王曉 陳鵬 張碩 李振斌 王凡 劉錦 劉永杰



摘要為明確常見殺蟲劑對日本通草蛉各蟲態的影響,在室內分別采用浸漬法和噴霧法測定了12種(8類)殺蟲劑對日本通草蛉卵、幼蟲、蛹和成蟲的毒性,并評價了殺蟲劑對日本通草蛉的毒性風險。結果表明,高效氯氰菊酯對日本通草蛉為極高風險,毒死蜱、吡蟲啉、烯啶蟲胺和阿維菌素為高風險,溴氰蟲酰胺、啶蟲脒和氯蟲苯甲酰胺為中等風險,噻嗪酮、吡蚜酮、螺蟲乙酯和甲氧蟲酰肼為低風險;與其他蟲態相比,12種殺蟲劑對日本通草蛉蛹的毒性均為最低。在害蟲生物防治及綜合治理中應盡量選用對日本通草蛉毒性低的殺蟲劑,以起到保護天敵的作用。
關鍵詞日本通草蛉;殺蟲劑;毒性;致死中濃度;毒性風險
中圖分類號:S476.2,S482.3文獻標識碼:A DOI:10.16688/j.zwbh.2018179
在防治農林害蟲過程中,殺蟲劑的應用發揮了重要作用,但由于部分殺蟲劑對天敵的毒害作用,破壞了自然條件下天敵對害蟲的控制,導致生態系統失衡。因此,使用高效且對天敵安全的殺蟲劑是對害蟲實施綜合治理(integrated pest management,IPM)的關鍵。目前眾多學者開展了農藥對天敵的毒性評價研究。例如:測定了殺蟲劑對寄生性天敵赤眼蜂的毒性,以及捕食性天敵瓢蟲類和草蛉類對多種藥劑的敏感度,并對其安全性進行了評價,為化學藥劑的科學使用提供了理論基礎。
日本通草蛉Chryso perla nipponensis(Okamoto)作為農林害蟲的重要捕食性天敵之一,喜食蚜蟲、螨類和鱗翅目害蟲,具有分布范圍廣、繁殖力和捕食能力強、捕食量大等特點,在害蟲綜合防治中具有良好的應用前景。一直以來,面對農林害蟲的持續危害,殺蟲劑大面積使用給日本通草蛉造成了嚴重損傷,為了協調生物防治與化學防治,自20世紀80年代起,國內學者已對日本通草蛉毒理方面做了相關研究,如有機磷類殺蟲劑對日本通草蛉具有較高的毒性;甲基毒死蜱、氯氟氰菊酯、滅多威的亞致死劑量對日本通草蛉幼蟲結繭殺傷力大,降低成蟲羽化率,而氟啶脲對幼蟲殺傷力小,對成蟲羽化影響大;20%滅幼脲懸浮劑、1.2%苦·煙乳油對日本通草蛉成蟲的影響小于40%久效磷乳油和20%氰戊菊酯乳油;同一處理濃度下,20%除蟲脲膠懸劑和25%滅幼脲膠懸劑對日本通草蛉成蟲的影響顯著低于5%氟啶脲。而隨著新型殺蟲劑的出現及使用,日本通草蛉各蟲態藥敏性方面的研究未見報道。為更好地保護和利用這一自然天敵,本試驗測定了12種(8類)殺蟲劑對日本通草蛉卵、幼蟲、蛹和成蟲的毒力,并評價這些殺蟲劑對日本通草蛉的毒性風險,以期尋找高效、低毒的殺蟲劑品種,為日本通草蛉資源的保護與合理利用提供科學依據。
幼蟲測定方法:將1齡幼蟲用細毛筆小心挑至事先準備好的盛有各濃度供試藥劑溶液的30mL塑料杯中,浸漬5s后濾出,擦干蟲體,用毛筆小心挑至帶有足夠蚜蟲的平底試管中,塞好棉塞,置于人工氣候箱中培養。每24h觀察1次結果并做好記錄,96h后以毛筆輕觸無反應者視為死亡。
蛹測定方法:將蛹分組置于30mL塑料杯中,分別倒人事先準備好的各濃度供試藥劑溶液,5s后濾出,用吸水紙吸干多余的藥液,室溫晾干后,將處理過的蛹分別放入罐頭瓶中,以紗布封口,每天觀察1次結果并做好記錄,8d后蛹不能正常羽化視為死亡。
