2種玻璃藥膜法測(cè)定速滅威對(duì)異色瓢蟲(chóng)的毒性比較

陳紅英，盧文博，袁善奎*，田建利

（1.農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)藥檢定所，北京100125；2.北京農(nóng)學(xué)院生物與資源環(huán)境學(xué)院，北京102206）

異色瓢蟲(chóng)（Harmonia axyridis）屬鞘翅目瓢甲科[1]，在我國(guó)廣泛分布，捕食范圍廣，對(duì)蚜蟲(chóng)、葉螨和介殼蟲(chóng)等重要害蟲(chóng)具有很強(qiáng)的捕食能力，是一種重要的天敵昆蟲(chóng)，其各齡幼蟲(chóng)和成蟲(chóng)均有捕食蚜蟲(chóng)的能力。作為蚜蟲(chóng)的優(yōu)勢(shì)天敵，其對(duì)蚜蟲(chóng)有顯著的控制作用[1-4]，并且具有產(chǎn)卵量大、繁殖力強(qiáng)、耐高溫、適應(yīng)性強(qiáng)、發(fā)生年代多等優(yōu)點(diǎn)，已被廣泛應(yīng)用于農(nóng)、林業(yè)生產(chǎn)中來(lái)控制害蟲(chóng)的危害。

化學(xué)農(nóng)藥在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)保證作物生長(zhǎng)、提高糧食產(chǎn)量具有十分重要的作用。然而，在化學(xué)農(nóng)藥使用過(guò)程中，在殺死靶標(biāo)害蟲(chóng)的同時(shí)對(duì)天敵也有一定程度的殺傷性[5]。速滅威作為氨基甲酸脂類(lèi)殺蟲(chóng)劑的一種，其作用機(jī)理主要為觸殺和熏蒸作用，具有一定的選擇性，是當(dāng)前防治稻飛虱、稻葉蟬、棉蚜、棉鈴蟲(chóng)等害蟲(chóng)的主要?dú)⑾x(chóng)劑[6]。開(kāi)展速滅威對(duì)異色瓢蟲(chóng)的毒力測(cè)定，評(píng)估其對(duì)非靶標(biāo)動(dòng)物的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)，為科學(xué)用藥提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和指導(dǎo)。

目前我國(guó)農(nóng)藥環(huán)境安全評(píng)價(jià)試驗(yàn)準(zhǔn)則[7]推薦采用指形管藥膜法和玻璃板藥膜法開(kāi)展天敵瓢蟲(chóng)毒性測(cè)定。其中玻璃板藥膜法主要是利用Potter噴霧塔結(jié)構(gòu)[8]，通過(guò)外接空氣壓縮機(jī)產(chǎn)生的氣流經(jīng)過(guò)噴頭，形成壓力差，吸引藥液管中藥液進(jìn)入噴頭霧化，霧化液滴細(xì)小均勻展布于玻璃板表面。作為精確噴霧測(cè)定方法，Potter噴霧塔噴霧法具有試驗(yàn)結(jié)果誤差小的優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用到農(nóng)藥對(duì)昆蟲(chóng)的毒性試驗(yàn)[9]。筆者通過(guò)比較Potter噴霧塔噴霧形成的玻璃板藥膜法和指形管藥膜法2種不同染毒條件，研究速滅威對(duì)異色瓢蟲(chóng)的毒性測(cè)定結(jié)果差異，為測(cè)定農(nóng)藥對(duì)瓢蟲(chóng)類(lèi)天敵的敏感性提供參考。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)材料

1.1.1 供試藥劑

97%速滅威原藥，湖南國(guó)發(fā)精細(xì)化工科技有限公司；98%樂(lè)果原藥，湖南海利化工股份有限公司。

1.1.2 供試生物

異色瓢蟲(chóng)由本所實(shí)驗(yàn)室繁殖培養(yǎng)，采用健康、個(gè)體大小一致的孵化3～4 d的二齡幼蟲(chóng)。豆蚜（Aphis craccivora）作為瓢蟲(chóng)幼蟲(chóng)的食物。飼養(yǎng)條件：溫度為23℃～27℃，相對(duì)濕度為60%～90%，光照周期為L(zhǎng)∶D=16 h∶8 h。

