王 玲，張友軍，徐寶云，吳青君，謝 文，王少麗

(中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉研究所，北京 100081)

新煙堿類殺蟲(chóng)劑是繼有機(jī)磷、氨基甲酸酯和擬除蟲(chóng)菊酯之后的第四類殺蟲(chóng)劑，是在其煙堿結(jié)構(gòu)研究的基礎(chǔ)上，通過(guò)結(jié)構(gòu)的改造(即引入一個(gè)雜環(huán)芳基取代基)開(kāi)發(fā)出來(lái)的新型殺蟲(chóng)劑(賈俊超等，2007;楊吉春等，2007;張梅鳳等，2009)，該類藥劑是煙堿乙酰膽堿受體(nicotine acetylcholine receptors，nAChRs)的激動(dòng)劑，能阻斷昆蟲(chóng)中樞神經(jīng)系統(tǒng)的正常傳導(dǎo)，從而導(dǎo)致害蟲(chóng)出現(xiàn)麻痹進(jìn)而死亡(張國(guó)生和侯廣新，2004)。煙堿類殺蟲(chóng)劑具有良好的胃毒、觸殺和內(nèi)吸性能(Elbert et al.，2008)，且與常規(guī)殺蟲(chóng)劑無(wú)交互抗性;施用方式多樣，可以用于葉面噴霧、土壤灌根及種子處理(Maienfisch et al.，2001)。該藥劑在全球120個(gè)國(guó)家注冊(cè)使用(Jeschke et al.，2008)，每年的銷(xiāo)售量超過(guò)15 億美元(Ford et al.，2010)。

在我國(guó)，新煙堿類殺蟲(chóng)劑的施用方式主要是灌根和葉面噴霧，可有效防治半翅目、雙翅目等害蟲(chóng)，尤其是對(duì)吸汁類害蟲(chóng)，如粉虱類、薊馬類、蚜蟲(chóng)類等害蟲(chóng)的防治效果優(yōu)良(Maienfisch et al.，2001;吳青君等，2003;宗建平等，2009;李秀環(huán)等，2011)。由于灌根處理簡(jiǎn)單易行，通過(guò)藥劑內(nèi)吸作用在植株生長(zhǎng)的各個(gè)部位均有藥劑殘留，對(duì)害蟲(chóng)的防治效果更優(yōu)良(宗建平等，2009;李飛等，2013);加上該方式對(duì)天敵的傷害比噴霧更小(Pozzebon et al.，2010)，因此使用廣泛。但同時(shí)，研究表明煙堿類殺蟲(chóng)劑吡蟲(chóng)啉的施用對(duì)非靶標(biāo)害蟲(chóng)也有一定的影響。例如，吡蟲(chóng)啉亞致死劑量能刺激褐飛虱Nilaparvata lugens 的生殖性能，顯著增強(qiáng)褐飛虱的飛行速度、飛行時(shí)間和距離(Zhao et al.，2011)。吡蟲(chóng)啉施用后，榆樹(shù)上的肖氏葉螨Tetranychus schoenei種群數(shù)量高于未施藥區(qū)，室內(nèi)研究其對(duì)肖氏葉螨種群的直接影響，結(jié)果表明可以提高葉螨種群的繁殖力(Szczepaniec et al.，2011)。

二斑葉螨T.urticae 屬于蛛形綱蜱螨亞綱真螨目葉螨科，主要寄主作物包括果樹(shù)、蔬菜、花卉等。在這些作物上，葉螨常與蚜蟲(chóng)、粉虱、薊馬等害蟲(chóng)同期混合發(fā)生。噻蟲(chóng)嗪是第二代新煙堿類殺蟲(chóng)劑的代表，具有高效、低毒、持效期長(zhǎng)的特點(diǎn)，是目前防治刺吸類害蟲(chóng)的理想和常用殺蟲(chóng)劑。為了明確噻蟲(chóng)嗪防治刺吸類害蟲(chóng)時(shí)對(duì)非靶標(biāo)害蟲(chóng)二斑葉螨種群的影響，本研究通過(guò)室內(nèi)盆栽和大田試驗(yàn)研究噻蟲(chóng)嗪噴霧和灌根處理后對(duì)二斑葉螨種群動(dòng)態(tài)的影響，研究結(jié)果可為煙堿類殺蟲(chóng)劑的使用及田間葉螨種群的防治提供科學(xué)基礎(chǔ)和指導(dǎo)意義。

