【doc】氰戊菊酯残留对菜蛾绒茧蜂成虫的致死和亚致死效应

【doc】氰戊菊酯残留对菜蛾绒茧蜂成虫的致死和亚致死效应 氰戊菊酯残留对菜蛾绒茧蜂成虫的致死和 亚致死效应 第29卷第4期 2OO2年12月 植物保护 ACrAPI1DPI{?ACICAs】NICA V01.29N0.4 Dec.2002 氰戊菊酯残留对菜蛾绒茧蜂成虫 的致死和亚致死效应 李元喜刘树生一刘银泉 (浙江大学应用昆虫学研究所,杭州310029) 摘要室内测定了氰戊菊酯残留对菜蛾绒茧蜂成虫的致死和亚致死效应.结果 发现,氰戊菊酯对菜蛾绒茧蜂成虫的毒力比对小菜蛾2龄幼虫的高10倍以上, 因此可以肯定田间施用氰戊菊酯后,可以直接(喷雾)或间接(残留)杀死部分菜 蛾绒茧蜂成虫.小菜蛾2龄幼虫LC钔剂量的氰戊菊酯残留显着降低了雌蜂的产 卵量和供试小菜蛾幼虫的被寄生率,在氰戊菊酯残留存在的情况下,雌蜂的死亡 率高于雄蜂,蜂子代存活率及性比显着低于对照.氰戊菊酯残留对菜蛾绒茧蜂 的搜索行为也有显着的影响,雌蜂在叶片上停留的时间及用于搜索的时间均高 于对照,表明残留对菜蛾绒茧蜂雌蜂的搜寻有刺激作用,但产卵寄生的发生次数 与对照间无显着差异.文中对产生上述结果的原因进行了讨论. 关键词菜蛾绒茧蜂,氰戊菊酯,残留,致死和亚致死效应 寄生蜂成虫能自由活动,具有躲避外界干扰的主动性.但当寄主栖息环境有杀虫剂 残留时,活动性强反而使其会更多地接触杀虫剂,从而引起行为的改变甚至死亡等亚致死 和致死效应【lj.此外,寄生蜂在产卵前会对寄主进行检测,检测结果不仅影响是否产卵寄 生,还影响到是否产受精卵_2.J,从而影响下一代的种群数量.杀虫剂残留是否会影响寄 生蜂的检测能力尚未见报道.菜蛾绒茧蜂(Cotesiaplutellae)是十字花科蔬菜重要害虫小 菜蛾(Plutel~批)的幼期寄生蜂,田间调查发现该蜂对小菜蛾有重要的控制作用[4l, 但在施用化学杀虫剂的蔬菜种植区,该蜂对小菜蛾的控制作用下降[5l.为了深入了解田 间施用化学杀虫剂影响菜蛾绒茧蜂控制作用的方式及机理,作者在室内测定了氰戊菊酯 残留对该蜂成虫的致死和亚致死效应,结果如下. 1材料与方法 1,1供试昆虫及药剂 小菜蛾取自上海昆虫所,是对氰戊菊酯相对敏感的品系.供试菜蛾绒茧蜂采自杭州 基金项目:国家自然科学基金资助项目(30370111) *现工作单位:南京农业大学植物保护学院昆虫学系,E-maihyxli@njau.edu.cn **通讯作者,E-mail:shshliu@zju.edu.en;收稿日期:2001.5.6 植物保护29卷 郊区,已用上述小菜蛾作寄主在室内繁育1O余代.供试药剂为20%氰戊菊酯乳油,红太 阳集团生产.所有试验均在25?1oC,RH50%一80%,每天14h光照的条件下进行. 1.2生物测定 1.2.1喷雾法:将甘蓝叶片沿主脉对称切成长11.5cm,宽8cm的形状,参照施祖华等[63 方法,每叶片接小菜蛾2龄幼虫20头,取食2h后喷施一定浓度的氰戊菊酯水稀释液,用 吸水纸吸除养虫笼内底盖上的药液后,继续培养,每12h检查1次,记录死亡虫数. :按上述方法接虫,然后将叶片连同小菜蛾幼虫一起浸入药液,5s后取1.2.2浸渍法 出, 用毛笔将掉离叶片的小菜蛾幼虫轻轻挑至叶片上,用吸水纸吸除多余的药液,然后继续饲 养,每12h检查1次,记录死亡虫数. 1.2.3药膜法:取羽化24h以内,并取食过10%蜂蜜水的蜂供试.参照Ke等[]方法,每 管引入雌雄蜂各1O头,用纱布封口,不供应食料,接蜂后12h检查死亡虫数. 以上试验均设5个浓度梯度,每浓度处理重复3次.以蒸馏水为对照. 1.3残留对菜蛾绒茧蜂寄生能力的影响 按1.2.1中的方法接小菜蛾幼虫,然后参照1.2的生测结果,喷施一定浓度的氰戊菊 ,每笼引入羽化后24—48h经群体放置且饲喂过10%蜂蜜水的酯水稀释液,晾干后 菜蛾 绒茧蜂雌雄蜂各1头,不供应食料,5h后去除成蜂并记录存活与否,24h后在解剖镜下解 剖所有小菜蛾幼虫,检查是否被寄生及受卵量.