速滅威對七星瓢蟲的急性毒性及風險評估

劉 瓊，袁善奎，周欣欣，宗照飛，宋偉華

(農業農村部農藥檢定所，北京 100125)

七星瓢蟲(Coccinellaseptempunctata)屬節肢動物門昆蟲綱鞘翅目瓢蟲科的捕食性天敵昆蟲，在我國分布較為廣泛，全國各省均有分布[1]。它是一種重要的捕食性天敵昆蟲，可捕食麥蚜、豆蚜、棉蚜等多種蚜蟲，捕食粉虱、松干蚧、粉蚧、葉螨、壁虱等害蟲及多種鱗翅目昆蟲的幼蟲和卵，具有食譜范圍廣、生存能力強、繁殖效率高、種群易于擴張等優勢[2-3]，在農業生產及生物防治中具有重要作用。

速滅威(Metolcarb，3-甲苯基-N-甲基氨基甲酸酯)屬于氨基甲酸酯類殺蟲劑，主要起觸殺和熏蒸的作用，通過抑制昆蟲膽堿酯酶活性，使乙酰膽堿累積導致中毒死亡，主要應用于稻田、蔬菜、水果及經濟作物等害蟲的防治[4]。研究表明其對哺乳動物的半致死量(以小鼠計)為268mg/kg，對哺乳動物無慢性毒性，無致癌、致畸、致突變作用[5]；但速滅威對陸生生物現有的研究數據較少，趙學平等研究表明其對非靶標生物蚯蚓48h-LC50值為10.13μg/cm2[6]；趙學平等人的研究表明其對稻螟赤眼蜂的 LC50值為0.035mg a.i./L，具有高風險性[7]；IUPAC數據中對魚96h-LC50值>12.00mg /L[8]。

本文選擇速滅威作為研究對象，在室內條件下，測定了其對七星瓢蟲的毒性，并按照目前的登記用量和使用方法，評估其在田間使用對天敵昆蟲七星瓢蟲的影響，為農業生產上科學用藥提供參考。

1 材料和方法

1.1 儀器和藥劑

1.1.1 試驗儀器 智能人工氣候箱、電子天平、指形管、瓢蟲飼養裝置、人工氣候室、照度計、溫濕度記錄儀、塑料盆、指形管(直徑2cm，管長3.27cm，內表面積23.7cm2)等。

1.1.2 供試藥劑 97%速滅威原藥和98%樂果原藥。試驗前將原藥用丙酮溶解配制成1.0×104mg/L母液(現配現用)備用。

1.2 供試生物 七星瓢蟲(Coccinellaseptempunctata)，本實驗室從中國農科院植物保護研究所引種，室內用蠶豆蚜人工繁殖、飼養，試驗采用孵化3～4d的二齡幼蟲。

1.3 毒性試驗方法

1.3.1 染毒 參照《化學農藥天敵(瓢蟲)急性接觸毒性試驗準則》[9]，采用指形管藥膜法進行。根據預試驗結果設置了以下7個處理組：4.53、6.80、10.2、15.3、22.9、34.4、51.7g/hm2。同時設置了空白對照、溶劑對照，溶劑對照濃度與最高濃度中所含溶劑的量保持一致。對照組和每濃度處理組均設3個重復，每重復≥10頭二齡瓢蟲幼蟲。

在玻璃指形管中定量加入1mL配置好的各濃度供試藥液，將藥液在指形管中充分滾動，直至丙酮揮發，使藥劑晾干均勻分布指形管壁形成藥膜。然后將供試瓢蟲幼蟲單頭接入藥膜管中，飼喂足量的活蚜蟲供瓢蟲取食，并以紗布封緊管口，以后每天飼喂充足的活蚜蟲作為食物，飼喂蚜蟲前需將殘余的蚜蟲清理干凈，以保證瓢蟲充分接觸藥膜。對照組的瓢蟲數量與處理組相同，并與處理組同時進行。每處理3次重復，每重復10頭二齡瓢蟲幼蟲。

1.3.2 觀察和記錄 每天觀察并記錄瓢蟲中毒癥狀、死亡數，將死亡的幼蟲、蛹與行為異常的一起記錄(如活動失靈、抽搐等)直至化蛹。化蛹后，蛹繼續保持在藥膜管內觀察至成蟲羽化，計算成蟲羽化率，未羽化成蟲均計入死亡蟲數。當幼蟲或蛹的減少是由于操作失誤例如，幼蟲逃走，在飼養或清潔過程中不小心殺死等時，受試瓢蟲幼蟲初始數量應減去減少的幼蟲數量。最后計算瓢蟲在5d(化蛹前)、7d(羽化前)、 11d(羽化時)的半致死用量(LR50)及95%置信限。

1.3.3 統計分析 用SPSS22.0統計軟件對七星瓢蟲毒性試驗數據進行回歸分析，幼蟲死亡率(%)=每天累計死亡數/受試幼蟲總數×100，幼蟲化蛹率(%)=累計化蛹總數/存活幼蟲總數×100，成蟲羽化率(%)=累計化蛹數/存活幼蟲總數×100，計算不同時期(5d、7d、11d)藥劑對瓢蟲的毒力曲線回歸方程、LR50值及其95%置信限。

1.4 風險評估 參照NY/T 2882.7-2016《環境風險評估指南第7部分：非靶標節肢動物試驗準則》[10]進行風險評估。利用危害商值(hazard quotient，HQ)分別判定在農田內暴露場景和農田外暴露場景兩種情況下，農田使用速滅威對七星瓢蟲的風險可接受程度：當HQ≤5 時，風險可接受；當HQ>5 時，風險不可接受。

