氟啶蟲(chóng)酰胺亞致死濃度處理棉蚜對(duì)十一星瓢蟲(chóng)捕食功能反應(yīng)的影響

魏引弟，馬 雪，韓 旭，麻正輝，張笑麗，姚永生，熊仁次

(塔里木大學(xué)植物科學(xué)學(xué)院/南疆農(nóng)業(yè)有害生物綜合治理兵團(tuán)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，新疆阿拉爾 843300)

0 引 言

【研究意義】棉花是我國(guó)重要的經(jīng)濟(jì)作物[1]。棉花的生長(zhǎng)過(guò)程中，棉鈴蟲(chóng)Helicoverpaarmigera、棉葉螨Tetranychusspp.和棉蚜Aphisgossypii等蟲(chóng)(螨)害為害棉株生長(zhǎng)[2-3]。近年來(lái)新疆南部棉田害蟲(chóng)種類組成優(yōu)勢(shì)結(jié)構(gòu)與種群消長(zhǎng)規(guī)律發(fā)生明顯變化，棉蚜成為重要的害蟲(chóng)優(yōu)勢(shì)種，不僅吸食棉花中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，而且在為害過(guò)程中產(chǎn)生的蜜露，誘導(dǎo)植物病害，影響作物產(chǎn)量及質(zhì)量[4-5]。十一星瓢蟲(chóng)Coccinellaundecimpunctata是新疆南疆棉田棉花蚜蟲(chóng)的優(yōu)勢(shì)種捕食性天敵，對(duì)棉蚜具有較強(qiáng)的控制作用[6-8]。研究氟啶蟲(chóng)酰胺亞致死濃度處理棉蚜對(duì)十一星瓢蟲(chóng)捕食功能反應(yīng)的影響，分析天敵控害能力在藥劑處理前后的差異，對(duì)科學(xué)防控蚜蟲(chóng)有重要意義?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】農(nóng)藥在田間施用后，隨時(shí)間推移可降解到亞致死劑量水平，昆蟲(chóng)接觸藥劑后對(duì)自身發(fā)育繁殖等行為產(chǎn)生亞致死作用[9-10]。殺蟲(chóng)劑種類、濃度不同，亞致死濃度對(duì)害蟲(chóng)影響也有所差異[11-13]。使用化學(xué)農(nóng)藥防治目標(biāo)害蟲(chóng)同時(shí)，作為非靶標(biāo)生物的天敵也受到影響，除直接致死作用外，殺蟲(chóng)劑亞致死濃度也會(huì)干擾其捕食能力[14]。天敵取食亞致死劑量處理后的害蟲(chóng)對(duì)其的捕食作用及搜尋能力均有一定的影響[15]。并且對(duì)昆蟲(chóng)取食行為的影響可因昆蟲(chóng)的發(fā)育階段和藥劑的種類不同而異[16]?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】新疆棉田中十一星瓢蟲(chóng)與棉蚜的變化關(guān)系密切[17]。目前棉田蚜蟲(chóng)綜合治理中施藥環(huán)境下存活的攜帶藥劑的蚜蟲(chóng)(與亞致死濃度處理棉蚜相似)對(duì)十一星瓢蟲(chóng)的安全性尚不明確。研究氟啶蟲(chóng)酰胺亞致死濃度處理棉蚜對(duì)十一星瓢蟲(chóng)捕食功能反應(yīng)的影響?！緮M解決的關(guān)鍵問(wèn)題】以供試藥劑LC25、LC50為處理濃度，采用浸葉法，處理棉蚜，選取活體棉蚜作為十一星瓢蟲(chóng)的食物，研究氟啶蟲(chóng)酰胺亞致死濃度處理棉蚜對(duì)十一星瓢蟲(chóng)捕食功能反應(yīng)的影響，為合理使用藥劑和協(xié)同生物防治防控棉蚜提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材 料

