戊唑醇等9種農(nóng)藥對(duì)螟黃赤眼蜂的毒性評(píng)價(jià)

金 磊, 張文哲, 張傳清, 朱國(guó)念, 劉亞慧*,

(1. 浙江農(nóng)林大學(xué) 農(nóng)業(yè)與食品科學(xué)學(xué)院，杭州 311300；2. 浙江大學(xué) 農(nóng)藥與環(huán)境毒理研究所，杭州 310029)

赤眼蜂Trichogrammaspp. 是目前應(yīng)用最廣泛、影響最大的鱗翅目卵寄生性天敵昆蟲，其優(yōu)勢(shì)是能在寄主為害作物之前殺死寄主[1-2]。研究表明，通過(guò)釋放螟黃赤眼蜂Trichogramma chilonis，對(duì)水稻田[3-5]、玉米田[6]、棉花地[7]和蔬菜地[8]等多種鱗翅目害蟲均取得了良好的防效。但是，化學(xué)農(nóng)藥的施用可能對(duì)赤眼蜂的生存造成影響，進(jìn)而降低其作為害蟲天敵的自然生防作用。因此，評(píng)價(jià)生產(chǎn)上常用農(nóng)藥對(duì)赤眼蜂的安全性顯得尤為重要。已有研究表明，部分殺蟲劑對(duì)赤眼蜂具有較高的毒性風(fēng)險(xiǎn)[9-12]，而有關(guān)殺菌劑對(duì)赤眼蜂的安全性評(píng)價(jià)僅有少數(shù)報(bào)道且涉及的藥劑種類較少[13-14]。螟黃赤眼蜂寄主廣泛，能寄生包括稻縱卷葉螟Cnaphalocrocis medinalis、草地貪夜蛾Spodoptera frugiperda及甘蔗螟蟲等80多種農(nóng)林害蟲，生防價(jià)值較高，是目前規(guī)?；a(chǎn)和釋放的主要赤眼蜂種類之一[15]。有關(guān)農(nóng)藥對(duì)赤眼蜂的毒性風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)目前多集中在松毛蟲赤眼蜂T. dendrolimi、玉米螟赤眼蜂T. ostriniae和稻螟赤眼蜂T. japonicun等方面，針對(duì)螟黃赤眼蜂的研究則較少。

目前生產(chǎn)上常見的病蟲害，如水稻田的稻曲病、紋枯病、二化螟Chilo suppressalis和稻縱卷葉螟C. medinalis；玉米田的玉米小斑病、大斑病和棉鈴蟲Helicoverpa armigera；蔬菜上的霜霉病、炭疽病、小菜蛾P(guān)lutella xylostella和甜菜夜蛾Spodoptera exiqua等，已成為長(zhǎng)期以來(lái)制約農(nóng)作物高產(chǎn)、優(yōu)產(chǎn)和穩(wěn)產(chǎn)的主要因素。用于防治上述重要病蟲害的常用殺菌劑主要有甲氧基丙烯酸酯類 (QoIs) 如嘧菌酯，麥角甾醇合成抑制劑類(DMIs) 如戊唑醇、苯醚甲環(huán)唑，琥珀酸脫氫酶抑制劑類 (SDHIs) 如噻呋酰胺等；殺蟲劑主要有雙酰胺類如氯蟲苯甲酰胺等。由于化學(xué)藥劑在有效防治病蟲害的同時(shí)容易引起“3R”等問(wèn)題[16]，以寄生蜂為代表的生物防治已成為有害生物綜合防治(IPM) 的重要組成部分，因此如何科學(xué)選用對(duì)寄生蜂風(fēng)險(xiǎn)低的藥劑對(duì)于有害生物綜合防治具有重要意義。