成蟲的測定方法參照陳天業等的噴霧法:將羽化后8~10d的成蟲置于底面放有一層濾紙的塑料杯(杯口直徑寬于杯底直徑)中,杯口用紗布封住,手持噴霧器向成蟲均勻噴灑各濃度的供試藥液,至下墊濾紙剛剛全部濕潤,然后將處理過的成蟲移出晾干,然后放入盛有粉狀飼料和蜂蜜水的罐頭瓶中,以紗布封口,每24h觀察1次結果并做好記錄,72h后成蟲不能正常爬動視為死亡。
殺蟲劑對日本通草蛉的毒性等級評定以《化學農藥環境安全評價試驗準則》為依據,參照農藥對天敵赤眼蜂的風險性等級劃分。即,安全系數≤0.05:極高風險性(劇毒);0.05<安全系數≤0.5:高風險性(高毒);0.5<安全系數≤5:中等風險性(中毒);安全系數>5:低風險性(低毒)。安全系數一農藥對天敵的致死中濃度/該農藥的田問推薦使用濃度。
1.4數據分析
試驗中各組數據處理分析采用SPSS Statistics19.0軟件進行回歸分析,得出各供試試劑的毒力回歸方程、LC50及其95%置信區問等。
2結果與分析
2.1不同殺蟲劑對日本通草蛉卵的毒性
室內毒性測定結果表明,12種殺蟲劑對日本通草蛉卵的毒性大小依次為:高效氯氰菊酯>吡蟲啉>阿維菌素>啶蟲脒>毒死蜱>烯啶蟲胺>氯蟲苯甲酰胺>溴氰蟲酰胺>螺蟲乙酯>甲氧蟲酰肼>噻嗪酮>吡蚜酮。擬除蟲菊酯類高效氯氰菊酯對日本通草蛉卵的毒性最高;新煙堿類吡蟲啉、啶蟲脒、烯啶蟲胺,生物源農藥阿維菌素,硫代磷酸酯類毒死蜱毒性相對較高;其次是雙酰胺類的氯蟲苯甲酰胺和溴氰蟲酰胺;而昆蟲生長調節劑類的噻嗪酮和甲氧蟲酰肼,季酮酸類的螺蟲乙酯,吡啶類的吡蚜酮毒性相對較低(表1)。
2.2不同殺蟲劑對日本通草蛉1齡幼蟲的毒性
室內毒性測定結果表明,12種殺蟲劑對日本通草蛉1齡幼蟲的毒性大小依次為:高效氯氰菊酯>阿維菌素>烯啶蟲胺>啶蟲脒>毒死蜱>吡蟲啉>噻嗪酮>溴氰蟲酰胺>氯蟲苯甲酰胺>吡蚜酮>甲氧蟲酰肼>螺蟲乙酯。擬除蟲菊酯類高效氯氰菊酯對1齡幼蟲毒性最高;生物源殺蟲劑阿維菌素,新煙堿類烯啶蟲胺、啶蟲脒、吡蟲啉,硫代磷酸酯類毒死蜱毒性次之;然后是昆蟲生長調節劑類噻嗪酮(抑制蛻皮),雙酰胺類溴氰蟲酰胺;而雙酰胺類氯蟲苯甲酰胺,吡啶類吡蚜酮,昆蟲生長調節劑類甲氧蟲酰肼(促進蛻皮),季酮酸類螺蟲乙酯毒性相對較低(表2)。
2.3不同殺蟲劑對日本通草蛉蛹的毒性
室內毒性測定結果表明,12種殺蟲劑對日本通草蛉蛹的毒性大小依次為:溴氰蟲酰胺>阿維菌素>高效氯氰菊酯>啶蟲脒>毒死蜱>吡蟲啉>烯啶蟲胺>氯蟲苯甲酰胺>噻嗪酮>吡蚜酮>螺蟲乙酯>甲氧蟲酰肼。雙酰胺類溴氰蟲酰胺,生物源殺蟲劑阿維菌素對蛹的毒性較高;其次是擬除蟲菊酯類高效氯氰菊酯、新煙堿類啶蟲脒、烯啶蟲胺,硫代磷酸酯類毒死蜱;而雙酰胺類氯蟲苯甲酰胺,昆蟲生長調節劑類的噻嗪酮、甲氧蟲酰肼,季酮酸類螺蟲乙酯,吡啶類吡蚜酮相對安全。與其他蟲態相比,12種殺蟲劑對日本通草蛉蛹的毒性最低(表3)。
2.4不同殺蟲劑對日本通草蛉成蟲的毒性
