氟啶蟲酰胺和聯(lián)苯菊酯及其復(fù)配劑對(duì)非靶標(biāo)節(jié)肢動(dòng)物的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

周知恩，林 濤，曾兆華，游 泳，田厚軍，魏 輝,

（1. 閩臺(tái)作物有害生物生態(tài)防控國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/福建農(nóng)林大學(xué)，福建 福州 350002；2. 福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所/福建省作物有害生物監(jiān)測(cè)與治理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/農(nóng)業(yè)農(nóng)村部福州作物有害生物科學(xué)觀測(cè)實(shí)驗(yàn)站，福建 福州 350013）

0 引言

【研究意義】聯(lián)苯菊酯（bifenthrin）是一種擬除蟲菊酯類內(nèi)分泌干擾劑和神經(jīng)毒劑，用于防治葉螨及多種鱗翅目幼蟲，對(duì)地下水污染的風(fēng)險(xiǎn)低，在土壤中易降解[1]。氟啶蟲酰胺（flonicamid）是一種吡啶酰胺類昆蟲生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑，具有觸殺和胃毒作用，還有很好的神經(jīng)毒劑和快速拒食作用，可用于防治蘋果、桃子、小麥、蔬菜上的蚜蟲、薊馬和粉虱等害蟲[2-3]。捕食性天敵和寄生蜂等有益節(jié)肢動(dòng)物在害蟲綜合治理（IPM）中起到了重要作用，已成為我國(guó)現(xiàn)代綠色植物保護(hù)體系中的重要內(nèi)容之一。七星瓢蟲（Coccinella septempunctata）是鞘翅目瓢蟲科的捕食性天敵昆蟲，幼蟲和成蟲可捕食小麥、棉花、油料和蔬菜等作物上的麥蚜、棉蚜、槐蚜、桃蚜、介殼蟲等害蟲[4]。玉米螟赤眼蜂（Trichogramma ostriniae）是膜翅目赤眼蜂科的寄生性天敵，寄主主要為玉米螟、棉鈴蟲、小地老虎等害蟲[5]，也是國(guó)內(nèi)外監(jiān)測(cè)農(nóng)藥環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)的指示昆蟲[6]。影響非靶標(biāo)天敵昆蟲是化學(xué)農(nóng)藥污染生態(tài)環(huán)境的主要表現(xiàn)形式之一，化學(xué)農(nóng)藥長(zhǎng)期不合理使用使環(huán)境中有益生物種群特征改變，破壞自然生態(tài)的相對(duì)平衡[7]。急性毒性結(jié)果是評(píng)價(jià)化學(xué)農(nóng)藥對(duì)天敵昆蟲毒性效應(yīng)的基礎(chǔ)要求?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】現(xiàn)有研究表明，聯(lián)苯菊酯對(duì)眼斑瓢蟲（Nephaspis oculata）的存活率無顯著影響[8]，但對(duì)斯氏鈍綏螨（Amblyseius swirskii）和蒙氏槳角蚜小蜂（Eretmocerus mundus）的急性毒性較高[9]。聯(lián)苯菊酯對(duì)通草蛉（Chrysoperla rufilabris）、毛斑長(zhǎng)足瓢蟲（Hippodamia convergens）、 美 洲 小 花 蝽 （Orius insidiosus）均有一定毒性，而氟啶蟲酰胺則對(duì)這3種天敵的毒性較低[10-11]。聯(lián)苯菊酯能顯著降低七星瓢蟲幼蟲的存活率[12-13]，但氟啶蟲酰胺對(duì)七星瓢蟲卻相對(duì)安全[14]。通過對(duì)不同化學(xué)農(nóng)藥品種進(jìn)行復(fù)配，不僅能夠提高對(duì)有害生物的防效，而且能夠延緩單一有效成分的使用壽命[15]?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】然而，復(fù)配制劑對(duì)非靶標(biāo)節(jié)肢動(dòng)物的毒性風(fēng)險(xiǎn)卻隨農(nóng)藥品種的不同而差異較大[16-17]。明確農(nóng)藥單劑及其復(fù)配劑對(duì)非靶標(biāo)節(jié)肢動(dòng)物的毒性風(fēng)險(xiǎn)具有重要意義?！緮M解決的關(guān)鍵問題】本研究旨在明確氟啶蟲酰胺和聯(lián)苯菊酯及其復(fù)配劑對(duì)玉米螟赤眼蜂和七星瓢蟲的急性毒性，并對(duì)其風(fēng)險(xiǎn)性做出初步評(píng)價(jià)，以期為氟啶蟲酰胺和聯(lián)苯菊酯及其復(fù)配劑的合理使用提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

