三種微生物殺蟲劑對(duì)三種小花蝽的安全性評(píng)價(jià)

李郭雨王瑞娟陳浩劉艷呂兵代曉彥蘇龍趙珊鄭禮董小林翟一凡

(1. 長(zhǎng)江大學(xué)農(nóng)學(xué)院/湖北省農(nóng)林病蟲害預(yù)警與調(diào)控工程技術(shù)研究中心，湖北荊州 434000；2. 山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所/農(nóng)業(yè)農(nóng)村部天敵昆蟲重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山東濟(jì)南 250100)

小花蝽屬于半翅目(Hemiptera)、花蝽科(Anthocoridae)，多為捕食性天敵，全球目前已知小花蝽約有500 種，我國(guó)常見的小花蝽有微小花蝽(Orius minuius)、南方小花蝽(Orius similis)、東亞小花蝽(Orius sauteri)、明小花蝽(Orius nagaii)、淡翅小花蝽(Orius tantillus)等[1]。 小花蝽捕食范圍廣，可捕食薊馬、粉虱、蚜蟲、葉蟬、葉螨及鱗翅目昆蟲的卵和初孵化幼蟲等多種害蟲，且捕食量大，是農(nóng)林生態(tài)系統(tǒng)中重要捕食性天敵類群之一[2-3]。 其中，微小花蝽(O. minuius)分布于歐洲及我國(guó)北部地區(qū)[4]，南方小花蝽(O. similis)是我國(guó)獨(dú)有的小花蝽[5]，廣泛分布于我國(guó)中、南部各省(區(qū))，是棉田生態(tài)系統(tǒng)中的優(yōu)勢(shì)捕食性天敵[6]。 東亞小花蝽(O. sauteri)廣泛分布于我國(guó)北方地區(qū)，在控制蔬菜、果園和溫室花卉蟲害發(fā)生中發(fā)揮巨大作用，尤其對(duì)薊馬類害蟲有很強(qiáng)的控制作用[7-11]。

微生物農(nóng)藥以其環(huán)保、選擇性強(qiáng)、對(duì)人畜安全等優(yōu)點(diǎn)備受人們青睞。 球孢白僵菌(Beauveria bassiana)憑借其殺蟲活性高、寄主范圍廣等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用[12]，眾多公司研發(fā)的球孢白僵菌制劑產(chǎn)品已被廣泛應(yīng)用于蚜蟲[13-15]、薊馬[16-17]、粉虱[18-19]等害蟲的防治，取得了良好的防治效果。金龜子綠僵菌(Metarhizium anisopliae)是最早被應(yīng)用于生物防治的蟲生病原真菌，寄主廣泛，是世界上研究最多的生防真菌之一[20-21]，能夠侵染鱗翅目、鞘翅目、直翅目等20 多種害蟲[22-26]，應(yīng)用前景廣闊。 蘇云金桿菌(Bacillus thuringiensis)制劑作為微生物殺蟲劑，殺蟲活性譜廣，對(duì)鱗翅目、鞘翅目、雙翅目等9個(gè)目的昆蟲具有特異殺蟲活性[27-29]。 三種微生物殺蟲劑目前廣泛應(yīng)用于我國(guó)農(nóng)業(yè)害蟲防治。

