氟啶蟲胺腈對新疆棉田棉蚜及其天敵種群的影響

李 娜，劉 冰，陸宴輝

(1.新疆農業大學農學院，烏魯木齊 830091；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)

0 引 言

【研究意義】新疆是我國最主要的棉花產區，2020年棉花播種面積和產量分別占全國的78.9%和87.3%[1]。棉蚜Aphisgossypii危害常造成棉花減產10%～20%[2]。但長期大量使用殺蟲劑，不僅使棉蚜抗藥性增加，也殺傷了天敵昆蟲[3-7]。棉蚜的主要捕食性天敵有瓢蟲、草蛉、食蚜蠅、小花蝽和蜘蛛等，寄生性天敵主要有蚜繭蜂和蚜小蜂[8-9]。篩選對棉蚜防效高且對天敵昆蟲負面影響小的選擇性殺蟲劑[10]，對于棉蚜綠色防控具有重要意義。【前人研究進展】20世紀80年代以來，隨著擬除蟲菊酯類殺蟲劑如溴氰菊酯、氯氰菊酯、殺滅菊酯等在各地棉田大規模推廣使用，棉蚜產生了高水平抗藥性，有的甚至高達數百上千倍[11-12]。新煙堿類殺蟲劑如吡蟲啉、啶蟲脒等逐漸成為棉田棉蚜防治的當家品種[13]，但不久棉蚜對此也產生了抗藥性。山東和河北棉區棉蚜對啶蟲脒、噻蟲胺、吡蟲啉均產生了中高水平抗性[14-15]，新疆多地棉蚜對啶蟲脒和吡蟲啉的抗性也達到中高水平[16]。【本研究切入點】氟啶蟲胺腈(Sulfoxaflor)是由美國陶氏益農公司開發的砜亞胺類新型殺蟲劑，能有效防治蚜蟲類害蟲，并且具有持效期長、對天敵昆蟲安全和環境友好等特點[17-20]。但氟啶蟲胺腈對新疆棉蚜及其天敵的影響效應評價，還相對缺乏。亟需研究評價氟啶蟲胺腈對新疆棉區棉蚜的防治效果及天敵安全性。【擬解決的關鍵問題】以22%氟啶蟲胺腈懸浮劑(SC)為對象，以70%吡蟲啉水分散顆粒劑(WG)為對照，采用室內毒力測定和田間試驗，評價對棉蚜和多異瓢蟲的選擇性毒力作用，分析氟啶蟲胺腈對田間棉蚜防治效果以及天敵與棉蚜益害比的影響，為氟啶蟲胺腈在新疆棉田棉蚜防治中推廣應用提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 材 料

1.1.1 供試蟲源

棉蚜和多異瓢蟲于2020年7月采自中國農業科學院植物保護研究所庫爾勒試驗基地(N41.450°，E85.483°)棉田，試驗前棉田未使用任何農藥。

1.1.2 藥劑處理

22%氟啶蟲胺腈SC共設置2個濃度：0.375和0.250 g/L，以70%吡蟲啉WG(濃度為0.2 g/L)和清水為對照，共計4個處理。氟啶蟲胺腈由美國陶氏益農公司生產，吡蟲啉由拜耳作物科學(中國)有限公司生產。

1.2 方 法

1.2.1 室內毒力測定

1.2.1.1 棉蚜毒力

棉蚜的毒力測定采用浸漬法，試驗前，先制作1.5%瓊脂培養基，倒入直徑9 cm的塑料培養皿，冷卻后備用。在田間選取帶有棉蚜的棉花葉片，帶回實驗室用小毛筆輕輕刷除多余的棉蚜個體和其他昆蟲，每片棉葉上只保留30頭個體相近的健康無翅成蚜。把帶有棉蚜棉葉浸入配置好的藥液5 s后取出自然晾干，將其正面朝下緊貼倒好的培養基上，用透明塑料保鮮膜將培養皿封嚴，并用昆蟲針在保鮮膜上打10個孔透氣。處理后將培養皿置于(25 ± 1)℃、(60% ± 10%)RH、光周期L∶D = 16∶8 h的人工氣候箱中培養觀察，每個培養皿為1個重復，每處理設3組重復。48 h后檢查棉蚜存活情況，以毛筆輕輕觸動棉蚜無反應為死亡判定標準。

1.2.1.2 多異瓢蟲毒力

試驗處理同棉蚜，試蟲為未施藥棉田采集個體大小相似的多異瓢蟲成蟲，帶回實驗室統一饑餓4 h待用。在田間采集棉蚜較多的棉花葉片，帶回實驗室用小毛筆刷除僵蚜、多余的棉蚜和其他昆蟲，每片棉葉上保留100～150頭無翅蚜供多異瓢蟲取食，將帶棉蚜葉片浸入配置好的藥液5 s后取出自然涼干，將葉片正面朝下緊貼倒好的培養基上。再將多異瓢蟲成蟲浸入各處理藥液中5 s后置于上述帶蚜蟲培養皿內，每個皿放1頭成蟲，用透明塑料保鮮膜封口，并用昆蟲針在保鮮膜上打透氣孔10個。每處理重復3次，每重復測定多異瓢蟲成蟲30頭。將處理好的培養皿置于(25±1)℃、(60% ± 10%)RH、光周期L∶D = 16∶8 h的人工氣候箱培養觀察，48 h后檢查多異瓢蟲成蟲存活情況，以不能正常爬動者視為死亡。

