不同温度下毒死蜱和噻嗪酮对褐飞虱的毒力作用

杨亚军，王保菊，徐红星，郑许松，吕仲贤

(浙江省植物有害生物防控重点实验室省部共建国家重点实验室培育基地，浙江省农业科学院植物保护与微生物研究所，杭州310021)



不同温度下毒死蜱和噻嗪酮对褐飞虱的毒力作用

杨亚军，王保菊，徐红星，郑许松，吕仲贤*

(浙江省植物有害生物防控重点实验室省部共建国家重点实验室培育基地，浙江省农业科学院植物保护与微生物研究所，杭州310021)

为了明确温度对杀虫剂毒杀作用的影响，本文研究了5个温度梯度(22℃、25℃、28℃、31℃和34℃)下毒死蜱和噻嗪酮对褐飞虱的毒杀作用。结果表明毒死蜱在不同温度下对褐飞虱的毒力变化与噻嗪酮有所不同。处理时间相同时毒死蜱的LC50随温度升高而逐渐下降。毒死蜱处理24 h、72 h、120 h时，毒死蜱对褐飞虱的LC50在22℃下分别的50.15、16.15和15.33 mg/L，而在34℃下分别降低为6.70、4.16和1.92 mg/L。在实验的5个温度下，噻嗪酮对褐飞虱的LC50没有显著差异。同一温度下，噻嗪酮的LC50随处理时间的增加而降低，但没有显著差异。在全球变暖的大环境下，明确温度对毒死蜱和噻嗪酮的毒力影响状况，对于杀虫剂的合理使用具有一定的指导意义。

褐飞虱;温度; 毒死蜱; 噻嗪酮

水稻是重要的粮食作物之一，约一半世界人口以水稻为主食(Zhangetal.， 2007)。但水稻生产经常遭受虫害的影响。褐飞虱NilaparvatalugensStål (brown planthopper，BPH)(Hemiptera: Delphacidae)，是一种重要的迁飞性害虫，广泛分布于亚洲主要稻区(程遐年等，2003)。大量褐飞虱可以造成水稻虱烧，严重影响水稻生产和粮食安全(程家安等，2008；Chengetal.，2009)。褐飞虱在20世纪60年代以前属于次要害虫，仅在少部分稻区发生，后来随着以高产品种及农药肥料使用为特征的绿色革命实施以来，褐飞虱的猖獗成为水稻生产上面临的重大问题(程遐年等，2003；Bottrell和Schoenly，2012)。褐飞虱的频繁暴发给我国水稻造成严重的产量损失，自上世纪80年代以来其年发生面积达到13-20百万ha，约占水稻生产面积的一半，2005年由褐飞虱导致的水稻产量损失高达1.88百万ha(程遐年等，2003；郭荣和赵中华，2006；翟保平和程家安，2006)。

温度是重要的生态因子，温度变化不仅可以改变作物的生理特性，还可以影响害虫的相关特性甚至种群的暴发。政府间气候变化专业委员会(Intergovernmental Panel on Climate Change，IPCC)第4次评估报告中指出：最近100年(1906-2005)全球平均地表温度上升了约0.7℃，而2001年第3次评估报告显示的100年(1901-2000)只上升了0.6℃(IPCC, 2007)。浙江省年平均气温升高速率为0.117℃/10 a，且浙江省绝大部分地区(岱山、普陀和武义除外)温度呈升高趋势，极端最高温度的年际变化趋势跟平均温度的变化趋势基本相同，除衢州、金华和丽水西部地区以外其他地区超过35℃的天数均为增加趋势，最低温度低于0℃的天数全省都为下降趋势(杨诗芳和毛裕定，2008；唐国利等，2009)。随着以温度变化为代表的气候变化的呈现，在新形势下的害虫防治也面临新的调整。2005年吡虫啉禁用后，毒死蜱和噻嗪酮成为近几年田间防治褐飞虱的重要药剂，在控制褐飞虱种群中发挥了关键作用。为了明确温度变化下两种杀虫剂对褐飞虱的毒杀作用，本文测定了5个温度(22℃、25℃、28℃、31℃和34℃)，分别测定毒死蜱和噻嗪酮对褐飞虱的毒力作用，以期为温度变化下如何调整合理用药方法提供一定的理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料

