刘童童邱建生
(贵州省林业科学研究院,贵州贵阳 550005)
核桃扁叶甲Gastrolina depressaBaly,属鞘翅目Coleoptera叶甲科Chrysomelidae,是核桃的主要食叶害虫之一,发生严重时树叶被食光只余叶脉,造成树木生长衰弱,长期危害会造成枝条和树木死亡。核桃扁叶甲目前广泛分布于四川、陕西、甘肃、湖南、湖北、河南、山东、河北、辽宁等多个省市的核桃产区[1-4]。由于贵州大力发展核桃产业,全省多地核桃种植面积逐年扩大,给核桃扁叶甲的发生危害提供了有利的生存环境。近年来核桃扁叶甲在贵州多地发生,据2019年全省林业有害生物调查结果,核桃扁叶甲在贵州发生面积达1.07万hm2,给贵州核桃产业的发展带来了极大威胁。
现阶段对核桃扁叶甲的研究主要是生物学特性研究及防治试验等方面[5-10],贵州当地对核桃扁叶甲的研究也较少,也仅介绍了其危害情况和风险[11-14],至今没有研究过药剂防治对核桃扁叶甲后续种群的影响。因此,笔者选用防治时常用的菊酯类杀虫剂中的溴氰菊酯进行试验,通过测定溴氰菊酯对核桃扁叶甲成虫和幼虫的毒力,确定亚致死剂量,利用溴氰菊酯LC15和LC30处理核桃扁叶甲幼虫和成虫,研究溴氰菊酯亚致死剂量对核桃扁叶甲F0代雌虫繁殖力和寿命的影响,以及对F1代繁殖及种群发展的影响。
1.1 试验材料 供试虫源为核桃扁叶甲成虫,虫源地为贵州省毕节市七星关区、赫章县等地的核桃扁叶甲发生地,该虫在当地1 a发生2代。2018年4月将采集的核桃扁叶甲成虫带回实验室,用纱笼罩住,用新鲜核桃枝叶饲养繁殖,选取健康的成虫和幼虫进行试验。
选取健康的核桃嫁接幼苗作为供试植物,栽植于20 cm×40 cm大花盆中,放置于试验室院子中培养,定期浇水施肥,待试验时使用。
试验药剂为拜耳作物科学(中国)有限公司生产的25 g/L溴氰菊酯乳油。
1.2 试验方法
1.2.1 溴氰菊酯对核桃扁叶甲的毒力测定 采用浸渍法对核桃扁叶甲进行毒力测定。通过溴氰菊酯推荐剂量设计预实验确定质量浓度梯度,根据预实验结果将溴氰菊酯从高到低稀释成5个质量浓度梯度(成虫 0.625,1.250,5.000,10.000,25.000 mg/L;幼虫 0.417,0.625,1.250,2.500,5.000 mg/L),另设蒸馏水为对照处理;每个处理设3个重复,每个重复30头核桃扁叶甲。将带有核桃扁叶甲的核桃叶用镊子夹住浸入到准备好的药液中5 s,取出后用吸水纸将叶片上的药液吸去,将大小均匀的核桃扁叶甲成虫或幼虫挑到准备好的干净叶片上(叶片叶柄处用卫生纸缠住并用水浸湿),放入直径为12 cm的培养皿中,培养皿底部垫滤纸并滴微量水保湿,用纱布和橡皮筋封好后罩上外皿,防止逃逸。48 h后调查,计算死亡率。
1.2.2 溴氰菊酯对核桃扁叶甲亚致死效应
1.2.2.1 F0代 挑选健康的核桃扁叶甲2龄幼虫,根据毒力测定结果,制备LC30和LC15剂量的溴氰菊酯药液,按照1.2.1方法处理试虫,并以清水为对照。48 h后挑取存活幼虫30头,单独饲养于培养皿中,及时更换新鲜核桃叶片。待其羽化为成虫后配对,全程记录蛹历期、产卵前期、单雌产卵量和成虫寿命。
1.2.2.2 F1代 挑选健康的核桃扁叶甲成虫,根据毒力测定结果,制备LC30和LC15剂量的溴氰菊酯药液处理试虫,并以清水为对照。48 h后挑取存活的成虫100头配对产卵,观察记录其卵孵化时间,卵孵化24 h后转移到新的培养皿中单头饲养,及时更换新鲜核桃叶片,直至羽化为F1代成虫。对F1代成虫进行配对,每个处理30头,观察其产卵前期、产卵量、各虫态和各龄期发育历期等。
1.3 生命表参数计算
净增值率R0=∑lxmx
内禀增长率rm=lnR0/T
世代平均历期T=∑lxmxx/R0
周限增长率λ=erm
种群加倍时间t=ln 2/rm
x表示以d为单位的时间间隔,lx表示在x期间的存活率,mx表示在x期间平均每雌产卵数。
1.4 数据处理 实验结果采用Microsoft Excel 2007和SPSS 16.0软件进行统计分析,拟合毒力回归方程(Y=a+bX),并计算相关系数(r)、致死中浓度(LC50)及亚致死剂量LC30、LC15,采用单因素方差分析进行差异显著性分析。
2.1 溴氰菊酯对核桃扁叶甲的毒力 通过毒力测定,拟合出溴氰菊酯对核桃扁叶甲幼虫和成虫的毒力回归方程,得出溴氰菊酯对核桃扁叶甲幼虫和成虫的LC50、LC30和LC15(表1)。与药剂推荐剂量相比,溴氰菊酯对核桃扁叶甲成虫和幼虫均有较好的毒杀效果,对幼虫的LC50为0.615 mg/L,对成虫的LC50为1.574 mg/L,幼虫的耐受力相对较低。
表1 溴氰菊酯对核桃扁叶甲毒力Tab.1 The toxicity of deltamethrin to Gastrolina depressa