1.2.2 田間藥效評價

除室內毒力測定外，還在中國農業科學院植物保護研究所庫爾勒試驗基地開展田間藥效試驗，系統評價22%氟啶蟲胺腈SC對棉蚜的防效以及對寄生性和捕食性天敵種群的影響。試驗田采用覆膜栽培模式，棉花品種為中棉所49，按1膜4行種植(膜寬1.5 m)，株距15 cm，種植密度約為15 000株/667m2。水肥管理通過膜下滴灌正常進行，其他農事操作如整枝打叉、打頂等正常進行。整個調查時期除試驗處理外，不施用任何化學農藥。

田間試驗中施藥濃度按室內毒力測定濃度同等換算，共計4個處理。分別為22%氟啶蟲胺腈SC 15 mL/667m2(對應室內0.375 g/L)、10 mL/667m2(室內0.250 g/L)、以70%吡蟲啉WG 8 g/667m2(室內0.2 g/L)和清水作為對照，各處理按對水40 kg/667m2田間噴霧(“萬力3WBD - 20”型背負式電動噴霧器)。每處理設置4個重復(小區)，每個小區200 m2(長×寬 = 20 m×10 m)，所有小區隨機區組排列。2018年和2020年均于6月下旬(棉花蕾期)開始施藥，每個小區采用5點取樣法，每點選10株棉花，于施藥前(第0 d)及施藥后第5 d分別調查棉蚜種群密度(頭/50株)。2018年，每次同時還調查僵蚜及各種捕食性天敵的種群密度(頭/50株)。

1.2.3 毒力測定

根據室內毒力測定結果，計算棉蚜和多異瓢蟲成蟲的校正死亡率；針對田間藥效試驗，計算棉蚜校正防治效果、僵蚜率和捕食性天敵/蚜蟲益害比。

校正死亡率(%)=(處理組蟲口死亡率-對照組蟲口死亡率)/(100-對照組蟲口死亡率)×100%；

校正防治效果(%)= (處理區蟲口減退率-對照區蟲口減退率)/(100-對照區蟲口減退率)×100%；

僵蚜率(%)= 僵蚜密度/(僵蚜密度+活蚜密度)×100%；

益害比 = 捕食性天敵密度/蚜蟲密度。

1.3 數據處理

不同處理間的差異情況采用SPSS 26.0軟件進行單因素方差分析(One-way ANOVA)，多重比較通過Duncan法進行。

2 結果與分析

2.1 氟啶蟲胺腈對棉蚜和多異瓢蟲的室內毒力

研究表明，室內0.375 g/L氟啶蟲胺腈處理48 h后棉蚜的校正死亡率為100.0%，其次為0.250 g/L處理(93.9%)，前者顯著高于0.2 g/L吡蟲啉處理(84.4%)(F= 7.86，df= 2，6，P= 0.008)。而氟啶蟲胺腈2個濃度處理下多異瓢蟲校正死亡率均比較低(7.8%)，顯著低于吡蟲啉處理的46.7%(F= 13.76，df= 2，6，P= 0.006)。 表1

表1 氟啶蟲胺腈對棉蚜和多異瓢蟲的室內毒力

2.2 氟啶蟲胺腈對棉蚜的田間防效

研究表明，氟啶蟲胺腈對棉蚜具有較高防效。2018年施藥后第5 d，氟啶蟲胺腈15 mL/667m2(0.375 g/L)、10 mL/667m2(0.250 g/L)處理對棉蚜的校正防效分別為96.1%和94.2%，均顯著高于吡蟲啉(73.2%)(F= 11.60，df= 2，6，P= 0.003)。2020年氟啶蟲胺腈2個濃度處理校正防效分別為90.1%和87.7%，也顯著高于吡蟲啉(72.8%)(F= 13.76，df= 2，6，P= 0.006)。表2

表2 氟啶蟲胺腈對棉蚜的田間校正防效

2.3 氟啶蟲胺腈對田間僵蚜率的影響

研究表明，2018年施藥前第0 d，不同殺蟲劑處理小區棉蚜僵蚜率均在0.1%～0.2%。施藥后第5 d，隨著棉蚜種群密度的降低，僵蚜率大幅增加。不同處理之間僵蚜率從高到低順序依次為氟啶蟲胺腈15 mL/667m2(4.6%)> 氟啶蟲胺腈10 mL/667m2(4.2%)> 吡蟲啉8 g/667m2(1.2%)> 清水對照(0.6%)，氟啶蟲胺腈處理田僵蚜率顯著高于吡蟲啉和清水對照(F= 6.47，df= 3，12，P= 0.008)。氟啶蟲胺腈15 mL/667m2、10 mL/667m2處理田僵蚜率分別增長了27.2和21.8倍，顯著高于吡蟲啉(8.1倍)和清水(3.9倍)(F= 9.14，df= 3，12，P= 0.002)。表3

