kPa，噴霧劑量10 mL。噴霧后，蓋上杯蓋防止瓢蟲逃逸(杯蓋打孔，直徑5 cm，粘有100目紗網)，放入人工氣候箱(溫度(26±1)℃，相對濕度(70±5)%，光周期16L∶8D；下同)。24 h后，調查多異瓢蟲死亡情況，以用毛筆輕觸蟲體不能正常行走視其死亡，對照死亡率小于10%視為有效測定。每濃度處理進行3次重復，每重復測定20頭成蟲，其中雌雄各10頭。

1.2.2 亞致死濃度環氧蟲啶對多異瓢蟲成蟲影響評價

選取LC20和LC502個濃度處理多異瓢蟲成蟲，雌雄分別處理，處理方法同試驗1.2.1。24 h后選取存活個體進行配對，每皿1對，每天飼喂足量棉蚜(約400頭)。每24 h調查1次，記錄成蟲存活情況、產卵數量，以每頭雌性成蟲第1次產卵開始連續調查30 d結束。在多異瓢蟲產卵高峰期，取當日產的卵量進行卵孵化率測定，每頭雌性成蟲測50粒卵。用蘸水的毛筆將當日產的卵轉移到24孔板內，每孔放1粒卵，將24孔板放入人工氣候箱，4 d后調查卵的孵化情況。

1.3 數據處理

數據處理和分析采用SPSS 26.0和Excel 2016軟件進行。對壽命、產卵前期、產卵量、卵孵化率，采用單因素方差分析(One-way ANOVA)并以Duncan法進行多重比較。

2 結果與分析

2.1 環氧蟲啶對多異瓢蟲的毒力效果

環氧蟲啶對多異瓢蟲成蟲的毒力方程為y=1.14x+3.75(F=42.28；df=1,3；P=0.007)，LC20、LC50和LC90值分別為2.29、12.51和166.56 mg/L。圖1

圖1 環氧蟲啶對多異瓢蟲成蟲毒力曲線Fig. 1 Toxicity curve of cycloxaprid to adult Hippodamia variegata

2.2 環氧蟲啶對多異瓢蟲的亞致死效應

2.2.1 壽命及存活率影響

研究表明，對照組雌蟲平均壽命為55.37 d，顯著長于環氧蟲啶LC20及LC50處理組的雌蟲壽命42.96和42.89 d(F=46.37；df=2,162；P<0.01)；但2組殺蟲劑處理組雌蟲壽命無顯著差異。對照組雄蟲平均壽命為47.47 d，顯著長于LC20及LC50處理組雄蟲壽命40.20和34.73 d，而且環氧蟲啶LC20處理組雄蟲壽命顯著長于LC50處理組(F=23.87；df=2,162；P<0.01)。圖2

圖2 不同濃度環氧蟲啶下多異瓢蟲雌蟲(A)和雄蟲(B)壽命變化Fig. 2 Effects of different concentrations of cycloxaprid on the longevity of female (A) and male (B) Hippodamia variegata

與對照組相比，環氧蟲啶LC20和LC50處理組雌性成蟲存活率快速下降，但2個殺蟲劑處理組之間差異不明顯；LC20處理組雄性成蟲存活率下降快于對照組，而LC50處理組雄性成蟲存活率又快于LC20處理組。圖3

圖3 不同濃度環氧蟲啶下多異瓢蟲雌成蟲(A)和雄成蟲(B)存活率曲線Fig. 3 Effects of different concentrations of cycloxaprid on the survival rate of female (A) and male (B) Hippodamia variegata

2.2.2 環氧蟲啶對多異瓢蟲繁殖力的影響

研究表明，對照組、環氧蟲啶LC20和LC50處理組產卵前期平均值分別為6.22、6.82和7.92 d。其中兩兩之間均顯著差異(F=21.04；df=2，162；P<0.01)。各處理雌性成蟲30 d累計產卵量比較表明，對照組與環氧蟲啶LC20處理組的產卵量無顯著差異，但環氧蟲啶LC50處理組產卵量差異下降(F=6.05；df=2，162；P<0.01)。

各處理卵孵化率比較顯示，對照組多異瓢蟲卵孵化率均顯著高于2個殺蟲劑處理組，而環氧蟲啶LC20和LC50處理組間差異不顯著(F=6.00；df=2，62；P>0.05)。表1

表1 不同濃度環氧蟲啶下多異瓢蟲繁殖力變化Table 1 Effects of different concentrations of cycloxaprid on the fecundity of Hippodamia variegata

3 討 論

天敵昆蟲對農作物害蟲種群增長常具有明顯的抑制作用，農田自然天敵的保護利用是害蟲防治的一項重要措施。在使用化學殺蟲劑防治靶標害蟲的同時，會不同程度地影響天敵的個體存活、種群增長及其生物控害，因此，評價殺蟲劑對天敵昆蟲的安全性成為了害蟲綜合防治中的一項重要工作。Yuan等[12]使用浸葉法評價了環氧蟲啶對棉蚜的毒力效果，結果顯示LC50為7.73 mg/L。試驗通過噴霧法測定環氧蟲啶對多異瓢蟲成蟲的LC50為12.51 mg/L。雖然生物測定的方法存在一定差異，但數據對比初步表明環氧蟲啶對多異瓢蟲具有一定毒殺作用，與常規廣譜性殺蟲劑相比環氧蟲啶的安全性較高。

有研究表明，煙堿類殺蟲劑對瓢蟲常存在明顯的亞致死作用。王佳佳等[14]報道吡蟲啉亞致死濃度會顯著延長異色瓢蟲HarmoniaaxyridisPallas幼蟲發育歷期并降低其最大捕食量，同時也使蛹重顯著降低。邱良妙[15]報道，吡蟲啉亞致死劑量處理對龜紋瓢蟲PropylaeajaponicaThumb捕食作用存在明顯不良影響。亞致死劑量吡蟲啉對龜紋瓢蟲捕食功能表現出抑制作用[16]，同時對異色瓢蟲捕食作用產生不良影響[17]。王小藝等[18]研究顯示，亞致死劑量吡蟲啉處理異色瓢蟲后產卵量和卵孵化率均顯著低于對照。胡聰等[19]研究發現低劑量吡蟲啉使多異瓢蟲產卵量顯著降低。研究同樣發現，環氧蟲啶低濃度LC20及中濃度LC50處理顯著縮短了多異瓢蟲雌雄成蟲的壽命，顯著延長了多異瓢蟲的產卵前期，并降低卵孵化率，同時LC50處理還能降低雌性成蟲產卵量。

殺蟲劑的使用對同種天敵的不同蟲態與蟲齡、及其不同習性與行為往往有多樣化影響[20]。孫曉玲等[21]發現亞致死劑量的吡蟲啉、阿維菌素和高效氯氰菊酯不僅對當代而且對下一代多異瓢蟲的生長均有抑制作用，藥劑處理后還會顯著降低其繁殖力。殺蟲劑不但會直接影響天敵當代種群發生，而且還可能會對下一代種群增長造成間接影響[20]。有待進一步全面評價環氧蟲啶對多異瓢蟲個體存活、種群發生、生物控害的影響作用，更好指導環氧蟲啶的科學使用并促進田間多異瓢蟲種群的保護利用。

4 結 論

環氧蟲啶對多異瓢蟲成蟲的LC20、LC50及LC90分別為2.29、12.51與166.56 mg/L，表現一定的毒殺作用。環氧蟲啶LC20及LC50濃度對多異瓢蟲成蟲存活及繁殖、以及卵孵化率具有一定負面效應。