氟啶蟲(chóng)胺腈對(duì)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(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，烏魯木齊 830091；2.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所/植物病蟲(chóng)害生物學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100193)

0 引 言

【研究意義】新疆是我國(guó)最主要的棉花產(chǎn)區(qū)，2020年棉花播種面積和產(chǎn)量分別占全國(guó)的78.9%和87.3%[1]。棉蚜Aphisgossypii危害常造成棉花減產(chǎn)10%～20%[2]。但長(zhǎng)期大量使用殺蟲(chóng)劑，不僅使棉蚜抗藥性增加，也殺傷了天敵昆蟲(chóng)[3-7]。棉蚜的主要捕食性天敵有瓢蟲(chóng)、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(duì)棉蚜防效高且對(duì)天敵昆蟲(chóng)負(fù)面影響小的選擇性殺蟲(chóng)劑[10]，對(duì)于棉蚜綠色防控具有重要意義。【前人研究進(jìn)展】20世紀(jì)80年代以來(lái)，隨著擬除蟲(chóng)菊酯類(lèi)殺蟲(chóng)劑如溴氰菊酯、氯氰菊酯、殺滅菊酯等在各地棉田大規(guī)模推廣使用，棉蚜產(chǎn)生了高水平抗藥性，有的甚至高達(dá)數(shù)百上千倍[11-12]。新煙堿類(lèi)殺蟲(chóng)劑如吡蟲(chóng)啉、啶蟲(chóng)脒等逐漸成為棉田棉蚜防治的當(dāng)家品種[13]，但不久棉蚜對(duì)此也產(chǎn)生了抗藥性。山東和河北棉區(qū)棉蚜對(duì)啶蟲(chóng)脒、噻蟲(chóng)胺、吡蟲(chóng)啉均產(chǎn)生了中高水平抗性[14-15]，新疆多地棉蚜對(duì)啶蟲(chóng)脒和吡蟲(chóng)啉的抗性也達(dá)到中高水平[16]?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】氟啶蟲(chóng)胺腈(Sulfoxaflor)是由美國(guó)陶氏益農(nóng)公司開(kāi)發(fā)的砜亞胺類(lèi)新型殺蟲(chóng)劑，能有效防治蚜蟲(chóng)類(lèi)害蟲(chóng)，并且具有持效期長(zhǎng)、對(duì)天敵昆蟲(chóng)安全和環(huán)境友好等特點(diǎn)[17-20]。但氟啶蟲(chóng)胺腈對(duì)新疆棉蚜及其天敵的影響效應(yīng)評(píng)價(jià)，還相對(duì)缺乏。亟需研究評(píng)價(jià)氟啶蟲(chóng)胺腈對(duì)新疆棉區(qū)棉蚜的防治效果及天敵安全性?！緮M解決的關(guān)鍵問(wèn)題】以22%氟啶蟲(chóng)胺腈懸浮劑(SC)為對(duì)象，以70%吡蟲(chóng)啉水分散顆粒劑(WG)為對(duì)照，采用室內(nèi)毒力測(cè)定和田間試驗(yàn)，評(píng)價(jià)對(duì)棉蚜和多異瓢蟲(chóng)的選擇性毒力作用，分析氟啶蟲(chóng)胺腈對(duì)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(chóng)胺腈在新疆棉田棉蚜防治中推廣應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材 料

1.1.1 供試蟲(chóng)源

棉蚜和多異瓢蟲(chóng)于2020年7月采自中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所庫(kù)爾勒試驗(yàn)基地(N41.450°，E85.483°)棉田，試驗(yàn)前棉田未使用任何農(nóng)藥。

1.1.2 藥劑處理

22%氟啶蟲(chóng)胺腈SC共設(shè)置2個(gè)濃度：0.375和0.250 g/L，以70%吡蟲(chóng)啉WG(濃度為0.2 g/L)和清水為對(duì)照，共計(jì)4個(gè)處理。氟啶蟲(chóng)胺腈由美國(guó)陶氏益農(nóng)公司生產(chǎn)，吡蟲(chóng)啉由拜耳作物科學(xué)(中國(guó))有限公司生產(chǎn)。