对照喷施蒸馏水.重复20次.另设同样 处理,但去除雌蜂后,将所有小菜蛾在上述条件下继续饲养,直到蜂全部羽化或小菜蛾化 蛹,统计羽化蜂的个体数及性别. 1.4菜蛾绒茧蜂寄生行为的观察 按1.2.2方法在一定浓度氰戊菊酯水稀释液中浸渍叶片和小菜蛾幼虫,饲养12h后 引入羽化24—48h经群体交尾且饲喂过10%蜂蜜水的雌蜂1头,5min后开始观察记录雌 蜂的行为,按飞行次数,在叶片表面和笼壁上的搜寻,停留,清洁身体的时间及产卵寄生发 生次数进行记录,每头蜂观察30min,期间不供应蜂蜜水.试验时用纸板遮盖小养虫笼顶 部,以遮住直射光.侧面光照强度为15001x.记录:搜索:蜂在叶片或笼壁表面爬行; 休息:蜂静止不动;清洁:蜂停下来清理触角,翅,足或身体其它部位.以蒸馏水浸渍为对 照,操作方式相同.处理及对照均重复3O次. 1.5数据分析 生物测定结果用DPS软件进行分析_8].其余数据用EXCEL软件进行统计分析,对大 于70%或小于30%的百分数,先进行反正弦转换,再进行t测验. 2结果与分析 2.1氰戊菊酯对小菜蛾幼虫和菜蛾绒茧蜂成虫的毒力结果见表1.由于对小菜蛾幼 虫和对菜蛾绒茧蜂成虫的生物测定采用了不同的施药方法,两者间的Lc50不可直接比较. 但可以肯定,若另用喷雾法对绒茧蜂成虫进行测定,成虫身体的受药部位将更广,总受药 量将更多,所表现出的LC50则将更低,故表中结果表明氰戊菊酯对菜蛾绒茧蜂成虫的毒力 比对小菜蛾幼虫的毒力至少高1O倍以上.因此,可以肯定田间喷施氰戊菊酯后,可以直 4期李元喜,等:氰戊菊酯残留对菜蛾绒茧蜂成虫的致死和亚致死效应327 表1小菜蛾2龄幼虫和菜蛾绒茧蜂成虫对氰戊菊酯的敏感性(12h) Table1SusceptibilityofPlutellaxylostella2ndinstarlarvaeandCotes/aplutellaeadultstofen valerate 接或间接(残留)杀死部分菜蛾绒茧蜂成虫. 2.2残留对菜蛾绒茧蜂寄生能力的影响试验中,蜂的引入是在处理后23h,氰戊菊 酯浓度取针对小菜蛾幼虫12h时LCso的95%置信区间的下限,即用0.17ug/ml浓度的稀 释液.与对照相比,氰戊菊酯导致小菜蛾的死亡率显着升高,蜂的存活也受残留影响,且 此影响在雌雄蜂间也存在差异(表2).在对小菜蛾2龄幼虫LC?剂量氰戊菊酯残留作用 下,菜蛾绒茧蜂的产卵量,小菜蛾幼虫的被寄生率,平均单头受卵量及被寄生小菜 蛾平均 单头受卵量均显着下降(表3).其中产卵量下降最为显着,也是其它指标下降的主要原 因.氰戊菊酯残留使菜蛾绒茧蜂子代的结茧率和性比均显着降低,但不影响茧的羽化率 (表4). 表2氰戊菊酯残留对小菜蛾幼虫及菜蛾绒茧蜂成虫的致死率(%) Table2Mortality(%)ofPlutellaxylostellalarvaeandCotesiaplutellaeadultscausedbyresid ueoffenvalerate 注:括号内数据示样本数;同一纵行平均值后字母不同表示差异显着(P<0.05),而括号内字母不同则表示同一 横行内雌雄蜂之间的差异显着(P<O.05).a:t测验Ib:U测验.Note:Figuresinbracketsdenotesamplesize.and?l锄 inthecolumnfollowedbydifferentlettersaxesignificantlydifferent(P<O.05)anddiffere ntlettersinthebracketsindicatesig. nificantdifferences(P<O.0'5)betweenthetwo,~,exesinthe$~tnelOw.albyStudent—t.test;b:byU-test.Thesan1eappliestoall tablesbelow. 