张寿芳, 沈修婧, 蔡瑜如, 付麟云, 沈慧敏
(甘肃农业大学草业学院,兰州 730070)
甲氰菊酯和螺螨酯对二斑叶螨实验种群的亚致死效应
张寿芳, 沈修婧, 蔡瑜如, 付麟云, 沈慧敏*
(甘肃农业大学草业学院,兰州 730070)
在室内研究了甲氰菊酯和螺螨酯亚致死剂量对二斑叶螨实验种群成螨和卵的影响。结果表明,甲氰菊酯亚致死剂量LC10处理成螨后,二斑叶螨的卵期、幼螨期、若螨期、成螨期及寿命均显著缩短,处理卵后各发育历期均显著低于对照;亚致死剂量LC20处理成螨后二斑叶螨的卵期、若螨期、成螨期及寿命均显著缩短,处理卵后各发育历期均低于对照,处理后F1代种群的内禀增长率rm由0.191 9增至0.193 4~0.205 9,对种群有刺激增殖作用。螺螨酯亚致死剂量LC10处理成螨后,卵期、若螨期显著延期长,处理卵后卵期、若螨期、产卵前期均长于对照;亚致死剂量LC20处理成螨后卵期、幼螨期显著延长,处理卵后卵期、若螨期、产卵前期均长于对照,螺螨酯两亚致死剂量处理成螨和卵后成螨期和寿命均缩短,处理后F1代种群的内禀增长率rm由0.191 9降低至0.149 9~0.150 8,对种群有抑制作用。
二斑叶螨; 亚致死效应; 甲氰菊酯; 螺螨酯; 生命表
二斑叶螨 (TetranychusurticaeKoch)又名二点叶螨,隶属于叶螨科叶螨属,是蔬菜、花卉、果树重要害螨之一,其寄主植物共有50科200余种[1]。近几年来二斑叶螨已成为甘肃平凉、天水、兰州果树上的重要害螨[2]。由于杀虫剂喷洒到田间后,除了对昆虫的直接杀死作用以外,随着个体间接触药量的差异以及时间的推移,对部分个体还会存在着亚致死效应。Stark等[3-4]指出,评价一种药剂,不仅要研究该药剂对昆虫(螨)的致死作用,还要考虑其亚致死效应,这样才能在种群水平上揭示一种新农药对害虫的全面影响。
甲氰菊酯(fenpropathrin)属于拟除虫菊酯类杀虫剂,作用部位是昆虫的神经系统,对幼螨、若螨和成螨均有效。螺螨酯(spirodiclofen),作用机理主要是抑制螨的脂肪合成,阻断螨的能量代谢,对螨的各个发育阶段都有效。甲氰菊酯和螺螨酯是甘肃果园防治叶螨中的主要药剂。作者采用种群生命表方法研究甲氰菊酯和螺螨酯对二斑叶螨的亚致死效应,旨在为甲氰菊酯和螺螨酯的科学使用、抗性治理和制定果园叶螨综合治理方案提供依据。
1.1.1 供试药剂
97.1%甲氰菊酯原药(红太阳集团有限公司)、95.5%螺螨酯原药(德国拜耳作物科学公司)。
1.1.2 供试虫源
二斑叶螨敏感种群:2007年6月底采自甘肃兰州国家级森林公园兴隆山,该公园为国家自然保护区,周围10km内没有农作物,也未施用任何农药。在实验室内采用雌雄单系(一雌一雄在饲养台上饲养)繁殖饲养而成,期间不接触任何药剂,饲养条件:温度(25±1)℃,相对湿度(65±5)%,光周期16L∥8D。
1.2.1 亚致死浓度的确定
对成螨采用FAO(1980)推荐的玻片浸渍法进行测定。挑取生长一致的雌成螨,将背面粘在粘有双面胶的载玻片上,1h后镜检,留取30头成活状态好的个体。将甲氰菊酯和螺螨酯各稀释5个浓度,然后将载玻片在各药剂浓度中浸渍5s后取出,多余药液用滤纸吸干,置于光照恒温培养箱中,温度(25±1)℃,相对湿度(65±5)%,光周期16L∥8D,药剂处理24h后统计成螨的死亡数。
对卵的测定方法:将带有卵的豇豆叶片在各处理浓度中浸渍5s后取出,用滤纸吸干卵周围多余的药液后,将其放置饲养台上并置于光照培养箱中,每隔24h观察卵的孵化情况,并用解剖针剔除孵化出的幼螨,直到药后7d为止,统计各处理卵的孵化率。以清水为对照。每处理3个重复。
所有结果均用Abbott公式校正后,计算甲氰菊酯和螺螨酯对二斑叶螨的雌成螨和卵相应的LC50、LC20和LC10值。
1.2.2 对成螨的亚致死效应
