八種常用殺蟲劑對多異瓢蟲不同蟲態(tài)的安全性評價(jià)

帕提瑪·烏木爾汗, 丁瑞豐, 馬德英, 賽米·吾斯曼

(1.新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院 植物保護(hù)研究所/農(nóng)業(yè)農(nóng)村部西北荒漠綠洲作物有害生物綜合治理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，烏魯木齊 830091；2.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué) 農(nóng)學(xué)院，農(nóng)林有害生物監(jiān)測與安全防控重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，烏魯木齊 830052)

天敵昆蟲是生物防治的重要組成部分，國內(nèi)外利用天敵昆蟲防治害蟲的相關(guān)研究報(bào)道較多[1-5]。而大量及頻繁施用廣譜性殺蟲劑會干擾天敵昆蟲的作用，如影響天敵昆蟲的行為和取食[6]，降低其繁殖率，導(dǎo)致其食物源減少[7]，甚至直接導(dǎo)致天敵昆蟲的死亡等，因而引起了研究人員的極大關(guān)注。如何協(xié)調(diào)應(yīng)用化學(xué)防治和生物防治，使之有效結(jié)合，成為近年來研究的熱點(diǎn)。多異瓢蟲Hippodamia variegata(Goeze) 屬鞘翅目瓢蟲科，具有分布廣泛、適應(yīng)性強(qiáng)、數(shù)量多、捕食效率高以及耐饑餓能力強(qiáng)等諸多優(yōu)點(diǎn)，是多種作物上蚜蟲的重要天敵[8]。尤其在我國新疆棉區(qū)，多異瓢蟲是棉田害蟲的優(yōu)勢捕食性天敵，對棉蚜種群數(shù)量的控制作用較大[9-12]。現(xiàn)有研究發(fā)現(xiàn)，多異瓢蟲在生態(tài)調(diào)控方面發(fā)揮著重要的作用[13]。

吡蟲啉、啶蟲脒、噻蟲嗪、阿維菌素等藥劑是新疆棉田中常用的殺蟲劑。生產(chǎn)中頻繁使用殺蟲劑雖然能控制住害蟲的爆發(fā)，但是同時(shí)也會殺傷天敵，顯著降低天敵對害蟲的控制作用[14]。比如黃慶超等[15]研究發(fā)現(xiàn)，環(huán)氧蟲啶對多異瓢蟲成蟲具有一定的毒殺作用與亞致死效應(yīng)。帕提瑪·烏木爾汗等[16]報(bào)道，3 種新煙堿類殺蟲劑中，吡蟲啉對多異瓢蟲成蟲的毒性大于啶蟲脒和噻蟲嗪。Skouras 等[17]的研究表明，亞致死劑量的吡蟲啉降低了多異瓢蟲成蟲的壽命和存活率，減弱了成蟲對害蟲的控制作用。Skouras 等[18]研究了高嶺土、礦物油、殺蟲皂、吡蟲啉和吡蚜酮對七星瓢蟲和多異瓢蟲四齡幼蟲死亡率、發(fā)育時(shí)間和食物消耗量的影響，結(jié)果表明，高嶺土、殺蟲皂和吡蚜酮對七星瓢蟲和多異瓢蟲四齡幼蟲無影響，而吡蟲啉對七星瓢蟲和多異瓢蟲四齡幼蟲具有中等毒性。前人的研究大多是針對殺蟲劑對多異瓢蟲成蟲與幼蟲捕食功能、生長發(fā)育的影響等，關(guān)于對卵和蛹的影響研究較少，本研究主要測定了8 種常用殺蟲劑對新疆棉田多異瓢蟲不同蟲態(tài)期的毒性，同時(shí)結(jié)合殺蟲劑對多異瓢蟲成蟲和幼蟲死亡率、孵化率和羽化率的影響，評價(jià)了8 種殺蟲劑對多異瓢蟲不同蟲態(tài)期的安全性，以期為合理使用殺蟲劑，充分保護(hù)和利用天敵，更好地發(fā)揮殺蟲劑和天敵對害蟲的協(xié)同控制作用提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試?yán)ハx種群

