謝道燕等
摘要:為明確新型殺蟲劑氟啶蟲胺腈對桑粉虱(Bemisia myricae)的毒力及其對家蠶(Bombyx mori)的安全性,采用試管藥膜法和葉片浸漬法在室內測定其對桑粉虱成蟲和卵的毒力,并采用食下毒葉法測定了50%氟啶蟲胺腈WG對家蠶的急性毒性及亞致死劑量對家蠶生長發育與經濟性狀的影響。結果表明,250~1 000 mg/L的50%氟啶蟲胺腈WG對桑粉虱成蟲處理5 h的致死率為86.22%~96.43%,其LC50為122.251 mg/L,而125~ 1 000 mg/L的濃度范圍內對桑粉虱的卵無明顯作用,但可延遲孵化時間。3齡起蠶取食50%氟啶蟲胺腈WG以50~200 mg/L處理的桑葉72 h累計中毒死亡率為24.44%~76.67%,LC50為91.158 mg/L,屬于中等毒性農藥;其亞致死劑量20、30和40 mg/L可延長4、5齡期0.5~1.0 d,其高濃度處理的全繭量、繭層量、蛹重和眠蠶體質量顯著低于對照。
關鍵詞:氟啶蟲胺腈;家蠶(Bombyx mori);桑粉虱(Bemisia myricae);毒力
中圖分類號:S482.3;S884.9 文獻標識碼:A 文章編號:0439-8114(2015)12-2900-04
DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2015.12.022
Toxicity of New Pesticides Sulfoxaflor against Bemisia myricae and Safety Evaluation to Bombyx mori
XIE Dao-yan,YANG Zhen-guo,ZHOU Chun-tao,CHAI Jian-ping,DA Ai-si,NI Jing,JIANG Xiu-jun,LUO Yan-jie
(Institute of Sericulture & Apidae, Yunnan Academy of Agricultural Sciences, Mengzi 661100,Yunnan,China)
Abstract: In order to clarify the toxicity of sulfoxaflor against Bemisia myricae and its safety to Bombyx mori,the toxicity of 50% sulfoxaflor WG against Bemisia myricae adults and eggs were tested by residual films and leaf dipping method. And the acute toxicity and sublethal dose of 50% sulfoxaflor WG to the effect on growth and development and economic characters of Bombyx mori were evaluated in laboratory by using intake poisonous leaf method. The results indicated that the fatality rate of 250~1 000 mg/L of 50% sulfoxaflor WG treatment 5 h against B.myricae adults was 86.22%~96.43%,and the LC50 was 122.251 mg/L.There was no obvious effect of 125~1 000 mg/L 50% sulfoxaflor WG to B.myricae eggs,but it could delayed incubation period.The cumulative poisoning mortality rate of 50~200 mg/L of 50% sulfoxaflor WG treatment 72 h against 3 instar silkworm was 24.44%~76.67%,and LC50 value was 91.158 mg/L,which was belonging to medium toxic pesticides.Sublethal doses of 20,30,and 40 mg/L of 50% sulfoxaflor WG could prolong the 4,5 instar 0.5~1 d,while its high concentration processing of cocoon weight,cocoon shell weight, pupal weight and body weight of silkworm sleep was significantly lower than contrast.