表3氰戊菊酯残留对菜蛾绒茧蜂寄生能力的影响(M?SE)(接蜂时间:5h) Table3InfluenceoffenvalerateresidueonparasitismbyCotesiaplutellaeina5?htest 2.3氰戊菊酯残留对菜蛾绒茧蜂行为的影响行为观测是在施用杀虫剂12h以后,因 此使用的氰戊菊酯浓度取12h时LC5o的95%置信区间的下限,即用0.21t,g/ml浓度的稀 释液.在对照和处理间,除在笼壁上的清洁时间无显着差异外,其它时间指标均有显着差 异(表5).处理组中蜂在叶片上的总时间长于对照,而在笼壁上停留总时间则比对照短. 植物保护29卷 表4氰戊菊酯残留对菜蛾绒茧蜂子代存活及性比的影II~(M-'cSE) Table4InfluenceoffenvalerateresidueonsurvivalandSexratioofoffspringofCotesiaplutell ae 在对照组中,蜂在叶片上休息,搜索,清洁的时间显着短于在笼壁上相应动作所用 时间. 处理组中,在叶片上搜索和清洁的时间长于在笼壁上相应动作所用时间,而用于休 息的时 间在叶片和笼壁间无显着差异.但是氰戊菊酯残留对菜蛾绒茧蜂的飞行次数和产 卵寄生 次数的影响不显着(表5). 表5氰戊菊酯残留对菜蛾绒茧蜂不同行为的时间(s)分配及飞行和产卵次数的影 响 Table5Allocationoftimeforvariousbehaviours,andthenumberofnightsandoyiposition byCotesiaplutellaeundertheinfluenceoffenvalerateresidue 对照30651?520?56?75?916?701?104?l12?30?4a16?2a Control63a(a)50a(a)13a(a)9a(a)60a(b)53a(b)20a(b)14a(b) 残留30ll8o?1039?14?127?431?326?ll?94?34?2a17?la Residue32b(a)30b(a)3b(a)15b(a)31b(b)32b(b)2b(a)14a(b) 注:小写字母表示同一行相同指标的比较 cNote:SmalllettersinbracketsindicatecomparisonofmeansoftheSalTleindex jntheSalTlerow. 3讨论 详细测定一种杀虫剂对菜蛾绒茧蜂的致死和亚致死效应,有助于深入了解田间施 用 杀虫药剂后,该蜂控制小菜蛾的作用下降的原因及其机理.室内试验证明,氰戊菊 酯对菜 蛾绒茧蜂成虫的毒力超过对小菜蛾2龄幼虫毒力的1O倍以上(表1),因此可以肯 定田间 喷施氰戊菊酯时,雾滴可直接喷在部分菜蛾绒茧蜂身上,可以杀死部分菜蛾绒茧蜂成虫, 而药剂残留在作物及小菜蛾幼虫身上,也可杀死部分菜蛾绒茧蜂成虫.本试验还表明,氰 戊菊酯对雌蜂的致死率比对雄蜂的高(表2).因此菜蛾绒茧蜂成虫数量减少,尤其是雌 蜂数量的减少,就成为田间施药后该蜂控制作用下降的主要原因之一. 关于雌蜂的死亡率高于雄蜂的原因,可能是由于雌蜂在寄主搜索过程中不断爬行并 将产卵器外伸进行刺探,接触到叶片及寄主表面残留的杀虫剂,且产卵器可把杀虫剂带人 体内.Zchori.Fein等l_9J以丽蚜小蜂(Encarsiaformosa)为试验对象时发现了同样现象.而 Elzen等l_10_发现氰戊菊酯+杀虫脒的混合液残留对红足侧沟茧蜂(Microplitiscl'ocei~5)雌 雄蜂造成的死亡率间没有差异,可能是因为没有提供寄主昆虫的缘故,因为产卵器刺探动 作的发生和寄主昆虫的气味源有关【11J. 除直接的致死作用外,氰戊菊酯残留还显着降低了菜蛾绒茧蜂雌蜂的产卵量,对小菜 4期李元喜,等:氰戊菊酯残留对菜蛾绒茧蜂成虫的致死和亚致死效应329 蛾幼虫的寄生率,子代幼虫的存活率及子代成蜂的雌性比(表3,表4).