劉童童邱建生
(貴州省林業(yè)科學(xué)研究院,貴州貴陽 550005)
核桃扁葉甲Gastrolina depressaBaly,屬鞘翅目Coleoptera葉甲科Chrysomelidae,是核桃的主要食葉害蟲之一,發(fā)生嚴(yán)重時(shí)樹葉被食光只余葉脈,造成樹木生長衰弱,長期危害會造成枝條和樹木死亡。核桃扁葉甲目前廣泛分布于四川、陜西、甘肅、湖南、湖北、河南、山東、河北、遼寧等多個(gè)省市的核桃產(chǎn)區(qū)[1-4]。由于貴州大力發(fā)展核桃產(chǎn)業(yè),全省多地核桃種植面積逐年擴(kuò)大,給核桃扁葉甲的發(fā)生危害提供了有利的生存環(huán)境。近年來核桃扁葉甲在貴州多地發(fā)生,據(jù)2019年全省林業(yè)有害生物調(diào)查結(jié)果,核桃扁葉甲在貴州發(fā)生面積達(dá)1.07萬hm2,給貴州核桃產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來了極大威脅。
現(xiàn)階段對核桃扁葉甲的研究主要是生物學(xué)特性研究及防治試驗(yàn)等方面[5-10],貴州當(dāng)?shù)貙颂冶馊~甲的研究也較少,也僅介紹了其危害情況和風(fēng)險(xiǎn)[11-14],至今沒有研究過藥劑防治對核桃扁葉甲后續(xù)種群的影響。因此,筆者選用防治時(shí)常用的菊酯類殺蟲劑中的溴氰菊酯進(jìn)行試驗(yàn),通過測定溴氰菊酯對核桃扁葉甲成蟲和幼蟲的毒力,確定亞致死劑量,利用溴氰菊酯LC15和LC30處理核桃扁葉甲幼蟲和成蟲,研究溴氰菊酯亞致死劑量對核桃扁葉甲F0代雌蟲繁殖力和壽命的影響,以及對F1代繁殖及種群發(fā)展的影響。
1.1 試驗(yàn)材料 供試蟲源為核桃扁葉甲成蟲,蟲源地為貴州省畢節(jié)市七星關(guān)區(qū)、赫章縣等地的核桃扁葉甲發(fā)生地,該蟲在當(dāng)?shù)? a發(fā)生2代。2018年4月將采集的核桃扁葉甲成蟲帶回實(shí)驗(yàn)室,用紗籠罩住,用新鮮核桃枝葉飼養(yǎng)繁殖,選取健康的成蟲和幼蟲進(jìn)行試驗(yàn)。
選取健康的核桃嫁接幼苗作為供試植物,栽植于20 cm×40 cm大花盆中,放置于試驗(yàn)室院子中培養(yǎng),定期澆水施肥,待試驗(yàn)時(shí)使用。
試驗(yàn)藥劑為拜耳作物科學(xué)(中國)有限公司生產(chǎn)的25 g/L溴氰菊酯乳油。
1.2 試驗(yàn)方法
1.2.1 溴氰菊酯對核桃扁葉甲的毒力測定 采用浸漬法對核桃扁葉甲進(jìn)行毒力測定。通過溴氰菊酯推薦劑量設(shè)計(jì)預(yù)實(shí)驗(yàn)確定質(zhì)量濃度梯度,根據(jù)預(yù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果將溴氰菊酯從高到低稀釋成5個(gè)質(zhì)量濃度梯度(成蟲 0.625,1.250,5.000,10.000,25.000 mg/L;幼蟲 0.417,0.625,1.250,2.500,5.000 mg/L),另設(shè)蒸餾水為對照處理;每個(gè)處理設(shè)3個(gè)重復(fù),每個(gè)重復(fù)30頭核桃扁葉甲。將帶有核桃扁葉甲的核桃葉用鑷子夾住浸入到準(zhǔn)備好的藥液中5 s,取出后用吸水紙將葉片上的藥液吸去,將大小均勻的核桃扁葉甲成蟲或幼蟲挑到準(zhǔn)備好的干凈葉片上(葉片葉柄處用衛(wèi)生紙纏住并用水浸濕),放入直徑為12 cm的培養(yǎng)皿中,培養(yǎng)皿底部墊濾紙并滴微量水保濕,用紗布和橡皮筋封好后罩上外皿,防止逃逸。48 h后調(diào)查,計(jì)算死亡率。
1.2.2 溴氰菊酯對核桃扁葉甲亞致死效應(yīng)