多異瓢蟲Hippodamia variegata(Goeze) 于2021 年7 月采自新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)阿克蘇地區(qū)沙雅縣試驗(yàn)基地，并在采集地利用棉蚜飼養(yǎng)1～3 代，在室內(nèi)自然條件下建立室內(nèi)種群。養(yǎng)蟲室溫度為 (27 ±1) ℃，相對濕度(50 ± 10)%，光周期L/D = 16 h/8 h。

1.2 殺蟲劑

供試常用殺蟲劑品種、純度及生產(chǎn)廠商信息見表1。

表1 供試殺蟲劑Table 1 Insecticides used in this study

1.3 殺蟲劑對多異瓢蟲的毒性測定

1.3.1 對卵和蛹的毒性 采用藥液浸漬法[11]測定。分別將同一天所產(chǎn)的帶葉多異瓢蟲卵和同一天化蛹的帶葉多異瓢蟲蛹置于系列濃度各藥液中浸漬10 s 后，轉(zhuǎn)移至鋪濾紙的直徑15 cm 的培養(yǎng)皿中，每培養(yǎng)皿分別放入60～120 粒卵或10 頭蛹。每處理重復(fù)3 次，并以含0.05% Triton X-100 的蒸餾水處理作為對照。由于室溫 (27 ± 1) ℃下多異瓢蟲的卵期約為3 d，故于處理1 d 后逐日檢查記錄初孵幼蟲數(shù)量，連查3 d，每日8：00 和20：00各統(tǒng)計(jì)一次，按式 (1) 計(jì)算多異瓢蟲卵的孵化率。3 d 后仍未孵化的卵視為死亡。室溫 (27 ± 1) ℃下多異瓢蟲的蛹期為5～7 d，故于處理1 d 后逐日檢查記錄初羽化成蟲的數(shù)量，連查7 d，每日8:00 和20:00 點(diǎn)各統(tǒng)計(jì)一次，按式 (2) 計(jì)算多異瓢蟲蛹的羽化率。7 d 后仍未羽化的蛹視為死亡。

式 (1) 中，Rh表示孵化率，Na和Nb分別表示孵化卵數(shù)和處理總卵數(shù)；式 (2) 中，Re表示羽化率，Nc和Nd分別表示羽化蛹數(shù)和處理總蛹數(shù)。

1.3.2 對成蟲及幼蟲的毒性 采用濾紙接觸法[19]測定。稱取適量各殺蟲劑原粉，用丙酮溶解配制成母液，再用含0.05% Triton X-100 的蒸餾水將母液稀釋成系列質(zhì)量濃度 (0、0.1、1、10、100 和1000 mg/L) 藥液。用滴液管分別取0.5 mL 藥液，均勻滴在直徑15 cm 的培養(yǎng)皿內(nèi)鋪好的濾紙上，使濾紙完全濕潤。將10 頭多異瓢蟲雌成蟲和10 頭3 齡幼蟲分別接入上述培養(yǎng)皿中，讓其自由爬行并充分接觸濾紙。每處理3 次重復(fù)，并以滴入含0.05% Triton X-100 的蒸餾水處理作為對照。處理2 h 后將瓢蟲成蟲和幼蟲單頭轉(zhuǎn)入事先投入足夠蚜蟲的培養(yǎng)皿內(nèi)，置于25 ℃條件下繼續(xù)飼養(yǎng)。24 h后檢查并記錄死亡蟲數(shù)，以毛筆觸碰蟲體，靜止不動則視為死亡。

1.4 藥劑安全性評價(jià)

供試殺蟲劑對多異瓢蟲的安全性參考孫定煒等[20]提出的安全等級進(jìn)行評價(jià)：Ⅰ級，安全 (死亡率或抑制率≤20%，或LC50＞100 mg a.i./L)；Ⅱ級，比較安全 (死亡率或抑制率在 ＞ 20%～50%之間，或50 ＜ LC50≤ 100 mg a.i./L)；Ⅲ級，較不安全 (死亡率或抑制率在 ＞ 50%～80%之間，或1 ＜LC50≤ 50 mg a.i./L)；Ⅳ級，不安全 (死亡率或抑制率 ＞ 80%，或LC50≤ 1 mg a.i./L)。