關(guān)于農(nóng)藥對(duì)赤眼蜂的毒性風(fēng)險(xiǎn)常以半致死用量 (LR50) 和安全性系數(shù) (safety factor，SF) 兩個(gè)指標(biāo)表示，其對(duì)于藥劑的安全性評(píng)價(jià)具有參考意義[17]?；诖?，筆者選擇目前生產(chǎn)中常用的9種殺蟲劑和殺菌劑，采用藥膜法測(cè)定了其對(duì)螟黃赤眼蜂的毒性，以LR50和致死中時(shí)間 (LT50) 進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，同時(shí)測(cè)定了常用殺菌劑混合使用對(duì)螟黃赤眼蜂存活的影響，以期更全面地評(píng)價(jià)不同農(nóng)藥的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)，為田間科學(xué)用藥、合理保護(hù)和利用天敵以及協(xié)調(diào)化學(xué)與生物的綜合防治提供指導(dǎo)，為農(nóng)藥的風(fēng)險(xiǎn)管理提供參考信息。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

1.1.1 供試蜂種及寄主昆蟲

寄主昆蟲：米蛾Corcyra cephalonica(Stainton)由浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院植物保護(hù)與微生物研究所提供，長(zhǎng)期飼養(yǎng)于26 ℃ ± 1 ℃、相對(duì)濕度70% ±10%、光照周期14 h : 10 h的人工氣候箱內(nèi)。收集由繁育數(shù)代的米蛾成蟲在80目 (孔徑0.18 mm) 尼龍紗網(wǎng)上所產(chǎn)的卵，將當(dāng)天收集的新鮮米蛾卵于30 W 的紫外燈下照射45 min殺死其胚胎后供試。

蜂種：螟黃赤眼蜂Trichogramma chilonis是由浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院植物保護(hù)與微生物研究所提供、以米蛾卵為寄主在上述條件人工氣候箱內(nèi)多代繁殖所得的品系。

1.1.2 供試藥劑 97%丙硫菌唑 (prothioconazole)和95%噻呋酰胺 (thifluzamide) 原藥由江西正邦生物化工股份有限公司提供；98%苯醚甲環(huán)唑(difenoconazole) 原藥由浙江新農(nóng)化工有限公司提供；97%咪鮮胺 (prochloraz) 和96%嘧菌酯(azoxystrobin) 原藥由浙江天豐生物科學(xué)有限公司提供；97%戊唑醇 (tebuconazole) 原藥由江蘇揚(yáng)農(nóng)化工股份有限公司提供；72.2%茚蟲威 (indoxacarb)原藥由寧波三江益農(nóng)化學(xué)有限公司提供；96.5%氯蟲苯甲酰胺 (chlorantraniliprole) 原藥來(lái)自上海杜邦農(nóng)化有限公司；72.7%甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽 (emamectin benzoate) 原藥來(lái)自江蘇豐源生物工程有限公司。先將各原藥分別用丙酮溶解配制成一定濃度的母液，試驗(yàn)時(shí)再分別用丙酮稀釋成不同濃度藥液供試，現(xiàn)配現(xiàn)用。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 對(duì)螟黃赤眼蜂成蜂的急性毒性測(cè)定 供試藥劑對(duì)螟黃赤眼蜂成蜂的急性毒性測(cè)定參照Shotkoski等[18]和Shufran等[19]所用的藥膜法并進(jìn)行適當(dāng)改進(jìn)。在預(yù)試驗(yàn)明確供試藥劑有效濃度的基礎(chǔ)上，每種藥劑在0～2000 mg/L范圍內(nèi)設(shè)置5個(gè)處理濃度 (表1)，分別用丙酮以等比級(jí)差稀釋并配制，每個(gè)濃度設(shè)3個(gè)重復(fù)，以丙酮溶液作對(duì)照。分別吸取0.5 mL藥液于指形管 (直徑1.5 cm，高11 cm) 中，將加好藥液的指形管于滾膜機(jī)上均勻滾動(dòng)，置于陰涼通風(fēng)處晾干，使管內(nèi)形成均勻藥膜。每個(gè)指形管接入50頭左右羽化后12 h內(nèi)的健壯成蜂，讓其在管內(nèi)自由爬行，飼喂10%蜂蜜水，并用黑布封口以利于空氣流通，然后置于人工氣候箱中培養(yǎng)。8 h后檢查記錄管中死亡和存活蜂數(shù) (以毛筆刷輕觸不動(dòng)為死亡)，計(jì)算死亡率(%)，對(duì)照組死亡率 <10%時(shí)數(shù)據(jù)為有效。通過(guò)處理藥劑濃度與死亡率在SPSS 22.0中統(tǒng)計(jì)分析出半致死濃度 (LC50，單位 mg/L)。若某藥劑在最高供試濃度處理下仍未發(fā)生明顯死亡，則表明該藥劑的LC50>最高供試濃度。

