王 坤，王 甦，宋麗芳，張 帆，李永丹*

(1.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)與生物技術(shù)學(xué)院昆蟲學(xué)系，北京 100194;2.北京市農(nóng)林科學(xué)院植物保護(hù)環(huán)境保護(hù)研究所，北京 100097)

螟黃赤眼蜂Trichogramma chilonis 屬于膜翅目Hymenoptera 赤眼蜂屬Trichogramma，是常見(jiàn)鱗翅目害蟲的重要天敵之一(Hassan，1993)。同時(shí)能夠在柞蠶卵、米蛾卵等替代寄主上繁殖而受到人們的重視。國(guó)內(nèi)外現(xiàn)在廣泛應(yīng)用赤眼蜂于農(nóng)林害蟲的生物防治中，其使用面積最大、使用范圍也最廣，已經(jīng)成為防治農(nóng)林害蟲對(duì)象最多的一類天敵(King，1993)。

目前在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上主要使用化學(xué)防治和生物防治來(lái)控制鱗翅目等害蟲。當(dāng)使用殺蟲劑防治害蟲后，除對(duì)害蟲和天敵昆蟲造成直接的殺傷外，隨著殺蟲劑在環(huán)境中濃度逐漸遞減，部分天敵昆蟲還會(huì)受到殺蟲劑的亞致死劑量(或濃度)的影響。所謂亞致死濃度是當(dāng)昆蟲接觸一定劑量的殺蟲劑后，此劑量的殺蟲劑雖不足以殺死昆蟲，但能影響其行為活動(dòng)、生命表相關(guān)參數(shù)等(Haynes，1988)。研究表明，亞致死劑量的殺蟲劑可以減少雌蜂的產(chǎn)卵量(Desneux et al.，2006)和世代平均歷期等(Bao et al.，2009)，部分低劑量的殺蟲劑對(duì)天敵昆蟲具有一定的刺激增殖作用(James ＆Price，2002)。此外，亞致死劑量的殺蟲劑還有助于耐藥性強(qiáng)的昆蟲增強(qiáng)個(gè)體的抗藥性(韓文素等，2011)。

高效氯氰菊酯和啶蟲脒是田間大量使用的廣譜性殺蟲劑，能有效防治鱗翅目等害蟲(Jander et al.，2014)。兩種藥劑在防治害蟲的同時(shí)，難免會(huì)對(duì)天敵昆蟲造成一定的影響，目前關(guān)于高效氯氰菊酯和啶蟲脒對(duì)螟黃赤眼蜂繁殖的亞致死效應(yīng)尚未見(jiàn)詳細(xì)報(bào)道。兩性生命表是研究昆蟲動(dòng)態(tài)和進(jìn)行預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)的重要工具，一直被國(guó)內(nèi)外廣泛使用，其考慮昆蟲個(gè)體間存在的差異，注重了對(duì)雄性個(gè)體的評(píng)價(jià)，從而解決了傳統(tǒng)生命表所存在的缺陷(Chi et al.，1985;Chi et al.，1988)。本文通過(guò)兩性生命表評(píng)價(jià)上述兩種藥劑對(duì)螟黃赤眼蜂繁殖的亞致死效應(yīng)，以期為害蟲綜合治理過(guò)程中，協(xié)調(diào)生物防治和化學(xué)防治提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試藥劑及蟲源

供試藥劑:97% 高效氯氰菊酯(beta-cypermethrin)原藥，購(gòu)自山東中石化工有限公司。98.2%啶蟲脒(acetamiprid)原藥，購(gòu)自安徽金泰農(nóng)藥化工有限公司。

供試蜂種:螟黃赤眼蜂Trichogramma chilonis由北京市農(nóng)林科學(xué)院植保環(huán)保所天敵昆蟲實(shí)驗(yàn)室提供，寄主為米蛾Corcyra cephalonica(Stainton)卵，在溫度25±1℃，相對(duì)濕度為70%-80%，光周期16L∶8D 條件下飼養(yǎng)，飼養(yǎng)期間不會(huì)接觸任何殺蟲劑。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 殺蟲劑對(duì)螟黃赤眼蜂的生物學(xué)測(cè)定