近年來，隨著綠色農(nóng)業(yè)觀念的普及和綠色防控技術(shù)的發(fā)展，在農(nóng)業(yè)害蟲綜合治理中，符合環(huán)保、健康、可持續(xù)發(fā)展的生物防治越來越受到人們重視[30]。 常見的生物防治有三種:利用微生物防治；利用寄生性天敵防治；利用捕食性天敵防治[31]。 但是，單獨(dú)使用某種微生物農(nóng)藥或天敵昆蟲，其效能有時(shí)十分有限。 微生物殺蟲劑選擇性強(qiáng)但持效期短且易受環(huán)境限制，而天敵昆蟲防治蟲害持效期長(zhǎng)但見效較慢，因此田間可嘗試將幾種防治方法聯(lián)合使用，以克服各自弊端。 肖達(dá)等[32]研究發(fā)現(xiàn)，噻嗪酮對(duì)捕食性天敵東亞小花蝽、智利小植綏螨、異色瓢蟲和寄生性天敵麗蚜小蜂等的毒力相對(duì)較低，從保護(hù)天敵的角度出發(fā)，可以適當(dāng)使用來協(xié)調(diào)化學(xué)防治和生物防治。 尹園園等[33]發(fā)現(xiàn)橄欖鯊、桉油精、魚藤酮對(duì)東亞小花蝽安全，二者可聯(lián)合使用防治害蟲，效果更好。 2015年一項(xiàng)研究表明，聯(lián)苯肼酯對(duì)智利小植綏螨具有高安全性，可與智利小植綏螨聯(lián)合使用，且對(duì)茄子上二斑葉螨具有良好的控制效果[34]。 由此可見，聯(lián)合防治是一項(xiàng)具有廣闊應(yīng)用前景的農(nóng)業(yè)害蟲防治方式。

然而，微生物農(nóng)藥對(duì)非靶標(biāo)生物具有一定的安全風(fēng)險(xiǎn)。 戴偉[35]研究發(fā)現(xiàn)球孢白僵菌與蘇云金桿菌對(duì)天敵昆蟲黑肩綠盲蝽是非選擇性農(nóng)藥，安全性不高，表明微生物農(nóng)藥對(duì)非靶標(biāo)動(dòng)物具有一定的危害。 因此，確定微生物農(nóng)藥對(duì)天敵昆蟲的安全性是兩種方法聯(lián)合使用的前提和基礎(chǔ)[36-37]。

目前，有關(guān)常用微生物殺蟲劑對(duì)天敵小花蝽安全性的研究較少。 本試驗(yàn)探究了生產(chǎn)中常用的三種微生物殺蟲劑球孢白僵菌(B. bassiana)、金龜子綠僵菌(M. anisopliae)與蘇云金桿菌(B.thuringiensis)對(duì)三種天敵小花蝽的安全性，以期為微生物殺蟲劑與天敵小花蝽的聯(lián)合使用奠定理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 供試蟲源

南方小花蝽、微小花蝽、東亞小花蝽均來自于山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所天敵與授粉昆蟲研究中心。 于室內(nèi)繼代飼養(yǎng)，飼養(yǎng)條件為溫度(25±1) ℃、濕度60%～70%、光周期L ∶D＝16 h ∶8 h，以新鮮的米蛾卵為食物，以新鮮蕓豆為產(chǎn)卵基質(zhì)。 取羽化3 天的成蟲備用。

1.2 供試藥劑

供試藥劑詳細(xì)信息見表1。

表1 供試微生物農(nóng)藥信息

1.3 試驗(yàn)方法

采用浸蟲法測(cè)定三種微生物農(nóng)藥對(duì)三種小花蝽的毒性[38]。 用無菌水將三種藥劑稀釋配制成5個(gè)系列濃度梯度。 球孢白僵菌濃度梯度分別為105、106、107、108、109CFU/mL；金龜子綠僵菌濃度梯度分別為104、105、106、107、108CFU/mL；蘇云金桿菌濃度梯度分布為102、103、104、105、106IU/mL。

用吸蟲器吸取一定數(shù)量的小花蝽成蟲，放入盛有配制藥液的小燒杯中浸泡15 s，移至濾紙上吸走多余的藥液，然后用細(xì)毛筆將具有生命特征的小花蝽移入帶有新鮮蕓豆塊、麥蛾卵卡的培養(yǎng)皿內(nèi)，連續(xù)觀察7 天，每3 天更換一次蕓豆塊與麥蛾卵卡，用細(xì)毛筆輕觸小花蝽身體，無任何反應(yīng)的小花蝽認(rèn)定死亡，記錄小花蝽每天死亡數(shù)。 每處理5 次重復(fù)，每重復(fù)20 頭小花蝽成蟲，以無菌水處理的小花蝽為對(duì)照。