表1 供試藥劑的處理濃度Table 1 Treatment concentration of the tested pesticides

參考文獻(xiàn)方法[10]計(jì)算安全性系數(shù) (SF)。

式 (1) 中：LR50為半致死用量，指在室內(nèi)條件下，赤眼蜂死亡率為50%時(shí)藥劑的用量，以單位面積上所附著的藥劑有效成分的量表示，單位g/cm2，通過(guò) × 105換算為g/hm2，本研究中最終結(jié)果LR50均以g/hm2表示；54.6 cm2為指形管的內(nèi)表面積。

式 (2) 中，RDF 為田間推薦施用劑量，單位g/hm2。

1.2.2 對(duì)螟黃赤眼蜂成蜂的致死中時(shí)間測(cè)定 參考Desneux等[20]的藥膜法測(cè)定各供試藥劑對(duì)螟黃赤眼蜂壽命的影響。其中6種殺菌劑的供試質(zhì)量濃度均為200 mg/L，茚蟲威和氯蟲苯甲酰胺為100 mg/L，甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽為10 mg/L。藥膜制作方式同1.2.1節(jié)，每個(gè)指形管中引入10頭12 h內(nèi)羽化的成蜂，為1組，每種藥劑處理設(shè)置10組共100頭，以丙酮溶液作對(duì)照。處理后飼喂10%蜂蜜水，用黑布封口后放入人工氣候箱中培養(yǎng)。每天定時(shí)用10%蜂蜜水飼喂兩次，逐日記錄 (毒性高的藥劑縮短記錄時(shí)間為3 h) 螟黃赤眼蜂死亡個(gè)體數(shù)并及時(shí)移走死亡蜂，直至全部蜂死亡，結(jié)束觀察。

1.2.3 殺菌劑混合使用對(duì)螟黃赤眼蜂存活的影響測(cè)定 采用1.2.2節(jié)中藥膜法進(jìn)行?；?.2.1節(jié)的測(cè)定結(jié)果，將丙硫菌唑、苯醚甲環(huán)唑、噻呋酰胺及嘧菌酯分別與咪鮮胺和戊唑醇按有效成分質(zhì)量比1 : 1兩兩混合，參考所測(cè)得最高毒性殺菌劑的LC50值，將藥膜處理的質(zhì)量濃度設(shè)為100 mg/L，以單劑處理為對(duì)照，以丙酮溶液為空白對(duì)照。每處理指形藥膜管中分別引入20頭健壯成蜂，試驗(yàn)期間每天喂食10%蜂蜜水2次。每處理設(shè)5個(gè)重復(fù)，分別在8、24、48及72 h記錄死亡蜂和存活蜂數(shù)，并及時(shí)移除死亡蜂，計(jì)算死亡率。

1.3 數(shù)據(jù)處理與分析

所有試驗(yàn)數(shù)據(jù)均采用Excel 2010和SPSS 22.0軟件進(jìn)行處理，計(jì)算出毒力回歸方程和相應(yīng)的LR50值、決定系數(shù)R2以及95%置信限；參考Robertson等[21]的方法采用概率回歸分析得出卡方值 (χ2) 和LT50值，當(dāng)任意兩藥劑處理LT50值的95%置信限范圍重疊，則表示差異不顯著，反之為差異顯著；混合物對(duì)螟黃赤眼蜂的致死率經(jīng)反正弦平方根轉(zhuǎn)換后用于統(tǒng)計(jì)分析，相同時(shí)間不同藥劑處理間的差異采用單因素方差分析，并采用Tukey氏多重比較進(jìn)行顯著性檢驗(yàn) (P= 0.05)。

