螺螨酯对土耳其斯坦叶螨实验种群的亚致死效应

2010-10-13 08:41谷清义陈文博王利军焦旭东张建萍
关键词:生命表增长率存活率

谷清义,陈文博,王利军,焦旭东,张建萍

(石河子大学农学院,石河子832003)

螺螨酯对土耳其斯坦叶螨实验种群的亚致死效应

谷清义,陈文博,王利军,焦旭东,张建萍

(石河子大学农学院,石河子832003)

为了解螺螨酯亚致死量对土耳其斯坦叶螨实验种群的影响,采用室内叶碟饲养的方法,利用生命表技术研究了螺螨酯对土耳其斯坦叶螨的亚致死效应。结果表明,螺螨酯LC20和LC10处理成虫后,雌螨寿命明显缩短,卵、幼螨和若螨的发育时间明显延长;次代种群的内禀增长率(rm)由0.3659分别降低至0.2363和0.2162;存活率明显降低,LC10处理对次代种群的平均每雌日产雌率有刺激作用。螺螨酯LC20和LC10处理卵后,对若螨期没有影响,但卵期、幼螨期和产卵前期都明显延长,成螨期和雌螨寿命显著低于对照;种群内禀增长率(rm)由0.3183分别降低至0.2207和0.2131,生存率和平均每雌日产雌率明显降低。

土耳其斯坦叶螨;亚致死效应;螺螨酯;生命表

土耳其斯坦叶螨(Tetranychus turkestani)隶属于真螨目(Acariformes)叶螨科(Tetranychidae),叶螨属(Tetranychus)[1]。国外分布于俄罗斯、哈萨克斯坦、美国和中东等地;我国分布于新疆,其它地区未见报道。该螨危害25科150余种植物,以棉花、玉米、高粱、豆类、油菜、花生、向日葵、啤酒花、烟草、苜蓿、蔬菜等作物受害较严重[2]。土耳其斯坦叶螨在新疆普遍发生,为北疆棉花害螨的优势种群,也是果树、蔬菜的主要害螨[3]。土耳其斯坦叶螨作为危害新疆作物的优势种群,相关研究报道较多[4-8],但目前,有关杀螨剂对其亚致死效应的研究还未见报道。

农药施用于田间,不但对昆虫(螨)的直接杀死作用,而且随着个体间接触药量的差异及时间的推移,对部分存活个体还存在亚致死作用[9]。研究表明,受药剂亚致死量影响后,昆虫(螨)的生态行为、生殖力、生长发育和抗药性等都可能发生不同程度变化[1-10]。Stark等[10]指 出,评 价 一 种 药 剂 的 全 面影响,不仅要研究该药剂对昆虫(螨)的致死作用,还要考虑该药剂的亚致死效应,这样才能对药剂进行全面的评价,并建议用生命表作为研究手段,在种群水平上揭示农药对害虫的全面影响。

本研究选择新型杀螨剂螺螨酯,以种群生命表技术研究其对土耳其斯坦叶螨的亚致死效应,并对有关生命表参数进行了统计分析,旨在了解螺螨酯对土耳其斯坦叶螨种群的后续影响,为螺螨酯的合理使用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 供试药剂

24%螺螨酯悬浮剂:拜耳作物科学(中国)有限公司生产。

1.1.2 供试虫源

土耳其斯坦叶螨:石河子大学昆虫实验室饲养。

1.2 方法

1.2.1 亚致死浓度的确定

成螨采用FAO(1980)推荐的玻片浸渍法进行测定,将药剂稀释为6个浓度,依次为48、30、24、16、12、9mg/L。

将试虫在各药剂浓度中浸渍5s后取出,用滤纸吸干多余药液,放在光照培养箱中,温度(28±1)℃,相对湿度(70±10)%,光周期16L∶8D,药剂处理24h后统计成螨的死亡数;将带有卵的豇豆叶在各处理浓度中浸渍5s后取出,用滤纸吸干卵周围多余的药液后,将其放入培养箱中,每24h观察卵的孵化情况,并用解剖针将孵化出的幼螨剔除,直至药后7d为止,统计各处理的孵化率。以清水对照。每处理3个重复。

所有结果均用Abbott公式校正后,计算螺螨酯对土耳其斯坦叶螨的成虫和卵相应的LC50,LC20和LC10值。

1.2.2 对成螨的亚致死效应

取新鲜的豇豆叶片若干,背面朝上放入培养皿,在每片叶子上接入刚羽化(24h以内)的雌成螨200头,静止30min,待成螨稳定后用成虫的LC20和LC10的药剂量进行处理,待药液晾干后继续在培养箱中培养。

24h后选择健康健壮的个体,放入直径2cm的无药剂的叶碟进行单独饲养,每一处理观察虫数不少于120头,每24h记载1次成虫的产卵量,直至所有的成虫死亡为止。以清水为对照。