1.5 數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計(jì)分析

試驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)的分析與處理采用Excel 2010及SPSS 22.0 進(jìn)行，計(jì)算毒力回歸方程、卡方值、LC50值及95% 置信限。以所得LC50值為基準(zhǔn)，設(shè)LC50值最大的藥劑的相對毒性指數(shù)為1.00，則其他藥劑的相對毒性指數(shù)等于最大LC50值與該藥劑LC50值之比[21]，按公式 (3) 和 (4) 分別計(jì)算各殺蟲劑對不同種群多異瓢蟲卵和蛹以及幼蟲和成蟲的相對毒性指數(shù)，根據(jù)相對毒性指數(shù)比較各藥劑之間的毒性差異。

式 (3) 和 (4) 中，Ta表示殺蟲劑對多異瓢蟲卵或蛹的相對毒性指數(shù)，Ti為殺蟲劑對幼蟲或成蟲的相對毒性指數(shù)，LC50a為阿維菌素的LC50值，LC50i為吡蟲啉的LC50值，LC50f為對應(yīng)殺蟲劑的LC50值。

2 結(jié)果與分析

2.1 8 種殺蟲劑對多異瓢蟲卵孵化率的影響

從表2 中可見：8 種殺蟲劑處理均會影響多異瓢蟲卵的孵化率，且隨著藥劑質(zhì)量濃度升高孵化率明顯降低。最低質(zhì)量濃度 (0.1 mg/L) 下，多異瓢蟲卵的孵化率在38.46% ～ 89.89%之間，該濃度下啶蟲脒對卵孵化影響最大，阿維菌素對卵孵化影響最??；最高質(zhì)量濃度 (1000 mg/L) 下，啶蟲脒、噻蟲嗪、烯啶蟲胺和螺蟲乙酯處理后則卵完全無法孵化。

表2 不同質(zhì)量濃度殺蟲劑處理后多異瓢蟲卵的孵化率Table 2 Incubation rates of Hippodamia variegata eggs treated with different mass concentrations of insecticides

表3 中結(jié)果表明，本研究中所測殺蟲劑對多異瓢蟲卵均有一定的毒性，毒性從高到低依次為：螺蟲乙酯 ＞ 烯啶蟲胺 ＞ 氟啶蟲酰胺 ＞ 噻蟲嗪 ＞吡蟲啉 ＞ 吡蚜酮 ＞ 啶蟲脒 ＞ 阿維菌素；以阿維菌素對多異瓢蟲卵的相對毒性指數(shù)為1.00 進(jìn)行計(jì)算，則螺蟲乙酯對卵的相對毒性指數(shù)最高，為8.14。

表3 供試殺蟲劑對多異瓢蟲卵的毒性 (24 h)Table 3 Toxicities of different insecticides against the eggs of Hippodamia variegata (24 h)

2.2 8 種殺蟲劑對多異瓢蟲蛹羽化率的影響

從表4 中可見，經(jīng)不同殺蟲劑處理后，隨藥劑質(zhì)量濃度升高多異瓢蟲蛹的羽化率整體逐漸降低。最低質(zhì)量濃度 (0.1 mg/L) 下，蛹的羽化率在66.67%～90.00%之間，該濃度下阿維菌素對蛹羽化影響最小，吡蚜酮對蛹羽化的影響相對較大；最高質(zhì)量濃度 (1000 mg/L) 下，啶蟲脒、氟啶蟲酰胺、烯啶蟲胺和吡蚜酮處理后則蛹均不能羽化。

表4 不同質(zhì)量濃度殺蟲劑處理后多異瓢蟲蛹的羽化率Table 4 Eclosion rates of Hippodamia variegata pupae treated with different mass concentrations of insecticides

表5 中結(jié)果表明，供試8 種殺蟲劑對多異瓢蟲蛹的毒性從高到低依次為烯啶蟲胺 ＞ 啶蟲脒 ＞吡蚜酮 ＞ 吡蟲啉 ＞ 螺蟲乙酯 ＞ 氟啶蟲酰胺 ＞ 噻蟲嗪 ＞ 阿維菌素；以阿維菌素對多異瓢蟲蛹的相對毒性指數(shù)為1.00 進(jìn)行計(jì)算，則烯啶蟲胺對蛹的相對毒性指數(shù)最高，為20.57。