供試生物質(zhì)量保證：供試瓢蟲(chóng)二齡幼蟲(chóng)對(duì)參比物質(zhì)樂(lè)果在0.20 g/hm2劑量下，其死亡率在40%～80%，則該種群可進(jìn)行試驗(yàn)[7]。

1.1.3 儀器設(shè)備及試劑

Potter噴霧塔，英國(guó)布卡德科技公司；直徑13.0 cm圓形玻璃板；指形管（內(nèi)徑2.5 cm，高4.4 cm），北京博美玻璃儀器廠(chǎng)；分析天平（精確至0.000 1 g），德國(guó)賽多利斯公司；人工氣候室，浙江求是科技設(shè)備有限公司；丙酮（分析純），北京化工集團(tuán)有限公司。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 指形管藥膜法

參照NY/T 3088—2017《化學(xué)農(nóng)藥天敵（瓢蟲(chóng)）急性接觸毒性試驗(yàn)準(zhǔn)則》[7]進(jìn)行預(yù)試驗(yàn)。根據(jù)預(yù)試驗(yàn)結(jié)果，正式試驗(yàn)設(shè)置6個(gè)濃度處理組，每個(gè)濃度處理組設(shè)置3個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)10頭幼蟲(chóng)。同時(shí)設(shè)置空白對(duì)照和溶劑對(duì)照組。將供試藥劑用丙酮按照2.2倍等比稀釋成有效濃度為0.094、0.207、0.455、1.00、2.20、4.84 mg a.i./L系列的供試藥液。取供試藥液1.00 mL加入指形管中，立即將指形管放于烤腸機(jī)上勻速滾動(dòng)，使供試藥液充分均勻地涂布于指形管內(nèi)壁。待丙酮完全揮發(fā)后即成速滅威指形管藥膜管。將供試幼蟲(chóng)單頭接入指形管藥膜管中，用封口膜封口，每24 h觀(guān)察記錄管中瓢蟲(chóng)中毒癥狀和死亡數(shù)，直至化蛹。化蛹后繼續(xù)保持在藥膜管內(nèi)觀(guān)察至成蟲(chóng)羽化，計(jì)算成蟲(chóng)羽化率，未羽化的成蟲(chóng)計(jì)入死亡蟲(chóng)數(shù)。

1.2.2 玻璃板藥膜法

依據(jù)《噴霧塔用藥量指標(biāo)的初步探索》[8]進(jìn)行噴霧預(yù)試驗(yàn)。根據(jù)預(yù)試驗(yàn)結(jié)果，確定直徑13 cm的玻璃板均勻沉降范圍，著藥量20%～30%能夠沉降到玻璃板表面，噴藥量為1.50 mL，在15 kPa壓力下沉降時(shí)間為5 s。

參照NY/T 3088—2017《化學(xué)農(nóng)藥天敵（瓢蟲(chóng)）急性接觸毒性試驗(yàn)準(zhǔn)則》[7]進(jìn)行預(yù)試驗(yàn)。根據(jù)預(yù)試驗(yàn)結(jié)果，正式試驗(yàn)設(shè)置6個(gè)濃度處理組，每個(gè)濃度處理組設(shè)置3個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)10頭幼蟲(chóng)，同時(shí)設(shè)置空白對(duì)照和溶劑對(duì)照組。試驗(yàn)藥液使用丙酮作為助溶劑，蒸餾水為主要溶劑，將供試藥劑用丙酮溶解后再用蒸餾水按照1.8倍等比梯度稀釋成有效濃度為52.9、95.3、171、309、556、1.00×103mg a.i./L系列的供試藥液。取1.50 mL供試藥液放入Potter噴霧塔的儲(chǔ)藥槽，把玻璃板放置于托盤(pán)上，15 kPa壓力條件下開(kāi)始噴霧，直至儲(chǔ)藥槽藥液噴完。準(zhǔn)確計(jì)時(shí)5 s后轉(zhuǎn)移玻璃板并放置陰涼處晾干。開(kāi)始試驗(yàn)時(shí)每個(gè)玻璃板上放置3個(gè)玻璃圓環(huán)，環(huán)內(nèi)壁抹上滑石粉。將瓢蟲(chóng)幼蟲(chóng)放入圓環(huán)內(nèi)，每個(gè)圓環(huán)放入1頭幼蟲(chóng)，再用干凈的玻璃板蓋住。每24 h觀(guān)察并記錄瓢蟲(chóng)的中毒癥狀和死亡數(shù)，直至化蛹。化蛹后繼續(xù)保持在藥膜板內(nèi)觀(guān)察至成蟲(chóng)羽化，計(jì)算成蟲(chóng)羽化率，未羽化的成蟲(chóng)計(jì)入死亡蟲(chóng)數(shù)。