1.2.3 对卵的亚致死效应

在每一新鲜的豇豆叶上接入刚开始产卵的雌成螨20头,共200头,在人工气候箱中培养。24h后移走成虫,并用药剂处理,待药液晾干后,把叶片移入培养箱中继续培养,待幼螨孵化后,立即将其移入新鲜的叶碟进行单个饲养。

每一处理观察的初孵幼螨不少于120头,饲养期间每间隔12h观察1次,同时记载其生长发育情况,如孵化、蜕皮、静止、羽化、逃逸、死亡等。

成虫羽化后,立即给雌虫配入雄虫 (取自备用虫源 ),每24h记载1次雌虫产卵量,直至所有成虫全部自然死亡为止。以清水为对照。

1.2.4 数据处理方法

所有数据处理分析均用DPS软件进行。

根据 Birch[11]和丁岩欣[12]的方法组建土耳其斯坦叶螨的实验种群生命表,计算各项生命参数。各项生命参数用以下公式[13]分别计算得出:

上式中:R0为种群净增殖率,rm为种群内禀增长率,T为世代周期,λ为周限增长率,t为种群加倍时间。

2 结果与分析

2.1 螺螨酯对土耳其斯坦叶螨的亚致死量

螺螨酯对土耳其斯坦叶螨成螨和卵的致死中浓度和亚致死中浓度见表1。

表1 螺螨酯对土耳其斯坦叶螨的亚致死量Tab.1Predicted sublethal dosages of spirodiclofen to T.turkestani

2.2 螺螨酯亚致死量处理土耳其斯坦叶螨成螨后次代种群发育历期

由表2可见,螺螨酯亚致死量处理后,卵期、幼螨期、若螨期和产卵前期明显延长,与对照差异显著,若螨期两处理间差异显著,其它差异不显著;成螨期和雌螨寿命明显缩短,与对照相比差异显著。

表2 螺螨酯亚致死量处理成螨对土耳其斯坦叶螨次代种群发育历期比较Tab.2Effects of sublethal dosage of spirodiclofen on devlopmental time of T.turkestani adults treated

2.3 螺螨酯亚致死量处理成螨后对次代种群生命表参数的影响

结果见表3。

表3 螺螨酯亚致死剂量处理成虫后对次代种群生命表参数的影响Tab.3Sublethal effects of spirodiclofen on life table parameters of offspring of adults treated

由表3可见,两处理的净生殖率明显低于对照;平均世代历期长于对照;各处理的内禀增长率明显低于对照,由于各处理的内禀增长率均小于对照,进而使得周限增长率小于对照而种群加倍时间长于对照。性比在各处理中也有一定的变化,LC10处理使土耳其斯坦叶螨次代种群中雌性比例明显升高。

2.4 螺螨酯亚致死量对土耳其斯坦叶螨成螨的存活曲线和产雌数的影响

图1显示,螺螨酯LC20和LC10处理的存活率曲线均在对照的下方,存活时间也明显短于对照。各处理对土耳其斯坦叶螨平均每雌产雌率曲线如图2,LC10处理平均每雌日产雌率曲线在成螨羽化前16d均高于对照,说明在此期间螺螨酯LC10处理对成螨的产雌有刺激作用,LC20处理对成螨产雌刺激作用表现不明显。

图1 螺螨酯亚致死量处理成螨对土耳其斯坦叶螨的存活率曲线Fig.1Sublethal effects of spirodiclofen on livability of T.turkestani adults

图2 螺螨酯亚致死量处理成螨对土耳其斯坦叶螨的平均每雌日产雌率曲线Fig.2Sublethal effects of spirodiclofen on oviposit of T.turkestani adults

2.5 亚致死量处理卵后土耳其斯坦叶螨种群发育历期

结果见表4。

表4显示:土耳其斯坦叶螨卵经螺螨酯亚致死量处理后,卵期明显延长,与对照比差异显著,幼螨期和产卵前期明显延长,与对照比差异显著,而若螨期变化不大,与对照差异不显著;成螨期和成螨寿命明显缩短,与对照差异显著。在幼螨期两处理间差异显著,其它发育阶段处理间差异不显著。

表4 螺螨酯亚致死量处理卵对土耳其斯坦叶螨种群发育历期比较Tab.4Effects of sublethal dosage of spirodiclofen on devlopmental time of T.turkestani eggs treated

2.6 螺螨酯亚致死量处理卵后对土耳其斯坦叶螨种群生命表参数的影响

结果见表5。

表5 螺螨酯亚致死量处理卵后对土耳其斯坦叶螨种群生命表参数的影响Tab.5Sublethal effects of spirodiclofen on life table parameters of offspring of eggs treated