2 結(jié)果與分析

2.1 供試9種農(nóng)藥對(duì)螟黃赤眼蜂的急性毒性

9種藥劑對(duì)螟黃赤眼蜂的急性毒性從高到低依次為甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽>咪鮮胺>戊唑醇>氯蟲苯甲酰胺和茚蟲威>苯醚甲環(huán)唑、丙硫菌唑、噻呋酰胺和嘧菌酯 (表2)。

表2 9種藥劑對(duì)螟黃赤眼蜂的急性毒性 (8 h)Table 2 Acute toxicities of nine pesticides against Trichogramma chilonis (8 h)

農(nóng)藥對(duì)螟黃赤眼蜂成蜂的風(fēng)險(xiǎn)依據(jù)其安全性系數(shù) (SF)[10]共劃分為4個(gè)等級(jí)：極高風(fēng)險(xiǎn)性(SF≤0.05)、高風(fēng)險(xiǎn)性 (0.055)。根據(jù)該風(fēng)險(xiǎn)劃分標(biāo)準(zhǔn)，本研究中苯醚甲環(huán)唑、丙硫菌唑、噻呋酰胺、嘧菌酯、氯蟲苯甲酰胺和茚蟲威6種農(nóng)藥為低風(fēng)險(xiǎn)性，咪鮮胺和戊唑醇為中等風(fēng)險(xiǎn)性，甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽則為高風(fēng)險(xiǎn)性 (表3)。

表3 供試9種藥劑對(duì)螟黃赤眼蜂的風(fēng)險(xiǎn)性評(píng)價(jià)Table 3 Risk assessment of nine pesticides against Trichogramma chilonis

2.2 供試9種農(nóng)藥對(duì)螟黃赤眼蜂的致死中時(shí)間

不同農(nóng)藥對(duì)螟黃赤眼蜂的致死中時(shí)間 (LT50)見表4。供試藥劑中，丙硫菌唑、苯醚甲環(huán)唑、噻呋酰胺、嘧菌酯和茚蟲威對(duì)螟黃赤眼蜂的LT50值與對(duì)照差異不顯著，而咪鮮胺、戊唑醇、氯蟲苯甲酰胺和甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽的LT50值與對(duì)照相比均顯著降低，表明其可顯著影響螟黃赤眼蜂的存活時(shí)間。

表4 供試9種藥劑對(duì)螟黃赤眼蜂的致死中時(shí)間Table 4 The lethal time of nine pesticides against Trichogramma chilonis

2.3 殺菌劑混合使用對(duì)螟黃赤眼蜂存活的影響

咪鮮胺與其他殺菌劑混合處理的毒性測(cè)定結(jié)果見圖1。其中，咪鮮胺+丙硫菌唑和咪鮮胺+噻呋酰胺處理組，螟黃赤眼蜂在8～24 h內(nèi)的死亡率與空白對(duì)照差異不顯著，且分別在8～72 h和8～48 h內(nèi)的死亡率顯著低于咪鮮胺單劑處理 (圖1 A和B)；咪鮮胺+嘧菌酯處理，螟黃赤眼蜂在8～72 h內(nèi)的死亡率與咪鮮胺單劑相比均顯著降低，但顯著高于丙酮空白對(duì)照 (圖1 C)；咪鮮胺+苯醚甲環(huán)唑處理，8～72 h內(nèi)螟黃赤眼蜂的死亡率與咪鮮胺單劑無(wú)顯著性差異，且均顯著高于空白對(duì)照 (圖1 D)。