室內毒性測定結果表明,12種殺蟲劑對日本通草蛉成蟲的毒性大小依次為:高效氯氰菊酯>溴氰蟲酰胺>烯啶蟲胺>阿維菌素>吡蟲啉>啶蟲脒>毒死蜱>氯蟲苯甲酰胺>噻嗪酮>吡蚜酮>螺蟲乙酯>甲氧蟲酰肼。擬除蟲菊酯類高效氯氰菊酯對日本通草蛉成蟲毒性最高;雙酰胺類溴氰蟲酰胺,新煙堿類烯啶蟲胺、吡蟲啉、啶蟲脒,生物源殺蟲劑阿維菌素,硫代磷酸酯類毒死蜱毒性相對較高;其次是雙酰胺類氯蟲苯甲酰胺和昆蟲生長調節劑類噻嗪酮;而吡啶類吡蚜酮,昆蟲生長調節劑類甲氧蟲酰肼,季酮酸類螺蟲乙酯毒性相對較低(表4)。
2.5不同殺蟲劑對日本通草蛉的安全性評價
12種殺蟲劑對日本通草蛉蛹的LC50值均高于3970mg/L,遠超過12種殺蟲劑田問推薦使用濃度,因此蛹期可能因其特殊的結構特點對殺蟲劑敏感性極低。將12種殺蟲劑對日本通草蛉卵、幼蟲、成蟲的LC50值與其田問推薦使用濃度進行比較,以安全系數為指標來評定各殺蟲劑的毒性。結果表明,高效氯氰菊酯對日本通草蛉具有極高風險;毒死蜱和吡蟲啉對日本通草蛉具有高風險;烯啶蟲胺、阿維菌素對日本通草蛉幼蟲和成蟲具有高風險;溴氰蟲酰胺對日本通草蛉具有中風險,但對成蟲毒性極強;啶蟲脒和氯蟲苯甲酰胺對日本通草蛉具有中風險;其他4種殺蟲劑對日本通草蛉具有低風險(表5)。
3討論
20世紀80年代,常用農藥對不同蟲態日本通草蛉的毒性研究開始出現。隨著部分傳統高毒農藥被禁止使用,新型殺蟲劑不斷出現,但有關這些新型殺蟲劑對日本通草蛉毒性評價研究較少。不同天敵對同種殺蟲劑敏感性不同,例如,吳洪波等采用點滴法測定了10%吡蟲啉可濕性粉劑、1.8%阿維菌素乳油等對異色瓢蟲Harmonia axyridis 2齡幼蟲的毒性,其LG50均在田問推薦使用濃度范圍內,采用藥膜法測定這兩種藥劑對異色瓢蟲成蟲的毒性,結果表明,其LC50均高于田問推薦使用濃度;朱九生等采用藥膜法測定了啶蟲脒、阿維菌素、高效氯氰菊酯和毒死蜱對廣赤眼蜂Trichogrammaevanesces成蟲的毒性,啶蟲脒表現出較低的毒性,而其他3種殺蟲劑毒性相對較高;本試驗中,吡蟲啉和啶蟲脒對日本通草蛉幼蟲的毒性要明顯高于異色瓢蟲,可能與昆蟲種類有關。啶蟲脒、阿維菌素、高效氯氰菊酯和毒死蜱對廣赤眼蜂和日本通草蛉成蟲的毒性也表現出一定的差異,但毒性都較高,因此需要綜合分析和評價各藥劑對天敵的影響,為田問合理選擇殺蟲劑提供依據。鄒一橋和鄭炳宗采用Potter塔噴霧法測定了13種藥劑對日本通草蛉卵、2齡幼蟲、3日齡蛹和3日齡成蟲的毒性,發現在田問使用濃度下,卵和蛹的耐藥性相對高于幼蟲,成蟲最敏感;有機磷類殺蟲劑對日本通草蛉卵、幼蟲和成蟲具有較高毒性,擬除蟲菊酯類殺蟲劑對日本通草蛉卵、幼蟲和蛹毒性較小,但對成蟲殺傷力較大。殺菌、殺螨劑對日本通草蛉無影響。在本試驗中,從LCso來看,有機磷類殺蟲劑表現出與之相似的結果,而擬除蟲菊酯類則表現出一定的差異,這可能與不同擬除蟲菊酯類殺蟲劑內部結構不同有關。高效氯氰菊酯對日本通草蛉蛹毒性較低,但對卵、1齡幼蟲、成蟲毒性強,不建議田問使用。20世紀90年代,陳天業等報道了3種滅幼脲類殺蟲劑對日本通草蛉成蟲的影響,發現5%氟啶脲EC(抑太保)毒性顯著高于20%除蟲脲SC(滅幼脲工號)和25%滅幼脲SO(滅幼脲Ⅲ號)。