1.2 方 法

1.2.1 室內(nèi)毒力測(cè)定

1.2.1.1 棉蚜毒力

棉蚜的毒力測(cè)定采用浸漬法，試驗(yàn)前，先制作1.5%瓊脂培養(yǎng)基，倒入直徑9 cm的塑料培養(yǎng)皿，冷卻后備用。在田間選取帶有棉蚜的棉花葉片，帶回實(shí)驗(yàn)室用小毛筆輕輕刷除多余的棉蚜個(gè)體和其他昆蟲(chóng)，每片棉葉上只保留30頭個(gè)體相近的健康無(wú)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(yǎng)基上，用透明塑料保鮮膜將培養(yǎng)皿封嚴(yán)，并用昆蟲(chóng)針在保鮮膜上打10個(gè)孔透氣。處理后將培養(yǎng)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(yǎng)觀察，每個(gè)培養(yǎng)皿為1個(gè)重復(fù)，每處理設(shè)3組重復(fù)。48 h后檢查棉蚜存活情況，以毛筆輕輕觸動(dòng)棉蚜無(wú)反應(yīng)為死亡判定標(biāo)準(zhǔn)。

1.2.1.2 多異瓢蟲(chóng)毒力

試驗(yàn)處理同棉蚜，試蟲(chóng)為未施藥棉田采集個(gè)體大小相似的多異瓢蟲(chóng)成蟲(chóng)，帶回實(shí)驗(yàn)室統(tǒng)一饑餓4 h待用。在田間采集棉蚜較多的棉花葉片，帶回實(shí)驗(yàn)室用小毛筆刷除僵蚜、多余的棉蚜和其他昆蟲(chóng)，每片棉葉上保留100～150頭無(wú)翅蚜供多異瓢蟲(chóng)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(yǎng)基上。再將多異瓢蟲(chóng)成蟲(chóng)浸入各處理藥液中5 s后置于上述帶蚜蟲(chóng)培養(yǎng)皿內(nèi)，每個(gè)皿放1頭成蟲(chóng)，用透明塑料保鮮膜封口，并用昆蟲(chóng)針在保鮮膜上打透氣孔10個(gè)。每處理重復(fù)3次，每重復(fù)測(cè)定多異瓢蟲(chóng)成蟲(chóng)30頭。將處理好的培養(yǎng)皿置于(25±1)℃、(60% ± 10%)RH、光周期L∶D = 16∶8 h的人工氣候箱培養(yǎng)觀察，48 h后檢查多異瓢蟲(chóng)成蟲(chóng)存活情況，以不能正常爬動(dòng)者視為死亡。

1.2.2 田間藥效評(píng)價(jià)

除室內(nèi)毒力測(cè)定外，還在中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所庫(kù)爾勒試驗(yàn)基地開(kāi)展田間藥效試驗(yàn)，系統(tǒng)評(píng)價(jià)22%氟啶蟲(chóng)胺腈SC對(duì)棉蚜的防效以及對(duì)寄生性和捕食性天敵種群的影響。試驗(yàn)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(guò)膜下滴灌正常進(jìn)行，其他農(nóng)事操作如整枝打叉、打頂?shù)日＿M(jìn)行。整個(gè)調(diào)查時(shí)期除試驗(yàn)處理外，不施用任何化學(xué)農(nóng)藥。