供試蟲(chóng)源：十一星瓢蟲(chóng)和棉蚜均采自新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)第一師阿拉爾國(guó)家農(nóng)業(yè)科技示范園區(qū)棉花試驗(yàn)田，在室內(nèi)人工氣候箱(RTOP-260Y)養(yǎng)蟲(chóng)籠中飼養(yǎng)，飼養(yǎng)條件為溫度(25±1)℃、相對(duì)濕度60%～80%、光周期L∶D=16∶8。繁殖1～2代待蟲(chóng)源穩(wěn)定后供生物測(cè)定作為蟲(chóng)源用。

供試藥劑：99%氟啶蟲(chóng)酰胺原藥(南昌雙新藥業(yè)有限公司)。

1.2 方 法

1.2.1 毒力測(cè)定

氟啶蟲(chóng)酰胺亞致死濃度的測(cè)定采用浸漬法，將采集的新鮮葉片剪至培養(yǎng)皿大小，洗凈晾干后，剪去葉柄備用。將氟啶蟲(chóng)酰胺分別稀釋成5個(gè)系列濃度的藥液，藥液量100 mL。將葉片浸于待測(cè)藥劑溶液中，3 s后取出晾干置于含有保濕濾紙的培養(yǎng)皿中，接入30頭棉蚜，在室內(nèi)溫度(25±1)℃、相對(duì)濕度60%～80%、光周期L∶D=16∶8的人工氣候箱(RXZ-320L)中飼養(yǎng)和觀察。48 h后調(diào)查棉蚜死亡情況，分別記錄存活和死亡的棉蚜數(shù)量。以清水為對(duì)照。每個(gè)處理重復(fù)5次，毒力測(cè)定結(jié)果用DPS7.05處理，求出LC25、LC50值。

1.2.2 平均捕食量

預(yù)實(shí)驗(yàn)得知，氟啶蟲(chóng)酰胺的LC25和LC50分別為0.15和0.94 mg/L。

將新羽化的十一星瓢蟲(chóng)成蟲(chóng)飼養(yǎng)至性成熟(≥15日齡)后移入含有足夠健康棉蚜的養(yǎng)蟲(chóng)籠中集中喂養(yǎng)。在籠中擺放若干白紙條(10.0 cm×3.5 cm)作為產(chǎn)卵基質(zhì)。待十一星瓢蟲(chóng)成蟲(chóng)所產(chǎn)卵孵出后，即為1齡幼蟲(chóng)，以后每蛻1次皮增加1齡，十一星瓢蟲(chóng)幼蟲(chóng)期總共4齡，后轉(zhuǎn)化為蛹，蛹不捕食棉蚜，蛹過(guò)一段時(shí)間后轉(zhuǎn)化為成蟲(chóng)。將不同生育階段的十一星瓢蟲(chóng)分別放入直徑為9 cm培養(yǎng)皿中，每個(gè)培養(yǎng)皿分別放入1頭十一星瓢蟲(chóng)，饑餓24 h，將不同密度經(jīng)氟啶蟲(chóng)酰胺亞致死劑量處理后存活的棉蚜與十一星瓢蟲(chóng)放入同一培養(yǎng)皿中，將其放入溫度為(25±1)℃、光照為16 L∶8 D、相對(duì)濕度為65%～75%的人工氣候箱內(nèi)飼養(yǎng)。另設(shè)健康棉蚜為對(duì)照。飼喂十一星瓢蟲(chóng)1齡、2齡、3齡、4齡幼蟲(chóng)和成蟲(chóng)的棉蚜密度梯度分別為5、10、15、20、25頭；10、20、30、40、50頭；30、60、90、120、150頭；50、90、130、170、210頭；50、90、130、170、210頭。每個(gè)處理重復(fù)5次。24 h后統(tǒng)計(jì)皿內(nèi)剩余的棉蚜數(shù)目，計(jì)算平均捕食量。

十一星瓢蟲(chóng)對(duì)棉蚜的捕食功能反應(yīng)采用Holling-Ⅱ型圓盤方程：Na=αTN/(1+αThN)擬合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。搜尋效應(yīng)方程：S=α/(1+αThN)式中：Na為被捕食的獵物數(shù)量，α為捕食者對(duì)獵物的瞬時(shí)攻擊率，N為獵物密度，Th為捕食1頭獵物所需時(shí)間，T為捕食者用以發(fā)現(xiàn)獵物的總時(shí)間。因試驗(yàn)時(shí)間設(shè)為24 h，觀察時(shí)限為1 d，故令T=1，則得到Na=aNt/(1+aTANt)。