Key words:sulfoxaflor;Bombyx mori;Bemisia myricae;toxicity
家蠶(Bombyx mori)是我國農業生態系統中重要的經濟昆蟲,長期的室內人工飼養,導致抗逆性差,極易受到外界各種因素如溫度、濕度、食物等的影響,且對農藥極為敏感[1]。家蠶農藥中毒事件頻繁發生,已成為制約蠶桑業發展的主要瓶頸之一[2]。在新農藥推廣中對家蠶毒性不明、用法不當而造成家蠶中毒的事件時有發生,且呈現逐年加重趨勢,近年來關于農藥對家蠶毒性與安全性評價方面的研究越來越多。馬惠等[3]在室內研究農藥對家蠶的毒性試驗和風險評價時發現溴蟲腈對家蠶毒性很低,是一種可供桑園選擇使用的殺蟲劑。頻繁和不科學地使用農藥會使害蟲產生抗藥性,從而加大其防治難度。在防治桑園病蟲草害的同時,化學農藥也會對家蠶的飼料——桑葉生長過程中造成污染,許多化學農藥多為廣譜性殺蟲劑,對家蠶的危害性極大[4]。因此,尋找對桑樹害蟲高效、廣譜,且對家蠶安全的殺蟲劑,對養蠶業的發展是十分必要的。
氟啶蟲胺腈(sulfoxaflor)為美國陶氏益農公司生產的防治刺吸式害蟲的新型磺酰亞胺類殺蟲劑。氟啶蟲胺腈作用于昆蟲的神經系統(膽堿受體內獨特的結合位點)而發揮殺蟲功能,可經葉、莖、根吸收而進入植物體內,且與其他化學類別的殺蟲劑無交互抗性。該殺蟲劑的殺蟲范圍較廣,可用于防治棉花盲蝽、蚜蟲、粉虱、飛虱和蚧殼蟲等[5-7],且高效、快速、殘效期長,可有效防治對煙堿類、菊酯類、有機磷類和氨基甲酸酯類農藥產生抗性的刺吸式害蟲,對非靶標節肢動物毒性低[8]。氟啶蟲胺腈作為一種新型的殺蟲劑,對桑園桑粉虱(Bemisia myricae)的防控效果及其對家蠶的安全性尚不明確。據此,本試驗測定了新型殺蟲劑50%氟啶蟲胺腈WG不同濃度對桑粉虱成蟲、卵的毒力,并明確其對家蠶生長發育及經濟性狀的影響,以期為該殺蟲劑能在桑園中使用提供科學依據。
1 材料與方法
1.1 供試蟲體
桑粉虱采自標準試驗桑園;家蠶品種為菁松,由云南省農業科學院蠶桑蜜蜂研究所良種繁育中心提供。
1.2 供試藥劑
50%氟啶蟲胺腈WG(美國陶氏益農公司);將藥劑用去離子水稀釋為10 g/L的母液,試驗時再將此母液進一步稀釋為所需的濃度。
1.3 試驗方法
1.3.1 桑粉虱成蟲室內生物測定方法 參照慕立義[9]試管藥膜法并加以改進。桑粉虱的收集和接蟲采用柴建萍等[10]的方法。將氟啶蟲胺腈WG先用1 mL去離子水溶解,然后再用丙酮稀釋為1 000、500、250、125和62.5 mg/L為供試液,以丙酮為空白對照。在10 mL的平底試管中加入0.5 mL藥液,將試管滾動使藥液在試管內壁均勻分散形成藥膜,待藥液干后,每支試管內接入20~30頭桑粉虱成蟲。試管開口端用棉布封口,向下傾斜35°置于光照培養箱內(26±1) ℃、相對濕度75%、14 h光照10 h黑暗交替條件下飼養觀測。處理5 h后檢查結果,在顯微鏡下用零號毛筆輕觸蟲體,附肢不動的成蟲記為死亡,記錄總供試蟲數和死蟲數,并求出毒力回歸方程、LC50及95%置信限。
1.3.2 桑粉虱卵的活性測定 采用葉片浸漬法[11],將采集有較多桑粉虱卵的新鮮桑葉,剪取一定數量帶桑粉虱卵的葉片。將50%的氟啶蟲胺腈WG用去離子水稀釋成62.5~1 000 mg/L 5個等比系列濃度,用去離子水作對照共6個處理組,每個處理組設3個重復。將帶有粉虱卵的葉片分別浸入供試液中,輕輕振蕩5 s后取出,把葉片放在濾紙上,然后放入墊有濕布海綿的鐵盤子里,蓋上塑料薄膜(薄膜用針刺小孔)置于(26±1) ℃、相對濕度75%、14 h光照10 h黑暗交替條件下的培養箱內,統計觀察120、144、168 h后各處理的孵化情況,直至對照處理全部孵化為止。