毫无疑问,这些亚 致死作用也可降低该蜂在田问的繁衍速率和控害作用. 在测定氰戊菊酯残留对寄生率影响的试验中,平均每头菜蛾绒茧蜂的产卵量都多于 20粒,超过所供寄主的数量,对照产卵量达到供试寄主数量的3.2倍,但二者的寄生率都 没有达到100%,而许多被寄生幼虫都被产卵2粒以上,即过寄生(表3).在氰戊菊酯残 留存在情况下,过寄生更容易造成小菜蛾幼虫的死亡(表2),这种过寄生可能是导致蜂结 茧率显着低于小菜蛾被寄生率的原因(表3,表4).寄主的状况也影响寄生昆虫是否产受 精卵[,本试验发现在氰戊菊酯残留存在时,子代雌蜂比显着低于对照(表4),这可能是 因为杀虫剂降低了供试寄主的适合度,从而影响到菜蛾绒茧蜂子代的性比. 行为观察结果表明,亚致死水平的氰戊菊酯残留还可显着改变菜蛾绒茧蜂的搜索行 为.处理组中,蜂在叶片上停留的时间长于在笼壁上的时间,且蜂在有氰戊菊酯残留的叶 片表面停留时间也显着长于对照(表5),这表明氰戊菊酯残留对菜蛾绒茧蜂雌蜂有引诱, 刺激作用.而Umom等,12J报道拟除虫菊酯类杀虫剂残留对菜少脉蚜茧蜂(Diaeretiellam. poe)有驱避作用.这种差异可能与观察时间长短不同有关.寄生蜂刚接触到杀虫剂时, 由于突然的刺激,可能会立即躲开,此时杀虫剂的亚致死作用并未体现,一段时间后,杀虫 剂才会作用到昆虫的神经系统.本试验将蜂封闭在笼子内,连续观察30min,使亚致死作 用得以发挥.雌蜂在遇到第一头寄主并发生产卵寄生行为后,其搜寻速度加快,但如果3 , 5min后没有再次遇到寄主,其行走速度下降,而在有氰戊菊酯残留存在条件下,其搜寻 速度此后未见明显下降.Umom等,Hoy&Dahlsten曾报道过类似情况.虽然处 理组 中蜂的搜寻时间长于对照组,但寄生行为发生的次数与对照组无显着差异,这可能与两组 蜂搜索的叶片部位之间存在差异有关.观察中发现处理组中雌蜂在叶片边缘搜寻时间相 对较多,而大部分小菜蛾幼虫被接在叶片的中部,从而导致其搜寻的有效性降低.Gu& WaageJ曾报道菜少脉蚜茧蜂受杀虫剂亚致死剂量作用后搜寻行为发生了类似的改变. 总之,氰戊菊酯对菜蛾绒茧蜂除可直接产生致死作用外,其较低剂量的残留还可产生 降低该蜂的寄生能力,子代存活率和子代雌性比及改变搜索行为等各种复杂的亚致死作 用,从而使该蜂对寄主的控制作用下降.这表明,在评价化学杀虫剂对寄生蜂的影响时, 除考虑致死作用外,还必须注意其可导致的各种亚致死作用. 参考文献 1李元喜,刘树生.杀虫剂对拟寄生昆虫的影响.昆虫知识,2001,38(1):26—3o 2侯照远,严福顺.寄生蜂寄主选择行为研究进展.昆虫,1997,40(1):94—107 3PandeyS,SmghR.HostsizeinducedvariationinprogenysexratioofanaphidparasitoidLysi phlebiamirzai.Entomo1. 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Entomo1.,1991,112:107一l1O 330植物保护29卷 8唐启义,冯明光编着.实用统计分析及其计算机处理平台.北京:农业出版社,1997 9Zchori-FeinE.RoushRT,SandersonJP.Potentialforintegrationofbiologicalandchemicalcontrol0fgreenhousewhitefly(Ho- moptera:~demdidae)usingEncarsiaformosa(Hymenoptera:Aphelinidae)andabamecfin.Environ.Entomo1.,1994,23(5): 1277—1282 10ElzenGW,O'BrienPJ,PowellJE.ToxicandbehavioraleffectsofselectedinsecticidesontheHeliothisparasitoidMicroplitis croceipes.Entomoptmga,1989,34(1):87—94 ll杜永均,严福顺.