1.3 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)用Microsoft Excel 2010進(jìn)行錄入分析和圖表制作，并采用SPSS 19.0統(tǒng)計(jì)分析軟件進(jìn)行單因素方差分析，Duncan法進(jìn)行多重差異性比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 氟啶蟲(chóng)酰胺亞致死濃度處理棉蚜對(duì)十一星瓢蟲(chóng)捕食功能反應(yīng)的影響

研究表明，十一星瓢蟲(chóng)1～4齡幼蟲(chóng)及成蟲(chóng)的日捕食量均隨棉蚜密度的增加而增大，并且十一星瓢蟲(chóng)4齡幼蟲(chóng)和成蟲(chóng)的日捕食量大于1～3齡幼蟲(chóng)的日捕食量。在相同棉蚜密度下，十一星瓢蟲(chóng)4齡幼蟲(chóng)的日捕食量大于成蟲(chóng)，4齡幼蟲(chóng)的日捕食能力最強(qiáng)。

在相同棉蚜密度處理下，十一星瓢蟲(chóng)取食氟啶蟲(chóng)酰胺LC25處理后的棉蚜，對(duì)其1、2、3齡幼蟲(chóng)及成蟲(chóng)的日捕食量均無(wú)顯著性差異。十一星瓢蟲(chóng)1齡幼蟲(chóng)當(dāng)棉蚜密度為10頭/皿時(shí)取食氟啶蟲(chóng)酰胺LC50處理后的棉蚜，其日捕食量顯著低于對(duì)照組。十一星瓢蟲(chóng)2齡幼蟲(chóng)當(dāng)棉蚜密度為10、20、30、40、50頭/皿時(shí)取食氟啶蟲(chóng)酰胺LC50處理后的棉蚜，其日捕食量顯著低于對(duì)照組。十一星瓢蟲(chóng)3齡幼蟲(chóng)當(dāng)棉蚜密度為90、150頭/皿時(shí)取食氟啶蟲(chóng)酰胺LC50處理后的棉蚜，其日捕食量顯著低于對(duì)照組。十一星瓢蟲(chóng)4齡幼蟲(chóng)當(dāng)棉蚜密度為90、130、170頭/皿時(shí)取食氟啶蟲(chóng)酰胺LC25處理后的棉蚜，其日捕食量顯著低于對(duì)照組，當(dāng)棉蚜密度為50、90、130、170、210頭/皿時(shí)取食氟啶蟲(chóng)酰胺LC50處理后的棉蚜，其日捕食量顯著低于對(duì)照組。十一星瓢蟲(chóng)成蟲(chóng)當(dāng)棉蚜密度為170頭/皿時(shí)取食氟啶蟲(chóng)酰胺LC50處理后的棉蚜，其日捕食量顯著低于對(duì)照組。表1

表1 氟啶蟲(chóng)酰胺亞致死濃度處理棉蚜下十一星瓢蟲(chóng)日捕食量變化Table 1 Effects of sublethal concentrations of flonicamid for Aphis gossypii on the predatory capacities of Coccinella undecimpunctata

研究表明，飼喂氟啶蟲(chóng)酰胺亞致死濃度處理棉蚜對(duì)十一星瓢蟲(chóng)1～4齡幼蟲(chóng)及成蟲(chóng)的瞬時(shí)攻擊率降低，處理一頭棉蚜所用的時(shí)間延長(zhǎng)，日最大捕食量下降。其中飼喂氟啶蟲(chóng)酰胺LC50處理棉蚜對(duì)十一星瓢蟲(chóng)個(gè)蟲(chóng)態(tài)的影響最明顯，與對(duì)照相比，十一星瓢蟲(chóng)1、2、3、4齡幼蟲(chóng)和成蟲(chóng)的瞬時(shí)攻擊率分別下降0.38%、7.18%、2.19%、16.83%、1.41%，處理1頭棉蚜所用的時(shí)間分別延長(zhǎng)0.002 4 d、0.001 6 d、0.000 6 d、0.000 5 d、0.000 1 d，日最大捕食量分別下降0.72、2.52、7.76、7.01、1.17頭/皿。表2