1.3.3 急性毒性測定 在預試驗的基礎上,試驗設50%氟啶蟲胺腈WG系列濃度為200、100、50、25、12.5和6.25 mg/L 6個濃度,去離子水為對照,每個處理設3個重復,每個重復30頭3齡起蠶。桑葉去除葉柄后,用刀切成細條狀待用,每個重復稱取5 g桑葉,用5 mL供試藥液噴灑拌均,晾干后飼喂家蠶,添食毒葉后觀察24、48和72 h的累計中毒死蠶率,并求出72 h時的LC50。
1.3.4 慢性毒性測定 在急性毒性試驗的基礎上,選擇LC5、LC10、LC15等3個亞致死劑量進行慢性毒性試驗,其濃度分別為20、30、40 mg/L,以去離子水為對照。桑葉去除葉柄后,置于不同濃度處理液中5 s后撈出待晾干后飼喂家蠶。每個處理設3個重復,每個重復30頭4齡起蠶,連續添食毒葉一個齡期,每天觀察記錄中毒死亡率,眠期選擇10頭眠蠶稱重,眠起后改喂無毒新鮮桑葉直到上蔟,上蔟后一周采繭調查全繭量、繭層量、繭層率、蛹體重等指標。
1.4 數據統計與分析
試驗數據均由Excel 2003和SPSS17.0進行統計和分析,采用Duncan′s新復極差法比較各處理間的差異性,幾率值法計算毒力回歸方程。
2 結果與分析
2.1 50%氟啶蟲胺腈WG對桑粉虱成蟲的室內毒力
50%氟啶蟲胺腈WG的5個濃度(1 000、500、250、125、62.5 mg/L)處理對桑粉虱成蟲的影響見圖1。處理后5 h觀察不同濃度對桑粉虱成蟲的致死率,其中250~1 000 mg/L對桑粉虱成蟲的致死率最高,致死率為86.22%~96.43%,而62.5~125 mg/L的致死率為29.53%~41.84%,對照的致死率為2.38%,其毒力回歸方程為y=-4.093+1.961x(?字2=8.862,P=0.034),LC50為122.251(69.933~180.683) mg/L,因此50%氟啶蟲胺腈WG對桑粉虱成蟲的毒殺效果存在明顯的劑量效應。
2.2 50%氟啶蟲胺腈WG對桑粉虱的殺卵作用
50%的氟啶蟲胺腈WG不同濃度對桑粉虱卵孵化率的影響見圖2。由圖2可知,調查168 h后,50%的氟啶蟲胺腈WG各處理的孵化率與去離子水對照不存在顯著性差異,即50%的氟啶蟲胺腈WG在125~1 000 mg/L的濃度范圍內對桑粉虱的卵無明顯毒害作用。但50%氟啶蟲胺腈WG處理120和144 h后的孵化率顯著低于對照的孵化率,說明50%的氟啶蟲胺腈WG可以抑制桑粉虱卵的孵化,延遲孵化時間。
2.3 50%氟啶蟲胺腈WG對家蠶的急性毒性
用不同濃度50%氟啶蟲胺腈WG藥液處理桑葉,飼喂3齡起蠶1次后改喂無毒桑葉,觀察處理24、48、72 h的中毒癥狀及累計中毒死亡率,其結果見表1。高濃度處理區家蠶出現吐液、擺尾、拒食、頭大、尾縮、尾翹等不良癥狀,低濃度處理區未出現中毒癥狀。家蠶中毒死亡數隨著處理時間的延長而上升,處理48 h的家蠶中毒死亡數高于24 h的死亡數,處理72 h的死亡數無明顯變化,其25~200 mg/L濃度處理的累計死亡率達1.11%~76.67%,而6.25~12.5 mg/L濃度處理72 h的家蠶未出現中毒死亡現象。處理72 h的毒力回歸方程為y=-5.895+3.008x(?字2=12.996,P=0.011),LC50為91.158(66.291~130.288) mg/L,按照中國人民共和國國家環境保護總局發布的《化學農藥安全評價試驗準則》可知,該殺蟲劑對家蠶屬于中等毒性農藥。
2.4 50%氟啶蟲胺腈WG對家蠶幼蟲生長歷期的影響
家蠶取食50%氟啶蟲胺腈WG不同濃度藥液處理的桑葉,其發育歷期見表2。其中亞致死濃度40 mg/L處理的上簇時間均比對照推遲,并且各齡期的幼蟲生長發育也受到不同程度的影響,4齡期3個亞致死濃度均比對照延遲0.5~1.0 d,5齡期40 mg/L延遲0.5 d,20、30 mg/L濃度處理與對照無差別。推斷高濃度50%氟啶蟲胺腈WG藥液可能會抑制家蠶的生長發育,延遲發育歷期。
2.5 50%氟啶蟲胺腈WG亞致死劑量對家蠶經濟性狀的影響