1 材料與方法

1.1 供試材料

室內(nèi)盆栽試驗(yàn)采用茄子苗(圓雜209)進(jìn)行;塑料大棚內(nèi)采用甜瓜苗(IVF 106)進(jìn)行。

二斑葉螨種群于2009年采集于山東果樹(shù)上，室內(nèi)采用“碧豐”菜豆苗進(jìn)行海綿水隔離臺(tái)法(楊帥等，2013)繼代飼養(yǎng)至今，期間未接觸任何殺蟲(chóng)劑。飼養(yǎng)條件為26℃±1℃，光周期為L(zhǎng)∶D=16 h∶8 h。

供試藥劑:25%噻蟲(chóng)嗪水分散粒劑，先正達(dá)(中國(guó))投資有限公司產(chǎn)品。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 噻蟲(chóng)嗪處理對(duì)盆栽茄子上葉螨種群動(dòng)態(tài)的影響

室內(nèi)實(shí)驗(yàn)采用盆栽茄子苗(有4-5 片真葉)進(jìn)行。2014年2月28日在每株茄子苗上人工接20頭初孵化的二斑葉螨雌成螨。共設(shè)置4個(gè)處理:Ⅰ:噻蟲(chóng)嗪稀釋3000 倍液噴霧，50 mL/株;Ⅱ:噻蟲(chóng)嗪稀釋3000 倍液進(jìn)行灌根處理，50 mL/株;Ⅲ:噻蟲(chóng)嗪稀釋3000 倍液同時(shí)進(jìn)行灌根和噴霧處理，分別用25 mL/株，Ⅳ:清水處理作為對(duì)照。每個(gè)處理設(shè)置4個(gè)重復(fù)。7 d 后每天手持放大鏡觀察記錄成螨和若螨的數(shù)量，連續(xù)記錄7 d;同時(shí)把測(cè)試植物葉片逐片小心地放置于20 倍Olympus 體視顯微鏡下，觀察記錄卵的數(shù)量，每周記錄一次葉螨卵數(shù)，共調(diào)查兩次。

1.2.2 噻蟲(chóng)嗪灌根對(duì)設(shè)施棚甜瓜上葉螨自然發(fā)生種群的影響

田間試驗(yàn)在中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院順義試驗(yàn)基地的甜瓜(IVF 106)棚內(nèi)進(jìn)行。甜瓜于2013年8月1日播種，8月16日定植，采用常規(guī)農(nóng)事管理。共設(shè)置兩個(gè)小區(qū)，每個(gè)小區(qū)的面積大約為100 m2。處理小區(qū)內(nèi)采用噻蟲(chóng)嗪3000 倍液灌根，每棵灌根50 mL;對(duì)照小區(qū)采用清水處理。作物定植時(shí)處理區(qū)和對(duì)照區(qū)均無(wú)葉螨發(fā)生，灌根時(shí)間于定植后第3天進(jìn)行。8月21日開(kāi)始調(diào)查兩個(gè)處理小區(qū)二斑葉螨的田間自然發(fā)生量，每個(gè)小區(qū)內(nèi)隨機(jī)設(shè)置4個(gè)調(diào)查點(diǎn)，每個(gè)點(diǎn)調(diào)查10 株作物(共40 株/處理)，每周調(diào)查一次葉螨成螨和若螨的數(shù)量，連續(xù)調(diào)查一個(gè)月。

1.3 結(jié)果分析

原始數(shù)據(jù)均在SigmaPlot 12.0 上作圖，采用SPSS 17.0 軟件進(jìn)行差異顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 噻蟲(chóng)嗪處理對(duì)盆栽茄子葉螨種群的影響

通過(guò)灌根、噴霧、灌根+噴霧和對(duì)照處理盆栽茄子，研究茄子上的二斑葉螨種群動(dòng)態(tài)，試驗(yàn)結(jié)果如圖1 所示。隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，各處理下二斑葉螨種群數(shù)量均處于上升趨勢(shì)，但上升速度不一致。噻蟲(chóng)嗪灌根和葉片噴霧兩種處理?xiàng)l件下，二斑葉螨的成若螨數(shù)量均明顯或者顯著高于清水對(duì)照;同時(shí)，調(diào)查的第一天，三個(gè)處理間差異不顯著，第2-4 天(3月8日-10日)，灌根處理和噴霧處理中葉螨種群數(shù)量顯著高于灌根+噴霧處理;但后3 d，灌根+噴霧處理中葉螨數(shù)量均高于單獨(dú)灌根和單獨(dú)噴霧處理，其中2 d(3月11日和12日)，與單獨(dú)灌根和單獨(dú)噴霧處理相比，灌根+噴霧處理中葉螨數(shù)量顯著高。

