劉童童邱建生
(貴州省林業科學研究院,貴州貴陽 550005)
核桃扁葉甲Gastrolina depressaBaly,屬鞘翅目Coleoptera葉甲科Chrysomelidae,是核桃的主要食葉害蟲之一,發生嚴重時樹葉被食光只余葉脈,造成樹木生長衰弱,長期危害會造成枝條和樹木死亡。核桃扁葉甲目前廣泛分布于四川、陜西、甘肅、湖南、湖北、河南、山東、河北、遼寧等多個省市的核桃產區[1-4]。由于貴州大力發展核桃產業,全省多地核桃種植面積逐年擴大,給核桃扁葉甲的發生危害提供了有利的生存環境。近年來核桃扁葉甲在貴州多地發生,據2019年全省林業有害生物調查結果,核桃扁葉甲在貴州發生面積達1.07萬hm2,給貴州核桃產業的發展帶來了極大威脅。
現階段對核桃扁葉甲的研究主要是生物學特性研究及防治試驗等方面[5-10],貴州當地對核桃扁葉甲的研究也較少,也僅介紹了其危害情況和風險[11-14],至今沒有研究過藥劑防治對核桃扁葉甲后續種群的影響。因此,筆者選用防治時常用的菊酯類殺蟲劑中的溴氰菊酯進行試驗,通過測定溴氰菊酯對核桃扁葉甲成蟲和幼蟲的毒力,確定亞致死劑量,利用溴氰菊酯LC15和LC30處理核桃扁葉甲幼蟲和成蟲,研究溴氰菊酯亞致死劑量對核桃扁葉甲F0代雌蟲繁殖力和壽命的影響,以及對F1代繁殖及種群發展的影響。
1.1 試驗材料 供試蟲源為核桃扁葉甲成蟲,蟲源地為貴州省畢節市七星關區、赫章縣等地的核桃扁葉甲發生地,該蟲在當地1 a發生2代。2018年4月將采集的核桃扁葉甲成蟲帶回實驗室,用紗籠罩住,用新鮮核桃枝葉飼養繁殖,選取健康的成蟲和幼蟲進行試驗。
選取健康的核桃嫁接幼苗作為供試植物,栽植于20 cm×40 cm大花盆中,放置于試驗室院子中培養,定期澆水施肥,待試驗時使用。
試驗藥劑為拜耳作物科學(中國)有限公司生產的25 g/L溴氰菊酯乳油。
1.2 試驗方法
1.2.1 溴氰菊酯對核桃扁葉甲的毒力測定 采用浸漬法對核桃扁葉甲進行毒力測定。通過溴氰菊酯推薦劑量設計預實驗確定質量濃度梯度,根據預實驗結果將溴氰菊酯從高到低稀釋成5個質量濃度梯度(成蟲 0.625,1.250,5.000,10.000,25.000 mg/L;幼蟲 0.417,0.625,1.250,2.500,5.000 mg/L),另設蒸餾水為對照處理;每個處理設3個重復,每個重復30頭核桃扁葉甲。將帶有核桃扁葉甲的核桃葉用鑷子夾住浸入到準備好的藥液中5 s,取出后用吸水紙將葉片上的藥液吸去,將大小均勻的核桃扁葉甲成蟲或幼蟲挑到準備好的干凈葉片上(葉片葉柄處用衛生紙纏住并用水浸濕),放入直徑為12 cm的培養皿中,培養皿底部墊濾紙并滴微量水保濕,用紗布和橡皮筋封好后罩上外皿,防止逃逸。48 h后調查,計算死亡率。
1.2.2 溴氰菊酯對核桃扁葉甲亞致死效應
1.2.2.1 F0代 挑選健康的核桃扁葉甲2齡幼蟲,根據毒力測定結果,制備LC30和LC15劑量的溴氰菊酯藥液,按照1.2.1方法處理試蟲,并以清水為對照。48 h后挑取存活幼蟲30頭,單獨飼養于培養皿中,及時更換新鮮核桃葉片。待其羽化為成蟲后配對,全程記錄蛹歷期、產卵前期、單雌產卵量和成蟲壽命。
1.2.2.2 F1代 挑選健康的核桃扁葉甲成蟲,根據毒力測定結果,制備LC30和LC15劑量的溴氰菊酯藥液處理試蟲,并以清水為對照。48 h后挑取存活的成蟲100頭配對產卵,觀察記錄其卵孵化時間,卵孵化24 h后轉移到新的培養皿中單頭飼養,及時更換新鮮核桃葉片,直至羽化為F1代成蟲。對F1代成蟲進行配對,每個處理30頭,觀察其產卵前期、產卵量、各蟲態和各齡期發育歷期等。
1.3 生命表參數計算
凈增值率R0=∑lxmx
內稟增長率rm=lnR0/T
世代平均歷期T=∑lxmxx/R0
周限增長率λ=erm
種群加倍時間t=ln 2/rm
x表示以d為單位的時間間隔,lx表示在x期間的存活率,mx表示在x期間平均每雌產卵數。
1.4 數據處理 實驗結果采用Microsoft Excel 2007和SPSS 16.0軟件進行統計分析,擬合毒力回歸方程(Y=a+bX),并計算相關系數(r)、致死中濃度(LC50)及亞致死劑量LC30、LC15,采用單因素方差分析進行差異顯著性分析。
2.1 溴氰菊酯對核桃扁葉甲的毒力 通過毒力測定,擬合出溴氰菊酯對核桃扁葉甲幼蟲和成蟲的毒力回歸方程,得出溴氰菊酯對核桃扁葉甲幼蟲和成蟲的LC50、LC30和LC15(表1)。與藥劑推薦劑量相比,溴氰菊酯對核桃扁葉甲成蟲和幼蟲均有較好的毒殺效果,對幼蟲的LC50為0.615 mg/L,對成蟲的LC50為1.574 mg/L,幼蟲的耐受力相對較低。

