寇弘儒，李 成，董兆克,2，张志勇，b*

(1a.北京农学院植物科学技术学院/农业应用新技术北京市重点实验室，1b.北京农学院生物与资源环境学院/农业农村部华北都市农业重点实验室，北京 102206；2.青岛农业大学植物医学学院，青岛 266109)

苹果黄蚜(AphiscitricolaVan der Goot)属半翅目蚜科[1]，是为害苹果的主要害虫之一。多年来一直是中国北方果园的重要害虫，以若蚜、成蚜群集于寄主上刺吸汁液，受害叶片常呈现褪绿斑点，后向背面横卷，新梢细弱，为害严重时可造成落叶，苗圃和幼龄果树受害严重[2-6]。近年来，中国对苹果黄蚜的防治研究已有相关报道[2-5,7-8]，果园用药多为新烟碱类杀虫剂，如吡虫啉、啶虫脒、噻虫啉[8]等。20世纪90年代以来，这类杀虫剂就成为最重要的新型药剂，也是目前防治蚜虫、粉虱、飞虱等刺吸危害害虫最有效的一类杀虫剂[9-10]，其应用方式多种多样，除常见的叶面喷雾，还可采用灌根、涂茎等施药方式[10]。在中国，这类杀虫剂在果园的使用方法比较单一，仍以喷雾方式为主，其内吸活性的特点未得到充分发挥[10]。前人有对果园农药应用的风险[11-13]及天敌等保护[14]的研究，并且最近的研究表明施药方式可能会影响甚至增加非靶标昆虫和环境的风险[15]。

苹果园施药方法一直是人们关注的重点。常规喷雾法是常用的化学防治方法，该方法防治效果较好，但存在较多弊端，如农药易飘散于空气、水体及非靶标动植物上，污染环境，降低防治效果，杀伤天敌；受天气影响较大；使用者操作不规范时易产生人兽中毒等[15]。与常规喷雾法相比，树干注射法具有不污染环境、使用安全、经济有效等特点[16]。虽然有对其原理和特点[17-19]、器械和方法[20-23]、农业领域的应用[24-30]等的研究，但还有持效期、对环境非靶标保护程度等问题不详，需要深入研究。

烯啶虫胺(nitenpyram)是1989年日本武田公司开发的一种新型烟碱亚胺类杀虫剂[31]，主要用于水稻、棉花、甘蓝、观赏菊花、茶树和柑橘树，但并未在苹果上登记[32]，具有高效、低毒、内吸和无交互抗性四大优点，而且杀虫谱较广，残留期较长，使用安全，害虫不易产生抗体，是至今烟碱类农药发展最新产品之一，在中国具有广阔的开发前景[33]。

本研究拟以苹果黄蚜和非靶标昆虫的虫口数量为观测指标，明确烯啶虫胺在北京地区苹果园防治苹果黄蚜的效果以及对环境的兼容性，以期为当地苹果害虫绿色防控技术体系和苹果园减农药方案的建立提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 供试材料

试验药剂：水剂是指10%烯啶虫胺(nitenpyram)水剂，深圳诺普信农化股份有限公司；可溶粉剂是指25%烯啶虫胺(nitenpyram)可溶粉剂，山东省联合农药工业有限公司。施药剂量为商标推荐剂量，有效成分含量均为30 g ai./hm2。试验地点在白羊玉国光基地，位于北京市延庆区，土壤为壤土，pH约7.0。靶标作物为国光苹果，树龄30年，树高约3.5 m，冠幅约2.0 m。试验设备是3 WBD-16背负式电动喷雾器，台州市路桥奇力农械厂。

1.2 试验方法

采用1次施药多次取样，以常规喷雾和树干注射2种不同施药方式施用推荐剂量的烯啶虫胺的2种不同剂型1次，设置清水对照，共6个处理，每处理2个小区，每个小区120 m2，小区之间设置保护行(图1)。其中，常规喷雾法用背负式电动喷雾器将药液喷成雾状，均匀施药于苹果树冠层；树干注射法需先用直径5 mm的钻头在离地面向上10 cm处钻头向下倾斜45°，然后钻深为5 cm的孔，最后将输液管的针头插入树干钻孔中，以液体不漏出树体为准。

