十一星瓢虫取食3种杀虫剂亚致死浓度处理棉蚜对其生长发育和繁殖的影响

马 雪，韩 英，韩 旭，苏 悦，李志雄，熊仁次，姚永生

(塔里木大学植物科学学院/南疆农业有害生物综合治理兵团重点实验室，新疆阿拉尔 843300)

0 引 言

【研究意义】目前新疆棉花种植面积254.1×104hm2，总产为500.2×104t，分别占全国的76.1%和84.9%，已成为全国最大的优质棉生产基地[1]。近年来新疆南疆棉田害虫种类组成优势结构与种群消长规律发生了明显变化，棉蚜Aphisgossypii为害日趋严重[2-3]。化学农药和生物天敌是防治棉花蚜虫的2种主要措施，通过科学用药尽量减少和降低对天敌的影响，对生产实践中害虫的科学防控有重要指导价值。十一星瓢虫Coccinellaundecimpunctata是南疆棉田棉花蚜虫的优势种天敌，对其取食亚致死浓度处理棉蚜而产生的影响目前尚缺乏研究。研究十一星瓢虫取食3种药剂不同亚致死浓度处理的棉蚜对其生长发育和繁殖的影响，对改善和提高棉蚜的化学防治水平以及协同生物防治防控棉蚜具有重要意义。【前人研究进展】近年来，新疆南疆棉田棉蚜的防控主要以化学防治为主，吡虫啉等新烟碱类药剂是防治棉田棉蚜常用的药剂[4]，随着频繁、过度、长期的使用化学农药，棉蚜对多种杀虫剂产生了不同程度的抗性[5]。喷施化学药剂防治棉蚜不仅可以杀死大部分棉蚜，而且会随时间推移和环境条件变化产生亚致死效应[6-8]，造成昆虫发育与繁殖的变化[9-11]、促进抗性发展、影响昆虫体内重要解毒代谢酶的活力[12-14]，同时基于食物链营养级上行效应势必对下一营养级的天敌生物产生影响[15]。十一星瓢虫对棉蚜具有较强的控制功能，尤其是3、4龄幼虫及成虫对棉蚜具有较大的捕食潜能[16]。【本研究切入点】新疆棉田中十一星瓢虫与棉蚜的变化关系密切[17]。目前棉田蚜虫综合治理中化学防治仍占主导地位，施药环境中存活的携带药剂的蚜虫(与亚致死浓度处理棉蚜相似)对十一星瓢虫的安全性尚不明确。研究3种药剂不同亚致死浓度下的棉蚜对十一星瓢虫生长发育和繁殖的影响。【拟解决的关键问题】研究十一星瓢虫取食3种药剂不同亚致死浓度下的棉蚜对其生长发育和繁殖的影响，为合理使用药剂和协同生物防治防控棉蚜提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 材 料

供试虫源：十一星瓢虫和棉蚜均采自新疆生产建设兵团第一师阿拉尔国家农业科技示范园区棉花试验田，在室内温度(25±1)℃、相对湿度60%～80%、光周期L∶D=16∶8的养虫笼中饲养。

供试药剂：99%吡虫啉原药(江西泰禾药业有限公司)、98%吡蚜酮原药(武汉远城科技发展有限公司)、99%氟啶虫酰胺原药(南昌双新药业有限公司)。

1.2 方 法

1.2.1 毒力测定

将采集的新鲜叶片剪至培养皿大小，洗净晾干后，剪去叶柄备用。按预试验结果，将吡虫啉、吡蚜酮和氟啶虫酰胺3种供试药剂分别稀释成5个系列浓度的药液，药液量100 mL。然后将叶片浸于待测药剂溶液中，3 s后取出晾干置于含有保湿滤纸的培养皿中，接入30头棉蚜，在室内温度(25±1)℃、相对湿度60%～80%、光周期L∶D=16∶8的人工气候箱(RXZ-320L)中饲养和观察。48 h后观察调查棉蚜死亡情况，分别记录存活和死亡的棉蚜数量，蚜虫死亡判断标准：用毛笔轻触蚜虫虫体，若虫体无任何反应，则认定为死亡。以清水为对照，如对照死亡率在5%～20%，进行校正，对照死亡率高于20%为无效试验。

