井上蛀果斑螟（Assara inouei Yamanaka）是石榴树上的重要蛀果害虫,目前在我国仅发现在云南为害,以幼虫蛀入石榴果实内为害,取食石榴籽粒的外表皮,边钻蛀边向外排出褐色颗粒粪便,造成果实腐烂和脱落,严重影响石榴的产量和品质[1]。井上蛀果斑螟一年发生多代,且世代重叠,发生规律复杂,是石榴主要鳞翅目蛀果害虫,给当地石榴生产造成严重影响[2]。目前,对井上蛀果斑螟的防治仍以化学农药为主,但化学农药的大量、频繁等不合理使用,除增加害虫的抗药性和防治成本外,还会杀灭有益生物,污染环境,使该虫的防控难度加大。
乙基多杀菌素是由放线菌Saccharopolyspora spinosa发酵代谢产生的活性较高的一种新型生物源杀虫剂,具有高效、广谱、低毒及对环境友好型的特点[3],作用于昆虫神经中烟碱型乙酰胆碱受体和γ-氨基丁酸受体,影响昆虫正常的神经活动,其主要作用方式为胃毒和触杀[4]。乙基多杀菌素作为低抗性风险药剂,目前已被广泛应用于鳞翅目、双翅目、缨翅目等多种害虫的防治,并取得很好的防治效果[5]。如,乙基多杀菌素防治草地贪夜蛾（Spodoptera frugiperda）[6-7]、稻纵卷叶螟（Cnaphalocrocis medinalis）[8]、棉铃虫（Helicoverpa armigera）[9]、梨小食心虫（Grapholita molesta）和苹果蠹蛾（Cydia pomonella）[10]时,均对这些害虫的卵或幼虫有较高的毒杀活性,且具有较好的速效性和持效性;对茶细蛾（Caloptilia theivora）[11]和荔枝蛀蒂虫（Conopomorpha sinensis）[12]成虫也有很高的触杀效果。乙基多杀菌素被认为是防治鳞翅目害虫理想的综合治理药剂。
井上蛀果斑螟田间隐蔽性强,幼虫一旦蛀入石榴果实内则很难防治。该虫在田间大发生时,发现时常为高龄幼虫或成虫,其造成的损失已不可挽回,且隐蔽性、扩散性和抗药性更强,此时进行药剂防治,效果并不理想。因此,卵和初孵幼虫是该虫防治的关键虫态,在其危害之前进行防控,可进一步减少对果实造成的损失。目前,有关乙基多杀菌素对井上蛀果斑螟的致死效应尚未见相关研究报道。此外,药剂施于田间后,受时间和环境变化的影响,及害虫个体间接触药剂的差异,大部分害虫会处于低剂量药剂的控制之下[13],低剂量乙基多杀菌素是否会对井上蛀果斑螟的生长发育和繁殖产生显著影响尚不清楚。鉴于此,本文采用浸渍法和饲喂法对井上蛀果斑螟进行乙基多杀菌素处理,以明确乙基多杀菌素对该虫卵和初孵幼虫的致死效果和残效作用,为乙基多杀菌素的合理使用和井上蛀果斑螟的综合治理提供科学依据。
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 供试昆虫 在云南省蒙自市草坝镇管理粗放、井上蛀果斑螟为害严重的石榴园采集井上蛀果斑螟幼虫,在室内用未接触农药的酸石榴皮饲养,成虫在产卵杯中饲喂10%的白糖水以补充营养[2];在温度(25±1)℃,相对湿度RH 70%±10%,光周期15 L:9 D条件下连续饲养多代。取卵和初孵幼虫作为试验供试虫源。
1.1.2 药剂 60 g/L乙基多杀菌素悬浮剂（艾绿士）,美国陶氏益农公司。
1.2 方法
1.2.1 井上蛀果斑螟卵的乙基多杀菌素处理试验 采用浸渍法。用蒸馏水将乙基多杀菌素悬浮剂稀释至40.00、20.00、10.00、5.00、2.50、1.25 mg/L,即1 500、3 000、6 000、12 000、24 000、48 000倍液6个浓度梯度,取井上蛀果斑螟1、3、5日龄的卵,分别置于乙基多杀菌素各浓度梯度药液中,浸渍5 s后取出,于室内自然晾干后,放入玻璃培养皿中。每处理100粒卵,重复3次。以蒸馏水处理作为对照。每天检查记录1次卵孵化情况,直至全部卵孵化或死亡。同时,将各处理已孵化幼虫移至新鲜未接触农药的酸石榴皮上饲养,10 d后检查幼虫存活数（触动虫体,无反应则为死亡）。分别统计孵化幼虫数和10日龄幼虫死亡数。
1.2.2 井上蛀果斑螟初孵幼虫的乙基多杀菌素处理试验 采用饲喂法。取新鲜无污染的酸石榴皮（4 cm×4 cm）于上述各浓度药液中浸渍10 s后取出,置于吸水纸上,晾干后放入玻璃培养皿中,挑取活泼、未取食的井上蛀果斑螟初孵幼虫（孵化6 h内）,每皿接入25头,5皿一组为1个处理。处理24 h后将存活幼虫移至新鲜未接触农药的酸石榴皮上继续饲养。分别于处理后24 h和48 h统计幼虫的存活数。各浓度处理组存活幼虫用新鲜无污染的酸石榴皮继续饲养,每天观察记录各浓度药剂处理后存活幼虫后续的生长发育及存活情况。饲养期间,石榴皮保持新鲜、充足。统计各浓度处理的幼虫发育历期、预蛹期、蛹期、化蛹率和羽化率。每头蛹区分雌雄并称2日龄蛹质量。每处理重复5次。