图1 田间试验小区分布Fig.1 Distribution of field trial plots 注：A是推荐剂量的10%烯啶虫胺水剂(喷雾)；B是推荐剂量的25%烯啶虫胺可溶粉剂(喷雾)；a是推荐剂量的10%烯啶虫胺水剂(注射)；b是推荐剂量的25%烯啶虫胺可溶粉剂(注射)；CK是清水对照(喷雾)；ck是清水对照(注射)。Note：A is 10% nitenpyram aqueous agent with recommended dose (spray); B is 25% nitenpyram soluble powder with recommended dose (spray); a is 10% nitenpyram aqueous agent with recommended dose (injection); b is 25% nitenpyram soluble powder with recommended dose (injection); CK is clear water control (spray); ck is clear water control (injection).

每个小区每次选1棵树，按照东、西、南、北四个方位各10个枝条作为观察苹果黄蚜的样方，并选点悬挂黄板，监测非靶标昆虫的种群动态。施药前调查虫口基数及相关天敌数量，药后1、3、7、14 d调查防治效果，同时调查其他非靶标昆虫种群动态。

试验期间气象情况：试验于2018年6月进行，平均高温25 ℃，平均低温13 ℃，平均湿度75%，平均降水169.7 mm。

1.3 数据处理

选择毒力比(STR)=天敌LC50/害虫LC50

虫口减退率(%)=(施药前昆虫基数-施药后昆虫基数)/施药前昆虫基数×100%

防治效果(%)=(处理区虫口减退率±对照区虫口减退率)/(100±对照区虫口减退率)×100%

统计分析采用SPSS 20.0软件进行显著性检验。

1.4 TOPSIS多目标决策

TOPSIS(Technique for Order Preference by Similarity to an Ideal Solution)[34-37]，是Hwang于1981年首次提出的一种多目标决策方法[37]。TOPSIS根据有限个评价对象与理想化目标的接近程度进行排序的方法，是在现有的对象中进行相对优劣的评价。本研究将STR值(选择毒力比)、苹果黄蚜14 d内平均防治效果和瓢虫平均虫口数量视为评价指标录入Excel中，进行归一化转换[35]，最后在此基础上计算综合评价结果[36]，从而确定最优方案。

公式如下：

假设评价指标分别为X1、X2、X3、…、Xm，处理分别为Y1、Y2、Y3、…、Yn，对应原始数据分别为A11、A12、A13、…、A1n，A21、A22、A23、…、A2n，…，Am1，Am2、Am3、…、Amn，则相应归一化结果为B11=A11/SQRT(SUMSQ(A11:Am1))、B12=A12/SQRT(SUMSQ(A12:Am2))、B13=A13/SQRT(SUMSQ(A13:Am3))、…、B1n=A1n/SQRT(SUMSQ(A1n:Amn))，B21=A21/SQRT(SUMSQ(A11:Am1))、B22=A22/SQRT(SUMSQ(A12:Am2))、B23=A23/SQRT(SUMSQ(A13:Am3))、…、B2n=A2n/SQRT(SUMSQ(A1n:Amn))，…，Bm1=Am1/SQRT(SUMSQ(A11:Am1))、Bm2=Am2/SQRT(SUMSQ(A12:Am2))、Bm3=Am3/SQRT(SUMSQ(A13:Am3))、…、Bmn=Amn/SQRT(SUMSQ(A1n:Amn))。

2 结果与分析

2.1 不同施药方式下烯啶虫胺对苹果黄蚜的防治效果

烯啶虫胺防治苹果黄蚜的田间防治效果试验结果见图2。烯啶虫胺的剂型对苹果黄蚜的防治效果无显著差异，但其施药方式对苹果黄蚜的防治效果有显著差异。

图2 不同处理下苹果黄蚜的校正防效Fig.2 Control efficiency of Aphis citricola under different treatments