1.1.1 供試生物 七星瓢蟲最初蟲源從福建省閩侯縣野外采集，在室內(nèi)喂食豆蚜，并馴養(yǎng)2年以上。取24 h內(nèi)產(chǎn)下的卵，待卵孵出后飼喂豆蚜至2齡幼蟲備用。

玉米螟赤眼蜂購(gòu)自山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所。赤眼蜂寄主為米蛾（Corcyra cephalonica）卵，試驗(yàn)前將玉米螟赤眼蜂卵卡置于（25±2）℃、相對(duì)濕度50%～80%、避光條件的人工氣候箱內(nèi)培養(yǎng)；供試用蜂為羽化后48 h內(nèi)的成蜂。

1.1.2 供試藥劑 10%氟啶蟲酰胺水分散粒劑（日本石原產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社），田間推薦有效成分用量為75 g ·hm-2。登記用于黃瓜，噴霧施藥，施藥次數(shù)不超過3次，安全間隔期為3 d。

10%聯(lián)苯菊酯水乳劑（江蘇輝豐生物農(nóng)業(yè)股份有限公司），田間推薦有效成分用量為28 g·hm-2。登記用于小麥，噴霧施藥，施藥次數(shù)不超過3次，最小施藥間隔為7 d。

20%氟啶蟲酰胺·聯(lián)苯菊酯懸浮劑（江西海闊利斯生物科技有限公司），兩個(gè)有效成分的比例為10∶10，田間推薦有效成分用量為60 g·hm-2。登記用于茶樹，噴霧施藥，施藥次數(shù)為1次。

1.1.3 試驗(yàn)設(shè)備 人工氣候箱（上海一恒科學(xué)儀器有限公司，saMGC-450HP-2）；閃爍瓶（直徑2.6 cm，高5.3 cm）；電子天平[梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司，AL204]；自動(dòng)藥膜滾制機(jī)（自制）；溫濕度表（天津風(fēng)洋儀器儀表工貿(mào)有限公司，WS-1）。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 七星瓢蟲試驗(yàn) 試驗(yàn)采用藥膜法[18]。分別將供試農(nóng)藥稀釋成系列梯度濃度的溶液。移取0.7 mL藥液置于內(nèi)壁面積為36.9 cm2試管中，充分滾動(dòng)均勻，待藥液完全揮發(fā)即得相應(yīng)濃度的藥膜管。10%聯(lián)苯菊酯水乳劑有效成分用量為0.280、0.560、1.120、2.239 和 4.478 g·hm-2；25% 氟啶蟲酰胺·聯(lián)苯菊酯水分散粒劑有效成分用量為0.237、0.474、0.948、1.897和 3.794 g·hm-2；10% 氟啶蟲酰胺水分散粒劑為限度試驗(yàn)，且受限于藥劑的劑型，只能配制到最大田間推薦有效成分用量75 g·hm-2。設(shè)置空白對(duì)照組及溶劑對(duì)照組，設(shè)3個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)10頭七星瓢蟲幼蟲，每天清除獵物尸體并飼喂足量豆蚜，觀察并記錄成蟲至羽化，記錄死亡數(shù)和中毒癥狀。試驗(yàn)溫度23℃～27℃，濕度60%～90%，光暗比為16 h:8 h，光照強(qiáng)度不低于1 000 lx。