表5显示:螺螨酯两亚致死量处理卵后,土耳其斯坦叶螨种群的净生殖率分别为14.0148和12.8570,而对照为56.6207,这表明药剂处理后土耳其斯坦叶螨种群净生殖率降低;两处理的内禀增长率分别为0.2207和0.2131,对照为0.3183,这表明药剂处理后土耳其斯坦叶螨种群内禀增长率小于对照;处理的平均世代周期和周限增长率也有不同程度的降低,由于内禀增长率的降低,种群加倍时间相应升高;雌性比例降低。

2.7 螺螨酯亚致死量处理卵后对土耳其斯坦叶螨的存活曲线和产雌数的影响

如图3所示,药剂处理后,存活率从第2d开始下降,明显低于对照,两处理存活率曲线基本相同,说明两处理间对存活率的影响没有明显差别,雌螨寿命明显低于对照;产雌率曲线如图4显示,发育至成螨,每雌的产雌率明显下降,LC10处理在产雌高峰的产雌率高于LC20处理。

图3 螺螨酯亚致死量对土耳其斯坦叶螨生存率的影响Fig.3Sublethal effects of spirodiclofen on livability of T.sturkestani adults

图4 螺螨酯亚致死量对土耳其斯坦叶螨平均每雌日产雌率的影响Fig.4Sublethal effects of spirodiclofen on oviposit of T.sturkestani adults

3 讨论

螺螨酯是拜耳公司开发的一种全新的季酮酸类杀螨剂,其作用机制为抑制害螨体内脂类的合成,破坏螨类的能量代谢,最终杀死害螨,对各虫态螨均有触杀活性[14]。本研究用螺螨酯亚致死量分别处理土耳其斯坦叶螨的成螨和卵,以了解螺螨酯亚致死量对土耳其斯坦叶螨种群的亚致死效应。

Stark等[15]指出,评价种群对杀虫剂的敏感性时,应考虑杀虫剂施用时种群的年龄结构。在本研究中,用螺螨酯亚致死量分别处理了土耳其斯坦叶螨成螨和卵,结果显示,处理成螨后代种群和处理卵后种群发育历期均明显延长,存活率均明显下降,但是螺螨酯LC10处理成螨后对后代种群的产雌率有刺激作用。王小艺[16]用6种药剂2种方式处理异色瓢虫,结果显示,鱼藤酮和氰戊菊酯处理的瓢虫总的发育历期明显比对照延长;陶士强等[17]曾用克螨特亚致死量对朱砂叶螨研究显示,种群存活率显著低于对照,本研究结果与其相似,这说明螺螨酯亚致死量在一定程度上降低了种群的发展速度,从而有利于对土耳其斯坦叶螨的控制。

生命表参数能够反映药剂对种群的总体效益[18-19]。在本研究中,螺螨酯亚致死量处理成螨和卵后,种群净生殖率、内禀增长率和周限增长率与对照相比均降低。李定旭等[20]曾用阿维菌素亚致死量处理山楂叶螨,结果显示,山楂叶螨种群内禀增长率显著降低;曾春祥等[21]用吡虫啉亚致死量处理桃蚜后,净生殖率、内禀增长率和周限增长率也降低。虽然本研究所用药剂与他们不同,但是研究结果很相似,这说明螺螨酯亚致死量对土耳其斯坦叶螨生殖力和种群增长趋势存在明显的抑制作用,也说明了螺螨酯对土耳其斯坦叶螨种群发展有持续控制的作用。

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Sublethal Effects of Spirodiclofen on Tetranychus turkestani Population in Lab

GU Qingyi,CHEN Wenbo,WANG Lijun,JIAO Xudong,ZHANG Jianping
(College of Agriculture,Shihezi University,Shihezi 832003,China)

Tetranychus turkestani;sublethal effects;spirodiclofen;life-table

S436

A

A leaf disc bioassay was employed to investigate the demographic responses of Tetranychus turkestani,to the two levels of sublethal concentrations.Life tables were constructed in each trial.The parameters,including the intrinsic rate of increase(rm),finite rate of increase(λ),the net reproduction rate(R0),mean generation time(T),doubling time(Dt),and age distribution were calculated.Exposures of adults to spirodiclofen exhibited shortened longevity the days of eggs,larva and nymph longer than the control.The values of rm in offspring of treated females deceased from 0.3659in control to 0.2363and 0.2162.The livability of T.turkestani was decreased.The exposure of spirodiclofen at the dose of LC10yielded a significant increase in oviposit compared to control.Exposures of eggs to spirodiclofen resulted in deceased rmat doses of LC20and LC10as compared to the control.

2009-11-18

国家科技支撑计划项目(2006BAD21B02-3)

谷清义(1982-),男,硕士生,专业方向为农药毒力学;e-mail:gu2008zi@163.com。

张建萍(1970-),女,教授,从事农业昆虫与害虫防治方面研究;e-mail:zhjp_agr@shzu.edu.cn。

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