蛹羽化后,取各供试浓度处理组的同一浓度当日羽化的成虫单头配对,放入白色透明一次性塑料杯（6.7 cm×4.7 cm×7.5 cm）,杯口蒙纱布,饲喂10%蔗糖水营养液,杯内放硫酸纸供其产卵,每天定时观察统计产卵量与成虫的存活情况,并更换塑料杯,直到成虫死亡。统计成虫寿命和产卵量。每处理重复数不少于5次。收集上述不同浓度处理组的初产卵不少于50粒,观察计算卵的孵化率。每处理重复3次。
1.3 数据处理
利用SPSS 19.0软件对试验数据进行统计分析,所获数据以平均数±标准误（mean±SE）表示。采用Duncan’s新复极差法进行差异显著性检验,卵孵化率、幼虫死亡率、化蛹率、羽化率经反正弦转换后进行分析。
2 结果与分析
2.1 乙基多杀菌素处理井上蛀果斑螟卵对其孵化率及孵化幼虫死亡率的影响
如表1所示,使用不同浓度乙基多杀菌素处理井上蛀果斑螟1、3、5日龄卵后,卵孵化率随药剂浓度和卵日龄的增大而减小。不同浓度药液分别处理1、3、5日龄卵后,各日龄40.00 mg/L处理的孵化率与其余浓度和对照处理间差异显著,其孵化率分别较对照减少了76.44%、85.24%、89.93%。同一浓度药液处理1、3、5日龄卵后,除40.00 mg/L外,其余浓度处理各日龄卵间的孵化率均无显著差异;40.00 mg/L处理5日龄卵的孵化率较处理1日龄减少57.26%。
表1 乙基多杀菌素处理后井上蛀果斑螟不同日龄卵孵化率及10日龄幼虫死亡率Tab. 1 Egg hatching ratio and mortality of 10-day-old larvae of A. inouei after treatment with spinetoram to different day-old egg |
| 浓度 Concentration /(mg·L-1) | 卵孵化率Hatch ratio of eggs/% | 10日龄幼虫死亡率Mortality of 10-day-old larvae/% | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1日龄卵1-day-old egg | 3日龄卵3-day-old egg | 5日龄卵 5-day-old egg | 1日龄卵1-day-old egg | 3日龄卵3-day-old egg | 5日龄卵5-day-old egg | |
| CK | 58.19±2.84aA | 58.19±2.84aA | 58.19±2.84aA | 17.29±1.32cA | 17.29±1.32dA | 17.29±1.32dA |
| 1.25 | 51.64±3.23abA | 50.23±2.68abA | 46.59±2.17bA | 19.43±1.17cA | 25.46±1.25cdA | 29.33±2.68cA |
| 2.50 | 44.58±2.09bA | 42.93±1.97bA | 39.74±1.53bA | 21.53±1.28cA | 27.62±1.47cA | 30.38±1.72cA |
| 5.00 | 32.26±1.75cA | 31.44±1.63cA | 28.54±1.06cA | 24.70±1.36cA | 30.18±1.84cA | 31.93±2.06cA |
| 10.00 | 28.50±2.34cA | 23.85±1.69cdA | 24.78±1.25cA | 39.55±1.69bB | 44.98±2.07bB | 58.65±3.21bA |
| 20.00 | 23.33±2.25cA | 20.76±1.04dA | 19.70±2.18cA | 45.36±1.72bC | 59.43±1.51aA | 65.25±2.61abA |
| 40.00 | 13.71±1.26dB | 8.59±1.73eAB | 5.86±1.43dA | 56.92±2.45aB | 67.68±2.50aA | 73.31±3.11aA |