1.2.2.1 F0代 挑選健康的核桃扁葉甲2齡幼蟲,根據(jù)毒力測定結(jié)果,制備LC30和LC15劑量的溴氰菊酯藥液,按照1.2.1方法處理試蟲,并以清水為對照。48 h后挑取存活幼蟲30頭,單獨(dú)飼養(yǎng)于培養(yǎng)皿中,及時(shí)更換新鮮核桃葉片。待其羽化為成蟲后配對,全程記錄蛹?xì)v期、產(chǎn)卵前期、單雌產(chǎn)卵量和成蟲壽命。
1.2.2.2 F1代 挑選健康的核桃扁葉甲成蟲,根據(jù)毒力測定結(jié)果,制備LC30和LC15劑量的溴氰菊酯藥液處理試蟲,并以清水為對照。48 h后挑取存活的成蟲100頭配對產(chǎn)卵,觀察記錄其卵孵化時(shí)間,卵孵化24 h后轉(zhuǎn)移到新的培養(yǎng)皿中單頭飼養(yǎng),及時(shí)更換新鮮核桃葉片,直至羽化為F1代成蟲。對F1代成蟲進(jìn)行配對,每個(gè)處理30頭,觀察其產(chǎn)卵前期、產(chǎn)卵量、各蟲態(tài)和各齡期發(fā)育歷期等。
1.3 生命表參數(shù)計(jì)算
凈增值率R0=∑lxmx
內(nèi)稟增長率rm=lnR0/T
世代平均歷期T=∑lxmxx/R0
周限增長率λ=erm
種群加倍時(shí)間t=ln 2/rm
x表示以d為單位的時(shí)間間隔,lx表示在x期間的存活率,mx表示在x期間平均每雌產(chǎn)卵數(shù)。
1.4 數(shù)據(jù)處理 實(shí)驗(yàn)結(jié)果采用Microsoft Excel 2007和SPSS 16.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,擬合毒力回歸方程(Y=a+bX),并計(jì)算相關(guān)系數(shù)(r)、致死中濃度(LC50)及亞致死劑量LC30、LC15,采用單因素方差分析進(jìn)行差異顯著性分析。
2.1 溴氰菊酯對核桃扁葉甲的毒力 通過毒力測定,擬合出溴氰菊酯對核桃扁葉甲幼蟲和成蟲的毒力回歸方程,得出溴氰菊酯對核桃扁葉甲幼蟲和成蟲的LC50、LC30和LC15(表1)。與藥劑推薦劑量相比,溴氰菊酯對核桃扁葉甲成蟲和幼蟲均有較好的毒殺效果,對幼蟲的LC50為0.615 mg/L,對成蟲的LC50為1.574 mg/L,幼蟲的耐受力相對較低。
表1 溴氰菊酯對核桃扁葉甲毒力Tab.1 The toxicity of deltamethrin to Gastrolina depressa
2.2 溴氰菊酯亞致死劑量對核桃扁葉甲F0代的影響 溴氰菊酯亞致死劑量LC30和LC15處理核桃扁葉甲F0代幼蟲,其蛹期、產(chǎn)卵前期、單雌產(chǎn)卵量與對照組相比,無顯著性差異,說明溴氰菊酯亞致死劑量LC30和LC15對F0代核桃扁葉甲的繁殖力影響不大。溴氰菊酯LC30劑量處理的成蟲壽命與對照組差異顯著,說明溴氰菊酯LC30劑量對核桃扁葉甲成蟲壽命影響較大(表2)。
表2 溴氰菊酯亞致死劑量對核桃扁葉甲F0代的影響Tab.2 Effects of sublethal doses of deltamethyrin on F0generation of Gastrolina depressa
2.3 溴氰菊酯亞致死劑量對核桃扁葉甲F1代的影響 溴氰菊酯亞致死劑量處理核桃扁葉甲成蟲,F(xiàn)1代卵歷期和1齡幼蟲歷期與對照組相比,差異性不顯著;溴氰菊酯LC30劑量處理的F1代2齡幼蟲歷期、3齡幼蟲歷期、預(yù)蛹?xì)v期和蛹?xì)v期與對照組差異顯著;溴氰菊酯LC15劑量處理的F1代各發(fā)育歷期與對照組相比,無顯著性差異。從F1代卵到蛹的總發(fā)育歷期來看,溴氰菊酯LC30、LC15劑量處理核桃扁葉甲成蟲的F1代發(fā)育歷期與對照組差異顯著(表3)。
表3 溴氰菊酯亞致死劑量對核桃扁葉甲F1代發(fā)育歷期的影響Tab.3 Developmental duration of F1generation of Gastrolina depressa under sublethal doses of deltamethyrin d