1.2.2 亚致死浓度确定

根据毒力测定的结果，以药剂的LC25、LC50为处理浓度，采用浸叶法对棉蚜处理48 h后，选取活体棉蚜作为十一星瓢虫的食物，观察对其生长发育和繁殖的影响。

1.2.3 十一星瓢虫取食3种农药亚致死浓度处理棉蚜对其生长发育和繁殖力的影响1.2.3.1 十一星瓢虫取食3种农药亚致死浓度处理棉蚜对其生长发育的影响

将新羽化的十一星瓢虫成虫饲养至性成熟(≥15日龄)后移入含有足够健康棉蚜的养虫笼中集中喂养。在笼中摆放若干白纸条(10.0 cm×3.5 cm)作为产卵基质。等到交配过的雌成虫在纸条上产卵后，将所产的新鲜卵立即移入洁净的一次性塑料制培养皿中，皿口覆以封口膜，并用昆虫针扎取若干通气口。每隔2 h观察1次，记录卵期的发育起止时间。发现有1龄幼虫孵化后，立即将新孵化的幼虫移入一次性塑料培养皿中并且分别放入经3种药剂LC25、LC50处理48 h后的棉蚜为食物，并分别记录当前时间为1龄幼虫起始时间。而后同样每隔2 h观察1次，并且每隔24 h更新食物1次。待每次蜕皮完成后，记录该时间为该龄期开始时间。当十一星瓢虫幼虫进入4龄末期并化蛹后，记录蛹期开始时间；当十一星瓢虫成虫从蛹体内羽化时，记录羽化开始时间。取性成熟的十一星瓢虫成虫，记录体重(Casio电子天平测量，单位：mg)。每处理30头试虫，重复3次。

1.2.3.2 十一星瓢虫取食3种农药亚致死浓度处理棉蚜对其繁殖力的影响

收集当日羽化的十一星瓢虫成虫于培养皿，待其交配时将其引入新的培养皿中，每皿1对，共挑取15对十一星瓢虫进行繁殖力的观察。分别取食3种药剂LC25、LC50处理48 h后的棉蚜，24 h补充1次食物，然后每8 h观察1次，记录十一星瓢虫的产卵量，重复3次，并根据后期孵化幼虫数量计算卵孵化率。

1.3 数据处理

用Excel计算杀虫剂的回归方程和不同亚致死浓度；SPSS17.0软件进行单因素方差分析，Duncan氏法检验差异显著性。

2 结果与分析

2.1 3种农药对棉蚜的毒力和不同亚致死浓度

研究表明，吡虫啉的LC25和LC50分别为8.60和22.31 mg/L；吡蚜酮的LC25和LC50分别为0.16和0.46 mg/L；氟啶虫酰胺的LC25和LC50分别为0.15和0.94 mg/L。表1

表1 3种药剂对棉蚜的毒力Table 1 Toxicity of three different insecticides to Aphis gossypii

2.2 十一星瓢虫取食3种农药亚致死浓度处理棉蚜对其生长发育的影响

研究表明，十一星瓢虫分别取食吡虫啉、吡蚜酮和氟啶虫酰胺3种药剂LC25和LC50处理后的棉蚜对其1龄、2龄、3龄、4龄幼虫和蛹期均有一定的影响，并且对其1、2、3龄幼虫的影响高于4龄幼虫。随着药剂浓度的增加，十一星瓢虫各龄期的发育历期也随之增加。取食吡虫啉和氟啶虫酰胺LC25和LC50处理后的棉蚜，十一星瓢虫幼虫的发育历期显著长于对照组。比对照的发育历期分别延长了3.01、4.57、1.48、1.64 d。取食吡虫啉处理后的棉蚜对十一星瓢虫幼虫发育历期的影响大于取食氟啶虫酰胺处理后的棉蚜。取食吡蚜酮LC25和LC50处理后的棉蚜对十一星瓢虫幼虫的发育历期无显著差异。取食吡虫啉LC25和LC50处理后的棉蚜对蛹期也有显著影响，从对照的3.64 d延长至3.71和3.85 d。表2

表2 取食3种农药亚致死浓度处理棉蚜的十一星瓢虫的发育历期[(25±1)℃]Table 2 The developmental period of Coccinella undecimpunctata fed on Aphis gossypii treated with sublethal doses of three different insecticides

注:表中数据为平均值士标准误，同列数据后不同小写字母表示差异显著(P<0.05)。下同
Note: Data in the table are mean±SE. The different letters following the data in the same column indicate significant difference by Duncan's new multiple range test (P<0.05). The same as below

2.3 十一星瓢虫取食3种农药亚致死浓度处理棉蚜对其繁殖力的影响

研究表明，取食吡虫啉LC25、LC50处理的棉蚜，对十一星瓢虫的繁殖力参数均有显著影响。十一星瓢虫产卵期显著缩短，从对照的10.10 d分别减少至7.54和6.64 d，单雌产卵量从对照处理的113.40粒/雌分别减少至88.80和76.60粒/雌。雌/雄成虫体重也有所下降，雌成虫的体重较对照分别下降0.51和0.69 mg，雄成虫体重比对照分别下降0.76和0.92 mg；孵化率降低也较为明显，分别比对照降低7.20%和12.80%。而取食吡蚜酮和氟啶虫酰胺LC25、LC50处理后的棉蚜，除对十一星瓢虫的产卵期具有显著影响外，对其单雌产卵量、雌/雄成虫体重以及孵化率均无显著影响。表3