喷雾条件下烯啶虫胺2种剂型对苹果黄蚜的防治效果在药后14 d内均呈现先升后降的趋势，于药后7 d达到最大值，药后14 d的防治效果有所下降，药后14 d的最终防治效果为84.52%±4.24%，药后14 d内的平均防治效果为92.37%±2.58%。

注射条件下烯啶虫胺2种剂型对苹果黄蚜的防治效果在药后14 d内均呈现逐渐上升的趋势，于药后14 d达到最大值，药后14 d的最终防治效果为94.90%±1.65%，药后14 d内的平均防治效果为63.34%±2.29%。

喷雾方式防治苹果黄蚜的速效性优于注射方式，两者的持效性相当，烯啶虫胺的确具有较强的内吸传导作用。

药后7 d内，喷雾条件下烯啶虫胺对苹果黄蚜的防治效果显著高于注射条件，且注射施药第14天的防治效果与喷雾施药第7天的防治效果差异不显著。在苹果黄蚜爆发的年份或预防措施不利的情况下，喷雾方法是首选施药方式，而正常年份或良好监测情况下，防治高峰前7 d注射施药即可达到与喷雾施药同样的防治效果，既减少农药污染，同时又有利于天敌和其他非靶标生物的保护。

2.2 不同施药方式下烯啶虫胺对非靶标昆虫的影响

烯啶虫胺对瓢虫、膜翅目蜂类和东亚小花蝽等非靶标昆虫的虫口消长变化趋势与清水对照组基本一致(图3)，均呈现先迅速下降，再趋于平缓，最后缓慢上升，烯啶虫胺对非靶标昆虫无明显毒害作用，安全系数较高。

图3 不同处理下苹果树冠层非靶标昆虫虫口的消长动态Fig.3 Dynamics of the growth and decline of non-target insects in apple tree canopy under different treatments

以瓢虫为例，烯啶虫胺的剂型对其虫口消长变化无明显影响，但施药方式的改变对其虫口消长变化有一定影响。常规喷雾和树干注射的瓢虫虫口数量在前3次的调查统计结果显示均差异不显著，但是药后14 d(即6月25日)，常规喷雾和树干注射的瓢虫虫口数量均表现差异极显著，其中，清水-喷雾明显比烯啶虫胺-喷雾多(P=0.000)，烯啶虫胺-注射明显比清水-注射多(P=0.001)，烯啶虫胺-注射明显比烯啶虫胺-喷雾多(P=0.000)，结果见图3A。

2.3 TOPSIS综合评价

以STR值(相对毒力)、苹果黄蚜14 d内平均防治效果和瓢虫平均虫口数量为评价指标，将各指标值同等看待，赋予相同权重，各处理结果优劣顺序为可溶粉剂-注射>可溶粉剂-喷雾>水剂-喷雾>水剂-注射(表1、表2、表3)。可见，25%烯啶虫胺可溶粉剂推荐剂量注射处理为该设定条件下的最优方案。以此类推，如苹果园重视苹果黄蚜的防治效果，还可设定STR值(相对毒力)、苹果黄蚜平均防治效果和瓢虫平均虫口数量的权重分别为1、3和1，各处理结果优劣顺序为可溶粉剂-喷雾>水剂-喷雾>可溶粉剂-注射>水剂-注射，即25%烯啶虫胺可溶粉剂推荐剂量喷雾处理为该设定条件下的最优方案。

3 讨 论

树干注射施药是采用一定方式使药剂进入树体内部，依靠树体自身的蒸腾拉力将药液输送至树体各部位，从而达到防治树木病虫害的目的[15]。树干注射施用的药剂并不局限于内吸剂，其种类较多，包括杀虫剂、杀菌剂、除草剂、植物生长调节剂等[15]。其中杀虫剂应用最多，主要是有机磷类、菊酯类、氨基甲酸酯类、生物碱类及阿维菌素等，但仍以传统内吸剂最多[15]。故关于树干注射施用的药剂还需进一步研究开发与应用推广。