褐飞虱种群2009年采自杭州市郊区的浙江省农业科学院水稻试验田，在室内用感虫水稻品种TN1连续饲养，未接触任何农药。

试验中所用水稻品种为台中在来1号(Taichung Native 1，TN1)，是感褐飞虱品种，种子由国际水稻研究所(IRRI)提供。

试验中所用药剂为 40%毒死蜱乳油(chlorpyrifos)和25%噻嗪酮可湿性粉剂(buprofezin)，分别由浙江省新农化工股份有限公司和浙江天一农业有限公司提供。

1.2 方法

1.3 数据分析

用Microsoft Office Excel 2003和SPSS 13.0统计软件包分析所有数据，百分比数据统计前进行反正弦转换。用回归分析中Probit模块(概率单位回归)、方差分析(ANOVA)、Tukey’s多重比较等方法分析相应的数据。

2 结果与分析

2.1 不同温度下毒死蜱对褐飞虱的毒力

在22℃, 25℃, 28℃, 31℃和 34℃下测定了毒死蜱对褐飞虱的毒力，结果见表1。毒死蜱处理24、72、120 h时，毒死蜱对褐飞虱的LC50在22℃下分别的50.15、16.15和15.33 mg/L，而在34℃下分别降低为6.70、4.16和1.92 mg/L。处理时间相同时，毒死蜱的LC50随温度升高而逐渐下降，其中处理24 h毒死蜱对褐飞虱的LC50随温度的变化幅度较大，而处理72 h和120 h，LC50的下降幅度较小(图1)。在22℃、25℃和28℃下，毒死蜱对褐飞虱的LC50在处理72 h和120 h时无显著差异，但均低于处理24 h时的LC50。在31℃和34℃，处理不同时间(24、72和120 h)毒死蜱对褐飞虱的LC50差异不大。

表1 不同温度下毒死蜱对褐飞虱3龄若虫的毒力

图1 不同处理时间毒死蜱对褐飞虱毒力随温度的变化(以34℃下处理时间120 h时的LC50为对照计算倍数)Fig.1 Variation of chlorpyrifos toxicity against Nilaparvata lugens with temperatures under different treated times (LC50ratio was compared with LC50in 120 h at 34℃)

2.2 不同温度下噻嗪酮对褐飞虱的毒力

在22℃, 25℃, 28℃, 31℃和 34℃下测定了噻嗪酮对褐飞虱的毒力，结果见表2。噻嗪酮处理72、120、168 h时，噻嗪酮对褐飞虱的LC50在22℃下分别的1.17、0.92和 0.68 mg/L，在34℃下分别为1.69、1.08和0.26 mg/L。在实验的5个温度下，噻嗪酮对褐飞虱的LC50没有显著差异(图2)。同一温度下，噻嗪酮的LC50随处理时间的增加而降低，但没有显著差异。

图2 不同处理时间噻嗪酮对褐飞虱毒力随温度的变化(以34℃下处理时间168 h时的LC50为对照计算倍数)Fig.2 Variation of buprofezin toxicity against Nilaparvata lugens with temperatures under different treated times (LC50ratio was compared with LC50in 168 h at 34℃)

温度(℃)Temperature处理时间(h)Treatmenttime回归曲线RegressionEquationLC50(mg/L)回归曲线斜率标准误SEofregressionslope2272y=-076+089x117020120y=006+159x092030168y=044+265x0680702572y=-004+076x114013120y=020+110x066018168y=028+112x0570192872y=-012+122x125019120y=-143+093x073015168y=-132+086x0520163172y=-012+116x126016120y=-005+132x109018168y=012+109x0770173472y=-024+105x169016120y=-003+084x108015168y=033+055x026014

