刘春蕊,魏引弟,韩英,姚永生,2*
(1.塔里木大学农学院,新疆 阿拉尔 843300;2.南疆农业有害生物综合治理兵团重点实验室)
棉蚜(Aphis gossypii Glover)是危害新疆棉田的主要害虫。棉蚜以刺吸式口器在棉叶背面和嫩头部位吸食液汁,整个棉株都布满了棉蚜,每个叶片甚至茎秆、叶柄上都有,蚜虫群体密布,在叶背及嫩茎嫩稍刺吸为害并分泌粘液,使棉叶畸形生长,向背面卷缩,棉花的生理代谢受到破坏,造成叶片发黄、变黑,严重时造成大量落叶,甚至枯死[1-3]。
十一星瓢虫(Coccinella undecimpunctata Linnaeus)是南疆棉田棉蚜的主要捕食性天敌,由于其繁殖速度快、捕食量大且发生期与棉田棉蚜的发生重叠程度较高,能有效的控制棉蚜的发生,因此,利用十一星瓢虫防控棉蚜的潜力巨大[4]。化学防控作为当前农业害虫的主要防控措施,杀虫剂在杀死害虫的同时,也杀死了大量的天敌[5]。杀虫剂大规模不合理的使用使得农田生态失衡并导致害虫抗药性、再猖獗等问题日益突出,所以选择对害虫控制效果强且对非靶标天敌安全的杀虫剂具有重要的现实意义。
由于人们在防治蚜虫的过程中大量喷施化学药剂,利用生物药剂以及生物防治基础薄弱,造成棉田天敌的大量死亡,且蚜虫的抗性不断升高,导致近年来蚜虫的危害此起彼伏、不断加重。5%双丙环虫酯是一种新型杀虫剂,具有广谱、见效快、无内吸性的特点,是一种全新的防治刺吸式口器害虫的杀虫剂,双丙环虫酯可以迅速控制昆虫进食(10 min内停止取食),最后使昆虫因饥饿死亡,能够有效的防控刺吸式口器害虫[6]。但其对十一星瓢虫的安全性还未见报道,因此本文用5%双丙环虫酯药剂测定了棉蚜和十一星瓢虫室内毒力测定,并且在此基础上用5%双丙环虫酯药剂在田间对瓢虫的安全性做出了评价,对调节棉蚜的化学防治与生态调控具有重要指导意义。
供试虫源:毒力测定用的棉蚜采集于第一师农科所棉花试验田,然后将棉蚜用水培棉苗在塔里木大学植保站进行室内饲养,温度25±1 ℃,光暗周期16∶8,湿度70% ± 10%。连续饲养2~3代,待虫源稳定后进行室内毒力测定。
在第一师农科所棉花试验田捕捉十一星瓢虫,在实验室里将瓢虫放置在水培棉苗上进行笼罩饲养,每2 d更换1次棉苗并投放充足的棉蚜进行饲喂,扩繁2代后备用。
供试药剂:5%双丙环虫酯可分散液剂(巴斯夫欧洲公司),70%吡虫啉水分散粒剂(拜尔作物科学中国有限公司)。
1.2.1 5%双丙环虫酯对棉蚜的毒力测定
室内毒力测定采用浸叶法[7]。根据预试验结果,用蒸馏水将试验药剂配制成5~6个试验浓度,将带有棉蚜的棉花叶片(用细毛笔将棉花叶片上过小的棉蚜去除,只留下体型相同的活跃无翅成蚜)在配制好的待测药液中浸5 s后用镊子取出,用滤纸吸去多余药液后放置在实验室晾干,叶背面朝上(蚜虫分布于叶背面)放在铺有保湿滤纸的培养皿中,盖上培养皿盖后置于人工气候室(温度25 ℃±1 ℃,光暗周期16∶8)中培养,24 h后检查记录棉蚜总数及死亡数。以细毛笔轻触虫体,无自主性反应记为死亡。
1.2.2 5%双丙环虫酯对十一星瓢虫的毒力测定