多采用树干注射法给树木施肥和矫治缺素症[38-41]，而关于注射施药防治病虫害的相关报道较少，针对苹果黄蚜的相关研究则更少。张凤敏等[42]研究表明667 m2注射50～60 g的10%吡虫啉粉剂(有效成分为90 g ai./hm2)防治苹果黄蚜效果很理想，注药后14 d防治效果可达到80%以上，25 d达92%以上。本试验中，注射条件下烯啶虫胺2种剂型(有效成分均为30 g ai./hm2)对苹果黄蚜的防治效果均在药后14 d达到最大值，可达94%以上。可能原因是烯啶虫胺具有比吡虫啉更加卓越的内吸性和渗透性。

表1 TOPSIS综合评价指标Tab.1 TOPSIS comprehensive evaluation index

注：表中数据为4次重复的平均值。

Note: The data in the table is the average of 4 replicates.

表2 归一化矩阵值Tab.2 Normalized matrix value

注：表中数据为4次重复的平均值。

Note: The data in the table is the average of 4 replicates.

表3 指标值与最优值的相对接近程度及排序结果

Tab.3 The relative proximity of the index value to the optimal value and the ranking result

处理TreatmentD+D-Ci排序Rank水剂-喷雾 AS-Spray0.250.180.423可溶粉剂-喷雾 SP-Spray0.210.220.512水剂-注射 AS-Injection0.220.140.394可溶粉剂-注射 SP-Injection0.210.250.541

常规喷雾法经常会使雾滴分布不均[43-48]，降低农药利用率。同时，常规喷雾法的效率很低，袁会珠等[49]报道，常规喷雾只有25%～50%的农药沉积在植物叶片上，故树干注射法的农药利用率更高，大约是常规喷雾法的2～4倍，一定程度上达到减药的目的。在实际生产中需根据要求选取不同的评价指标得到最优方案，以期达到最佳防治效果，并获得最优生态和经济效益。

4 结 论

以苹果黄蚜和非靶标昆虫为观测指标，研究烯啶虫胺在北京地区苹果园防治苹果黄蚜的效果以及对环境的兼容性，其主要结论如下：

(1)无论是常规喷雾还是树干注射，烯啶虫胺2种剂型对苹果黄蚜的最高防治效果均在94%以上。烯啶虫胺对苹果黄蚜具有防治效果，可用于苹果园苹果黄蚜的防控。

(2)喷雾条件下烯啶虫胺2种剂型对苹果黄蚜的防治效果在药后14 d内均呈现先升后降的趋势，于药后7 d达到最大值，药后14 d的防治效果有所下降，但不低于75%；注射条件下烯啶虫胺2种剂型对苹果黄蚜的防治效果在药后14 d内均呈现逐渐上升的趋势，于药后14 d达到最大值。喷雾方式防治黄蚜的速效性优于注射方式，两者的持效性相当。

(3)常规喷雾和树干注射在药后14 d的非靶标昆虫虫口数量差异显著，且注射施药组的非靶标昆虫虫口数量明显比常规喷雾组多，与常规喷雾相比，注射施药对非靶标昆虫的保护性好。药后7 d内，喷雾条件下烯啶虫胺对苹果黄蚜的防治效果显著高于注射条件，且注射施药第14天的防治效果与喷雾施药第7天的防治效果差异不显著。在苹果黄蚜爆发的年份或预防措施不利的情况下，喷雾方法是首选施药方式，而正常年份或良好监测情况下，防治高峰前7 d注射施药即可达到与喷雾施药同样的防治效果，既减少农药污染，同时又有利于天敌和其他非靶标生物的保护。

致谢：试验过程中得到王进忠、杨柳老师和实验室同学们的帮助，在此一并致谢！