取若干新鲜的豇豆叶片,背面朝上放入盛有海绵的培养皿中,在每片叶子上接入24h内刚羽化的雌成螨250头,静止30min,待成螨稳定后用甲氰菊酯和螺螨酯的LC20和LC10的剂量进行处理。采用喷雾塔定量喷雾,取待用药液3mL,喷雾时间1min,待药液晾干后继续在光照培养箱中饲养。24h后挑取健康健壮的成螨,放入直径2cm并无药剂的新鲜叶碟进行单头饲养,每一处理观察虫数不少于150头,每隔24h记录1次成螨的产卵量,直至所有的成螨死亡为止。以清水为对照[5]。
1.2.3 对卵的亚致死效应
在每一新鲜的豇豆叶上接入刚羽化的雌成螨,在光照恒温培养箱中培养。24h后剔除成螨,每叶片留下卵30粒,共300粒卵,用甲氰菊酯和螺螨酯的LC20和LC10剂量分别处理叶片上的卵(处理方法同1.2.2),以清水为对照。待药液晾干后,把叶片移入光照恒温培养箱中继续培养,每天观察和记载卵的发育情况,待卵孵化发育成幼螨后,将其移入新鲜的叶碟中进行单头饲养。每一处理观察的初孵幼螨数不少于150头,饲养期间每隔12h观察1次,同时记载幼若螨的生长发育情况,如孵化、蜕皮、静止、羽化、逃逸、死亡等。待成螨羽化后,进行雌雄配对,每24h记载1次雌虫产卵量,直至所有成螨全部自然死亡为止[5]。
所有数据处理分析均用SPSS软件进行。根据Brich[6]和丁岩钦[7]的方法组建二斑叶螨的实验种群生命表,计算各项生命参数[8]。净增殖率R0=∑lxmx;
式中,X为时间间隔天数(d);lx表示雌螨在X期间的存活率;mx表示在X期间平均每雌产卵数。
甲氰菊酯和螺螨酯对二斑叶螨成螨和卵的亚致死剂量和致死中浓度见表1。
表1 甲氰菊酯和螺螨酯对二斑叶螨成螨和卵的致死中浓度和亚致死剂量
由表1可知,甲氰菊酯对成螨的致死中浓度及亚致死剂量分别为8.48、3.98mg/L和2.68mg/L,对成螨的效果几乎为对卵效果的1倍。而螺螨酯的杀卵效果更佳。
用甲氰菊酯和螺螨酯亚致死剂量处理成螨后,对其寿命及卵孵化率的影响结果见表2。可以看出,当代成螨的寿命及产卵量均有不同程度的降低,浓度越高影响越大。甲氰菊酯LC10和LC20处理,二斑叶螨雌螨平均产卵量、平均寿命和卵孵化率均低于对照。同样,螺螨酯LC10和LC20处理后,上述参数也均低于对照。甲氰菊酯两种亚致死剂量处理,二斑叶螨的平均每雌每日产卵量及卵孵化率均高于螺螨酯两种处理,平均产卵量甲氰菊酯LC10处理与螺螨酯LC20有显著差异,平均寿命甲氰菊酯LC20处理与螺螨酯LC10处理有显著差异。
表2 甲氰菊酯和螺螨酯亚致死剂量处理对二斑叶螨成螨寿命、产卵量及卵孵化率的影响1)
甲氰菊酯和螺螨酯亚致死剂量对二斑叶螨F1代种群发育历期的影响结果见表3。由表3可知,两种药剂亚致死剂量处理成螨后,F1代各虫态发育历期与对照相比差异显著。甲氰菊酯LC10和LC20处理,二斑叶螨卵期、幼螨期、若螨期、成螨期和寿命均比对照缩短(p<0.05),两个亚致死剂量处理间除幼螨期和若螨期外其他变化不明显(p>0.05)。螺螨酯LC10和 LC20处理,除卵期、产卵前期高于对照(p<0.05)外,成螨期和寿命比对照缩短,幼螨期螺螨酯LC10处理高于对照,LC20处理低于对照,若螨期LC10略低于对照,LC20明显高于对照;两个亚致死剂量处理间卵期、幼螨期和若螨期差异显著(p<0.05)。甲氰菊酯亚致死剂量可使二斑叶螨卵期、幼螨期、若螨期、产卵前期、成螨期和寿命缩短,螺螨酯亚致死剂量可使卵期、产卵前期、幼螨期、若螨期延长,使成螨期和寿命缩短。
表3 甲氰菊酯和螺螨酯亚致死剂量处理成螨对F1代发育历期的影响1)
甲氰菊酯和螺螨酯亚致死剂量处理成螨后对F1代生命表参数的影响结果见表4。由表4可知,两种药剂亚致死剂量处理成螨后,各处理的净增殖率明显低于对照,其中螺螨酯LC20处理最低,说明该剂量对成螨的生殖影响最大;平均世代周期除螺螨酯LC10处理变化不大外均低于对照;甲氰菊酯处理的内禀增长率高于对照,而螺螨酯处理明显低于对照;周限增长率螺螨酯处理小于对照,种群加倍时间则长于对照,而甲氰菊酯处理与对照比表现不明显。
表4 甲氰菊酯和螺螨酯亚致死剂量处理二斑叶螨成螨后对F1代生命表参数的影响