表1 溴氰菊酯對核桃扁葉甲毒力Tab.1 The toxicity of deltamethrin to Gastrolina depressa
2.2 溴氰菊酯亞致死劑量對核桃扁葉甲F0代的影響 溴氰菊酯亞致死劑量LC30和LC15處理核桃扁葉甲F0代幼蟲,其蛹期、產卵前期、單雌產卵量與對照組相比,無顯著性差異,說明溴氰菊酯亞致死劑量LC30和LC15對F0代核桃扁葉甲的繁殖力影響不大。溴氰菊酯LC30劑量處理的成蟲壽命與對照組差異顯著,說明溴氰菊酯LC30劑量對核桃扁葉甲成蟲壽命影響較大(表2)。

表2 溴氰菊酯亞致死劑量對核桃扁葉甲F0代的影響Tab.2 Effects of sublethal doses of deltamethyrin on F0generation of Gastrolina depressa
2.3 溴氰菊酯亞致死劑量對核桃扁葉甲F1代的影響 溴氰菊酯亞致死劑量處理核桃扁葉甲成蟲,F1代卵歷期和1齡幼蟲歷期與對照組相比,差異性不顯著;溴氰菊酯LC30劑量處理的F1代2齡幼蟲歷期、3齡幼蟲歷期、預蛹歷期和蛹歷期與對照組差異顯著;溴氰菊酯LC15劑量處理的F1代各發育歷期與對照組相比,無顯著性差異。從F1代卵到蛹的總發育歷期來看,溴氰菊酯LC30、LC15劑量處理核桃扁葉甲成蟲的F1代發育歷期與對照組差異顯著(表3)。