1.2.2 玉米螟赤眼蜂試驗(yàn) 試驗(yàn)采用藥膜法[6]，分別將供試農(nóng)藥稀釋成系列梯度濃度的溶液。移取0.7 mL藥液置于內(nèi)壁面積為36.9 cm2試管中，充分滾動(dòng)均勻，待藥液完全揮發(fā)即得相應(yīng)濃度的藥膜管。10%聯(lián)苯菊酯水乳劑有效成分用量為0.106、0.159、0.239、0.359、0.538 和 0.807 g·hm-2；25% 氟啶蟲酰胺·聯(lián)苯菊酯水分散粒劑為1.198、1.802、2.703、4.052、6.078、9.114 g·hm-2；10%氟啶蟲酰胺水分散粒劑為限度試驗(yàn)，且受限于藥劑的劑型，只能配制到最大田間推薦有效成分用量75 g·hm-2。試驗(yàn)設(shè)空白對(duì)照組及溶劑對(duì)照組，對(duì)照組和每個(gè)處理組均設(shè)3個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)（100±10）頭玉米螟赤眼蜂，然后將供試玉米螟赤眼蜂放入藥膜管中爬行1 h后轉(zhuǎn)入無藥閃爍瓶中，飼喂10%蜂蜜水，并封緊管口。對(duì)照組的成蜂數(shù)量與處理組相同，對(duì)照組與處理組同時(shí)進(jìn)行。在轉(zhuǎn)入無藥閃爍瓶中24 h后檢查并記錄管中死亡和存活蜂數(shù)。將閃爍瓶對(duì)著燈光，輕敲閃爍瓶后玉米螟赤眼蜂不動(dòng)，則判定死亡。試驗(yàn)在溫度（25 ±2）℃、相對(duì)濕度50%～80%、光暗比為0 h∶24 h的人工氣候箱內(nèi)進(jìn)行。

1.3 數(shù)據(jù)處理

用SPSS19.0 統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸分析，計(jì)算半致死用量（LR50）、回歸方程及其95%置信限。若LR50值在95%置信限上沒有重疊，則表示不同藥劑的毒性差異顯著。

1.4 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

根據(jù)《農(nóng)藥登記環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指南》[19]的要求，分別對(duì)農(nóng)田內(nèi)和農(nóng)田外2個(gè)場(chǎng)景進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。

1.4.1 暴露分析

（1）農(nóng)田內(nèi)暴露場(chǎng)景

農(nóng)田內(nèi)預(yù)測(cè)暴露量（PERin）按以下公式計(jì)算：

式中，PERin表示農(nóng)田內(nèi)預(yù)測(cè)暴露量，其有效成分含量單位為g·hm-2，AR表示推薦的農(nóng)藥有效成分單位面積最高施藥量，單位為g·hm-2，MAF為多次施藥因子。MAF的計(jì)算公式如下：

式中，k為農(nóng)藥在植株表面的降解速率常數(shù)，n表示施藥次數(shù)，i為施藥間隔，單位為d。降解速率常數(shù)k的計(jì)算公式如下：

式中，DT50為農(nóng)藥在植株表面的降解半衰期，單位為d。本試驗(yàn)采用默認(rèn)值10 d。

（2）農(nóng)田外暴露場(chǎng)景

農(nóng)田外預(yù)測(cè)暴露量PERoff按以下公式計(jì)算：

式中，PERoff為農(nóng)田外預(yù)測(cè)暴露量，其有效成分含量單位為g·hm-2；PDF表示農(nóng)藥漂移因子，本試驗(yàn)中10%氟啶蟲酰胺水分散粒劑、10%聯(lián)苯菊酯水乳劑、20%氟啶蟲酰胺·聯(lián)苯菊酯懸浮劑的PDF分別為2.01、2.01、2.77；VDF為農(nóng)藥植被分布因子，本試驗(yàn)采用默認(rèn)值5。

1.4.2 風(fēng)險(xiǎn)表征 采用危害商值HQ進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)表征，HQ≤5，表明風(fēng)險(xiǎn)可接受；HQ＞5，則表明風(fēng)險(xiǎn)不可接受。農(nóng)田內(nèi)危害商值HQin的計(jì)算公式如下：

