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(duì)日本通草蛉各蟲態(tài)的影響,在室內(nèi)分別采用浸漬法和噴霧法測(cè)定了12種(8類)殺蟲劑對(duì)日本通草蛉卵、幼蟲、蛹和成蟲的毒性,并評(píng)價(jià)了殺蟲劑對(duì)日本通草蛉的毒性風(fēng)險(xiǎn)。結(jié)果表明,高效氯氰菊酯對(duì)日本通草蛉為極高風(fēng)險(xiǎn),毒死蜱、吡蟲啉、烯啶蟲胺和阿維菌素為高風(fēng)險(xiǎn),溴氰蟲酰胺、啶蟲脒和氯蟲苯甲酰胺為中等風(fēng)險(xiǎn),噻嗪酮、吡蚜酮、螺蟲乙酯和甲氧蟲酰肼為低風(fēng)險(xiǎn);與其他蟲態(tài)相比,12種殺蟲劑對(duì)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(yīng)盡量選用對(duì)日本通草蛉毒性低的殺蟲劑,以起到保護(hù)天敵的作用。
關(guān)鍵詞日本通草蛉;殺蟲劑;毒性;致死中濃度;毒性風(fēng)險(xiǎn)
中圖分類號(hào):S476.2,S482.3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A DOI:10.16688/j.zwbh.2018179
在防治農(nóng)林害蟲過程中,殺蟲劑的應(yīng)用發(fā)揮了重要作用,但由于部分殺蟲劑對(duì)天敵的毒害作用,破壞了自然條件下天敵對(duì)害蟲的控制,導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)失衡。因此,使用高效且對(duì)天敵安全的殺蟲劑是對(duì)害蟲實(shí)施綜合治理(integrated pest management,IPM)的關(guān)鍵。目前眾多學(xué)者開展了農(nóng)藥對(duì)天敵的毒性評(píng)價(jià)研究。例如:測(cè)定了殺蟲劑對(duì)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(duì)多種藥劑的敏感度,并對(duì)其安全性進(jìn)行了評(píng)價(jià),為化學(xué)藥劑的科學(xué)使用提供了理論基礎(chǔ)。
日本通草蛉Chryso perla nipponensis(Okamoto)作為農(nóng)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(qiáng)、捕食量大等特點(diǎn),在害蟲綜合防治中具有良好的應(yīng)用前景。一直以來,面對(duì)農(nóng)林害蟲的持續(xù)危害,殺蟲劑大面積使用給日本通草蛉造成了嚴(yán)重?fù)p傷,為了協(xié)調(diào)生物防治與化學(xué)防治,自20世紀(jì)80年代起,國(guó)內(nèi)學(xué)者已對(duì)日本通草蛉毒理方面做了相關(guān)研究,如有機(jī)磷類殺蟲劑對(duì)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(duì)日本通草蛉幼蟲結(jié)繭殺傷力大,降低成蟲羽化率,而氟啶脲對(duì)幼蟲殺傷力小,對(duì)成蟲羽化影響大;20%滅幼脲懸浮劑、1.2%苦·煙乳油對(duì)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(duì)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(xiàn)及使用,日本通草蛉各蟲態(tài)藥敏性方面的研究未見報(bào)道。為更好地保護(hù)和利用這一自然天敵,本試驗(yàn)測(cè)定了12種(8類)殺蟲劑對(duì)日本通草蛉卵、幼蟲、蛹和成蟲的毒力,并評(píng)價(jià)這些殺蟲劑對(duì)日本通草蛉的毒性風(fēng)險(xiǎn),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(hù)與合理利用提供科學(xué)依據(jù)。
幼蟲測(cè)定方法:將1齡幼蟲用細(xì)毛筆小心挑至事先準(zhǔn)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(yǎng)。每24h觀察1次結(jié)果并做好記錄,96h后以毛筆輕觸無反應(yīng)者視為死亡。