表3 溴氰菊酯亞致死劑量對核桃扁葉甲F1代發育歷期的影響Tab.3 Developmental duration of F1generation of Gastrolina depressa under sublethal doses of deltamethyrin d
經過LC30和LC15劑量溴氰菊酯處理的F1代成蟲產卵前期明顯延長,與對照組差異顯著;單雌產卵量隨藥劑質量濃度增加明顯減少,LC30、LC15和對照組3個處理間的差異均顯著;LC30和LC15處理組的F1代成蟲壽命顯著降低,與對照組的成蟲壽命差異顯著(表4)。

表4 溴氰菊酯亞致死劑量對核桃扁葉甲F1代繁殖力的影響Tab.4 Effects of sublethal doses of deltamethrin on fecundity in F1generation of Gastrolina depressa
根據不同劑量處理溴氰菊酯成蟲后各發育階段的存活率和成蟲的繁殖力,組建了生殖力生命表,結果表明:隨藥劑質量濃度的增加,凈增值率降低明顯;內稟增長率和周限增長率均降低;世代平均歷期和種群加倍時間延長(表5)。說明溴氰菊酯亞致死劑量可以抑制核桃扁葉甲種群的增長。

表5 溴氰菊酯亞致死劑量對核桃扁葉甲F1代生命表參數的影響Tab.5 Effects of sublethal doses of deltamethrin on life table parameters of F1generation of Gastrolina depressa
通過對核桃扁葉甲的幼蟲和成蟲進行毒力測定,擬合出了溴氰菊酯對核桃扁葉甲成蟲和幼蟲的毒力回歸方程,得出對幼蟲的LC50為0.615 mg/L,對成蟲的LC50為1.574 mg/L,溴氰菊酯對核桃扁葉甲成蟲和幼蟲均有較好的毒殺效果,幼蟲的耐受力相對較低。
溴氰菊酯LC15、LC30劑量處理對F0代核桃扁葉甲的繁殖力影響不大,但對核桃扁葉甲成蟲壽命有較顯著的影響,F0代成蟲產卵影響不大可能與產卵期較短有關,核桃扁葉甲成蟲產卵基本是連續進行,固定在葉片的某個位置產卵,最終形成卵塊。溴氰菊酯LC15、LC30劑量處理使得F1代核桃扁葉甲的發育周期延長,與對照組相比差異顯著,說明溴氰菊酯LC15、LC30對F1代核桃扁葉甲的生長發育有較大的影響。
生命表參數是評價藥劑對昆蟲種群全面影響的重要方法,其中,內稟增長率是物種繁殖力最重要的指標,它能敏感地反映出種群生殖力的變化[15]。許多研究表明,殺蟲劑亞致死劑量對某些害蟲的繁殖具有抑制作用[16-19];另一些研究證實,很多藥劑的亞致死劑量對害蟲有刺激增殖的作用[20-21]。孔利利等[18]研究發現,啶蟲脒亞致死劑量對豌豆蚜Acyrthosiphon pisum生長發育和繁殖有抑制作用。袁敏等[19]發現,亞致死濃度的溴氰菊酯能夠抑制煙草粉螟Ephestia elutella(Hübner)的生長發育和繁殖。本試驗中,隨著溴氰菊酯質量濃度的增加,核桃扁葉甲種群的凈增值率降低明顯,內稟增長率和周限增長率均降低,世代平均歷期和種群加倍時間延長,說明溴氰菊酯亞致死劑量可以抑制核桃扁葉甲種群的增長,這與湯愛兵[20]研究的溴氰菊酯對褐飛虱Nilaparvata lugens(St?l)繁殖力的刺激作用不同。同種藥劑對不同種類昆蟲的影響截然不同,這可能與昆蟲自身的繁殖發育機制差異較大有關,也可能與藥劑的作用方式有關。
本實驗的核桃扁葉甲采集地是在農戶居住地的附近,該地未用藥劑對核桃扁葉甲進行過防治,核桃扁葉甲對于溴氰菊酯的抗性問題也未進行研究,是否對核桃扁葉甲的繁殖力產生新的影響變化等不得而知,下一步需進行抗藥性的監測。