注：同一参数、同列数据不同小写字母表示同一日龄卵不同处理浓度间差异显著（P<0.05）,同行数据不同大写字母表示同一处理浓度下不同日龄卵间差异显著（P<0.05）。 | |
Note: For the same parameter, different lowercase letters within the same column indicate significant difference among different treatment concentrations of the same day-old eggs (P<0.05), and different uppercase letters within the same row indicate significant difference among different day-old eggs under the same treatment concentration (P<0.05). |
不同浓度乙基多杀菌素处理1、3、5日龄卵后,其存活10日龄幼虫的死亡率随药液浓度和处理卵日龄的增大而升高（表1）。处理浓度大于10.00 mg/L时,各日龄卵处理组10日龄幼虫死亡率均与对照组间差异显著;40.00 mg/L药液1、3、5日龄卵处理组的10日龄幼虫死亡率分别为对照组的3.29、3.91、4.24倍。1.25、2.50、5.00 mg/L药液1、3、5日龄卵处理组的10日龄幼虫死亡率均无显著差异;10.00、20.00、40.00 mg/L药液1、3、5日龄卵处理组的10日龄幼虫死亡率则差异显著。
2.2 乙基多杀菌素处理井上蛀果斑螟初孵幼虫对其死亡率的影响
如表2所示,经不同浓度乙基多杀菌素饲喂处理井上蛀果斑螟初孵幼虫后,对不同时期幼虫的死亡率有显著影响,且幼虫死亡率随药剂浓度增大而升高。处理后24 h和48 h,各浓度处理组的幼虫死亡率均与对照组差异显著,1.25、2.50、5.00、10.00 mg/L处理组的死亡率均小于60%;40.00 mg/L处理后24 h和48 h的死亡率分别为91.58%和100.00%。1.25 mg/L和2.50 mg/L处理组幼虫期的死亡率均小于50%,二者无显著差异,且1.25 mg/L处理组与对照组无显著差异;10.00、20.00、40.00 mg/L处理组幼虫期的死亡率均大于80%,20.00 mg/L与40.00 mg/L处理组差异显著,但与10.00 mg/L处理组无显著差异。
表2 乙基多杀菌素处理井上蛀果斑螟初孵幼虫后的死亡率Tab. 2 Larvae mortality after the neonate larvae of A. inouei treatment with spinetoram |
| 浓度 Concentration /(mg·L-1) | 幼虫死亡率Larvae mortality/% | ||
|---|---|---|---|
| 药后24 h After 24 h of exposure | 药后48 h After 48 h of exposure | 幼虫期 Larval period | |
| CK | 2.71±0.24g | 7.53±0.53f | 32.18±0.89e |
| 1.25 | 11.36±0.53f | 17.64±1.22e | 35.80±2.54de |
| 2.50 | 21.52±1.24e | 33.91±2.38d | 43.38±2.08d |
| 5.00 | 38.67±1.18d | 50.37±2.06c | 68.96±3.67c |
| 10.00 | 52.72±2.65c | 59.18±3.57c | 82.51±4.46b |
| 20.00 | 67.19±2.49b | 78.78±2.23b | 89.38±2.12b |
| 40.00 | 91.58±2.46a | 100.00±0.00a | 100.00±0.00a |
注：同列数据不同小写字母表示不同浓度处理间差异显著（P<0.05）。 | |
Note: Different lowercase letters in the same column indicate significant difference among different concentration treatments (P<0.05). |