表2 氟啶蟲(chóng)酰胺各處理功能反應(yīng)模型擬合Table 2 Simulating results of functional response models of all treatments of flonicamid

2.2 氟啶蟲(chóng)酰胺亞致死濃度處理棉蚜對(duì)十一星瓢蟲(chóng)搜尋效應(yīng)的影響

研究表明，在相同密度、相同齡期下，氟啶蟲(chóng)酰胺亞致死濃度處理棉蚜后，十一星瓢蟲(chóng)的尋找效應(yīng)均降低。與對(duì)照相比，同一密度下飼喂氟啶蟲(chóng)酰胺LC50處理的棉蚜，十一星瓢蟲(chóng)2、4齡幼蟲(chóng)及成蟲(chóng)的搜尋效應(yīng)下降顯著；在密度為10、20、30、40、50頭/皿時(shí)，十一星瓢蟲(chóng)2齡幼蟲(chóng)的尋找效應(yīng)分別下降 0.057 7、0.048 0、0.041 0、0.035 7、0.031 5；在密度為50、90、130、170、210頭/皿時(shí)，十一星瓢蟲(chóng)4齡幼蟲(chóng)的尋找效應(yīng)分別下降 0.104 5、0.077 9、0.061 1、0.049 8、0.041 7。圖1，表3

表3 氟啶蟲(chóng)酰胺亞致死濃度處理棉蚜后十一星瓢蟲(chóng)的搜尋效應(yīng)方程Table 3 Searching effect equation of Coccinella undecimpunctata fed on Aphis gossypii treated with sublethal concentrations of flonicamid

3 討 論

溫度、天敵自身因素、害蟲(chóng)等均可影響天敵的捕食能力，殺蟲(chóng)劑的亞致死濃度也可影響天敵的捕食功能和尋找效應(yīng)等[17]。農(nóng)藥在田間施用后，隨時(shí)間推移可降解到亞致死劑量水平，天敵昆蟲(chóng)接觸藥劑后對(duì)自身捕食及尋找等方面產(chǎn)生亞致死效應(yīng)。使用化學(xué)農(nóng)藥防治目標(biāo)害蟲(chóng)的同時(shí)，作為非靶標(biāo)生物的天敵也受到影響，除直接致死作用外，殺蟲(chóng)劑亞致死濃度也會(huì)干擾其捕食能力。王佳佳等[18]研究表明，飼喂吡蟲(chóng)啉LC25處理后的大豆蚜Aphisglycines，異色瓢蟲(chóng)Harmoniaaxyridis2齡、3齡和4齡幼蟲(chóng)的最大捕食量均顯著降低。袁偉寧等[19]研究認(rèn)為，吡蟲(chóng)啉和高效氯氟氰菊酯2種殺蟲(chóng)劑亞致死劑量對(duì)龜紋瓢蟲(chóng)Propylaeajaponica的瞬時(shí)攻擊率、最大捕食量、處理獵物的時(shí)間均產(chǎn)生了不同程度的影響。陳文勝等[20]研究結(jié)果表明，殺蟲(chóng)劑亞致死劑量對(duì)六斑月瓢蟲(chóng)Menochilussexmaculata的搜索效率和捕食效應(yīng)均有顯著的抑制作用。王小藝等[21]研究結(jié)果表明，吡蟲(chóng)啉、魚(yú)藤酮、氰戊菊酯和阿維菌素4種殺蟲(chóng)劑亞致死劑量對(duì)異色瓢蟲(chóng)的捕食作用均存在著不良影響。殺蟲(chóng)劑種類和濃度的不同，亞致死濃度對(duì)天敵的捕食能力及搜尋效應(yīng)等方面的影響也存在一定的差異。符振實(shí)等[22]研究結(jié)果表明，噻蟲(chóng)嗪、氯蟲(chóng)苯甲酰胺、丁氟螨酯3種藥劑對(duì)雙尾新小綏螨Neoseiulusbicaudus的捕食作用因殺蟲(chóng)劑種類的不同，其影響也有所差異。邱良妙等[23]研究結(jié)果表明，吡蟲(chóng)啉、毒死蜱、高效氯氰、三氟氯氰、氰戊菊酯5種殺蟲(chóng)劑中以吡蟲(chóng)啉對(duì)龜紋瓢蟲(chóng)捕食龍眼角頰木虱Cornegenapsyllasinica的作用影響最小，氰戊菊酯的影響程度最大。李宜儒等[24]研究表明，南方小花蝽Oriussimilis捕食量的差異與吡蟲(chóng)啉質(zhì)量濃度有一定的關(guān)系。楊巧燕等[25]研究結(jié)果表明，高效氯氰菊酯、阿維菌素和吡蟲(chóng)啉3種殺蟲(chóng)劑亞致死劑量對(duì)多異瓢蟲(chóng)Adoniavariegata捕食作用均有抑制作用，并因各殺蟲(chóng)劑濃度不同，其影響程度也不同。陳威[26]研究結(jié)果表明，3種殺蟲(chóng)劑的亞致死劑量對(duì)多異瓢蟲(chóng)的捕食量均有明顯的抑制作用，其中高效氯氰菊酯影響最大，阿維菌素影響次之，吡蟲(chóng)啉的影響最小，并且不同處理間對(duì)其捕食量的影響也存在差異。