甲氰菊酯和螺螨酯亚致死剂量对二斑叶螨种群发育历期的影响结果见表5。由表5可知,两种药剂亚致死剂量处理卵后,二斑叶螨F1代各虫态发育历期受到很明显的影响,甲氰菊酯两个亚致死剂量处理的卵期、若螨期、成螨期和寿命均明显短于对照,幼螨期和产卵前期明显长于照长(p<0.05);螺螨酯亚致死剂量处理的卵期、若螨期、产卵前期均比对照延长,成螨期和寿命比对照缩短(p<0.05)。两个药剂的两个亚致死剂量可使成螨期缩短50%以上,螺螨酯亚致死剂量处理使二斑叶螨寿命缩短50%左右。甲氰菊酯和螺螨酯两个剂量处理之间差异不明显。
甲氰菊酯和螺螨酯亚致死剂量对二斑叶螨生命表参数的影响结果见表6。由表6可知,两种药剂亚致死剂量处理卵后,各处理的净增殖率降低,平均世代周期甲氰菊酯处理短于对照,而螺螨酯处理长于对照;内禀增长率各处理明显短于对照,同时,周限增长率除螺螨酯LC10处理外均低于对照,种群加倍时间均增大。
表5 甲氰菊酯和螺螨酯亚致死剂量处理二斑叶螨卵对其发育历期的影响1)
表6 甲氰菊酯和螺螨酯亚致死剂量处理二斑叶螨卵对其生命表参数的影响
近年来,杀虫剂对昆虫亚致死效应的研究已引起人们的关注,在经济昆虫学研究中,有关农药对害虫亚致死效应的研究一直在持续。药剂在田间使用后,由于受施药技术、农药降解等因素的影响,害虫会在较长的时间内受亚致死药剂的控制,药剂使用后害虫的存活、发育、生殖及种群增长率都会受到影响,因此为了更好地制定害虫管理措施,昆虫的亚致死效应研究有着重要的意义。
在亚致死效应的研究中,王小艺[9]、李国平[10]指出药剂亚致死剂量能显著延长昆虫的发育历期,本研究中螺螨酯亚致死剂量处理二斑叶螨成螨和卵后,种群的发育历期明显延长,支持这一观点;但螺螨酯的两个处理间对发育历期的影响也存在差异。王小艺[11]、徐学农[12]、王德森[13]、韩文素[14]指出药剂的亚致死剂量也可能刺激昆虫的生殖,本研究用甲氰菊酯处理成螨后,其发育历期缩短,处理卵后,卵期也明显缩短,支持这一观点。本研究结果表明,不同药剂作用机理不同,对成螨和卵的发育历期影响也存在差异。并且相同药剂不同剂量的作用也有一定的差异。
生命表参数能很好地体现出被评价药剂对昆虫种群的全面影响,本研究也采用生命表参数对二斑叶螨进行药剂的评价,其中内禀增长率rm是推测种群增长还是降低的重要参数[15],本研究中甲氰菊酯处理二斑叶螨成螨内禀增长率增大,因而对F1种群起到刺激增殖作用,这与王德森[13]等11种不同类型杀虫剂对卷蛾分索赤眼蜂的亚致死效应、徐学农等[12]用唑螨酯LC50处理山楂叶螨有相似之处,但是处理卵后内禀增长率降低,对种群有抑制增殖作用,这可能跟甲氰菊酯本身有关;用螺螨酯处理成螨及卵后,内禀增长率均降低,明显地抑制了种群的增长速率,这与李定旭等[16]用阿维菌素亚致死剂量处理山楂叶螨,陶世强[17]用炔螨特亚致死剂量处理朱砂叶螨,谷清义[18]报道的螺螨酯对土耳其斯坦叶螨实验种群的亚致死效应有类似的结果。从本试验研究结果可知,甲氰菊酯和螺螨酯亚致死剂量LC10和LC20能够在种群水平上对二斑叶螨造成一定的影响,甲氰菊酯处理对二斑叶螨有刺激增殖作用,而螺螨酯有抑制作用,这对科学合理地使用农药提供了重要的理论依据。
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Sublethal effects of fenpropathrin and spirodiclofen onTetranychusurticae
Zhang Shoufang, Shen Xiujing, Cai Yuru, Fu Linyun, Shen Huimin
(CollegeofGrasslandSciences,GansuAgriculturalUniversity,Lanzhou730070,China)