2.3 乙基多杀菌素处理井上蛀果斑螟初孵幼虫后对其发育历期的影响
由图1可知,经不同浓度乙基多杀菌素饲喂处理初孵幼虫后,存活幼虫的发育历期显著延长,且发育历期随药剂浓度的增加而延长。1.25 mg/L处理组存活幼虫发育历期为19.57 d,与对照组无显著差异。2.50、5.00、10.00 mg/L处理组的发育历期分别较对照延长了2.72、3.93、5.07 d。
2.4 乙基多杀菌素处理井上蛀果斑螟初孵幼虫对其蛹期和蛹质量的影响
如表3所示,经不同浓度乙基多杀菌素饲喂处理初孵幼虫后,存活幼虫的预蛹期和蛹期延长,蛹质量减少;且随着处理组药剂浓度的增加,预蛹期和蛹期亦随之延长,蛹质量随之减轻。各浓度处理组的预蛹期无显著差异,5 mg/L和10 mg/L处理组的预蛹期与对照组差异显著。除1.25 mg/L处理组外,其余各浓度处理组的蛹质量和蛹期均与对照差异显著。2.50 mg/L和5.00 mg/L处理组间的蛹质量无显著差异;2.50 mg/L和5.00 mg/L,5.00 mg/L和10.00 mg/L处理组间的蛹期均无显著差异。10.00 mg/L处理组的预蛹期和蛹期较对照分别延长了1.17 d和5.27 d,蛹质量较对照减少了25.15%。
表3 乙基多杀菌素处理井上蛀果斑螟初孵幼虫后蛹的发育历期及质量Tab. 3 Pupal period and weight of A. inouei after treatment with spinetoram to neonate larvae |
| 浓度 Concentration /(mg·L-1) | 预蛹期 Prepupal period /d | 蛹历期 Pupal period /d | 蛹质量 Pupal weight /mg |
|---|---|---|---|
| CK | 2.92±0.02b | 8.31±0.73c | 16.82±1.42a |
| 1.25 | 3.43±0.04ab | 9.90±0.84c | 16.48±1.38a |
| 2.50 | 3.59±0.07ab | 12.50±1.41b | 15.02±1.05b |
| 5.00 | 3.85±0.05a | 13.24±1.20ab | 14.71±1.53b |
| 10.00 | 4.09±0.05a | 13.58±1.56a | 12.59±1.17c |
注：同列数据不同小写字母表示不同处理间差异显著（P<0.05）。 | |
Note: Different lowercase letters in the same column indicate significant difference among different treatments (P<0.05). |
2.5 乙基多杀菌素处理井上蛀果斑螟初孵幼虫对其化蛹和成虫羽化的影响
由图2可知,经不同浓度乙基多杀菌素饲喂处理初孵幼虫后,存活幼虫在蛹期显示出明显的残效作用,导致其化蛹率和成虫羽化率显著下降,且化蛹率和羽化率均随处理组药剂浓度的增加而减少。1.25 mg/L和2.50 mg/L,1.25、2.50、5.00 mg/L处理组间的化蛹率均无显著差异;10.00 mg/L处理组的化蛹率较对照组减少了26.17%。1.25 mg/L和2.50 mg/L处理组的羽化率均与对照组无显著差异;2.50 mg/L和5.00 mg/L、5.00 mg/L和10.00 mg/L处理组的羽化率均无显著差异;10.00 mg/L处理组的羽化率较对照减少了22.57%。
2.6 乙基多杀菌素处理井上蛀果斑螟初孵幼虫后对其成虫寿命和生殖力的影响
如表4所示,经不同浓度乙基多杀菌素饲喂处理初孵幼虫后,存活幼虫发育至成虫期仍显示出残效作用。乙基多杀菌素不同浓度处理组的雌雄成虫寿命与对照无显著差异,但雌成虫的繁殖力显著下降;1.25 mg/L和2.50 mg/L处理组的平均单雌产卵量与对照组无显著差异,1.25、2.50、5.00、10.00 mg/L处理组的平均单雌产卵量亦无显著差异;5.00 mg/L和10.00 mg/L处理组的平均单雌产卵量与对照处理间差异显著,分别较对照减少21.48%和26.79%。另外,卵孵化率亦减少,但各处理组卵孵化率与对照组无显著差异。