1.4.1 農田內場景 農田內危害商值(HQin)按公式(1)計算。

(1)

PERin=AR×MAF

(2)

式中：PERin—農田內預測暴露量(g a.i./hm2)；AR—推薦的農藥單位面積農藥施藥最高劑量(g a.i. /hm2)；MAF—多次施藥因子。

1.4.2 農田外場景 農田外危害商值(HQoff)按公式(2)計算。

(3)

(4)

式中：PERoff—農田外預測暴露量(g a.i./hm2)；UF—采用默認值5；AR—推薦的農藥單位面積農藥施藥最高劑量(g a.i./hm2)；MAF—多次施藥因子；PDF—農藥漂移因子；VDF—農藥植被分布因子。

2 結果與分析

2.1 速滅威對七星瓢蟲2齡幼蟲的急性毒性 速滅威對七星瓢蟲幼蟲不同時期的試驗結果(表1、表2)，速滅威對2齡七星瓢蟲幼蟲具有一定的致死毒性，處理劑量在10.2 g a.i./hm2時，幼蟲開始出現死亡，并隨著濃度的升高死亡率增高，處理劑量在51.7g a.i./hm2時幼蟲全部死亡。速滅威的毒力效益發揮較快，給藥1d后幼蟲開始出現中毒癥狀及死亡幼蟲，之后中毒癥狀及死亡幼蟲數量基本穩定，直至化蛹。參比物質樂果在0.20g a.i./hm2劑量時，瓢蟲幼蟲死亡率為45.3%，在40%～80%區間內，整個試驗體系和方法符合要求[9]。中毒癥狀主要表現為幼蟲行動遲緩、抽搐、身體變黑、蜷縮干癟等。

表1 速滅威對七星瓢蟲幼蟲的急性毒性情況

表2 速滅威對七星瓢蟲幼蟲的急性毒性癥狀觀察

速滅威對七星瓢蟲在不同觀察時期急性毒性試驗，分別觀察記錄了1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11 d七星瓢蟲的中毒癥狀、死亡數及羽化數，并計算出瓢蟲在5d(化蛹前)、7d(羽化前)、 11d(羽化時)時死亡率的半致死用量(LR50)及95%置信限。

速滅威對七星瓢蟲主要表現為急性毒性，試驗第2d開始幼蟲死亡率已穩定，第5d進入預蛹期，存活幼蟲基本都能化蛹和羽化，其化蛹率和羽化率均達99%以上。速滅威對瓢蟲幼蟲期、化蛹期及羽化期死亡率的半致死用量(LR50)一致，LR50值均為18.8g a.i./hm2，95%置信限為17.3g a.i./hm2～20.3g a.i./hm2。試驗期間觀察，高濃度幼蟲的化蛹率和羽化率較低濃度稍有延遲，推遲約1～2d，羽化后成蟲差異不大。

2.2 風險評估 查詢中國農藥信息網農藥登記信息數據庫，25%速滅威乳油登記用于防治水稻稻飛虱，最大用藥量為制劑180～210g/667m2，每季最多使用3次；25%速滅威可濕性粉劑防治水稻稻飛虱，最大用藥量為制劑200～300g/667m2，每季最多使用2次，使用方法均為噴霧。根據準則，以速滅威原藥的LR50值，計算其在農田內、外兩種暴露場景下對七星瓢蟲的HQ值。

表3 2種農藥對七星瓢蟲的危害商值

由計算結果(表3)可知25%速滅威可濕性粉劑對瓢蟲的風險更高，其在農田外對瓢蟲的風險可接受(HQ≤5)，農田內風險不可接受(HQ>5)。

3 討論

目前，對有害生物的防治一般采取化學防治，因此化學農藥對害蟲天敵的影響不可忽視。農藥對捕食性天敵昆蟲的毒性隨著藥劑品種、天敵種類及其發育階段不同而有相當大的差異。本研究結果表明，速滅威對七星瓢蟲存在一定的毒性，隨著給藥濃度的增加，高濃度時化蛹率和羽化率均有不同程度的延遲，它對七星瓢蟲的毒性主要表現為急性毒性，存活下來的幼蟲基本上能夠全部正常化蛹和羽化，對瓢蟲的慢性毒性較低。

農田施藥后，藥劑在殺死天敵的同時，對經藥劑處理后存活的天敵也會產生亞致死效應[11-12]，亞致死效應影響主要包括對天敵昆蟲的行為和對天敵的生理的影響，例如受藥劑處理后，會縮短存活天敵的壽命、發育速率延長、繁殖能力下降、后代性比變得異常等[13-14]，因此仍不能忽視速滅威對七星瓢蟲可能存在的慢性毒性。

化學藥劑對天敵的風險評估對于保持生態環境安全發揮著積極重要的作用，科學的評價化學藥劑對非靶標天敵昆蟲的毒性及風險性，可為有害生物綜合防治提供科學指導，因此，科學評價農藥對天敵的安全性，還必須綜合考慮到農藥的毒理、用量、施藥方法和施藥時間等因素的影響[15]。目前，我國采用危害商值法評價農藥對非靶標節肢動物的風險，現有的速滅威制劑按照良好農業規范使用對農田內以瓢蟲為代表的捕食性天敵昆蟲的風險不可接受，但不大可能對農田外捕食性天敵的群落豐富度產生較大風險。因此，建議避開瓢蟲等益蟲的若蟲期和繁殖期使用速滅威相關產品以保護農田內的天敵種群，發揮其自然控制作用。同時，建議防治過程中輪換使用不同作用機理且對天敵相對安全的藥劑，以減少因害蟲產生抗藥性而增加用藥量和施藥次數，進而對天敵產生危害。