亚致死剂量的PH3 熏蒸对嗜虫书虱种群生长发育的影响

胡婷婷，王争艳，卢 骞，鲁玉杰

（河南工业大学 粮油食品学院，河南 郑州 450001）

0 前言

书虱是一类储粮中经常发生且危害严重的体形微小的害虫，其直接取食粮食胚部和破碎粒，同时通过排泄物、蜕皮污染储粮，甚至传播病菌从而影响人类健康，大量发生时可导致储粮水分增高、发热霉变[1].嗜虫书虱Liposcelis entomophila（Enderlein）是我国储粮书虱害虫中的优势种，其分布遍及我国大部分省区，在各个国家粮食储备库密封储藏的小麦、玉米和稻谷堆中均大量发生[2].研究表明嗜虫书虱对PH3产生了较强的抗药性，其抗性程度从7～81 倍不等[3]，这可能是由于PH3长期不合理的使用造成的.

目前亚致死剂量杀虫剂对害虫生长发育和繁殖等生物学方面的影响成为研究热点[4-7].主要观点认为有些杀虫剂的亚致死剂量对害虫具有刺激生殖的作用，可能是导致害虫再猖獗的主要原因之一[8]，有些杀虫剂的亚致死剂量可以抑制害虫种群繁殖[9]，但经过亚致死剂量作用的害虫表现出一定的生态适合度，如发育历期延长，幼虫和蛹的体质量下降等，有些昆虫经过亚致死剂量处理后可使其对药剂的抗性迅速增加[10-12].研究表明亚致死剂量PH3熏蒸赤拟谷盗后也表现出一定的生态适合度代价，例如发育历期延长；抗性品系卵期和蛹期的发育速率增加较敏感品系显著[13].赤拟谷盗敏感品系的卵、幼虫和蛹的死亡率增加都明显高于抗性品系，但抗性品系的存活能力明显大于敏感品系[12].但对于亚致死剂量的PH3对嗜虫书虱种群生长发育的影响还未见报道.为探讨亚致死剂量PH3对嗜虫书虱种群的生态适合度代价，作者采用FAO 推荐的方法对嗜虫书虱进行室内连续3 代熏蒸，观察嗜虫书虱的生活史及其产卵量和繁殖率，研究亚致死剂量PH3熏蒸对书虱产卵率和种群生长发育的影响，力图找到亚致死量PH3熏蒸和书虱种群的产卵率、卵孵化率、发育率之间的关系，为控制决策和实施消灭措施提供科学依据.

1 材料与方法

1.1 供试虫源

嗜虫书虱：采自广东省湛江市，在河南工业大学粮食储运工程中心实验室培养多代，所用饲料为全麦粉、酵母粉和脱脂奶粉按10∶1∶1 的比例配制，在（28±1）℃，RH（80±5）%环境下培养.

1.2 PH3 熏蒸毒力测定

采用FAO 推荐的方法：挑选虫龄一致的刚羽化3 d 的健康成虫，放入涂有聚四氟乙烯的60 cm培养皿中，每个培养皿50 头，将培养皿去掉上盖随机放入干燥器内，每个干燥器放3 个作为重复，设空白对照.移走干燥器盖，置于（28±1）℃，RH（80±5）%的培养箱中适应一段时间后加盖密封，用注射器将一定剂量的PH3气体注入干燥器中，静置一段时间后，检测干燥器中的PH3浓度，以保证实际熏蒸浓度与设定浓度相符，将干燥器置于（28±1）℃，RH（80±5）%的培养箱内熏蒸20 h 后散气，取出培养皿，加入适量饲料，在培养箱内培养14 d后记录书虱死亡数，计算死亡率与校正死亡率.通过预试验，设定5 个PH3熏蒸浓度：0.125、0.875、1.625、2.375、3.125 mg/L，对照组不用PH3处理，其余试验条件与处理组一样.

1.3 亚致死剂量的PH3 对书虱种群的影响

将计算出的LC50值、LC40值、LC30值、LC20值、LC10值和LC5值（mg/L）换算成ppm 值（mL/m3），再根据干燥器的体积计算出不同浓度熏蒸所需的PH3体积.将在适宜条件下培养了一段时间的书虱成虫分为7 组，其中6 组为处理组，1 组为对照组.每组设5 个平行试验，每个平行试验中放置书虱50 头.并按1.2 的方法进行PH3熏蒸.将熏蒸后的书虱置于（28±1）℃，RH（80±5）%的适宜环境中培养.由于书虱成虫的寿命较长，观察并记录F0代书虱成虫熏蒸后前20 d 的产卵量和F1代书虱的种群数量，计算平均产卵量（粒/头）和卵孵化率.按相同的方法，记录F1代和F2代书虱的产卵量和F2和F3代书虱的种群数量.

1.4 数据处理与统计

如果对照组有死亡，必须用Abbott 公式校正处理组的死亡率：

式中：Nn为上一代个体数；Nn+1为下一代个体数.

