潘達(dá)強(qiáng),曾鑫年,鄢 勤
華南農(nóng)業(yè)大學(xué)紅火蟻研究中心,廣東 廣州510642
紅火蟻Solenopsis invicta Buren 能造成重大經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境危害(曾玲等,2005a;Callcott & Collins,1996;Jemal & Hugh-Jones,1993;Pimentel et al.,2000;Vinson,1997),已經(jīng)被國(guó)際上列為最具入侵性和破壞性的一百種外來(lái)有害生物之一??刂萍t火蟻發(fā)生為害和擴(kuò)散蔓延是一項(xiàng)艱巨的任務(wù),主要以化學(xué)殺蟲劑為主(曾玲等,2005a;曾鑫年等,2006;Lofgren et al.,1975;Williams et al.,2001)。
殺蟲劑橫向傳毒法是滅殺社會(huì)性昆蟲的主要技術(shù)之一,用于防治白蟻等害蟲的這種對(duì)策與技術(shù)正在不斷完善中(Myles,1996)。白蟻等社會(huì)性昆蟲都有著獨(dú)特的習(xí)性,如相互清潔(grooming)、交哺(trophallaxis)等,殺蟲劑的橫向傳毒正是利用了這些習(xí)性。Soeprono & Rust(2004)最早研究了聯(lián)苯菊酯、β-氟氯氰菊酯和氟蟲腈等3 種殺蟲劑在阿根廷蟻Linepithema humile Mayr 巢內(nèi)的傳導(dǎo)毒力,發(fā)現(xiàn)氟蟲腈具有良好的傳導(dǎo)毒殺作用;此后亦陸續(xù)有殺蟲劑在白蟻巢內(nèi)傳導(dǎo)毒力的報(bào)道(Appel,2003;Hu,2005;Banks et al.,1981)。
茚蟲威(indoxacarb)是杜邦公司研發(fā)的神經(jīng)毒性二嗪類殺蟲劑,兼具觸殺及胃毒活性(Lahm et al.,2001;McCann et al.,2001)。該藥劑對(duì)德國(guó)小蠊Blattella germanica (L.)、臺(tái)灣乳白蟻Coptotermes formosanus (Shiraki)、黃胸散白蟻Reticulitermes flaviceps (Kollar)及幾乎所有的鱗翅目害蟲有效(Appel,2003;Hu,2005)。杜邦公司研制了0.045%茚蟲威餌劑用于紅火蟻的防治(黃俊等,2009;Barr,2003)。安徽省合肥福瑞德生物化工廠也于2014年在中國(guó)登記了以紅火蟻為防治對(duì)象的0.1%茚蟲威餌劑。紅火蟻是一種典型的社會(huì)性昆蟲,但關(guān)于該藥劑在紅火蟻群體內(nèi)個(gè)體間傳毒的規(guī)律和效率等尚未見(jiàn)報(bào)道。因此,本試驗(yàn)研究茚蟲威劑量、供藥蟻—受藥蟻比例、處理時(shí)間對(duì)茚蟲威在紅火蟻工蟻間橫向傳毒的影響,以期為紅火蟻或營(yíng)社會(huì)及群居生活害蟲的防治提供參考。
供試紅火蟻采自廣東省廣州市增城華南農(nóng)業(yè)大學(xué)教學(xué)科研基地。參照Banks et al.(1981)的方法,將蟻群轉(zhuǎn)入盆口涂有爽身粉的塑料盆(7.0 L)中,在室內(nèi)(溫度22 ~28 ℃,RH 65% ~80%)用人工飼料飼養(yǎng)供試。
茚蟲威:95%原藥,由深圳諾普信農(nóng)化股份有限公司提供。
1.3.1 茚蟲威劑量和處理時(shí)間對(duì)供/受藥蟻死亡率影響的測(cè)定 從蟻群中取健康的紅火蟻工蟻置于一次性杯中,杯口涂抹適量爽生粉,用去除蓋子的1.5 mL 離心管盛裝20%蔗糖水溶液供紅火蟻取食,離巢適應(yīng)3 d。將茚蟲威原藥溶于丙酮,配成濃度為1000、500、200、100、50 μg·mL-1的溶液。用適量無(wú)毒白色油漆涂抹于紅火蟻工蟻腹部作為標(biāo)記(預(yù)試驗(yàn)結(jié)果表明,白色油漆對(duì)紅火蟻死亡率無(wú)影響)。使用手動(dòng)微量點(diǎn)滴儀(Burkard,UK)將0.5 μL上述濃度茚蟲威溶液點(diǎn)滴于紅火蟻前胸背板上,處理后的工蟻即為供藥蟻,以丙酮作為對(duì)照。這樣每頭供藥蟻上茚蟲威有效成分劑量分別為500、250、100、50、25 ng。不做任何處理的工蟻為受藥蟻。供藥蟻—受藥蟻比例為1:1,每個(gè)處理和對(duì)照分別重復(fù)3 次,處理完成后將紅火蟻置于上述放20%蔗糖水的一次性杯中飼養(yǎng)。分別于12、24、48、72、96 h觀察、記錄供藥蟻、受藥蟻死亡數(shù)量并更換糖水,不移走死亡的紅火蟻。
1.3.2 供藥蟻—受藥蟻比例對(duì)供/受藥蟻死亡率影響的測(cè)定 設(shè)置供藥蟻與受藥蟻數(shù)量比例分別為1:9、1:4、1:1,總數(shù)量均為100 頭。共有15 個(gè)處理(5 個(gè)劑量×3 組比例)和3 個(gè)對(duì)照,每個(gè)處理和對(duì)照分別重復(fù)3 次。于處理后96 h 觀察、記錄供藥蟻、受藥蟻死亡數(shù)量,具體藥劑處理方法以及試驗(yàn)記錄方法同1.3.1。