表5 供試殺蟲劑對多異瓢蟲蛹的毒性 (24 h)Table 5 Toxicity of different insecticides against the pupae of Hippodamia variegata (24 h)

2.3 8 種殺蟲劑對多異瓢蟲幼蟲死亡率的影響

從表6 中可見，經(jīng)不同殺蟲劑及同一種殺蟲劑不同濃度處理后，多異瓢蟲幼蟲的死亡率有所不同。藥劑最低質(zhì)量濃度 (0.1 mg/L) 下，幼蟲死亡率在6.66%～20.00%之間，該濃度下烯啶蟲胺和阿維菌素處理組幼蟲死亡率最高，吡蟲啉和螺蟲乙酯處理組幼蟲死亡率最低；最高質(zhì)量濃度(1000 mg/L) 下，噻蟲嗪、阿維菌素、螺蟲乙酯和烯啶蟲胺處理后幼蟲死亡率達(dá)到90%以上。

表6 不同質(zhì)量濃度殺蟲劑處理后多異瓢蟲幼蟲的死亡率Table 6 Mortality of Hippodamia variegata larvae treated with different mass concentrations of insecticides

從表7 中可看出：供試8 種殺蟲劑對多異瓢蟲幼蟲的毒性從高到低依次為阿維菌素 ＞ 烯啶蟲胺 ＞噻蟲嗪 ＞ 螺蟲乙酯 ＞ 啶蟲脒 ＞ 吡蚜酮 ＞ 氟啶蟲酰胺 ＞吡蟲啉；以吡蟲啉對多異瓢蟲幼蟲的相對毒性指數(shù)為1.00 進(jìn)行計(jì)算，則阿維菌素對幼蟲的相對毒性指數(shù)最高，為98.40。

表7 供試殺蟲劑對多異瓢蟲幼蟲的毒性 (24 h)Table 7 Toxicity of different insecticides against the larvae of Hippodamia variegata (24 h)

2.4 8 種殺蟲劑對多異瓢蟲成蟲死亡率的影響

表8 中結(jié)果表明，經(jīng)不同殺蟲劑及同一種殺蟲劑不同濃度處理后，多異瓢蟲成蟲的死亡率均有所不同。隨藥劑濃度升高，成蟲的死亡率也逐漸升高，最低質(zhì)量濃度 (0.1 mg/L) 下，多異瓢蟲成蟲死亡率在0～20.00%之間，該濃度下螺蟲乙酯處理組成蟲死亡率最高，吡蟲啉和噻蟲嗪則與空白對照無差異，成蟲死亡率均為 0；最高質(zhì)量濃度1000 mg/L) 下，烯啶蟲胺和阿維菌素處理組成蟲死亡率最高，均達(dá)100%。

表8 不同質(zhì)量濃度殺蟲劑處理后多異瓢蟲成蟲的死亡率Table 8 Mortality of Hippodamia variegata treated with different mass concentrations of insecticides

從表9 中可見，供試8 種殺蟲劑對多異瓢蟲成蟲的毒性從高到低依次為螺蟲乙酯 ＞ 烯啶蟲胺 ＞阿維菌素 ＞ 氟啶蟲酰胺 ＞ 噻蟲嗪 ＞ 吡蚜酮 ＞ 啶蟲脒 ＞吡蟲啉；以吡蟲啉對多異瓢蟲成蟲的相對毒性指數(shù)為1.00 進(jìn)行計(jì)算，則螺蟲乙酯對成蟲的相對毒性指數(shù)最高，為117.37。

表9 供試殺蟲劑對多異瓢蟲成蟲的毒性 (24 h)Table 9 Toxicity of different insecticides against the adults of Hippodamia variegata (24 h)