表4 乙基多杀菌素处理井上蛀果斑螟初孵幼虫后成虫的寿命和生殖力Tab. 4 Adult longevity and fecundity of A. inouei after treatment with spinetoram to neonate larvae |
| 浓度 Concentration /(mg·L-1) | 成虫寿命 Adult longevity/d | 平均单雌 产卵量 Number of eggs laid per female | 卵孵化率 Hatch ratio of eggs/% | |
|---|---|---|---|---|
| ♀ | ♂ | |||
| CK | 15.78±0.76a | 13.88±0.62a | 93.21±2.54a | 53.62±0.84a |
| 1.25 | 14.85±0.87a | 13.22±0.29a | 86.89±9.14ab | 52.71±1.64a |
| 2.50 | 15.34±0.93a | 12.56±0.53a | 83.54±13.09ab | 51.48±0.83a |
| 5.00 | 13.71±0.56a | 13.78±0.65a | 73.19±6.87b | 48.39±1.25a |
| 10.00 | 15.20±0.43a | 12.04±0.83a | 68.24±11.36b | 50.14±0.35a |
注：同列数据不同小写字母表示不同处理间差异显著（P< 0.05）。 | |
Note: Different lowercase letters in the same column indicate significant difference among different treatments (P<0.05). |
3 讨论
药剂对害虫卵的抑制受多种因素的影响,卵壳组成和卵的发育阶段是重要影响因素之一[14]。本研究结果显示,不同浓度乙基多杀菌素处理不同日龄卵后,卵孵化率随药剂浓度的增大而减小,表明乙基多杀菌素对井上蛀果斑螟卵活性较高,且抑制效果与药剂浓度显著相关。这与乙基多杀菌素对荔枝蛀蒂虫[15]、二斑叶螨[16]的研究结果一致。但赵胜园等[17]对草地贪夜蛾、谢道燕等[18]对朱砂叶螨的研究结果表明,乙基多杀菌素对这些害虫卵的毒力较低,与上述研究结果存在差异,表明乙基多杀菌素对不同种类昆虫卵的活性存在差异。本研究中,不同浓度乙基多杀菌素处理1、3、5日龄卵后,卵的孵化率亦随卵日龄的增大而减小,表明乙基多杀菌素对同一昆虫不同发育时期卵的活性也存在较大差异。这与赵士文等[19]对粘虫、尹素芬等[20]对异色瓢虫、纪桂霞等[21]对铜绿丽金龟的研究结果相似,表明药剂对昆虫的杀卵活性随胚胎发育进行而提高,这可能与卵发育至中后期时,神经系统等器官形成,组织代谢作用增强有关,卵壳更容易被药剂渗透,从而对药剂更为敏感[19,22]。
采用乙基多杀菌素饲喂处理井上蛀果斑螟初孵幼虫后,随着处理浓度和处理后时间的增加,幼虫的死亡率逐渐增大,表明乙基多杀菌素对井上蛀果斑螟初孵幼虫具有显著的杀虫活性。但对农药的评价,不能仅比较药剂本身短期内对害虫的直接致死作用,部分杀虫剂在低剂量下会对害虫产生长期的残效作用,导致害虫的生长发育和繁殖等特性发生改变,从而对害虫种群发生和发展产生显著影响[23]。本研究中,乙基多杀菌素在低剂量下对井上蛀果斑螟初孵幼虫后续存活虫态的发育表现出明显的残效作用。低浓度乙基多杀菌素处理井上蛀果斑螟卵后,显著降低其孵化幼虫的存活率,其原因可能是药剂进入卵壳内直接作用于卵的发育过程,尽管卵能正常孵化,但此时幼虫已经中毒[24]。低浓度乙基多杀菌素处理初孵幼虫后,其存活幼虫的发育历期显著延长,化蛹率、羽化率、蛹重、雌虫的生殖力均显著降低。这一结果与Wei等[9]对棉铃虫、Depalo等[10]梨小食心虫和苹果蠹蛾的研究结果基本一致,表明低剂量乙基多杀菌素处理初孵幼虫后能显著干扰其后续虫态的生长发育和繁殖,控制害虫种群发展。其原因可能是害虫受药后严重干扰了其生理、生化过程,或破坏、影响生命或生殖系统的重要组织,而且在短期内又难以修复致使产生后效应,导致营养匮乏,抑制其生长发育[25]。
乙基多杀菌素具有良好的杀卵和幼虫活性,能显著降低井上蛀果斑螟卵孵化率及初孵幼虫的存活率,同时在低剂量下对存活幼虫及其后续虫态的生长发育产生明显的抑制作用,可降低其种群数量,达到控制为害的效果。本文仅分析了乙基多杀菌素对井上蛀果斑螟卵和初孵幼虫的致死效果和残效作用,对其他虫态的作用效果尚待今后进一步研究。