表3 不同濃度氟啶蟲胺腈下僵蚜率變化

2.4 氟啶蟲胺腈對捕食性天敵/棉蚜益害比的影響

研究表明，2018年施藥前第0 d，不同處理田益害比均比較低；施藥后第5 d，氟啶蟲胺腈15 mL/667m2、10 mL/667m2處理田益害比分別為0.070 0和0.064 5，顯著高于吡蟲啉8 g/667m2處理(0.022 6)和清水對照(0.010 1)(F= 13.20，df= 3，12，P= 0.001)。氟啶蟲胺腈2個處理小區益害比分別增長了59.9和73.3倍，顯著高于吡蟲啉(15.7倍)和清水對照(3.6倍)(F= 5.42，df= 3，12，P= 0.014)。表4

表4 不同濃度氟啶蟲胺腈對捕食性天敵/蚜蟲益害比的影響

3 討 論

許冬等[21]研究表明，湖北地區棉蚜對氟啶蟲胺腈敏感性較高，室內處理24 h后LC50為1.98 g/L，LC90為26.02 g/L，顯著低于吡蟲啉(LC50和LC90分別為：8.69和132.68 g/L)，處理48 h后也顯著低于吡蟲啉。趙冰梅等[22]研究表明，在新疆棉區施藥后第7 d，50%氟啶蟲胺腈WG 25 g/hm2、35 g/hm22處理對棉蚜防效均在98%以上，施藥后14 d防效仍在84%以上。研究發現，22%氟啶蟲胺腈SC在室內處理棉蚜48 h后，0.375 g/L和0.250 g/L 2個濃度下的棉蚜校正死亡率分別達到100%和93.9%。2018年和2020兩年的田間試驗也表明，這2個濃度對棉蚜防效較好，施藥后第5 d，最低防效也超過了85%。氟啶蟲胺腈對新疆棉田蚜蟲具有較高防治效果。

自然界中寄生蜂和寄主昆蟲相互依存，在使用殺蟲劑降低害蟲寄主種群密度的同時也會影響寄生蜂存活和寄生作用[23]。研究發現，在田間施藥后第5 d，22%氟啶蟲胺腈SC 15和10 mL/667m2處理棉田僵蚜率均顯著高于70%吡蟲啉WG 8 g/667m2和清水對照田。這一方面與氟啶蟲胺腈處理小區棉蚜種群密度快速降低有關，同時可能氟啶蟲胺腈對棉蚜寄生蜂影響較小，兩方面共同導致僵蚜率高于吡蟲啉和清水對照田。

化學殺蟲劑對捕食性天敵也常產生不利影響，但不同天敵類群對殺蟲劑的敏感性可能有差異。氟啶蟲胺腈對棉田常見瓢蟲(十一星瓢蟲Coccinellaundecimpunctata、異色瓢蟲Harmoniaaxyridis和龜紋瓢蟲Propylaeajaponica)的毒力均小于吡蟲啉[24]。張亞林等[25]研究表明，在新疆棉田滴灌施用氟啶蟲胺腈，天敵并未受到明顯影響。研究表明，2個濃度氟啶蟲胺腈(0.375和0.250 g/L)室內處理48 h后，多異瓢蟲死亡率(均< 10%)遠低于吡蟲啉對照(46.7%)。田間施藥后第5 d，氟啶蟲胺腈處理田捕食性天敵對棉蚜的益害比也顯著高于吡蟲啉和清水對照。氟啶蟲胺腈對棉田捕食性天敵如優勢種多異瓢蟲較為安全，這與大豆、煙草田間試驗結果基本一致[18-19]。益害比是田間天敵控害功能評價的一個關鍵指標[26]，研究表明，氟啶蟲胺腈較吡蟲啉顯著提高了捕食性天敵對棉蚜的生物控害。

長期單一使用氟啶蟲胺腈，可誘導棉蚜產生抗藥性，如安靜杰等[27]報道2017年河北滄州、邯鄲和保定地區的棉蚜種群對氟啶蟲胺腈的抗性倍數達到59.07～205.39倍。盡管在新疆棉區還未見棉蚜對氟啶蟲胺腈產生抗藥性的報道，但對其潛在風險仍然不能忽視。

4 結 論

與70%吡蟲啉WG相比，22%氟啶蟲胺腈SC對新疆棉蚜有較好的防效，且對棉田捕食性天敵、寄生性天敵的安全性較高。氟啶蟲胺腈可作為吡蟲啉等新煙堿類殺蟲劑的替代或輪換藥劑用于新疆棉區棉蚜的化學防治。