2.5 8 種殺蟲劑對多異瓢蟲各蟲態(tài)期的安全性

研究表明，供試的8 種殺蟲劑對多異瓢蟲不同蟲態(tài)期的毒性不同。參考孫定煒等[20]提出的安全性評價(jià)方法，吡蟲啉和吡蚜酮對多異瓢蟲相對安全，烯啶蟲胺、阿維菌素和螺蟲乙酯對多異瓢蟲不安全。就藥劑對不同蟲態(tài)期的安全性進(jìn)行比較，則吡蟲啉和吡蚜酮對多異瓢蟲成蟲和幼蟲安全 (Ⅰ級)，對卵和蛹較不安全 (Ⅲ級)；烯啶蟲胺、阿維菌素和螺蟲乙酯對多異瓢蟲卵、幼蟲、蛹和成蟲均較不安全 (Ⅲ級)；啶蟲脒對多異瓢蟲成蟲安全 (Ⅰ級)，對卵、幼蟲和蛹較不安全(Ⅲ級)；噻蟲嗪對多異瓢蟲成蟲比較安全 (Ⅱ級)，對卵和幼蟲較不安全 (Ⅲ級)，對蛹為不安全(Ⅳ級) (表10)。

表10 供試8 種殺蟲劑對多異瓢蟲的安全性評價(jià)Table 10 Safety evaluation of different insecticides on Hippodamia variegata

3 結(jié)論與討論

本研究結(jié)果表明，經(jīng)不同殺蟲劑處理后，隨著殺蟲劑濃度增加，多異瓢蟲卵的孵化率和蛹的羽化率均逐漸降低，幼蟲和成蟲的死亡率逐漸升高。其中，啶蟲脒對多異瓢蟲卵孵化率的影響最大，氟啶蟲酰胺的影響最??；烯啶蟲胺對蛹羽化率的影響最大，阿維菌素的影響最小。

供試殺蟲劑中，阿維菌素對多異瓢蟲卵和蛹的毒性最低，LC50值分別為9.36 和20.98 mg/L，對幼蟲的毒性最高，LC50值為4.68 mg/L；吡蟲啉對成蟲和幼蟲的毒性最低，LC50值分別為665.50 和460.5 mg/L；螺蟲乙酯對卵和成蟲的毒性最高，LC50值分別為1.15 和5.67 mg/L；烯啶蟲胺對卵和蛹的毒性最高，LC50值分別為1.16 和1.02 mg/L。表明各殺蟲劑對多異瓢蟲卵、蛹、幼蟲和成蟲的毒性有所不同。供試殺蟲劑對多異瓢蟲各蟲態(tài)期的安全性評價(jià)結(jié)果表明：吡蟲啉、吡蚜酮、啶蟲脒對成蟲安全 (Ⅰ級)，噻蟲嗪和氟啶蟲酰胺對成蟲比較安全 (Ⅱ級)；吡蟲啉、氟啶蟲酰胺、吡蚜酮對幼蟲安全 (Ⅰ級)；而烯啶蟲胺等其他殺蟲劑對多異瓢蟲各蟲態(tài)期均較不安全 (Ⅲ級)。

Skouras 等[17]研究發(fā)現(xiàn)，亞致死濃度的吡蟲啉處理會縮短多異瓢蟲的壽命，而劉慧平等[22]的研究表明，吡蟲啉對天敵七星瓢蟲最為安全。Rahmani 等[23]研究了亞致死濃度噻蟲嗪對多異瓢蟲種群參數(shù)的影響，并通過兩性生命表程序?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行了分析，結(jié)果表明種群參數(shù)受到了亞致死濃度噻蟲嗪的負(fù)面影響。黃慶超等[24]采用噴霧塔噴霧法測定了棉田常用殺蟲劑對多異瓢蟲成蟲和幼蟲的毒性，發(fā)現(xiàn)烯啶蟲胺的安全性較差，本研究結(jié)果與之較為一致。鑒于烯啶蟲胺對多異瓢蟲各蟲態(tài)期均不安全，故不推薦該藥劑在棉田大量使用。由于供試的多種殺蟲劑對多異瓢蟲不同蟲態(tài)期均有一定影響，因此在棉田施用殺蟲劑防治棉蚜等害蟲時(shí)，應(yīng)充分考慮殺蟲劑對天敵昆蟲的影響，盡量選用高效、安全的殺蟲劑，同時(shí)還應(yīng)加強(qiáng)預(yù)測預(yù)報(bào)，采取一些利于保護(hù)和利用天敵的有效措施，將生物防治和化學(xué)防治有機(jī)結(jié)合，更好地發(fā)揮天敵昆蟲對害蟲的控制作用。