圖1 盆栽茄子上噻蟲(chóng)嗪不同處理后二斑葉螨的數(shù)量變化動(dòng)態(tài)Fig.1 Population dynamics of Tetranychus urticae on the potted eggplant under thiamethoxam treatment

盆栽苗上噻蟲(chóng)嗪不同處理后二斑葉螨卵的數(shù)量如圖2 所示。接螨一周后，噻蟲(chóng)嗪?jiǎn)为?dú)灌根、單獨(dú)噴霧、灌根+噴霧三種處理下卵的數(shù)量明顯高于清水對(duì)照;兩周后，三種處理下卵數(shù)均顯著高于清水處理。兩次調(diào)查中三個(gè)處理間的卵數(shù)差異不顯著。

圖2 盆栽茄子上噻蟲(chóng)嗪不同處理后葉螨卵的數(shù)量變化動(dòng)態(tài)Fig.2 Population dynamics of Tetranychus urticae eggs on the potted eggplant under thiamethoxam treatment

2.2 噻蟲(chóng)嗪灌根對(duì)設(shè)施甜瓜二斑葉螨自然發(fā)生種群動(dòng)態(tài)的影響

圖3 噻蟲(chóng)嗪灌根對(duì)設(shè)施甜瓜二斑葉螨種群動(dòng)態(tài)的影響Fig.3 Population dynamics of Tetranychus urticae on the protected melon under thiamethoxam irrigation

設(shè)施甜瓜定植初期進(jìn)行噻蟲(chóng)嗪灌根，從8月21日第一次調(diào)查開(kāi)始，處理區(qū)和對(duì)照區(qū)的葉螨自然發(fā)生數(shù)量不一致，可能與作物定植初期噻蟲(chóng)嗪灌根處理影響了葉螨對(duì)寄主植物的自然選擇有關(guān)，之后灌根處理區(qū)甜瓜上二斑葉螨成若螨自然發(fā)生數(shù)量快速上升，高峰期出現(xiàn)在9月11日，螨口密度達(dá)315.35 頭/株，之后螨口密度逐漸下降;對(duì)照區(qū)葉螨數(shù)量變動(dòng)趨勢(shì)與處理組一致，但處理區(qū)二斑葉螨自然發(fā)生數(shù)量極顯著高于空白對(duì)照區(qū)。

3 結(jié)論與討論

煙堿類殺蟲(chóng)劑應(yīng)用范圍廣泛，代表性的殺蟲(chóng)劑為吡蟲(chóng)啉，隨后新煙堿類殺蟲(chóng)劑噻蟲(chóng)嗪以其更強(qiáng)的內(nèi)吸性能逐漸得到關(guān)注。在我國(guó)，噻蟲(chóng)嗪常以灌根和噴霧的方式施用于田間，對(duì)刺吸類害蟲(chóng)的防效優(yōu)良(吳青君等，2003;李秀環(huán)等，2011)。

研究已經(jīng)證明，煙堿類殺蟲(chóng)劑吡蟲(chóng)啉在高效防治刺吸類害蟲(chóng)的同時(shí)，對(duì)其他非靶標(biāo)害蟲(chóng)也帶來(lái)一定的影響。在噴施吡蟲(chóng)啉的鐵杉上，云杉葉螨的種群數(shù)量和為害程度比未處理的杉樹(shù)上的葉螨數(shù)量更多，危害也更嚴(yán)重，但是對(duì)銹螨的數(shù)量影響不大(Raupp et al.，2004)，說(shuō)明吡蟲(chóng)啉施用對(duì)不同螨類的影響存在較大差異。本研究結(jié)果表明，噻蟲(chóng)嗪灌根和噴霧均可使二斑葉螨種群數(shù)量快速增長(zhǎng)，這與以往研究報(bào)道有一致的地方，也略有差異。Szczepaniec 等(2013)研究發(fā)現(xiàn)，用噻蟲(chóng)嗪處理棉花苗，噴霧處理時(shí)二斑葉螨的種群增長(zhǎng)最快，其次是噴霧與灌根相結(jié)合的施藥方式，而灌根后二斑葉螨的種群與清水處理的二斑葉螨種群數(shù)量差異不顯著;黃楊廣葉螨Eurytetranychus buxi 受到吡蟲(chóng)啉的直接作用后，雌成螨會(huì)產(chǎn)生更多的卵，但壽命不變(Szczepaniec ＆ Raupp，2013)。本研究在盆栽試驗(yàn)中，雖然未進(jìn)行噻蟲(chóng)嗪處理后對(duì)二斑葉螨生長(zhǎng)發(fā)育和繁殖的影響，不能對(duì)其生物學(xué)參數(shù)進(jìn)行更深入的比較和分析，但處理后卵和成若螨數(shù)量的快速上升，與上述研究結(jié)果一致。Zeng ＆ Wang(2010)發(fā)現(xiàn)采用蚜蟲(chóng)Myzus persicae的吡蟲(chóng)啉田間推薦劑量浸葉處理朱砂葉螨T.cinnabarinus 時(shí)，對(duì)朱砂葉螨卵的孵化率和卵發(fā)育至成螨的存活率無(wú)顯著影響，但亞致死劑量的處理下則顯著提高這兩個(gè)參數(shù);成螨壽命和繁殖力略有提高，而卵黃蛋白含量顯著升高，其中差異原因尚需進(jìn)一步研究證實(shí)。上述研究進(jìn)一步表明，煙堿類殺蟲(chóng)劑的應(yīng)用有利于葉螨類群的種群增長(zhǎng)。