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

采用DPS 2005 進(jìn)行數(shù)據(jù)處理分析，計(jì)算毒力回歸方程和藥劑的致死中濃度(LC50)。 采用SPSS 25.0 分析試驗(yàn)數(shù)據(jù)差異顯著性，不同藥劑對(duì)小花蝽的影響采用單因素方差分析，多重比較采用Tukey 法，顯著性水平為0.05。

根據(jù)國(guó)際生物防治組織(International Organisation for Biological Control of Noxious Animals and Plants，IOBC)的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，按致死率將農(nóng)藥對(duì)昆蟲的影響分為4個(gè)等級(jí):一級(jí)為無害，致死率＜30%；二級(jí)為輕度有害，30%≤致死率＜79%；三級(jí)為中度有害，79%≤致死率≤99%；四級(jí)為高度有害，致死率＞99%[39]。

2 結(jié)果與分析

2.1 球孢白僵菌對(duì)三種小花蝽毒性試驗(yàn)結(jié)果

球孢白僵菌對(duì)南方小花蝽和微小花蝽的LC50分別為4.77×107CFU/mL 和6.02×107CFU/mL，毒性較高；對(duì)東亞小花蝽的LC50為2.88×108CFU/mL，毒性較低(表2)。

表2 球孢白僵菌對(duì)三種小花蝽成蟲的毒力測(cè)定結(jié)果

2.2 金龜子綠僵菌對(duì)三種小花蝽毒性試驗(yàn)結(jié)果

金龜子綠僵菌對(duì)南方小花蝽的LC50為4.26×104CFU/mL，毒性最高；其次是東亞小花蝽，LC50為4.46×105CFU/mL，毒性相對(duì)較低；對(duì)微小花蝽的毒性最小，其LC50為5.20×105CFU/mL(表3)。

表3 金龜子綠僵菌對(duì)三種小花蝽成蟲的毒力測(cè)定結(jié)果

2.3 蘇云金桿菌對(duì)三種小花蝽毒性試驗(yàn)結(jié)果

從表4 可以看出，蘇云金桿菌對(duì)南方小花蝽、東亞小花蝽、微小花蝽的LC50分別為1.51×104、1.06×105、1.24×105IU/mL，蘇云金桿菌對(duì)三種小花蝽成蟲的毒性大小趨勢(shì)與金龜子綠僵菌相似，即對(duì)微小花蝽的毒性最小。

表4 蘇云金桿菌對(duì)三種小花蝽成蟲的毒力測(cè)定結(jié)果

2.4 三種微生物殺蟲劑對(duì)三種小花蝽成蟲致死率

試驗(yàn)結(jié)果(圖1)表明，在田間推薦使用劑量下用藥7 天后，三種微生物殺蟲劑對(duì)微小花蝽的致死作用差異顯著(F(3，16)＝8.54，P＜0.01)。 金龜子綠僵菌對(duì)微小花蝽的影響最大，致死率達(dá)到57.33%；球孢白僵菌影響次之，致死率為39.41%；蘇云金桿菌的影響最小，致死率為33.37%。 根據(jù)IOBC 標(biāo)準(zhǔn)，三種微生物殺蟲劑對(duì)微小花蝽輕度有害。

圖1 三種微生物殺蟲劑對(duì)三種小花蝽成蟲的致死率

在田間推薦使用劑量下用藥7 天后，三種微生物殺蟲劑對(duì)南方小花蝽的致死作用差異不顯著(P＞0.05)。 金龜子綠僵菌對(duì)南方小花蝽的致死率最高，為76.73%；球孢白僵菌的致死率為57.83%；蘇云金桿菌的致死率最低，為49.88%。根據(jù)IOBC 標(biāo)準(zhǔn)，三種微生物殺蟲劑對(duì)南方小花蝽輕度有害。

三種微生物殺蟲劑對(duì)東亞小花蝽的致死作用差異顯著(F(3，16)＝32.77，P＜0.01)。 金龜子綠僵菌對(duì)東亞小花蝽的致死率為62.54%，影響最大；蘇云金桿菌的致死率為30.38%；球孢白僵菌處理組的致死率為25.13%，影響最小。 根據(jù)IOBC 標(biāo)準(zhǔn)，球孢白僵菌對(duì)東亞小花蝽無害，金龜子綠僵菌和蘇云金桿菌對(duì)東亞小花蝽輕度有害。