田間試驗(yàn)中施藥濃度按室內(nèi)毒力測(cè)定濃度同等換算，共計(jì)4個(gè)處理。分別為22%氟啶蟲(chóng)胺腈SC 15 mL/667m2(對(duì)應(yīng)室內(nèi)0.375 g/L)、10 mL/667m2(室內(nèi)0.250 g/L)、以70%吡蟲(chóng)啉WG 8 g/667m2(室內(nèi)0.2 g/L)和清水作為對(duì)照，各處理按對(duì)水40 kg/667m2田間噴霧(“萬(wàn)力3WBD - 20”型背負(fù)式電動(dòng)噴霧器)。每處理設(shè)置4個(gè)重復(fù)(小區(qū))，每個(gè)小區(qū)200 m2(長(zhǎng)×寬 = 20 m×10 m)，所有小區(qū)隨機(jī)區(qū)組排列。2018年和2020年均于6月下旬(棉花蕾期)開(kāi)始施藥，每個(gè)小區(qū)采用5點(diǎn)取樣法，每點(diǎn)選10株棉花，于施藥前(第0 d)及施藥后第5 d分別調(diào)查棉蚜種群密度(頭/50株)。2018年，每次同時(shí)還調(diào)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(cè)定

根據(jù)室內(nèi)毒力測(cè)定結(jié)果，計(jì)算棉蚜和多異瓢蟲(chóng)成蟲(chóng)的校正死亡率；針對(duì)田間藥效試驗(yàn)，計(jì)算棉蚜校正防治效果、僵蚜率和捕食性天敵/蚜蟲(chóng)益害比。

校正死亡率(%)=(處理組蟲(chóng)口死亡率-對(duì)照組蟲(chóng)口死亡率)/(100-對(duì)照組蟲(chóng)口死亡率)×100%；

校正防治效果(%)= (處理區(qū)蟲(chóng)口減退率-對(duì)照區(qū)蟲(chóng)口減退率)/(100-對(duì)照區(qū)蟲(chóng)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(chóng)密度。

1.3 數(shù)據(jù)處理

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

2 結(jié)果與分析

2.1 氟啶蟲(chóng)胺腈對(duì)棉蚜和多異瓢蟲(chóng)的室內(nèi)毒力

研究表明，室內(nèi)0.375 g/L氟啶蟲(chóng)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(chóng)啉處理(84.4%)(F= 7.86，df= 2，6，P= 0.008)。而氟啶蟲(chóng)胺腈2個(gè)濃度處理下多異瓢蟲(chóng)校正死亡率均比較低(7.8%)，顯著低于吡蟲(chóng)啉處理的46.7%(F= 13.76，df= 2，6，P= 0.006)。 表1

表1 氟啶蟲(chóng)胺腈對(duì)棉蚜和多異瓢蟲(chóng)的室內(nèi)毒力

2.2 氟啶蟲(chóng)胺腈對(duì)棉蚜的田間防效

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

表2 氟啶蟲(chóng)胺腈對(duì)棉蚜的田間校正防效

2.3 氟啶蟲(chóng)胺腈對(duì)田間僵蚜率的影響

研究表明，2018年施藥前第0 d，不同殺蟲(chóng)劑處理小區(qū)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(chóng)胺腈15 mL/667m2(4.6%)> 氟啶蟲(chóng)胺腈10 mL/667m2(4.2%)> 吡蟲(chóng)啉8 g/667m2(1.2%)> 清水對(duì)照(0.6%)，氟啶蟲(chóng)胺腈處理田僵蚜率顯著高于吡蟲(chóng)啉和清水對(duì)照(F= 6.47，df= 3，12，P= 0.008)。氟啶蟲(chóng)胺腈15 mL/667m2、10 mL/667m2處理田僵蚜率分別增長(zhǎng)了27.2和21.8倍，顯著高于吡蟲(chóng)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(chóng)胺腈下僵蚜率變化

2.4 氟啶蟲(chóng)胺腈對(duì)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(chóng)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(chóng)啉8 g/667m2處理(0.022 6)和清水對(duì)照(0.010 1)(F= 13.20，df= 3，12，P= 0.001)。氟啶蟲(chóng)胺腈2個(gè)處理小區(qū)益害比分別增長(zhǎng)了59.9和73.3倍，顯著高于吡蟲(chóng)啉(15.7倍)和清水對(duì)照(3.6倍)(F= 5.42，df= 3，12，P= 0.014)。表4