蛹測(cè)定方法:將蛹分組置于30mL塑料杯中,分別倒人事先準(zhǔn)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(jié)果并做好記錄,8d后蛹不能正常羽化視為死亡。
成蟲的測(cè)定方法參照陳天業(yè)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?cè)繚駶?rùn),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(jié)果并做好記錄,72h后成蟲不能正常爬動(dòng)視為死亡。
殺蟲劑對(duì)日本通草蛉的毒性等級(jí)評(píng)定以《化學(xué)農(nóng)藥環(huán)境安全評(píng)價(jià)試驗(yàn)準(zhǔn)則》為依據(jù),參照農(nóng)藥對(duì)天敵赤眼蜂的風(fēng)險(xiǎn)性等級(jí)劃分。即,安全系數(shù)≤0.05:極高風(fēng)險(xiǎn)性(劇毒);0.05<安全系數(shù)≤0.5:高風(fēng)險(xiǎn)性(高毒);0.5<安全系數(shù)≤5:中等風(fēng)險(xiǎn)性(中毒);安全系數(shù)>5:低風(fēng)險(xiǎn)性(低毒)。安全系數(shù)一農(nóng)藥對(duì)天敵的致死中濃度/該農(nóng)藥的田問推薦使用濃度。
1.4數(shù)據(jù)分析
試驗(yàn)中各組數(shù)據(jù)處理分析采用SPSS Statistics19.0軟件進(jìn)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(qū)問等。
2結(jié)果與分析
2.1不同殺蟲劑對(duì)日本通草蛉卵的毒性
室內(nèi)毒性測(cè)定結(jié)果表明,12種殺蟲劑對(duì)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(duì)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(nóng)藥阿維菌素,硫代磷酸酯類毒死蜱毒性相對(duì)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(zhǎng)調(diào)節(jié)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(duì)較低(表1)。
2.2不同殺蟲劑對(duì)日本通草蛉1齡幼蟲的毒性
室內(nèi)毒性測(cè)定結(jié)果表明,12種殺蟲劑對(duì)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(duì)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(zhǎng)調(diào)節(jié)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(zhǎng)調(diào)節(jié)劑類甲氧蟲酰肼(促進(jìn)蛻皮),季酮酸類螺蟲乙酯毒性相對(duì)較低(表2)。
2.3不同殺蟲劑對(duì)日本通草蛉蛹的毒性
室內(nèi)毒性測(cè)定結(jié)果表明,12種殺蟲劑對(duì)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(duì)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(zhǎng)調(diào)節(jié)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(duì)安全。與其他蟲態(tài)相比,12種殺蟲劑對(duì)日本通草蛉蛹的毒性最低(表3)。
2.4不同殺蟲劑對(duì)日本通草蛉成蟲的毒性