農(nóng)田外危害商值HQoff的計(jì)算公式如下：

式中，HQ為危害商值，UF表示不確定因子，本試驗(yàn)采用默認(rèn)值5。

2 結(jié)果與分析

2.1 殺蟲劑對(duì)玉米螟赤眼蜂和七星瓢蟲的毒性試驗(yàn)結(jié)果

3種殺蟲劑對(duì)玉米螟赤眼蜂和七星瓢蟲的急性毒性分別見表1。10%氟啶蟲酰胺水分散粒劑對(duì)七星瓢蟲和玉米螟赤眼蜂均為限度試驗(yàn)，但受限于藥劑的劑型，只能配制到最大田間推薦有效成分用量，七星瓢蟲LR50＞75 g·hm-2，玉米螟赤眼蜂LR50＞75 g·hm-2。10%聯(lián)苯菊酯水乳劑對(duì)玉米螟赤眼蜂毒性最大，LR50為0.237 g·hm-2，對(duì)七星瓢蟲表現(xiàn)為中等毒性。20%氟啶蟲酰胺·聯(lián)苯菊酯懸浮劑對(duì)七星瓢蟲為中等毒性，對(duì)玉米螟赤眼蜂毒性較低。

2.2 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果

分別計(jì)算殺蟲劑對(duì)七星瓢蟲和玉米螟赤眼蜂在不同場(chǎng)景（農(nóng)田內(nèi)、農(nóng)田外）下的危害商值（HQ），結(jié)果如表2所示。

初級(jí)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果表明，無論是玉米螟赤眼蜂還是七星瓢蟲，10%氟啶蟲酰胺水分散粒劑農(nóng)田內(nèi)HQin和農(nóng)田外HQoff均小于5，因此10%氟啶蟲酰胺水分散粒劑農(nóng)田內(nèi)和農(nóng)田外的風(fēng)險(xiǎn)均可接受；10%聯(lián)苯菊酯水乳劑對(duì)七星瓢蟲和玉米螟赤眼蜂農(nóng)田內(nèi)HQin均大于5，農(nóng)田外HQoff均小于5，故10%聯(lián)苯菊酯水乳劑在農(nóng)田內(nèi)風(fēng)險(xiǎn)不可接受，農(nóng)田外風(fēng)險(xiǎn)可接受；對(duì)20%氟啶蟲酰胺·聯(lián)苯菊酯懸浮劑而言，氟啶蟲酰胺和聯(lián)苯菊酯對(duì)七星瓢蟲和玉米螟赤眼蜂農(nóng)田內(nèi)HQin均大于5，農(nóng)田外HQoff分別均小于5，故20%氟啶蟲酰胺·聯(lián)苯菊酯懸浮劑農(nóng)田內(nèi)風(fēng)險(xiǎn)不可接受，農(nóng)田外風(fēng)險(xiǎn)可接受。

表1 殺蟲劑對(duì)玉米螟赤眼蜂和七星瓢蟲的毒性試驗(yàn)結(jié)果Table1 Toxicity of insecticides to Trichogramma ostriniae and Coccinella septempunctata

表2 殺蟲劑對(duì)玉米螟赤眼蜂和七星瓢蟲的風(fēng)險(xiǎn)表征Table2 Risk characterization of insecticides to Trichogramma ostriniae and Coccinella septempunctata

3 討論與結(jié)論

氟啶蟲酰胺和聯(lián)苯菊酯及其復(fù)配劑對(duì)七星瓢蟲和玉米螟赤眼蜂的急性毒性測(cè)試結(jié)果顯示，除了10%氟啶蟲酰胺水分散粒劑外，其余兩種殺蟲劑對(duì)七星瓢蟲和玉米螟赤眼蜂均有一定毒性。聯(lián)苯菊酯對(duì)玉米螟赤眼蜂的LR50（有效成分）為0.237 g·hm-2；氟啶蟲酰胺對(duì)七星瓢蟲和玉米螟赤眼蜂的LR50較高。由于受限于藥劑的劑型，天敵昆蟲暴露濃度只能配制到最大田間推薦用量，其對(duì)七星瓢蟲和玉米螟赤眼蜂的有效成分LR50值（有效成分）均大于75 g·hm-2。20%氟啶蟲酰胺·聯(lián)苯菊酯懸浮劑對(duì)七星瓢蟲和玉米螟赤眼蜂的LR50值高于10%聯(lián)苯菊酯水乳劑，說明兩種殺蟲劑經(jīng)復(fù)配后有效降低了單劑的LR50。分別評(píng)估了3種殺蟲劑在農(nóng)田內(nèi)和農(nóng)田外的風(fēng)險(xiǎn)性，氟啶蟲酰胺在農(nóng)田內(nèi)和農(nóng)田外的風(fēng)險(xiǎn)均可接受；聯(lián)苯菊酯在農(nóng)田內(nèi)風(fēng)險(xiǎn)不可接受，農(nóng)田外風(fēng)險(xiǎn)可接受；然而，現(xiàn)有的評(píng)價(jià)體系與標(biāo)準(zhǔn)并未就復(fù)配劑的評(píng)估做出規(guī)范，本研究對(duì)復(fù)配劑各成分分別進(jìn)行效應(yīng)和暴露分析及風(fēng)險(xiǎn)表征，認(rèn)為20%氟啶蟲酰胺·聯(lián)苯菊酯懸浮劑在農(nóng)田外風(fēng)險(xiǎn)可接受，農(nóng)田內(nèi)風(fēng)險(xiǎn)不可接受，需要采取風(fēng)險(xiǎn)減緩措施。