1.2.3 數(shù)據(jù)處理

采用統(tǒng)計(jì)軟件SPSS22.0中的回歸分析Probit方法，計(jì)算速滅威對(duì)異色瓢蟲(chóng)幼蟲(chóng)的半致死用量（LR50）和95%置信限。

2 結(jié)果與分析

2.1 指形管藥膜法條件下速滅威對(duì)異色瓢蟲(chóng)的毒力結(jié)果

在指形管藥膜法條件下，速滅威對(duì)異色瓢蟲(chóng)的毒性試驗(yàn)結(jié)果詳見(jiàn)表1、2。根據(jù)表1數(shù)據(jù)進(jìn)行SPSS軟件分析得知，速滅威對(duì)異色瓢蟲(chóng)的毒力回歸方程為y=-0.963＋1.976x，R2=0.896，96～288 h的LR50值均為3.07 g a.i./hm2，置信區(qū)間為1.83～4.42 g a.i./hm2。在指形管藥膜法、低劑量處理?xiàng)l件下，速滅威對(duì)異色瓢蟲(chóng)幼蟲(chóng)的毒性在96 h前，幼蟲(chóng)死亡數(shù)逐漸遞增，而96～288 h，幼蟲(chóng)死亡數(shù)趨于穩(wěn)定。從表2可以看出，在指形管藥膜法、高劑量處理?xiàng)l件下，速滅威對(duì)異色瓢蟲(chóng)從24 h開(kāi)始就表現(xiàn)出較大的毒性效應(yīng)。處理劑量為5.57 g a.i./hm2和12.30 g a.i./hm2時(shí)，24 h死亡率分別達(dá)到60.0%和96.7%。速滅威對(duì)異色瓢蟲(chóng)存活下來(lái)的幼蟲(chóng)化蛹和羽化沒(méi)有明顯的影響，存活下來(lái)的幼蟲(chóng)全部化蛹并羽化。

表1 指形管藥膜法速滅威飄蟲(chóng)二齡幼蟲(chóng)的致死效應(yīng)

表2 指形管藥膜法速滅威對(duì)異色飄蟲(chóng)羽化情況的影響

2.2 玻璃板藥膜法

2.2.1 Potter噴霧塔對(duì)玻璃板噴霧結(jié)果

表3 給出了Potter噴霧塔不同條件下的噴霧效果比較。從表3可以看出，不同壓力條件下Potter噴霧塔對(duì)玻璃板噴霧效果有所不同。在壓力條件為5、10、15 kPa時(shí)，著藥量均能達(dá)到30%左右。根據(jù)對(duì)噴霧效果的觀(guān)察，在壓力為15 kPa時(shí)，玻璃板上形成的噴霧均勻且凝結(jié)水滴少，形成均勻的藥膜。再根據(jù)此壓力條件下的噴霧效果，計(jì)算確定本試驗(yàn)噴霧塔使用條件：壓力為15 kPa；噴藥量為1.50 mL；噴霧沉降時(shí)間為5 s；著藥量為0.50 mL。