十一星瓢虫3龄幼虫和成虫毒力测定采用滤纸药膜法[8]。将杀虫剂用清水稀释至田间推荐剂量。在玻璃培养皿(Φ=15 cm)中垫上滤纸,吸取0.5 mL药液均匀滴加于皿底的滤纸上。将其3龄幼虫或成虫(每皿30头)投放于皿内浸药的滤纸上,重复3次,以滴加清水作为对照,处理后置于人工气候箱内,条件同上,试验期间饲喂足量棉蚜。24 h后检查十一星瓢虫3龄幼虫和成虫的死亡率,以不能正常爬动者视为死亡。杀虫剂对十一星瓢虫的安全性利用安全系数进行评估。
用蒸馏水将5%双丙环虫酯配置成质量浓度为10 mg/L、13 mg/L、16 mg/L的等比浓度溶液,用蒸馏水将70%吡虫啉配置成质量浓度为40 mg/L、45 mg/L、50 mg/L的等比浓度溶液。挑选室内培养十一星瓢虫的3龄幼虫和成虫,用小喷壶对十一星瓢虫进行均匀喷雾,然后将接触药剂的十一星瓢虫的3龄幼虫和成虫接到棉田进行笼罩试验(棉田棉蚜发生较重,保证了十一星瓢虫的营养供应),记录1 d、3 d、5 d的死亡率,用蒸馏水作为对照,每个处理重复3次。使用郭玉杰[9]等研究的农药对田间天敌的安全性评价的4个标准,1=无害(<25%);2=微害(25%~50%);3=中度有害(50%~75%);4=有害(>75%)。
采用DPS、Excel进行数据处理并计算5%双丙环虫酯对棉蚜和十一星瓢虫的毒力回归方程、LC50(mg/L)、95%置信区间、相关系数和相对毒力指数,药剂的田间推荐剂量与瓢虫致死中浓度LC50的比值,即安全系数,用来评估药剂对瓢虫的安全程度。计算公式如下:
5%双丙环虫酯和70%吡虫啉对棉蚜的毒力测定结果见表1,由表1可知,5%双丙环虫酯的LC50和70%吡虫啉对棉蚜的LC50分别为0.50 mg/L、21.64 mg/L。
表1 5%双丙环虫酯可分散液剂对棉蚜的室内毒力测定
70%吡虫啉相对毒力指数是5%双丙环虫酯的43.28倍,棉蚜对5%双丙环虫酯更为敏感。
5%双丙环虫酯可分散液剂对十一星瓢虫3龄幼虫和成虫的毒力测定见表2。由表2可知,5%双丙环虫酯对3龄幼虫和成虫的LC50分别为482.87 mg/L和753.50 mg/L,70%吡虫啉对3龄幼虫和成虫的LC50分别为146.97 mg/L和255.62 mg/L。十一星瓢虫成虫和3龄幼虫对70%吡虫啉的敏感性高于5%双丙环虫酯,且3龄幼虫对5%双丙环虫酯和70%吡虫啉的敏感性均高于成虫。
表2 5%双丙环虫酯可分散液剂对十一星瓢虫3龄幼虫和成虫的毒力测定
根据郭玉杰[9]等研究的农药对田间天敌的安全性评价的4个标准,1=无害(<25%);2=微害(25%~50%);3=中度有害(50%~75%);4=有害(>75%)。被测的药剂对十一星瓢虫成虫和幼虫有明显差别,由表3可见,施药1 d、3 d和5 d后5%双丙环虫酯成虫及幼虫死亡率为0%~21.4%,均为无害,70%吡虫啉3龄幼虫45 mg/L、50 mg/L质量浓度处理的死亡率在19.7%~38.6%(微害),大于5%双丙环虫酯处理的死亡率,70%吡虫啉成虫50 mg/L质量浓度处理的死亡率为13.2%~29.6%(微害),大于5%双丙环虫酯处理的死亡率。
表3 5%双丙环虫酯对十一星瓢虫3龄幼虫和成虫的毒害作用