戊唑醇與其他殺菌劑混合處理的毒性測(cè)定結(jié)果見圖 2。其中，戊唑醇+丙硫菌唑處理在8～24 h、戊唑醇+噻呋酰胺處理在8 h以及戊唑醇+嘧菌酯處理在8～72 h內(nèi) (除24 h外)，螟黃赤眼蜂的死亡率均與空白對(duì)照差異不顯著 (圖 2 A、B和C)；戊唑醇+丙硫菌唑處理組與戊唑醇+嘧菌酯處理組，在8～72 h內(nèi)螟黃赤眼蜂的死亡率均顯著低于戊唑醇單劑處理 (圖 2 A和B)；而戊唑醇+苯醚甲環(huán)唑處理組螟黃赤眼蜂在8～72 h的死亡率與戊唑醇單劑無(wú)顯著性差異 (圖 2 D)。戊唑醇+噻呋酰胺處理組在8～48 h內(nèi)螟黃赤眼蜂的死亡率顯著低于戊唑醇單劑處理，而在72 h與戊唑醇單劑處理的死亡率無(wú)顯著性差異 (圖 2 C)。

3 結(jié)論與討論

保護(hù)和利用好寄生性天敵是有害生物綜合治理中的重要課題。本研究采用半致死用量 (LR50)和致死中時(shí)間 (LT50) 兩種指標(biāo)，綜合評(píng)估了戊唑醇等9種生產(chǎn)中常用農(nóng)藥對(duì)螟黃赤眼蜂T.chilonis的毒性。結(jié)果表明：甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽屬高風(fēng)險(xiǎn)性藥劑，其LR50和LT50值分別為0.53 g/hm2和0.16 d；茚蟲威和氯蟲苯甲酰胺的LR50值大于915.75 g/hm2，均為低風(fēng)險(xiǎn)性藥劑，這與已有的一些急性毒性研究結(jié)果[22-23]類似。本研究還發(fā)現(xiàn)，經(jīng)約田間推薦劑量10倍質(zhì)量濃度(1 000 mg/L) 的氯蟲苯甲酰胺和茚蟲威處理后8 h，螟黃赤眼蜂分別表現(xiàn)為明顯的行動(dòng)遲緩和無(wú)序亂飛的中毒癥狀。氯蟲苯甲酰胺的LT50值僅為0.86 d，與對(duì)照差異顯著，對(duì)螟黃赤眼蜂表現(xiàn)出較高的毒性風(fēng)險(xiǎn)；而茚蟲威的LT50值與空白對(duì)照差異不顯著，毒性風(fēng)險(xiǎn)較低。就這兩種藥劑的測(cè)定結(jié)果而言，兩種檢測(cè)指標(biāo)結(jié)果的差異性表明，適當(dāng)延長(zhǎng)藥劑的處理時(shí)間，有利于更加全面地明確一些藥劑潛在的毒性風(fēng)險(xiǎn)。Simon-Delso 等[24]通過(guò)攝入法研究啶酰菌胺對(duì)蜜蜂的累積毒性時(shí)發(fā)現(xiàn)，直到17～18 d才觀察到累積暴露毒性的存在而非標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方法的10 d，同樣證明了延長(zhǎng)暴露時(shí)間對(duì)毒性試驗(yàn)的重要性。