3 討論與結(jié)論

研究表明，使用對(duì)害蟲防治效果好且對(duì)天敵昆蟲安全的藥劑是害蟲綜合治理的關(guān)鍵[40]。 本試驗(yàn)進(jìn)行了三種生產(chǎn)常用微生物殺蟲劑對(duì)三種天敵小花蝽的室內(nèi)毒力測(cè)定，并比較了用藥7 天后的致死作用。 發(fā)現(xiàn)球孢白僵菌對(duì)東亞小花蝽無害，對(duì)微小花蝽、南方小花蝽輕度有害。 金龜子綠僵菌與蘇云金桿菌對(duì)三種小花蝽均輕度有害。

Gao 等[41]研究發(fā)現(xiàn)，用球孢白僵菌懸浮液直接作用于東亞小花蝽或者用白僵菌處理過的西花薊馬飼喂東亞小花蝽，均不會(huì)對(duì)東亞小花蝽的生長(zhǎng)發(fā)育造成影響。 陳亞豐[42]研究發(fā)現(xiàn)，球孢白僵菌孢子粉處理對(duì)東亞小花蝽的捕食能力和羽化率有不利影響，而低濃度的球孢白僵菌懸浮液處理對(duì)東亞小花蝽的捕食能力與羽化率沒有影響。 本研究結(jié)果與前人相符。 因此在我國(guó)北方設(shè)施果蔬和花卉的害蟲綜合管理中，可采用球孢白僵菌與東亞小花蝽聯(lián)合防治薊馬類害蟲。

國(guó)外研究發(fā)現(xiàn)在田間施用金龜子綠僵菌M1不會(huì)減低玉米田中狡詐花蝽(O. insidiosus)的數(shù)量[43]，而根據(jù)ICBO 標(biāo)準(zhǔn)本研究金龜子綠僵菌對(duì)三種小花蝽均輕度有害。 同一種微生物不同菌株防治譜和毒性差異較大，本研究所用藥劑是金龜子綠僵菌CQMa421，可能導(dǎo)致研究結(jié)果的不同。有關(guān)同一種微生物不同菌株對(duì)天敵昆蟲安全性的差異值得深入研究。

小花蝽對(duì)不同農(nóng)藥敏感性差異的相關(guān)研究大多集中在化學(xué)農(nóng)藥與生物源農(nóng)藥上，且多為不同種類殺蟲劑之間的比較[44]。 球孢白僵菌和金龜子綠僵菌為真菌殺蟲劑，而蘇云金桿菌是細(xì)菌性殺菌劑，殺蟲作用機(jī)理的不同可能會(huì)導(dǎo)致小花蝽對(duì)不同微生物農(nóng)藥敏感性的差異。

本研究只評(píng)估了微生物殺蟲劑對(duì)小花蝽成蟲的安全性，為微生物殺蟲劑與天敵小花蝽的聯(lián)合使用提供理論依據(jù)，但聯(lián)合防治的實(shí)際效果需要進(jìn)一步試驗(yàn)驗(yàn)證。 本研究選用商品化藥劑，農(nóng)藥助劑或者劑型的差異均可能導(dǎo)致不同的毒力結(jié)果；且本研究在實(shí)驗(yàn)室條件下進(jìn)行，田間實(shí)際應(yīng)用過程中環(huán)境因素或者不同使用量均可能導(dǎo)致對(duì)天敵毒性的改變。 因此需開展進(jìn)一步的田間相關(guān)試驗(yàn)以及對(duì)小花蝽若蟲安全性和小花蝽捕食能力、繁殖能力等的測(cè)定，以全面評(píng)估對(duì)天敵昆蟲的安全性。 另外，有關(guān)天敵小花蝽對(duì)微生物殺蟲劑抗藥性機(jī)理的研究過少，同一種微生物殺蟲劑對(duì)不同種小花蝽致死率差異的作用機(jī)理急需進(jìn)一步探究。