植物挥发性次生物质在植食性昆虫,寄主植物和昆虫天敌关系中 的作用机理.昆虫,1993, 37(2):233—250 12UmomPA,PowellW,ClarkSJ.Effectofpirimicarbonthefor~nsbehaviourofDh~/e//ar口 p(Hymenoptera:Bra- conidae)onhost-freeandinfestedoilseedrapeplants.Bul1.Entomo1.Res.,1996,86:193— 201 13HoyJB,DahlstenDL.Effectsofmalathionandstaley'sbaitonthebehaviorandsurvivalofparasitichymenoptera.Environ. 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ThetoxicityoffevaleratetoadultsofC.plutellaewasmorethan10timeshigherthanthattothe secondinstarlarvaeofP.xylosteUa,indicatingthat,whenfenvalerateisappliedinthefield,a proportionoftheparasitoidadultscanbekilleddirectlybythesprayorindirectlybycontactwiththe residue.Whent}lewaspswereexposedtofenvalerateresidueatadoseofLCs0tot}lesecondinstar larvaeofP.xylostella,thenumberofeggslaidperfemaleandtheproportionofhostlarvaepara- sitizedweresignificantlyreduced.Inthepresenceoffenvalerateresidue,mortalityoffemalewasps washigherthanthatofmales,andthesurvivalrateandfemalesexratiooftheparasitoidoffspring weresignificantlyreducedcomparedtothoseinthecontro1.Inaddition,theforagingbehavioroffe. malewaspswassignificantlychangedbyfenvalerateresidue.Inthepresenceoffenvalerateresidue, femalewaspsspentmoretimeontheplantleavesandalsomoretimesearchingaroundthanthosein thecontrol,indicatingsomestimulatingeffectfromtheresidueonsearchingbythefemalewasps. However,t}lenumberofovipositionsbyfemalewaspsint}lepresenceoffenvalerateresiduedidnot differsignificantlyfromt}latint}lecontro1.Mechanismsfort}leaboveresultsalediscussed. KeywordsCotesiaplutellae,fenvalerate,residue,lethalandsublethaleffects