室內(nèi)毒性測(cè)定結(jié)果表明,12種殺蟲劑對(duì)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(duì)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(duì)較高;其次是雙酰胺類氯蟲苯甲酰胺和昆蟲生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑類噻嗪酮;而吡啶類吡蚜酮,昆蟲生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑類甲氧蟲酰肼,季酮酸類螺蟲乙酯毒性相對(duì)較低(表4)。
2.5不同殺蟲劑對(duì)日本通草蛉的安全性評(píng)價(jià)
12種殺蟲劑對(duì)日本通草蛉蛹的LC50值均高于3970mg/L,遠(yuǎn)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(jié)構(gòu)特點(diǎn)對(duì)殺蟲劑敏感性極低。將12種殺蟲劑對(duì)日本通草蛉卵、幼蟲、成蟲的LC50值與其田問推薦使用濃度進(jìn)行比較,以安全系數(shù)為指標(biāo)來評(píng)定各殺蟲劑的毒性。結(jié)果表明,高效氯氰菊酯對(duì)日本通草蛉具有極高風(fēng)險(xiǎn);毒死蜱和吡蟲啉對(duì)日本通草蛉具有高風(fēng)險(xiǎn);烯啶蟲胺、阿維菌素對(duì)日本通草蛉幼蟲和成蟲具有高風(fēng)險(xiǎn);溴氰蟲酰胺對(duì)日本通草蛉具有中風(fēng)險(xiǎn),但對(duì)成蟲毒性極強(qiáng);啶蟲脒和氯蟲苯甲酰胺對(duì)日本通草蛉具有中風(fēng)險(xiǎn);其他4種殺蟲劑對(duì)日本通草蛉具有低風(fēng)險(xiǎn)(表5)。
3討論
20世紀(jì)80年代,常用農(nóng)藥對(duì)不同蟲態(tài)日本通草蛉的毒性研究開始出現(xiàn)。隨著部分傳統(tǒng)高毒農(nóng)藥被禁止使用,新型殺蟲劑不斷出現(xiàn),但有關(guān)這些新型殺蟲劑對(duì)日本通草蛉毒性評(píng)價(jià)研究較少。不同天敵對(duì)同種殺蟲劑敏感性不同,例如,吳洪波等采用點(diǎn)滴法測(cè)定了10%吡蟲啉可濕性粉劑、1.8%阿維菌素乳油等對(duì)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(nèi),采用藥膜法測(cè)定這兩種藥劑對(duì)異色瓢蟲成蟲的毒性,結(jié)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(cè)定了啶蟲脒、阿維菌素、高效氯氰菊酯和毒死蜱對(duì)廣赤眼蜂Trichogrammaevanesces成蟲的毒性,啶蟲脒表現(xiàn)出較低的毒性,而其他3種殺蟲劑毒性相對(duì)較高;本試驗(yàn)中,吡蟲啉和啶蟲脒對(duì)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(guān)。啶蟲脒、阿維菌素、高效氯氰菊酯和毒死蜱對(duì)廣赤眼蜂和日本通草蛉成蟲的毒性也表現(xiàn)出一定的差異,但毒性都較高,因此需要綜合分析和評(píng)價(jià)各藥劑對(duì)天敵的影響,為田問合理選擇殺蟲劑提供依據(jù)。鄒一橋和鄭炳宗采用Potter塔噴霧法測(cè)定了13種藥劑對(duì)日本通草蛉卵、2齡幼蟲、3日齡蛹和3日齡成蟲的毒性,發(fā)現(xiàn)在田問使用濃度下,卵和蛹的耐藥性相對(duì)高于幼蟲,成蟲最敏感;有機(jī)磷類殺蟲劑對(duì)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(duì)日本通草蛉卵、幼蟲和蛹毒性較小,但對(duì)成蟲殺傷力較大。殺菌、殺螨劑對(duì)日本通草蛉無影響。在本試驗(yàn)中,從LCso來看,有機(jī)磷類殺蟲劑表現(xiàn)出與之相似的結(jié)果,而擬除蟲菊酯類則表現(xiàn)出一定的差異,這可能與不同擬除蟲菊酯類殺蟲劑內(nèi)部結(jié)構(gòu)不同有關(guān)。高效氯氰菊酯對(duì)日本通草蛉蛹毒性較低,但對(duì)卵、1齡幼蟲、成蟲毒性強(qiáng),不建議田問使用。20世紀(jì)90年代,陳天業(yè)等報(bào)道了3種滅幼脲類殺蟲劑對(duì)日本通草蛉成蟲的影響,發(fā)現(xiàn)5%氟啶脲EC(抑太保)毒性顯著高于20%除蟲脲SC(滅幼脲工號(hào))和25%滅幼脲SO(滅幼脲Ⅲ號(hào))。