參照Shotkoski et al.(1990)和Shufran et al.(1997)的藥膜法，并略有改進(jìn)。先將每種供試殺蟲劑的原藥用丙酮溶解，用丙酮將其稀釋成5個(gè)濃度。分別吸取每個(gè)濃度的藥液200μL 加入到高5.2 cm，直徑2 cm 的玻璃管(內(nèi)表面積36 cm2)中，將玻璃管放平，迅速轉(zhuǎn)動(dòng)讓藥液均勻分布在管內(nèi)壁。當(dāng)丙酮揮發(fā)完全后，分別在每支藥膜管中接入羽化后4-6 h 的成蜂50 頭左右，飼喂10%的蜂蜜水，用丙酮作為對(duì)照，每個(gè)處理重復(fù)4 次。用黑布將每支含有赤眼蜂的藥膜管封閉，放入人工氣候箱(溫度25±1℃，相對(duì)濕度為70%-80%，光周期16L∶8D)中繼續(xù)飼養(yǎng)，8 h 后統(tǒng)計(jì)每管成蜂死亡數(shù)和總數(shù)，以解剖針輕觸蟲體，蟲體不動(dòng)為死亡。

1.2.2 兩性生命表的構(gòu)建

將高效氯氰菊酯和啶蟲脒分別用丙酮配制成1000 mg/L 的母液，再用丙酮分別將母液稀釋為藥劑的亞致死濃度LC20，待用。將接種在1 h 內(nèi)的寄主卵作為供試材料，于寄生卵變黑后選取100 粒，放入到人工氣候箱中飼養(yǎng)。將接種時(shí)間x 作為實(shí)驗(yàn)計(jì)算的起點(diǎn)，設(shè)x 以12 h 為單位的時(shí)間間隔，在每個(gè)時(shí)間間隔內(nèi)記錄寄生卵的發(fā)育情況，以及赤眼蜂羽化情況。當(dāng)赤眼蜂羽化后，用之前配好的藥液制成藥膜管，將羽化后的赤眼蜂接入到藥膜管內(nèi)，放到人工氣候箱中處理8 h 后，將赤眼蜂單頭轉(zhuǎn)移到干凈的玻璃管中，飼喂10%的蜂蜜水。分別對(duì)每頭赤眼蜂進(jìn)行編號(hào)，并立即接入大約200粒(過(guò)量)的米蛾卵，每個(gè)時(shí)間段更換一次卵卡，將更換下的卵卡放入到人工氣候箱中繼續(xù)培養(yǎng)。每個(gè)時(shí)間間隔內(nèi)記錄成蜂的存活情況、逐日產(chǎn)卵量，直到成蜂死亡。當(dāng)成蜂死亡后，將每頭赤眼蜂分別通過(guò)解剖鏡確定其雌雄。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

試驗(yàn)結(jié)果采用PoLo 2.0 軟件，計(jì)算致死中濃度LC50、卡平方和獨(dú)立回歸方程。亞致死劑量高效氯氰菊酯和啶蟲脒對(duì)螟黃赤眼蜂生命表參數(shù)的統(tǒng)計(jì)分析，應(yīng)用特征年齡-齡期兩性生命表軟件(Chi，2012)進(jìn)行，采用bootstrap 方法計(jì)算種群動(dòng)態(tài)參數(shù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 兩種殺蟲劑對(duì)螟黃赤眼蜂亞致死濃度的確定

啶蟲脒和高效氯氰菊酯對(duì)螟黃赤眼蜂生物測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表1。啶蟲脒和高效氯氰菊酯對(duì)螟黃赤眼蜂的致死中濃度(LC50)分別為為3.043 mg/L、0.299 mg/L，選 取 1.091 mg/L 的啶蟲 和0.119 mg/L的高效氯氰菊酯作為兩種藥劑的亞致死濃度(LC20)用于后續(xù)實(shí)驗(yàn)。

表1 殺蟲劑對(duì)螟黃赤眼蜂成蜂的毒力測(cè)定結(jié)果Table 1 Toxicity of insecticides on adults of Trichogramma chilonis