本研究中，计算了不同亚致死剂量PH3熏蒸对各代书虱平均产卵量、卵孵化率和数量趋势指数的抑制率.

运用DPSv7.05 软件Duncan 新复极差法对试验数据进行处理，计算出平行试验数据的平均值、标准误差和5%显著水平.

2 结果与分析

2.1 毒力回归方程和亚致死剂量的确定

为了确定嗜虫书虱种群的毒力回归方程，在死亡率差异性显著的0.125 mg/L 和3.125 mg/L 之间选择5 个质量浓度梯度，分别为0.125、0.875、1.625、2.375、3.125 mg/L，计算死亡率、校正死亡率，并进行显著性分析，结果见表1.

表1 不同质量浓度PH3 气体熏蒸对书虱种群存活率的影响

根据表1，运用几率值分析法计算出毒力回归方程为y=3.231 5x+9.415 7，LC50值为0.604 0 mg/L、卡方x2为0.88.根据毒力回归方程计算出该书虱种群的6 个PH3亚致死剂量LC5、LC10、LC20、LC30、LC40和LC50分别为0.187 7、0.242 6、0.331 9、0.416 9、0.505 4、0.604 0 mg/L.

2.2 亚致死剂量PH3 熏蒸对书虱平均产卵量的影响

用相应浓度的亚致死剂量的PH3熏蒸书虱，观察并记录书虱F0代、F1代和F2代在进入成虫期后前20 d 的产卵量，计算出平均产卵量（粒/头）并与对照相比，其产卵量的抑制率如表2 所示.

从表2 可以看出，在F0代书虱中，和对照组相比不同浓度PH3熏蒸下的平均产卵量差异性显著（P＜0.05）.在F1代和F2中LC5和LC10的剂量对其平均产卵量的影响差异不显著（P＞0.05），而其他4种剂量的熏蒸对其产卵量影响差异显著.几种亚致死剂量熏蒸后嗜虫书虱产卵抑制率随着代数的增加而逐渐减弱，而且产卵量逐代增加，说明了亚致死剂量在一定范围内不能有效地抑制嗜虫书虱产卵，而且还可能存在刺激雌虫产卵的作用.

表2 不同亚致死剂量PH3 熏蒸下书虱的平均产卵量及产卵抑制率

2.3 亚致死剂量PH3 熏蒸对书虱卵孵化率的影响

观察不同浓度PH3熏蒸后F0代、F1代和F2代书虱的产卵量和F1代、F2代和F3代书虱的种群数量，计算卵孵化率，如表3 所示.

从表3 可以看出，在F0代书虱中，虽然和对照组相比LC30、LC40和LC50浓度熏蒸后嗜虫书虱的卵孵化率显著降低，但卵的孵化率均在75%以上.随着世代的增加，亚致死剂量的PH3熏蒸对卵的孵化率几乎没有影响，而且卵的孵化率随着世代的增加而增加.说明亚致死剂量PH3不能有效抑制嗜虫书虱卵的孵化，对种群数量的减少作用不明显.

表3 不同亚致死剂量PH3熏蒸下书虱的卵孵化率 %

2.4 亚致死剂量PH3 熏蒸对书虱种群数量趋势指数的影响

种群数量趋势指数是反映种群增长的一个重要参数，不同亚致死剂量PH3熏蒸对几个世代的嗜虫书虱种群数量趋势指数的影响如表4 所示.和对照组相比，除了LC5浓度熏蒸下的书虱数量趋势指数差异不显著，F0代其他各组书虱的种群数量趋势指数差异显著，在F2和F3代除了LC5和LC10的浓度熏蒸后对种群的数量趋势指数差异不显著外，其余几种浓度熏蒸后均有显著影响.亚致死剂量PH3熏蒸嗜虫书虱对种群增长有一定的抑制作用，但随着世代的增加，其种群数量趋势指数逐代增加，说明亚致死剂量的PH3熏蒸后对种群数量的抑制作用仅在有限的代数内有效.

表4 PH3 熏蒸后书虱种群的数量趋势指数

3 结论

随着害虫对杀虫剂抗性的增强，亚致死剂量的杀虫剂越来越受到研究者的重视.万先萌等[14]的研究表明，亚致死剂量的马拉硫磷对亚洲玉米螟交配能力有显著抑制作用，但随着代数的增加，其交配能力有一定恢复；无论是雌、雄单方还是双方受到药剂处理，都能使亚洲玉米螟雌蛾的产卵量显著下降，卵块的孵化率亦有所降低.本研究表明，亚致死剂量PH3对书虱产卵量、卵孵化率和数量趋势指数有一定的抑制作用，其中LC30～LC50的抑制作用明显.但随着代数的增加，这种抑制作用逐渐减弱，而且还具有刺激后代产卵的作用.经过较高剂量PH3熏蒸后的书虱由于适合度代价的存在，产卵率和数量趋势指数较低.证实了适合度代价在书虱中的存在和对书虱种群生长发育的影响.

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