試驗(yàn)結(jié)果表明，氟啶蟲(chóng)酰胺亞致死濃度對(duì)十一星瓢蟲(chóng)捕食功能反應(yīng)及尋找效應(yīng)均產(chǎn)生一定影響，這一結(jié)果與上述結(jié)果類似。隨氟啶蟲(chóng)酰胺亞致死劑量增加對(duì)十一星瓢蟲(chóng)捕食能力的影響越大。飼喂氟啶蟲(chóng)酰胺LC50處理后的棉蚜，十一星瓢蟲(chóng)的日捕食量及搜尋能力顯著降低，與對(duì)照相比，十一星瓢蟲(chóng)1、2、3、4齡幼蟲(chóng)和成蟲(chóng)的瞬時(shí)攻擊率分別下降了0.38%、7.18%、2.19%、16.83%、1.41%，處理1頭棉蚜所用的時(shí)間分別延長(zhǎng)了0.002 4、0.001 6、0.000 6、0.000 5、0.000 1，日最大捕食量分別下降了0.72、2.52、7.76、7.01、1.17頭/皿，并且對(duì)2、3、4齡幼蟲(chóng)的影響高于1齡幼蟲(chóng)和成蟲(chóng)，是否與十一星瓢蟲(chóng)不同蟲(chóng)態(tài)對(duì)健康棉蚜和帶藥棉蚜的取食選擇性以及十一星瓢蟲(chóng)高齡幼蟲(chóng)的活動(dòng)能力有關(guān)有待進(jìn)一步研究。

4 結(jié) 論

十一星瓢蟲(chóng)取食氟啶蟲(chóng)酰胺亞致死濃度處理棉蚜后，其2、3、4齡幼蟲(chóng)的捕食量有明顯降低影響，十一星瓢蟲(chóng)1～4齡幼蟲(chóng)及成蟲(chóng)取食氟啶蟲(chóng)酰胺亞致死濃度處理棉蚜后其瞬時(shí)攻擊率減小，處理一頭棉蚜所用時(shí)間延長(zhǎng)，并且隨藥劑濃度增加影響增大。其中飼喂氟啶蟲(chóng)酰胺LC50處理棉蚜對(duì)十一星瓢蟲(chóng)各蟲(chóng)態(tài)的搜尋效應(yīng)顯著降低。田間防治棉蚜?xí)r，應(yīng)合理選用農(nóng)藥，以協(xié)同生物防治防控棉蚜。