表4 不同濃度氟啶蟲(chóng)胺腈對(duì)捕食性天敵/蚜蟲(chóng)益害比的影響

3 討 論

許冬等[21]研究表明，湖北地區(qū)棉蚜對(duì)氟啶蟲(chóng)胺腈敏感性較高，室內(nèi)處理24 h后LC50為1.98 g/L，LC90為26.02 g/L，顯著低于吡蟲(chóng)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(chóng)啉。趙冰梅等[22]研究表明，在新疆棉區(qū)施藥后第7 d，50%氟啶蟲(chóng)胺腈WG 25 g/hm2、35 g/hm22處理對(duì)棉蚜防效均在98%以上，施藥后14 d防效仍在84%以上。研究發(fā)現(xiàn)，22%氟啶蟲(chóng)胺腈SC在室內(nèi)處理棉蚜48 h后，0.375 g/L和0.250 g/L 2個(gè)濃度下的棉蚜校正死亡率分別達(dá)到100%和93.9%。2018年和2020兩年的田間試驗(yàn)也表明，這2個(gè)濃度對(duì)棉蚜防效較好，施藥后第5 d，最低防效也超過(guò)了85%。氟啶蟲(chóng)胺腈對(duì)新疆棉田蚜蟲(chóng)具有較高防治效果。

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

化學(xué)殺蟲(chóng)劑對(duì)捕食性天敵也常產(chǎn)生不利影響，但不同天敵類(lèi)群對(duì)殺蟲(chóng)劑的敏感性可能有差異。氟啶蟲(chóng)胺腈對(duì)棉田常見(jiàn)瓢蟲(chóng)(十一星瓢蟲(chóng)Coccinellaundecimpunctata、異色瓢蟲(chóng)Harmoniaaxyridis和龜紋瓢蟲(chóng)Propylaeajaponica)的毒力均小于吡蟲(chóng)啉[24]。張亞林等[25]研究表明，在新疆棉田滴灌施用氟啶蟲(chóng)胺腈，天敵并未受到明顯影響。研究表明，2個(gè)濃度氟啶蟲(chóng)胺腈(0.375和0.250 g/L)室內(nèi)處理48 h后，多異瓢蟲(chóng)死亡率(均< 10%)遠(yuǎn)低于吡蟲(chóng)啉對(duì)照(46.7%)。田間施藥后第5 d，氟啶蟲(chóng)胺腈處理田捕食性天敵對(duì)棉蚜的益害比也顯著高于吡蟲(chóng)啉和清水對(duì)照。氟啶蟲(chóng)胺腈對(duì)棉田捕食性天敵如優(yōu)勢(shì)種多異瓢蟲(chóng)較為安全，這與大豆、煙草田間試驗(yàn)結(jié)果基本一致[18-19]。益害比是田間天敵控害功能評(píng)價(jià)的一個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)[26]，研究表明，氟啶蟲(chóng)胺腈較吡蟲(chóng)啉顯著提高了捕食性天敵對(duì)棉蚜的生物控害。

長(zhǎng)期單一使用氟啶蟲(chóng)胺腈，可誘導(dǎo)棉蚜產(chǎn)生抗藥性，如安靜杰等[27]報(bào)道2017年河北滄州、邯鄲和保定地區(qū)的棉蚜種群對(duì)氟啶蟲(chóng)胺腈的抗性倍數(shù)達(dá)到59.07～205.39倍。盡管在新疆棉區(qū)還未見(jiàn)棉蚜對(duì)氟啶蟲(chóng)胺腈產(chǎn)生抗藥性的報(bào)道，但對(duì)其潛在風(fēng)險(xiǎn)仍然不能忽視。

4 結(jié) 論

與70%吡蟲(chóng)啉WG相比，22%氟啶蟲(chóng)胺腈SC對(duì)新疆棉蚜有較好的防效，且對(duì)棉田捕食性天敵、寄生性天敵的安全性較高。氟啶蟲(chóng)胺腈可作為吡蟲(chóng)啉等新煙堿類(lèi)殺蟲(chóng)劑的替代或輪換藥劑用于新疆棉區(qū)棉蚜的化學(xué)防治。