經(jīng)過LC30和LC15劑量溴氰菊酯處理的F1代成蟲產(chǎn)卵前期明顯延長,與對照組差異顯著;單雌產(chǎn)卵量隨藥劑質(zhì)量濃度增加明顯減少,LC30、LC15和對照組3個(gè)處理間的差異均顯著;LC30和LC15處理組的F1代成蟲壽命顯著降低,與對照組的成蟲壽命差異顯著(表4)。
表4 溴氰菊酯亞致死劑量對核桃扁葉甲F1代繁殖力的影響Tab.4 Effects of sublethal doses of deltamethrin on fecundity in F1generation of Gastrolina depressa
根據(jù)不同劑量處理溴氰菊酯成蟲后各發(fā)育階段的存活率和成蟲的繁殖力,組建了生殖力生命表,結(jié)果表明:隨藥劑質(zhì)量濃度的增加,凈增值率降低明顯;內(nèi)稟增長率和周限增長率均降低;世代平均歷期和種群加倍時(shí)間延長(表5)。說明溴氰菊酯亞致死劑量可以抑制核桃扁葉甲種群的增長。
表5 溴氰菊酯亞致死劑量對核桃扁葉甲F1代生命表參數(shù)的影響Tab.5 Effects of sublethal doses of deltamethrin on life table parameters of F1generation of Gastrolina depressa
通過對核桃扁葉甲的幼蟲和成蟲進(jìn)行毒力測定,擬合出了溴氰菊酯對核桃扁葉甲成蟲和幼蟲的毒力回歸方程,得出對幼蟲的LC50為0.615 mg/L,對成蟲的LC50為1.574 mg/L,溴氰菊酯對核桃扁葉甲成蟲和幼蟲均有較好的毒殺效果,幼蟲的耐受力相對較低。
溴氰菊酯LC15、LC30劑量處理對F0代核桃扁葉甲的繁殖力影響不大,但對核桃扁葉甲成蟲壽命有較顯著的影響,F(xiàn)0代成蟲產(chǎn)卵影響不大可能與產(chǎn)卵期較短有關(guān),核桃扁葉甲成蟲產(chǎn)卵基本是連續(xù)進(jìn)行,固定在葉片的某個(gè)位置產(chǎn)卵,最終形成卵塊。溴氰菊酯LC15、LC30劑量處理使得F1代核桃扁葉甲的發(fā)育周期延長,與對照組相比差異顯著,說明溴氰菊酯LC15、LC30對F1代核桃扁葉甲的生長發(fā)育有較大的影響。
生命表參數(shù)是評價(jià)藥劑對昆蟲種群全面影響的重要方法,其中,內(nèi)稟增長率是物種繁殖力最重要的指標(biāo),它能敏感地反映出種群生殖力的變化[15]。許多研究表明,殺蟲劑亞致死劑量對某些害蟲的繁殖具有抑制作用[16-19];另一些研究證實(shí),很多藥劑的亞致死劑量對害蟲有刺激增殖的作用[20-21]??桌萚18]研究發(fā)現(xiàn),啶蟲脒亞致死劑量對豌豆蚜Acyrthosiphon pisum生長發(fā)育和繁殖有抑制作用。袁敏等[19]發(fā)現(xiàn),亞致死濃度的溴氰菊酯能夠抑制煙草粉螟Ephestia elutella(Hübner)的生長發(fā)育和繁殖。本試驗(yàn)中,隨著溴氰菊酯質(zhì)量濃度的增加,核桃扁葉甲種群的凈增值率降低明顯,內(nèi)稟增長率和周限增長率均降低,世代平均歷期和種群加倍時(shí)間延長,說明溴氰菊酯亞致死劑量可以抑制核桃扁葉甲種群的增長,這與湯愛兵[20]研究的溴氰菊酯對褐飛虱Nilaparvata lugens(St?l)繁殖力的刺激作用不同。同種藥劑對不同種類昆蟲的影響截然不同,這可能與昆蟲自身的繁殖發(fā)育機(jī)制差異較大有關(guān),也可能與藥劑的作用方式有關(guān)。
本實(shí)驗(yàn)的核桃扁葉甲采集地是在農(nóng)戶居住地的附近,該地未用藥劑對核桃扁葉甲進(jìn)行過防治,核桃扁葉甲對于溴氰菊酯的抗性問題也未進(jìn)行研究,是否對核桃扁葉甲的繁殖力產(chǎn)生新的影響變化等不得而知,下一步需進(jìn)行抗藥性的監(jiān)測。