數(shù)據(jù)分析軟件為SPSS Statistics 17.0。將供藥蟻與受藥蟻死亡率轉(zhuǎn)化為反正弦平方根后再分析。
隨著處理時(shí)間的延長(zhǎng),供藥蟻死亡率不斷增大;劑量越大,死亡率增大的速度越快(圖1A)。12 h 各處理死亡率均較低;24 h 時(shí)250、500 ng·頭-1處理供藥蟻死亡率迅速增大;48 h 時(shí)500、250 ng·頭-1處理供藥蟻死亡率接近100%,100 和50 ng·頭-1處理死亡率分別為92%和81%,25 ng·頭-1處理組死亡率則較低,為29%,各劑量處理供藥蟻死亡率之間差異顯著(F=166.7,P <0.05,df=17);72 h后5 個(gè)劑量處理供藥蟻死亡率均接近100%。
受藥蟻死亡率所呈現(xiàn)的時(shí)間、劑量規(guī)律與供藥蟻相似,但相近大小死亡率的出現(xiàn)時(shí)間有所推遲(圖1B)。24 ~72 h 同一劑量處理供藥蟻死亡率均高于受藥蟻。
各個(gè)劑量處理后96 h 所有比例中供藥蟻死亡率均為100%(圖2A);而對(duì)于受藥蟻,50 ~500 ng·頭-1劑量處理比例為1:1 中的死亡率達(dá)到100%,且同一劑量處理下,比例為1:1 時(shí)死亡率最高,1:4 次之,1:9 死亡率最小(F=90.1,P <0.05,df=17)(圖2B)。
對(duì)影響死亡率的3 個(gè)因素(劑量、時(shí)間、比例)作用的多因素方差分析結(jié)果表明,時(shí)間對(duì)供藥蟻死亡率影響最大(F =1867.2,P <0.05,df =4),劑量次之(F=513.1,P <0.05,df =5),比例對(duì)供藥蟻死亡率影響不顯著(F=0.029,P >0.05,df =2);時(shí)間對(duì)受藥蟻死亡率影響最大(F =2309.7,P <0.05,df=4),比例次之(F =701.4,P <0.05,df =2),劑量影響最小(F=668.4,P <0.05,df=5)。
圖1 不同劑量茚蟲威處理比例為1∶1 的供藥蟻(A)、受藥蟻(B)的累積死亡率Fig.1 Accumulative mortality curves of donor workers (A)and recipient workers (B)with ratio of 1:1 after treated by different doses of indoxacarb
圖2 不同劑量茚蟲威處理不同比例供藥蟻(A)、受藥蟻(B)96 h 后的累積死亡率Fig.2 Accumulative mortality curves of donor workers (A)and recipient workers (B)with different ratios after 96 h of treatment at different doses of indoxacarb
茚蟲威劑量對(duì)供藥蟻和受藥蟻死亡率有顯著影響。高劑量處理在較短時(shí)間供藥蟻死亡率可達(dá)到100%,而低劑量處理死亡率達(dá)到100%需更長(zhǎng)時(shí)間;處理12 h 后供藥蟻死亡率最高僅為8.0%,表明茚蟲威具緩效特性。處理96 h 后劑量≥50 ng·頭-1受藥蟻死亡率均可達(dá)到100%。相對(duì)于供藥蟻,受藥蟻獲得致死劑量在時(shí)間上有所延遲,因此相同處理劑量與時(shí)間供藥蟻的死亡率高于受藥蟻。這與Shelton & Grace (2003)用氟蟲腈處理臺(tái)灣乳白蟻的研究結(jié)果相似。
供藥蟻—受藥蟻比例對(duì)供藥蟻死亡率影響不顯著,但對(duì)受藥蟻的死亡率影響顯著。這可能是由于各處理劑量都大于致死劑量,且在死亡之前供藥蟻并未把足夠劑量藥劑傳至受藥蟻身上。各個(gè)劑量受藥蟻死亡率隨比例增大而升高,可能是由于供藥蟻的數(shù)量增多,獲得足夠藥劑量的受藥蟻數(shù)量也增多。當(dāng)劑量為50 ng·頭-1時(shí),96 h 使受藥蟻死亡率達(dá)到100%至少需要50%的供藥蟻。Ibrahim et al.(2003)研究表明,以2.5 ng·頭-1氟蟲腈處理臺(tái)灣乳白蟻,72 h 內(nèi)使受藥蟻死亡率超過(guò)95%至少需要20%的供藥蟻。
受藥蟻的死亡率隨處理時(shí)間延長(zhǎng)而升高。12 h后所有受藥蟻的死亡率均未超過(guò)10%,而48 h后受藥蟻死亡率最高達(dá)92.7%。這表明受藥蟻不是一次性獲得致死劑量,而是需要一個(gè)持續(xù)的過(guò)程(Suarez & Thorne,2000)。
受藥蟻的死亡證明茚蟲威可以橫向傳毒。Tomalshi & Vargo (2004)用14C 標(biāo)記方法證明了相互清潔行為是吡蟲啉在黃胸散白蟻間傳毒的最主要原因。Choe & Rust (2008)用氟蟲腈處理死亡的阿根廷蟻,并將其置于覓食區(qū),發(fā)現(xiàn)死亡的阿根廷蟻位置發(fā)生了變化,并引起其他阿根廷蟻的死亡,表明搬尸行為是主要的傳毒機(jī)制。本試驗(yàn)也觀察到了紅火蟻的相互清潔和搬尸行為,此外,同類相殘及紅火蟻間的偶然接觸也是茚蟲威傳毒的重要途徑。
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