隨著殺菌劑使用量的逐年增多，其對(duì)寄生性天敵的潛在風(fēng)險(xiǎn)已逐漸引起人們的重視，然而關(guān)于殺菌劑對(duì)螟黃赤眼蜂的毒性風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)仍鮮有報(bào)道。已有研究表明，不同種類赤眼蜂對(duì)同種殺菌劑的敏感性差異顯著。前人研究發(fā)現(xiàn)，咪鮮胺和戊唑醇對(duì)玉米螟赤眼蜂T. ostriniae分別表現(xiàn)為極高風(fēng)險(xiǎn)[8]和低風(fēng)險(xiǎn)[25]，對(duì)松毛蟲赤眼蜂T. dendrolimi則分別表現(xiàn)為中等風(fēng)險(xiǎn)[8]和高風(fēng)險(xiǎn)[26]；而本研究中，咪鮮胺和戊唑醇對(duì)螟黃赤眼蜂均表現(xiàn)為中等風(fēng)險(xiǎn)。祝小祥等[13]報(bào)道，苯醚甲環(huán)唑?qū)M澳洲赤眼蜂T. confusum為中等風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)稻螟赤眼蜂T.japonicun和亞洲玉米螟赤眼蜂為低風(fēng)險(xiǎn)；徐華強(qiáng)等[27]明確，嘧菌酯對(duì)玉米螟赤眼蜂為高風(fēng)險(xiǎn)；而本研究結(jié)果顯示，苯醚甲環(huán)唑和嘧菌酯對(duì)螟黃赤眼蜂均為低風(fēng)險(xiǎn)，且對(duì)其存活無(wú)顯著影響。綜合分析造成這些結(jié)果差異的原因，可能與試驗(yàn)環(huán)境與處理方式的差異有關(guān)，也可能與不同赤眼蜂體內(nèi)解毒酶活力的高低有關(guān)[26]。丙硫菌唑?qū)冫溄晴薮己铣梢种苿╊?(DMIs)，主要是抑制C14脫甲基反應(yīng)，影響菌體甾醇類生物合成，進(jìn)而破壞真菌細(xì)胞膜的功能；噻呋酰胺屬琥珀酸脫氫酶抑制劑類 (SDHIs)，主要作用于琥珀酸泛醌氧化還原酶，抑制線粒體電子呼吸鏈的能量傳遞。目前尚未見有關(guān)這兩種殺菌劑對(duì)赤眼蜂毒性的研究報(bào)道。本研究首次明確丙硫菌唑和噻呋酰胺對(duì)螟黃赤眼蜂無(wú)致死效應(yīng)，為低風(fēng)險(xiǎn)性藥劑，其LR50值均大于1 831.50 g/hm2，且LT50值大于4 d。張唯偉等[28]通過(guò)田間天敵種群調(diào)查及群落多樣性指數(shù)分析，同樣證明了噻呋酰胺對(duì)稻田天敵群落的安全性。因此，研究結(jié)果為豐富殺菌劑的安全性數(shù)據(jù)以及對(duì)赤眼蜂的利用具有重要的意義。

在實(shí)際生產(chǎn)中，為了擴(kuò)大防治譜、延緩抗藥性以更好地防治多種病害，同時(shí)節(jié)約經(jīng)濟(jì)成本和減少施藥次數(shù)，將多種殺菌劑復(fù)配使用是較為常見的方法，因此，赤眼蜂在田間也很容易接觸到不同類型的殺菌劑。有研究表明，將一些高毒農(nóng)藥單劑與低毒單劑復(fù)配后若無(wú)增毒現(xiàn)象發(fā)生，則可認(rèn)為該混配組合對(duì)天敵的安全性優(yōu)于其高毒單劑[29]。本研究中供試殺菌劑混合物的毒性在不同階段呈現(xiàn)不同程度下降，所得結(jié)果對(duì)相關(guān)殺菌劑混合制劑的開發(fā)具有一定的指導(dǎo)意義。

綜上所述，本研究表明，急性毒性指標(biāo)LR50并不能全面準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)農(nóng)藥對(duì)赤眼蜂的安全性，同時(shí)結(jié)合LT50值的結(jié)果可以更全面科學(xué)地了解農(nóng)藥對(duì)赤眼蜂的毒性影響。本研究中，咪鮮胺、戊唑醇和甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽的LR50和LT50值結(jié)果均表明這3種藥劑對(duì)螟黃赤眼蜂具有較高的毒性，因此在放蜂期建議不要使用；氯蟲苯甲酰胺的毒性表現(xiàn)比較滯后，其急性毒性不明顯，主要對(duì)蜂的存活會(huì)產(chǎn)生較大影響，應(yīng)當(dāng)有選擇性地使用，盡量避開放蜂期；而丙硫菌唑、苯醚甲環(huán)唑、嘧菌酯、噻呋酰胺和茚蟲威對(duì)螟黃赤眼蜂具有較好的相容性。但是，由于農(nóng)藥在田間施用過(guò)程中還會(huì)受到光照、風(fēng)和雨水等環(huán)境因子的影響，因此為進(jìn)一步評(píng)價(jià)常用農(nóng)藥對(duì)寄生性天敵如螟黃赤眼蜂的影響，還需開展相應(yīng)的田間試驗(yàn)以明確農(nóng)藥的實(shí)際作用。