3 结论与讨论

农业是对气候变化敏感的领域之一，气候变化对农业生产的影响利弊并存，但以负面影响为主(邓可洪等，2006)。目前，全球正经历着以温度升高为主要特点之一的气候变化，自1850年以来最暖的12年中有11年出现在1995-2006年(除1996年外)，过去50 年升温率几乎是过去100年的2倍(IPCC，2007)。我国平均升温速率达0.8℃/10 a，远大于北半球平均的升温速率，2007年是我国近百年来最暖的一年(唐国利等，2009)。温度上升作为气候变化对农业生产和农业生态系统最重要的影响因子之一，影响农作物种植制度、生长发育、分布结构、病虫害的发生、农业资源及农业生态系统结构和功能等方面(宁金花和申双和，2009；周曙东和周文魁，2009)。王保菊等(2010)研究表明水稻稻株中的可溶性糖含量均随温度升高而增加，且在25℃到34℃的范围内，随着温度升高抗褐飞虱水稻品种IR26和IR36对褐飞虱抗性减弱。

温度升高不仅可以改变植物特性而影响害虫的发生，而且还可以影响杀虫剂作用而影响害虫防治。杀虫剂的毒力除了与本身的结构和性质有关，还与施药方式、靶标害虫的生理状态、环境温度、环境湿度等有关(刘颖超等，2006)。杀虫剂的毒力随温度和湿度变化而不同，适宜温度下毒力最高且此温度下不同湿度之间毒力差异不显著，过高或过低温度均不利于杀虫剂毒杀效果(赵同海等，1999；Barson，2006；楼黎静等，2008；刘静等，2009)。温度对杀虫剂的转运和毒性均有影响(Bloomfieldetal., 2006)。

毒死蜱的化学名称为O,O-二乙基-O-(3,5,6-三氯-2-吡啶基)硫代磷酸酯，为有机磷杀虫剂，具有触杀、胃毒和熏蒸作用，可以抑制乙酰胆碱酯酶活性，对天敌及人畜有毒性。噻嗪酮化学名称为2-特丁基亚氨基-3-异丙基-5-苯基-1,3,5-噻二嗪-4-酮，属昆虫生长调节剂，破坏和阻碍昆虫几丁质的合成，抑制新表皮的形成，使虫体不能完成正常的生长发育而死亡，同时对稻田天敌具有良好保护作用。这两种杀虫剂在吡虫啉暂停使用后的褐飞虱防治中发挥重要作用(王会福等，2008；许小龙等，2008)。本文研究发现，随着环境温度的升高，毒死蜱对褐飞虱的毒杀作用越强，且处理24 h毒死蜱对褐飞虱的LC50随温度的变化幅度较大，而处理72 h和120 h，LC50的下降幅度较小。这说明温度升高增加了毒死蜱对褐飞虱的急性致死作用。而噻嗪酮的毒力在不同温度环境下的变化特点与毒死蜱有所不同。处理72 h，噻嗪酮对褐飞虱的LC50呈现缓慢上升趋势；处理120 h，噻嗪酮对褐飞虱的LC50先降后升，但幅度均不大；处理168 h则呈现在22-28℃基本稳定，31-34℃噻嗪酮对褐飞虱的LC50则呈现下降趋势。虽然22-34℃，噻嗪酮对褐飞虱的LC50总体变化幅度不大，但高温(34℃)却降低了噻嗪酮对褐飞虱的急性毒杀作用。