2.2 高效氯氰菊酯和啶蟲脒對(duì)螟黃赤眼蜂年齡-齡期存活率(sxj)的影響

兩種殺蟲劑處理螟黃赤眼蜂后，其年齡-齡期存活率如圖1 所示。年齡-齡期存活率是指?jìng)€(gè)體從卵發(fā)育到年齡x 齡期j 的概率，可以描述不同蟲態(tài)的重疊現(xiàn)象，也可以反映出不同蟲態(tài)的存活率，更能反映出螟黃赤眼蜂生長(zhǎng)發(fā)育及其存活的情況。

各處理組與對(duì)照組的雌蜂壽命以及存活率都明顯高于雄蜂。高效氯氰菊酯處理后，成蜂的壽命明顯高于對(duì)照組，整體存活率也高于對(duì)照;啶蟲脒處理組中，成蜂的壽命相對(duì)于對(duì)照縮短，說(shuō)明該劑量的啶蟲脒對(duì)赤眼蜂有一定的殺傷作用。

2.3 高效氯氰菊酯和啶蟲脒對(duì)螟黃赤眼蜂特征年齡繁殖力的影響

兩種殺蟲劑處理螟黃赤眼蜂后，其特征年齡繁殖力如圖2 所示。啶蟲脒處理螟黃赤眼蜂后，產(chǎn)卵高峰期相對(duì)于對(duì)照出現(xiàn)延后，并且產(chǎn)卵高峰值低于對(duì)照。高效氯氰菊酯處理螟黃赤眼蜂后，在17 d 和18 d 兩個(gè)時(shí)間間隔內(nèi)出現(xiàn)產(chǎn)卵高峰，總的繁殖力高于對(duì)照。

2.4 對(duì)螟黃赤眼蜂成蜂壽命以及單雌產(chǎn)卵量的影響

由表2 可以看出，赤眼蜂成蜂受到亞致死劑量的兩種殺蟲劑作用后，成蜂壽命以及單雌產(chǎn)卵量都受到影響。其中，經(jīng)啶蟲脒處理后的成蜂單雌產(chǎn)卵量降低，壽命縮短，而經(jīng)過(guò)高效氯氰菊酯處理后的成蜂單雌產(chǎn)卵量顯著高于對(duì)照，且成蜂壽命延長(zhǎng)。

2.5 對(duì)螟黃赤眼蜂種群動(dòng)態(tài)參數(shù)的影響

受高效氯氰菊酯和啶蟲脒亞致死效應(yīng)的影響，螟黃赤眼蜂的種群參數(shù)變化如表3 所示。螟黃赤眼蜂經(jīng)過(guò)啶蟲脒處理后，種群生命表參數(shù)(內(nèi)稟增長(zhǎng)率rm、周限增長(zhǎng)率λ、凈生殖力R0和世代平均歷期 T)均低于對(duì)照，其中凈生殖力 R0(27.573)顯著低于對(duì)照(P＜0.05)。而經(jīng)過(guò)高效氯氰菊酯處理后，種群凈生殖力R0顯著高于對(duì)照。

圖1 亞致死劑量的啶蟲脒和高效氯氰菊酯處理螟黃赤眼蜂后其年齡-齡期存活率(sxj)的影響(d=12 h)Fig.1 Age-stage survival rate of Trichogramma chilonis exposed to sublethal concentrations(LC20)of acetamiprid and beta-cypermethrin

圖2 亞致死劑量的啶蟲脒和高效氯氰菊酯處理螟黃赤眼蜂后其特征年齡繁殖力(d=12 h)Fig.2 Age-specific fecundity of Trichogramma chilonis exposed to sublethal concentrations(LC20)of acetamiprid and beta-cypermethrin

表2 殺蟲劑對(duì)螟黃赤眼蜂成蜂壽命以及單雌產(chǎn)卵量的影響Table 2 Sublethal effects of beta-cypermethrin and acetamiprid on the Longevity and fecundity of Trichogramma chilonis