近年來(lái)，關(guān)于害蟲(chóng)種群增長(zhǎng)機(jī)制的報(bào)道也有些報(bào)道，通常認(rèn)為施用新煙堿類殺蟲(chóng)劑后，自然天敵的減少和種群減弱是害蟲(chóng)大爆發(fā)的原因(Dutcher，2007;Raupp et al.，2010)，但是這一現(xiàn)象似乎不能解釋本研究中二斑葉螨種群的快速增長(zhǎng)，因?yàn)楸狙芯恐?，室?nèi)盆栽茄子是無(wú)蟲(chóng)苗，基本沒(méi)有天敵昆蟲(chóng)，所以盆栽茄子上二斑葉螨種群的快速增長(zhǎng)可能與天敵昆蟲(chóng)被控制的相關(guān)性不大;而且Szczepaniec 等報(bào)道吡蟲(chóng)啉施藥后，施藥處理區(qū)和未施藥區(qū)的捕食螨種群數(shù)量無(wú)顯著差異，即使增加葉螨的天敵昆蟲(chóng)(如草蜻蛉、瓢蟲(chóng)等)的數(shù)量，榆樹(shù)上的黃楊廣葉螨E.buxi種群仍然大爆發(fā)(Szczepaniec et al.，2011)，表明了這些研究中天敵不是引發(fā)葉螨種群數(shù)量激增的重要因素。此外，新煙堿類殺蟲(chóng)劑的施用控制了同期發(fā)生的其他害蟲(chóng)(如蚜蟲(chóng)、粉虱、薊馬等)，生態(tài)位的擴(kuò)大和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的充足也可能是葉螨種群增長(zhǎng)的原因之一，但目前尚缺乏這個(gè)機(jī)制的支持?jǐn)?shù)據(jù)，而且在本研究中，采用的自行培育的盆栽茄子苗上除了二斑葉螨試蟲(chóng)外，基本沒(méi)有其他害蟲(chóng)發(fā)生，所以不存在與其他害蟲(chóng)競(jìng)爭(zhēng)生態(tài)位和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)而使二斑葉螨大爆發(fā)的可能。值得注意的是，最近研究人員以玉米苗、棉花苗和番茄苗為供試植物，發(fā)現(xiàn)噻蟲(chóng)胺、噻蟲(chóng)嗪和吡蟲(chóng)啉等煙堿類殺蟲(chóng)劑的施用能夠抑制寄主植物茉莉酸和水楊酸途徑上的防御基因(如PAL、Trysin PI 和CoA ligase 等)的表達(dá)，降低植物體內(nèi)12-氧代植二烯酸(OPDA)的含量，從而降低了植物自身的抗性，這可能是殺蟲(chóng)劑應(yīng)用引起其他靶標(biāo)害蟲(chóng)(如葉螨等)種群增長(zhǎng)的重要機(jī)制之一(Szczepaniec et al.，2013)。

總之，田間煙堿類殺蟲(chóng)劑—吡蟲(chóng)啉、啶蟲(chóng)脒、噻蟲(chóng)嗪等的廣泛使用和亞致死劑量的刺激有密切相關(guān)性，可能一定程度上刺激葉螨種群的快速增長(zhǎng)，是葉螨災(zāi)變的誘因之一。因此，新煙堿類殺蟲(chóng)劑的施用過(guò)程中，應(yīng)該特別注意對(duì)葉螨種群的預(yù)防和控制，防止葉螨猖獗為害。

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