温度对杀虫剂毒力作用的影响是个复杂的过程，且不是固定模式的影响。例如，温度升高可以增加有机磷、多杀菌素的杀虫作用，但温度升高对拟除虫菊酯的影响却不是这样(Vayiasetal.，2006；Athanassiouetal.，2008；Kavallieratosetal.，2009)。这与杀虫剂本身的特性、杀虫剂作用机制、靶标害虫的生理特性以及害虫寄主植物的特性均有一定的关系。尹可锁等(2008)认为温度升高可以增加农药进入虫体的机会，从而提高杀虫效果。但也有例外，Gammon(2006)研究证明DDT对蟑螂神经系统的作用会随着温度的升高而降低，与温度呈负相关。毒死蜱对低温饲养的小菜蛾较高温饲养的小菜蛾毒杀效果更好(郭莹等，2004)。Srigiriaju等(2010)发现高灭磷、灭多虫和吡虫啉对棉蚜的毒力与温度成负相关，而三氟氯氰菊酯(cyhalothrin)则例外。Ma等(2012)等也发现不同杀虫剂在不同温度环境下对同种昆虫的毒杀作用变化表现出不同的模式。温度升高可以增强害虫的活动能力，害虫取食量的增加也可以使害虫表现出敏感性增加(Cagan，1998)。从24℃到 34℃，高效氯氟氰菊酯(λ-cyhalothrin)和联苯菊酯(bifenthrin)对欧洲玉米螟Ostrinianubilalis的毒力降低了9.5倍和13.6倍，而多杀菌素(spinosad)的毒力降低3.8倍；灭多威(methomyl)对欧洲玉米螟的毒力随温度变化不显著(Musser和Shelton，2005)。但温度的升高有时也会增加农药的降解速率(Arthuretal.，1992)。然而不同的害虫对高温的耐受能力也有所区别，过高的温度一方面可以影响害虫的生理活动甚至是存活，另一方面由于过高的温度也会影响害虫取食量与取食行为(冯从经等，2001；杜尧等，2007；Bloomfieldetal., 2006)。王保菊等(2010)认为高温水稻植株的生理变化不利于褐飞虱的生存。

温度对杀虫剂毒力的影响是一个综合的作用，是温度-杀虫剂-害虫-寄主植物4方面的相互作用的结果。虽然影响机制还需要进一步的研究，但明确主要杀虫剂的毒力受温度的影响状况对于杀虫剂的合理使用具有一定的指导意义。随着温度变化为主要特征之一的气候变化的影响，温度-杀虫剂毒力之间关系及相关机制还有待于进一步的研究。

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Toxicity of chlorpyrifos and buprofezin toNilaparvatalugensStål (Hemiptera: Delphacidae) under different temperatures

YANG Ya-Jun,WANG Bao-Ju, XU Hong-Xing, ZHENG Xu-Song, LU Zhong-Xian*

(Key Laboratory Breeding Base for Zhejiang Sustainable Pest and Disease Control, Institute of Plant Protection and Microbiology, Zhejiang Academy of Agricultural Sciences, Hangzhou 310021, China)

Toxicity of chlorpyrifos and buprofezin toNilarparvatalugenswere evaluated under five different temperatures (22, 25, 28, 31 and 34℃), respectively. Results indicated that toxicity variations of chlorpyrifos to BPH with different temperatures differed with that of buprofezin. LC50of chlorpyrifos to BPH declined with increased temperature. LC50of chlorpyrifos to BPH 24 h, 72 h, 120 h after treatment under 22℃ were 50.15, 16.15 and 15.33 mg/L, while under 34℃ they declined to 6.70, 4.16 and 1.92 mg/L. The toxicity of buprofezin to BPH did not differ with the temperatures set in the experiments. Understanding the effect of temperature on the toxicity of chlorpyrifos and buprofezin under a background of global warming will promote the rational application of insecticides.

Nilarparvatalugens; temperature; chlorpyrifos; buprofezin

国家“十二五”科技支撑计划资助项目(2012BAD19D03)；浙江省重点研发项目(2015C02014)

杨亚军，男，江苏沭阳人，博士，副研究员，主要从事水稻害虫发生与防治方面的研究，E-mail:yargiuneyon@163.com

*通讯作者Author for correspondence, E-mail: luzxmh2004@aliyun.com

Received：2016-04-13；接受日期Accepted：2016-10-18

Q965;S433

A

1674-0858(2016)06-1099-07