The sublethal effects of fenpropathrin and spirodiclofen on the adults and eggs of experimental population ofTetranychusurticaeKoch were studied.The results showed that the periods of egg,larva,nymph and adult and longevity of the adults treated by sublethal concentration (LC10)of fenpropathrin were significantly shortened.Besides,the developmental duration of the eggs treated was significantly shorter than that of the control.Meanwhile,the periods of egg,nymph,adult and longevity of the adults treated by sublethal concentration(LC20)of fenpropathrin were significantly shortened.The developmental duration of the eggs treated was shorter than that of the control.The F1generation of the intrinsic rates of increase(rm)rised from0.191 9 to 0.193 4-0.205 9,suggesting that it had stimulated population proliferation.The periods of egg and nymph,after the adults were treated by sublethal concentration(LC10)of spirodiclofen,were prolonged obviously.While the periods of egg,nymph and preoviposition of the eggs treated was obviously longer than those of the control.The periods of egg and larva,after the adults were treated by sublethal concentration(LC20)of spirodiclofen,were prolonged obviously.Moreover,the periods of egg,nymph and preoviposition of the eggs treated was significantly longer than those of the control.When the adults and eggs were treated by spirodiclofen(LC10and LC20),the periods of adult and longevity were shortened obviously.The F1generation of the intrinsic rates of increase(rm)dropped from0.191 9 to 0.149 9-0.150 8,indicating that it had inhibitory effects on the population.
Tetranychusurticae; sublethal effect; fenpropathrin; spirodiclofen; life-table
S 482.35
A
10.3969/j.issn.0529-1542.2012.05.013
2012-01-11
2012-04-25
公益性行业(农业)科研专项(201103020)
* 通信作者E-mail:ndshm@gsau.edu.cn