表3 Potter噴霧塔對(duì)玻璃板噴霧結(jié)果

2.2.2 玻璃板藥膜法條件下速滅威對(duì)異色瓢蟲(chóng)的毒力結(jié)果

在玻璃板藥膜法條件下，速滅威對(duì)異色瓢蟲(chóng)的毒性試驗(yàn)結(jié)果詳見(jiàn)表4、5。根據(jù)表4數(shù)據(jù)進(jìn)行SPSS軟件數(shù)據(jù)分析得知，速滅威對(duì)異色瓢蟲(chóng)的毒力回歸方程為y=-3.224＋1.351x，R2=0.959，96～288 h的LR50值均為243 g a.i./hm2，置信區(qū)間為161～509 g/hm2。在玻璃板藥膜法、低劑量處理?xiàng)l件下，速滅威對(duì)異色瓢蟲(chóng)幼蟲(chóng)的毒性影響主要發(fā)生在24～72 h，幼蟲(chóng)死亡數(shù)逐漸遞增，而到72 h以后幼蟲(chóng)死亡數(shù)趨于穩(wěn)定。當(dāng)處理劑量為377.0 g a.i./hm2時(shí)，從48 h開(kāi)始直到結(jié)束，幼蟲(chóng)的死亡數(shù)沒(méi)有明顯的變化。從表5可以看出在玻璃板藥膜法、高劑量處理?xiàng)l件下，速滅威對(duì)異色瓢蟲(chóng)從48 h開(kāi)始表現(xiàn)出較大的毒性效應(yīng)。處理劑量為209.0 g a.i./hm2和377.0 g a.i./hm2時(shí)，48 h死亡率分別達(dá)到50.0%和63.3%。速滅威對(duì)異色瓢蟲(chóng)存活下來(lái)的幼蟲(chóng)化蛹和羽化沒(méi)有明顯的影響，存活下來(lái)的幼蟲(chóng)全部化蛹并羽化。

表4 玻璃板藥膜法速滅威對(duì)異色飄蟲(chóng)二齡幼蟲(chóng)的致死效應(yīng)

表5 玻璃板藥膜法速滅威對(duì)異色飄蟲(chóng)羽化情況的影響

3 結(jié)果與討論

本試驗(yàn)結(jié)果表明，采用指形管藥膜法和玻璃板藥膜法測(cè)定速滅威對(duì)異色瓢蟲(chóng)二齡幼蟲(chóng)的LR50值分別為3.07 g a.i./hm2和243 g a.i./hm2，玻璃板藥膜法的LR50值是指形管藥膜法的79倍。指形管藥膜法和玻璃板藥膜法測(cè)定速滅威對(duì)異色瓢蟲(chóng)幼蟲(chóng)的毒力效應(yīng)分別表現(xiàn)在接觸后的前96 h和前72 h。玻璃板藥膜法表現(xiàn)出的毒力效應(yīng)小于指形管藥膜法。2種方法均顯示出速滅威對(duì)異色瓢蟲(chóng)幼蟲(chóng)有一定的毒力效應(yīng)，而對(duì)其化蛹與羽化無(wú)明顯影響，存活下來(lái)的幼蟲(chóng)均能全部化蛹以及羽化。

指形管藥膜法和玻璃板藥膜法所得到的結(jié)果差異較大的原因可能是由于速滅威本身具有一定的熏蒸作用，玻璃板藥膜法的空間大，口徑也更大，與外界環(huán)境流通更好，而指形管藥膜法的空間小，口徑較小，內(nèi)部的透氣性較差，相比較而言具有一定的封閉性，其熏蒸作用表現(xiàn)得更強(qiáng)，因此毒力作用表現(xiàn)得也更強(qiáng)，所以指形管藥膜法的測(cè)定結(jié)果較玻璃板藥膜法更敏感，更能準(zhǔn)確反映出藥劑對(duì)瓢蟲(chóng)的直接毒性效應(yīng)。

筆者僅測(cè)定了速滅威對(duì)異色瓢蟲(chóng)二齡幼蟲(chóng)的毒力效應(yīng)，而對(duì)其成蟲(chóng)存活率、成蟲(chóng)產(chǎn)卵率等的影響未做進(jìn)一步的研究。2種藥膜法的毒性數(shù)據(jù)差異可能會(huì)對(duì)速滅威的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果產(chǎn)生影響，因此今后還需要進(jìn)一步的深入研究來(lái)補(bǔ)充完善數(shù)據(jù)，為環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估提供更多理論數(shù)據(jù)和科學(xué)依據(jù)。