滅幼脲屬于昆蟲生長調節劑類殺蟲劑,具有觸殺作用,本試驗選用同屬于昆蟲生長調節劑類的噻嗪酮和甲氧蟲酰肼進行測定,噻嗪酮和滅幼脲類殺蟲劑均屬于昆蟲蛻皮抑制劑,甲氧蟲酰肼屬于促進昆蟲蛻皮致死類,雖然這兩種殺蟲劑作用特點不同,但與20%除蟲脲SC和25%滅幼脲SC相同的是,對日本通草蛉成蟲的毒性均較低。同時從本試驗可以看出這兩種藥劑對日本通草蛉卵、1齡幼蟲和蛹毒性較低,但噻嗪酮對幼蟲的毒性顯著高于甲氧蟲酰肼,這可能與殺蟲劑的作用特點有關。21世紀初期,李美等采用點滴法測定了13種殺蟲劑對日本通草蛉幼蟲的毒性,毒性由高到低為久效磷>氯氟氰菊酯>滅多威>丙溴磷>辛硫磷>氧樂果>甲基對硫磷>甲基毒死蜱>硫丙磷>氟啶脲>氰戊菊酯>阿維菌素>硫丹,大部分有機磷類和氯氟氰菊酯LG50在42mg/L以下,毒性較高,本試驗結果與之相似,但本試驗高效氯氰菊酯對日本通草蛉1齡幼蟲毒性更強,而生物源殺蟲劑阿維菌素的測定結果與之有很大程度的差異,這可能與測定方法不同有關,具體原因有待進一步驗證。湯方等采用浸漬法分別測定了吡蟲啉、啶蟲脒和噻嗪酮對日本通草蛉卵、2齡幼蟲及成蟲的毒性,結果表明吡蟲啉和啶蟲脒對日本通草蛉毒性高,與本試驗測定結果一致,但本試驗結果表明,噻嗪酮相對安全。綜上,日本通草蛉對大多數化學農藥的敏感程度較高,同種藥劑對日本通草蛉不同蟲態的毒性以及不同類型藥劑對日本通草蛉同一蟲態的毒性存在著差異。
綜合本試驗測定結果與田問推薦使用濃度,12種殺蟲劑對日本通草蛉蛹的影響相對較小,在此不予比較。對于日本通草蛉卵、幼蟲和成蟲,在田問使用濃度下,擬除蟲菊酯類高效氯氰菊酯高毒;硫代磷酸酯類毒死蜱,新煙堿類吡蟲啉和烯啶蟲胺,生物源殺蟲劑阿維菌素對日本通草蛉成蟲和幼蟲殺傷力較大;雙酰胺類溴氰蟲酰胺對成蟲殺傷力極強;啶蟲脒和氯蟲苯甲酰胺田問使用濃度與LCso相對接近,也具有一定的殺傷力;其他4種殺蟲劑對日本通草蛉各蟲態殺傷力相對較小。
在對害蟲毒性評價研究中,羅蘭等測定了50%吡蚜酮可濕性粉劑對苜蓿蚜A phis craccivora的防治效果,有效劑量為187.5g/hm2時防治效果達到90%以上,并且藥后7d殘留量僅為0.0412mg/k,與試驗中測定的吡蚜酮對日本通草蛉的毒性結合,可以得出有效防治害蟲的用量對日本通草蛉安全;范勝平等采用浸葉法測定了95%甲氧蟲酰肼原藥對甜菜夜蛾Spodoptera exigua的毒性,LCso為3.7733mg/L,田問施用24%甲氧蟲酰肼懸浮劑54g/hm2,藥后1d防效即達80%以上,并且此用量對日本通草蛉安全。因此,當田問需要選用殺蟲劑防治某種害蟲時,可以根據發生高峰期的蟲態合理選擇相對安全的殺蟲劑。本試驗卵期、幼蟲期、蛹期的測定采用浸漬法,使供試蟲體與藥劑進行充分接觸,此條件下日本通草蛉對藥劑的敏感程度更強,可以篩選出對日本通草蛉更安全的殺蟲劑;成蟲不便于浸漬,選用與田問一致的噴霧法進行測定。本試驗均在實驗室條件下進行,殺蟲劑對田問日本通草蛉的影響有待進一步研究。本試驗屬于急性毒性試驗,12種殺蟲劑對存活的日本通草蛉生長發育的影響也有待進一步研究。