聯(lián)苯菊酯和氟啶蟲酰胺對(duì)不同環(huán)境生物的毒性差異較大。聯(lián)苯菊酯對(duì)鳥類、蜜蜂和蚯蚓以及多數(shù)水生生物都有一定毒性[20]；而氟啶蟲酰胺對(duì)鳥、魚、蜜蜂、蚯蚓、水生植物浮萍、藻類均為低毒[3]。本研究結(jié)果顯示，在3種殺蟲劑中聯(lián)苯菊酯對(duì)玉米螟赤眼蜂的毒性最大，對(duì)七星瓢蟲為中等毒性，可能是由于膜翅目寄生蜂比捕食性昆蟲更敏感，對(duì)殺蟲劑耐受力更低[21]。此外，暴露時(shí)間、暴露方法等因素也可能會(huì)導(dǎo)致急性毒性產(chǎn)生差異。聯(lián)苯菊酯對(duì)七星瓢蟲和玉米螟赤眼蜂的風(fēng)險(xiǎn)極高。經(jīng)復(fù)配后的20%氟啶蟲酰胺·聯(lián)苯菊酯懸浮劑顯著降低對(duì)玉米螟赤眼蜂和七星瓢蟲的風(fēng)險(xiǎn)。

有資料表明，氟啶蟲酰胺對(duì)非靶標(biāo)生物的風(fēng)險(xiǎn)都很低[22]。在好氧條件下，聯(lián)苯菊酯在土壤中表現(xiàn)出中等到高等的持久性，聯(lián)苯菊酯及其降解產(chǎn)物對(duì)蚯蚓的風(fēng)險(xiǎn)較低，對(duì)鳥類和哺乳動(dòng)物的風(fēng)險(xiǎn)較低，但是對(duì)非靶標(biāo)節(jié)肢動(dòng)物有很高的風(fēng)險(xiǎn)；對(duì)魚類和水生無脊椎動(dòng)物以及蜜蜂都具有較高風(fēng)險(xiǎn)[23]。本研究的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果表明，氟啶蟲酰胺對(duì)非靶標(biāo)節(jié)肢動(dòng)物風(fēng)險(xiǎn)可接受；聯(lián)苯菊酯在農(nóng)田內(nèi)風(fēng)險(xiǎn)不可接受，農(nóng)田外風(fēng)險(xiǎn)可接受。盡管氟啶蟲酰胺對(duì)非靶標(biāo)節(jié)肢動(dòng)物風(fēng)險(xiǎn)較低，但是低濃度的氟啶蟲酰胺顯著延長(zhǎng)了七星瓢蟲的幼蟲期，降低了成蟲的總壽命，對(duì)其凈生育率、內(nèi)稟增長(zhǎng)率、周限增長(zhǎng)率和平均每代時(shí)間等生命表參數(shù)均有顯著影響[24]。因此，進(jìn)一步評(píng)估氟啶蟲酰胺對(duì)天敵昆蟲的亞致死效應(yīng)對(duì)于完善其風(fēng)險(xiǎn)具有重要的意義。