表3 亞致死劑量的殺蟲劑處理螟黃赤眼蜂后的種群參數(shù)Table 3 Life table parameters of Trichogramma chilonis treated by sublethal concentrations of insecticides

3 結(jié)論與討論

在害蟲的綜合防治過(guò)程中，化學(xué)防治和生物防治是兩項(xiàng)重要的措施，如何協(xié)調(diào)好兩者的關(guān)系，一直是國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。殺蟲劑大量應(yīng)用時(shí)，一方面防治了大量的害蟲，另一方面可能對(duì)當(dāng)?shù)氐奶鞌忱ハx造成一定的影響。近年來(lái)，關(guān)于殺蟲劑對(duì)昆蟲的亞致死效應(yīng)逐漸成為國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)，在全面評(píng)價(jià)藥劑作用時(shí)，應(yīng)當(dāng)考慮藥劑對(duì)天敵昆蟲的亞致死效應(yīng)。

本研究結(jié)果表明，啶蟲脒在1.091 mg/L 亞致死濃度下抑制了螟黃赤眼蜂的增殖，表現(xiàn)為顯著降低了雌蜂的單雌產(chǎn)卵量，成蜂的壽命也有顯著縮短，凈生殖力R0相對(duì)于對(duì)照明顯降低。這種亞致死濃度的殺蟲劑抑制昆蟲增殖的現(xiàn)象在其他研究中均有報(bào)道。如:亞致死劑量的多殺菌素降低了小菜蛾雌蟲的產(chǎn)卵量(Yin et al.，2008);當(dāng)棉蚜(Geramis et al.，2005)、褐飛虱(Bao et al.，2009)、白粉虱(He et al.，2013)接觸亞致死劑量的吡蟲啉后生殖力降低;亞致死劑量的阿維菌素、多殺霉素處理卷蛾分索赤眼蜂Trichogrammatoidea bactrae 后，其成蜂壽命、寄生卵量都出現(xiàn)降低(王德森等，2011)。昆蟲體內(nèi)的激素受到亞致死濃度的殺蟲劑處理后可能出現(xiàn)失衡，從而對(duì)昆蟲生殖力造成影響。啶蟲脒是一種神經(jīng)毒性的殺蟲劑，其在亞致死劑量下能夠引起神經(jīng)系統(tǒng)的紊亂，從而影響了昆蟲激素的調(diào)控，最終影響了昆蟲的繁殖。

不同的殺蟲劑種類以及劑量會(huì)對(duì)害蟲的生殖力產(chǎn)生不同的影響。本研究結(jié)果表明，高效氯氰菊酯在0.119 mg/L 亞致死濃度下刺激了螟黃赤眼蜂的增殖，表現(xiàn)為雌蜂的單雌產(chǎn)卵量升高，成蜂的壽命也高于對(duì)照，凈生殖力R0相對(duì)于對(duì)照明顯增大，這種現(xiàn)象在很多研究結(jié)果中都有報(bào)道。如:用亞致死劑量的氰戊菊酯處理小菜蛾后，小菜蛾的產(chǎn)卵量增加(Fujiwara et al.，2002);當(dāng)桃蚜接觸到亞致死劑量的吡蟲啉后，刺激了桃蚜的增殖(Cutler et al，2009);亞致死濃度的氰戊菊酯和三唑磷作用到褐飛虱后，其繁殖力能夠顯著的提高(Bao et al.，2009)。類似的現(xiàn)象在亞致死劑量的殺蟲劑作用到天敵昆蟲中也有報(bào)道，如:卷蛾分索赤眼蜂受到亞致死濃度的高效氯氰菊酯的作用后，對(duì)其寄生能力、繁殖能力都有明顯的刺激作用(王德森等，2011)?？梢?jiàn)，亞致死濃度的殺蟲劑能夠刺激昆蟲的增殖，為協(xié)調(diào)化學(xué)防治和生物防治提供理論依據(jù)。

本研究表明啶蟲脒和高效氯氰菊酯對(duì)螟黃赤眼蜂的生長(zhǎng)、發(fā)育和生殖力具有不同的影響，但其分子機(jī)理目前尚未知，需要下一步進(jìn)行深入的研究。

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