滅幼脲屬于昆蟲生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑類殺蟲劑,具有觸殺作用,本試驗(yàn)選用同屬于昆蟲生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑類的噻嗪酮和甲氧蟲酰肼進(jìn)行測(cè)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(jìn)昆蟲蛻皮致死類,雖然這兩種殺蟲劑作用特點(diǎn)不同,但與20%除蟲脲SC和25%滅幼脲SC相同的是,對(duì)日本通草蛉成蟲的毒性均較低。同時(shí)從本試驗(yàn)可以看出這兩種藥劑對(duì)日本通草蛉卵、1齡幼蟲和蛹毒性較低,但噻嗪酮對(duì)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(diǎn)有關(guān)。21世紀(jì)初期,李美等采用點(diǎn)滴法測(cè)定了13種殺蟲劑對(duì)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(duì)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(jī)磷類和氯氟氰菊酯LG50在42mg/L以下,毒性較高,本試驗(yàn)結(jié)果與之相似,但本試驗(yàn)高效氯氰菊酯對(duì)日本通草蛉1齡幼蟲毒性更強(qiáng),而生物源殺蟲劑阿維菌素的測(cè)定結(jié)果與之有很大程度的差異,這可能與測(cè)定方法不同有關(guān),具體原因有待進(jìn)一步驗(yàn)證。湯方等采用浸漬法分別測(cè)定了吡蟲啉、啶蟲脒和噻嗪酮對(duì)日本通草蛉卵、2齡幼蟲及成蟲的毒性,結(jié)果表明吡蟲啉和啶蟲脒對(duì)日本通草蛉毒性高,與本試驗(yàn)測(cè)定結(jié)果一致,但本試驗(yàn)結(jié)果表明,噻嗪酮相對(duì)安全。綜上,日本通草蛉對(duì)大多數(shù)化學(xué)農(nóng)藥的敏感程度較高,同種藥劑對(duì)日本通草蛉不同蟲態(tài)的毒性以及不同類型藥劑對(duì)日本通草蛉同一蟲態(tài)的毒性存在著差異。
綜合本試驗(yàn)測(cè)定結(jié)果與田問推薦使用濃度,12種殺蟲劑對(duì)日本通草蛉蛹的影響相對(duì)較小,在此不予比較。對(duì)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(duì)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(duì)成蟲殺傷力極強(qiáng);啶蟲脒和氯蟲苯甲酰胺田問使用濃度與LCso相對(duì)接近,也具有一定的殺傷力;其他4種殺蟲劑對(duì)日本通草蛉各蟲態(tài)殺傷力相對(duì)較小。
在對(duì)害蟲毒性評(píng)價(jià)研究中,羅蘭等測(cè)定了50%吡蚜酮可濕性粉劑對(duì)苜蓿蚜A phis craccivora的防治效果,有效劑量為187.5g/hm2時(shí)防治效果達(dá)到90%以上,并且藥后7d殘留量?jī)H為0.0412mg/k,與試驗(yàn)中測(cè)定的吡蚜酮對(duì)日本通草蛉的毒性結(jié)合,可以得出有效防治害蟲的用量對(duì)日本通草蛉安全;范勝平等采用浸葉法測(cè)定了95%甲氧蟲酰肼原藥對(duì)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(dá)80%以上,并且此用量對(duì)日本通草蛉安全。因此,當(dāng)田問需要選用殺蟲劑防治某種害蟲時(shí),可以根據(jù)發(fā)生高峰期的蟲態(tài)合理選擇相對(duì)安全的殺蟲劑。本試驗(yàn)卵期、幼蟲期、蛹期的測(cè)定采用浸漬法,使供試蟲體與藥劑進(jìn)行充分接觸,此條件下日本通草蛉對(duì)藥劑的敏感程度更強(qiáng),可以篩選出對(duì)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(jìn)行測(cè)定。本試驗(yàn)均在實(shí)驗(yàn)室條件下進(jìn)行,殺蟲劑對(duì)田問日本通草蛉的影響有待進(jìn)一步研究。本試驗(yàn)屬于急性毒性試驗(yàn),12種殺蟲劑對(duì)存活的日本通草蛉生長(zhǎng)發(fā)育的影響也有待進(jìn)一步研究。