表3 十一星瓢虫取食3种农药亚致死浓度处理棉蚜的繁殖特征(25±1)℃Table 3 Reproductive characteristics of Coccinella undecimpunctata fed on Aphis gossypiitreated with sublethal doses of three different insecticides

3 讨 论

杀虫剂的亚致死浓度可以影响害虫的生长发育、繁殖力等各方面。农药在田间施用后，随时间推移可降解到亚致死剂量水平，昆虫接触药剂后对自身发育繁殖等行为产生亚致死作用。许敏等[18]研究认为氟啶虫胺腈亚致死剂量抑制中黑盲蝽的生长、发育、繁殖。曾春祥等[19]利用吡虫啉的亚致死剂量(LC10、LC20和LC30)处理桃蚜，其中 F0代和 F1代成蚜的繁殖力均有所降低。刘昌燕等[20]研究结果表明，亚致死剂量的吡虫啉缩短了F0代豆蚜的成虫寿命，降低了其繁殖力，并随着剂量的增加而影响显著，显著降低了F0代豆蚜的成虫寿命。因杀虫剂种类、浓度的不同，亚致死浓度对害虫的影响也会有所差异。朱江等[21]研究结果显示，杀虫剂对蚜虫的毒力随杀虫剂稀释倍数的增加呈下降趋势。庾琴等[22]利用高效氯氟氰菊酯和氯虫苯甲酰胺2种药剂的亚致死浓度(LC20、LC30、LC50)处理梨小食心虫，研究结果表明，2种药剂浓度较低时，对成虫羽化、对雌、雄蛹重量和成虫产卵量影响不显著。

使用化学农药防治目标害虫的同时，作为非靶标生物的天敌也受到影响，除直接致死作用外，杀虫剂亚致死浓度也会干扰其生长发育和繁殖[23]。赵建伟等[24]研究认为吡虫啉和噻虫嗪对日本刀角瓢虫也具有很强的毒力，其田间推荐剂量可导致日本刀角瓢虫全部死亡，而吡蚜酮等药剂对日本刀角瓢虫的毒力较低甚至没有直接致死作用。杨巧燕等[25]研究了吡虫啉、阿维菌素和高效氯氰菊酯3种杀虫剂的亚致死剂量对多异瓢虫捕食量、捕食功能反应模型、捕食速率以及寻找效应的影响，结果表明，3种杀虫剂亚致死剂量对多异瓢虫捕食功能均有抑制作用。王小艺等[26]用毒蚜饲喂法测定了吡虫啉、鱼藤酮、氰戊菊酯、阿维菌素、抗蚜威和印楝素 6 种杀虫剂亚致死剂量对异色瓢虫成虫繁殖力的影响，结果表明，经吡虫啉处理后其所产卵的孵化率低于对照，从卵发育至蛹期的累积存活率显著降低。

研究了十一星瓢虫取食3种药剂不同亚致死浓度处理的棉蚜对其生长发育和繁殖的影响，结果表明，3种药剂不同亚致死浓度处理后的棉蚜对十一星瓢虫的生长、发育、繁殖均产生一定抑制作用，这一结果与上述结果类似之处。尤其吡虫啉LC50浓度处理下的棉蚜显著延长了十一星瓢虫幼虫的发育历期，从对照的11.78 d增至16.35 d，并且其产卵期显著延长，单雌产卵量和卵孵化率显著减少和降低，雌/雄成虫体重有不同程度下降。随着处理棉蚜的药剂浓度增加，对十一星瓢虫生长发育和繁殖力的影响越大。同时研究发现十一星瓢虫取食3种药剂不同亚致死浓度处理后的棉蚜除对其卵期的影响不显著外，对其1龄、2龄、3龄、4龄幼虫均有显著影响，并且对其1、2、3龄幼虫的影响高于4龄幼虫，原因可能与被药剂处理后的棉蚜体内的药剂残留量以及与之相关的代谢解毒酶变化有关，被药剂亚致死剂量处理后的棉蚜体内残留量及代谢解毒酶还有待进一步研究。

4 结 论

十一星瓢虫(天敌)取食3种杀虫剂亚致死浓度处理后的棉蚜(害虫)，对其生长发育和繁殖均表现出一定抑制作用。取食吡虫啉LC25和LC50处理后的棉蚜对十一星瓢虫生长发育和繁殖均有显著的影响，并随着剂量的增加影响更显著；而取食氟啶虫酰胺LC25和LC50处理后的棉蚜对十一星瓢虫发育历期有一定影响，繁殖力参数略有下降但无明显影响。在田间防治棉蚜时，应合理选用农药，以协同生物防治防控棉蚜。