2.2 溴氰菊酯亚致死剂量对核桃扁叶甲F0代的影响 溴氰菊酯亚致死剂量LC30和LC15处理核桃扁叶甲F0代幼虫,其蛹期、产卵前期、单雌产卵量与对照组相比,无显著性差异,说明溴氰菊酯亚致死剂量LC30和LC15对F0代核桃扁叶甲的繁殖力影响不大。溴氰菊酯LC30剂量处理的成虫寿命与对照组差异显著,说明溴氰菊酯LC30剂量对核桃扁叶甲成虫寿命影响较大(表2)。
表2 溴氰菊酯亚致死剂量对核桃扁叶甲F0代的影响Tab.2 Effects of sublethal doses of deltamethyrin on F0generation of Gastrolina depressa
2.3 溴氰菊酯亚致死剂量对核桃扁叶甲F1代的影响 溴氰菊酯亚致死剂量处理核桃扁叶甲成虫,F1代卵历期和1龄幼虫历期与对照组相比,差异性不显著;溴氰菊酯LC30剂量处理的F1代2龄幼虫历期、3龄幼虫历期、预蛹历期和蛹历期与对照组差异显著;溴氰菊酯LC15剂量处理的F1代各发育历期与对照组相比,无显著性差异。从F1代卵到蛹的总发育历期来看,溴氰菊酯LC30、LC15剂量处理核桃扁叶甲成虫的F1代发育历期与对照组差异显著(表3)。
表3 溴氰菊酯亚致死剂量对核桃扁叶甲F1代发育历期的影响Tab.3 Developmental duration of F1generation of Gastrolina depressa under sublethal doses of deltamethyrin d
经过LC30和LC15剂量溴氰菊酯处理的F1代成虫产卵前期明显延长,与对照组差异显著;单雌产卵量随药剂质量浓度增加明显减少,LC30、LC15和对照组3个处理间的差异均显著;LC30和LC15处理组的F1代成虫寿命显著降低,与对照组的成虫寿命差异显著(表4)。
表4 溴氰菊酯亚致死剂量对核桃扁叶甲F1代繁殖力的影响Tab.4 Effects of sublethal doses of deltamethrin on fecundity in F1generation of Gastrolina depressa
根据不同剂量处理溴氰菊酯成虫后各发育阶段的存活率和成虫的繁殖力,组建了生殖力生命表,结果表明:随药剂质量浓度的增加,净增值率降低明显;内禀增长率和周限增长率均降低;世代平均历期和种群加倍时间延长(表5)。说明溴氰菊酯亚致死剂量可以抑制核桃扁叶甲种群的增长。
表5 溴氰菊酯亚致死剂量对核桃扁叶甲F1代生命表参数的影响Tab.5 Effects of sublethal doses of deltamethrin on life table parameters of F1generation of Gastrolina depressa
通过对核桃扁叶甲的幼虫和成虫进行毒力测定,拟合出了溴氰菊酯对核桃扁叶甲成虫和幼虫的毒力回归方程,得出对幼虫的LC50为0.615 mg/L,对成虫的LC50为1.574 mg/L,溴氰菊酯对核桃扁叶甲成虫和幼虫均有较好的毒杀效果,幼虫的耐受力相对较低。
溴氰菊酯LC15、LC30剂量处理对F0代核桃扁叶甲的繁殖力影响不大,但对核桃扁叶甲成虫寿命有较显著的影响,F0代成虫产卵影响不大可能与产卵期较短有关,核桃扁叶甲成虫产卵基本是连续进行,固定在叶片的某个位置产卵,最终形成卵块。溴氰菊酯LC15、LC30剂量处理使得F1代核桃扁叶甲的发育周期延长,与对照组相比差异显著,说明溴氰菊酯LC15、LC30对F1代核桃扁叶甲的生长发育有较大的影响。
生命表参数是评价药剂对昆虫种群全面影响的重要方法,其中,内禀增长率是物种繁殖力最重要的指标,它能敏感地反映出种群生殖力的变化[15]。许多研究表明,杀虫剂亚致死剂量对某些害虫的繁殖具有抑制作用[16-19];另一些研究证实,很多药剂的亚致死剂量对害虫有刺激增殖的作用[20-21]。孔利利等[18]研究发现,啶虫脒亚致死剂量对豌豆蚜Acyrthosiphon pisum生长发育和繁殖有抑制作用。袁敏等[19]发现,亚致死浓度的溴氰菊酯能够抑制烟草粉螟Ephestia elutella(Hübner)的生长发育和繁殖。本试验中,随着溴氰菊酯质量浓度的增加,核桃扁叶甲种群的净增值率降低明显,内禀增长率和周限增长率均降低,世代平均历期和种群加倍时间延长,说明溴氰菊酯亚致死剂量可以抑制核桃扁叶甲种群的增长,这与汤爱兵[20]研究的溴氰菊酯对褐飞虱Nilaparvata lugens(Stål)繁殖力的刺激作用不同。同种药剂对不同种类昆虫的影响截然不同,这可能与昆虫自身的繁殖发育机制差异较大有关,也可能与药剂的作用方式有关。
本实验的核桃扁叶甲采集地是在农户居住地的附近,该地未用药剂对核桃扁叶甲进行过防治,核桃扁叶甲对于溴氰菊酯的抗性问题也未进行研究,是否对核桃扁叶甲的繁殖力产生新的影响变化等不得而知,下一步需进行抗药性的监测。