50%氟啶蟲胺腈WG 3個亞致死濃度對家蠶經濟性狀(全繭量、繭層量、繭層率、蛹體重、眠蠶體質量)的影響,結果見表3。各濃度藥液處理的桑葉飼喂4齡家蠶后的眠蠶體質量顯著低于對照眠蠶體質量,且各濃度藥液處理間眠蠶體質量存在顯著性差異,眠蠶體質量隨藥液濃度的增高而遞減。其LC15和LC10處理的全繭量、蛹體重與對照相比,存在顯著性的下降,本試驗結果與魯興明等[12]研究結果一致。但50%氟啶蟲胺腈WG各處理對家蠶的繭層率不存在顯著性影響,但是對家蠶眠蠶體的發育影響較大。因此,50%氟啶蟲胺腈WG在30~40 mg/L的范圍內,其對家蠶的經濟性狀有顯著性的影響。
3 小結與討論
本研究結果表明,50%氟啶蟲胺腈WG的5個濃度處理對桑粉虱成蟲培養5 h,其250~1 000 mg/L對桑粉虱成蟲的致死率達86.22%~96.43%,而62.5~125 mg/L的致死率為29.53%~41.84%;而對桑粉虱卵孵化的抑制效果與去離子水對照相比差異不顯著,但處理120 、144 h后的孵化率顯著低于對照,說明50%的氟啶蟲胺腈WG可以抑制桑粉虱卵的孵化,延遲孵化時間。50%氟啶蟲胺腈WG對家蠶屬于中等毒級農藥,其25~200 mg/L處理72 h后的累計家蠶死亡率達1.11%~76.67%,同時處理區蠶出現吐液、擺尾、拒食、頭大、尾縮、尾翹等不良癥狀,而6.25~12.5 mg/L處理區未出現中毒死蠶數和中毒癥狀。在3個亞致死劑量LC5、LC10、LC15連續添食1個齡期后,LC15(40 mg/L)處理區的上簇時間均比對照推遲,并且各齡期的幼蟲生長發育也受到不同程度的影響,即4齡期3個亞致死濃度均比對照延遲0.5~1.0 d,5齡期LC15延遲0.5 d,其他2個亞致死濃度LC10和LC5處理區與對照相比無差異。但是3個亞致死濃度對家蠶的眠蠶體質量影響較大,而對繭層率無影響;其中LC15和LC10處理對家蠶的全繭量、繭層量、蛹體重也存在一定的影響。建議該藥劑在田間防治桑粉虱害蟲時主要針對桑粉虱成蟲,而防治桑粉虱卵時另選其他藥劑,以達到理想的防治效果。
蠶桑業是我國重要的傳統支柱產業和出口創匯產業。由于家蠶長期在室內飼養,其對農藥十分敏感,經常發現在防治桑樹害蟲時因盲目使用有機磷和氨基甲酸酯類殺蟲劑,使桑葉無法養蠶的現象,對養蠶業的風險較大[13]。桑樹與蔬菜或其他經濟作物間種及混種,農作物害蟲防治用藥也直接或間接地污染桑葉。因此,在防治害蟲的同時還要考慮對家蠶的安全性,這就導致了許多常用農藥不能在桑園內及桑園附近的菜地及其他經濟作物上使用。家蠶中毒有兩種表現,一種是急性中毒,主要表現為拒食、亂爬、吐液,痙攣后麻痹死亡;另一種是慢性中毒,主要表現為生長發育不齊、蠶體虛弱、不結繭或結畸形繭,一般不易察覺,但嚴重影響蠶繭的產量和質量,導致經濟效益大幅下降。因此,桑園害蟲及周圍農田害蟲的防治用藥一直是難以解決的難題,所以選擇對家蠶安全的藥劑,不僅對防治桑樹害蟲有重要意義,也為桑園周邊農田防治害蟲避免誤傷家蠶提供了保障。
50%氟啶蟲胺腈WG為美國陶氏益農公司生產的防治刺吸式害蟲的新型磺酰亞胺殺蟲劑。主要作用于昆蟲的神經系統而發揮殺蟲功能,且目前未發現與其他化學類別的殺蟲劑有交互抗性。亞致死劑量是一個劑量區間,不同的研究對象和研究目的其取值不同[14],而不同藥劑因作用機制、環境條件差異對家蠶的生理和行為的影響也不同[15,16]。3個亞致死濃度對家蠶的繭層率無影響,但是對家蠶的全繭量、繭層量、蛹體重等影響由大到小依次是:LC15、LC10、CK、LC5;對蠶體質量的影響由大到小依次是:LC15、LC10、LC5、CK。
綜上所述,50%氟啶蟲胺腈對非靶標節肢動物的毒性雖然較低,但家蠶不宜長期地高濃度取食含藥殘留的桑葉,否則會對其生長發育及經濟性狀造成顯著性影響,但低濃度處理對家蠶的經濟性狀影響較小,其全繭量、繭層量、蛹體重反而高于對照,說明該藥劑高濃度有抑制家蠶生長、低濃度有刺激家蠶生長的作用。羅一權等[17]報道多種藥劑在不同劑量的作用下,對昆蟲都可表現出毒殺、抑制及刺激生長的作用。王彭等[18]用氟啶蟲胺腈對水稻褐飛虱的室內殺蟲活性及田間藥效試驗證明,其對水稻褐飛虱防治效果較好;石小麗[19]在2010年世界農藥會議新品種上介紹氟啶蟲胺腈能有效防治對煙堿類、菊酯類、有機磷類和氨基甲酸酯類農藥產生抗性的吸汁類害蟲。該藥劑在其他作物上對害蟲防治效果較好,且對非靶標節肢動物毒性低,但在我國養蠶業中的應用價值尚需要系統的田間藥效試驗加以檢驗,其殺蟲譜、對家蠶成蟲產卵、卵的孵化率及后代生長發育的影響,還有待于進一步研究。
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