由表4可知,5%双丙环虫酯对3龄幼虫的安全系数为30.18~48.29,益害毒性比为965.74,对成虫的安全系数为47.09~75.35,益害毒性比为1 507.00,70%吡虫啉对3龄幼虫的安全系数为2.94~3.67,益害毒性比为6.99,对成虫的安全系数为5.11~6.39,益害毒性比为12.16,5%双丙环虫酯对十一星瓢虫的安全性高于70%吡虫啉。
表4 5%双丙环虫酯对十一星瓢虫3龄幼虫和成虫的安全性评价
由于新疆棉花耕种方式和策略的变更,棉蚜慢慢变成影响棉花品质和高产的关键害虫。在预防治理棉蚜的进程中,化学杀虫剂因其见效快、性价比高等优点,是防控棉蚜的重要方法,所以在短期内人们不能彻底放弃使用化学杀虫剂。但由于棉蚜生长时间短生殖迅速以及新杀虫剂开发时间长和人们长久以来对作用机制单一的杀虫剂不正确的使用,让棉蚜对有机磷类、氨基甲酸酯类、拟除虫菊酯类和新烟碱类等杀虫剂产生抗性[10]。以上原因使棉蚜在棉花生产中很难防治,所以人们在防治棉蚜的时候应该轮换使用不同类型的杀虫剂,并且要重视非靶标性天敌昆虫被杀虫剂影响的问题,使用杀虫剂预防控制棉蚜的同时还不影响瓢虫食蚜蝇等自然天敌昆虫和其他防控方法对棉蚜的防治,最终实现对棉蚜的综合防控。
杀虫剂对天敌的影响越来越被人们所关注。如尚娇[11]等采用滤纸接触法测定两种药剂对十一星瓢虫、异色瓢虫和龟纹瓢虫的安全影响,结果发现22%氟啶虫胺腈悬浮剂对十一星瓢虫、异色瓢虫和龟纹瓢虫的毒力均低于5%吡虫啉乳油,22%氟啶虫胺腈悬浮剂对3种瓢虫成虫的安全系数分别是5%吡虫啉乳油的6.16倍、7.90倍和4.54倍,对3龄幼虫的安全系数分别是5%吡虫啉乳油的5.07倍、7.48倍和9.23倍。22%氟啶虫胺腈悬浮剂对棉田瓢虫有较高的安全性[11]。不同种类农药对同一天敌的毒性不同,可能与不同农药的化学结构、作用机理和理化性质有关。吡虫啉的毒性高于氟啶虫胺腈对捕食性瓢虫的毒性,这表明氟啶虫胺腈相对于捕食性瓢虫更安全,同一种瓢虫的三龄幼虫和成虫对杀虫剂的敏感性不同,这可能是由于瓢虫成虫的鞘翅形成了有效的屏障,降低了杀虫剂的渗透,从而表现出对杀虫剂较低的敏感性[12]。
本文研究表明,5%双丙环虫酯对3龄幼虫和成虫的LC50分别为482.87 mg/L、753.50 mg/L,70%吡虫啉对3龄幼虫的LC50是146.97 mg/L,对成虫是255.62 mg/L,5%双丙环虫酯对十一星瓢虫3龄幼虫和成虫的LC50都大于70%吡虫啉,在室外5%双丙环虫酯对十一星瓢虫的毒害作用研究中,3种浓度下1 d、3 d和5 d死亡率调查中,5%双丙环虫酯的死亡率都小于70%吡虫啉。5%双丙环虫酯对3龄幼虫的安全系数为30.18~48.29,益害毒性比为965.74,对成虫为47.09~75.35,益害毒性比为1 507.00,70%吡虫啉对3龄幼虫的安全系数为2.94~3.67,益害毒性比为6.99,对成虫的安全系数为5.11~6.39,益害毒性比为12.16,5%双丙环虫酯的安全系数和益害毒性比高于70%吡虫啉。综上所述,5%双丙环虫酯对十一星瓢虫更为安全。