呋蟲胺對(duì)東亞小花蝽的安全性評(píng)價(jià)

郭梅燕, 李洪亮, 侯國(guó)望, 劉馨檜, 李青燕, 李前進(jìn), 李成軍

(1.河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 煙草研究所/煙草行業(yè)黃淮煙區(qū)煙草病蟲害綠色防控重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 河南 許昌 461000; 2.項(xiàng)城市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所, 河南 項(xiàng)城 466200; 3.許昌市煙草公司 襄城縣分公司, 河南 許昌 461000)

0 引言

【研究意義】天敵昆蟲在農(nóng)作物害蟲防治和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展中發(fā)揮著重要的作用[1-3],隨著人們對(duì)食品安全和綠色農(nóng)業(yè)的關(guān)注度日益增強(qiáng),減少農(nóng)藥使用量及保護(hù)天敵與提高其控害效率自然成為植物保護(hù)研究的重點(diǎn)。東亞小花蝽是一種已推廣應(yīng)用的重要捕食性天敵,能夠捕食薊馬、蚜蟲、粉虱和螨類等害蟲,具有分布廣、食性雜、取食量大和活動(dòng)能力強(qiáng)等特點(diǎn),可在多種作物上釋放應(yīng)用[4-8]。探究呋蟲胺對(duì)捕食性天敵東亞小花蝽的安全性或選擇性,充分發(fā)揮其控害作用,對(duì)提高農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)質(zhì)量,推動(dòng)綠色農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與發(fā)展具有重要意義。【前人研究進(jìn)展】農(nóng)藥可影響東亞小花蝽的壽命、繁殖力和控害能力。LIN等[9]研究表明,吡蟲啉可降低東亞小花蝽的壽命和繁殖力。呂兵等[10]研究發(fā)現(xiàn),3%啶蟲脒可溶性粉劑和25%噻蟲嗪可濕性粉劑等9種殺蟲劑對(duì)東亞小花蝽的致死率均>64%。孫貝貝等[11]研究發(fā)現(xiàn),25%噻蟲嗪水分散粒劑、20%啶蟲脒可溶粉劑和60 g/L乙基多殺菌素懸浮劑等對(duì)東亞小花蝽毒力大,不可與東亞小花蝽配套使用。關(guān)曉慶[12]報(bào)道,東亞小花蝽對(duì)藜蘆堿、苦參堿和印楝素等12種生物農(nóng)藥均較敏感,死亡率均>50%。何丹等[13]報(bào)道,呋蟲胺對(duì)田間東亞小花蝽造成的風(fēng)險(xiǎn)不可接受。【研究切入點(diǎn)】呋蟲胺是第三代新型煙堿類殺蟲劑,在國(guó)內(nèi)登記作物24種,登記產(chǎn)品194個(gè),其應(yīng)用范圍較廣[14]。鮮見(jiàn)關(guān)于呋蟲胺對(duì)東亞小花蝽成蟲、若蟲及產(chǎn)卵量安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的相關(guān)研究報(bào)道,采用蕓豆浸漬法探究呋蟲胺對(duì)東亞小花蝽各齡若蟲與成蟲的毒力,以及取食量、產(chǎn)卵量和卵孵化的影響?！緮M解決的關(guān)鍵問(wèn)題】探明呋蟲胺對(duì)東亞小花蝽各齡若蟲與成蟲的毒力,以及取食量、產(chǎn)卵量和卵孵化影響的安全性,以期為其生產(chǎn)應(yīng)用提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 呋蟲胺 20%呋蟲胺可溶粒劑,日本三井化學(xué)AGRO株式會(huì)社。

1.1.2 供試?yán)ハx 東亞小花蝽,由項(xiàng)城市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所在養(yǎng)蟲室內(nèi)〔(20±2)℃,相對(duì)濕度(45±5)% ,L∶D=16 h∶8 h〕用新鮮的粘蟲卵和蕓豆加代飼養(yǎng),備用。

1.2 方法

1.2.1 呋蟲胺對(duì)東亞小花蝽各齡若蟲和雌雄成蟲的毒力測(cè)定 采用蕓豆浸漬法測(cè)定呋蟲胺對(duì)東亞小花蝽各齡若蟲和雌雄成蟲的毒力。計(jì)算死亡率(死亡率擬合線性模型y=a+bx,式中,y為死亡率,x為藥劑濃度,a為截距,b為斜率)和LC50等指標(biāo)。如果空白對(duì)照死亡率大于5%,計(jì)算校正死亡率,如果空白對(duì)照死亡率大于20%為無(wú)效數(shù)據(jù),則重新測(cè)定至空白對(duì)照死亡率在20%以內(nèi)。

1) 呋蟲胺制劑用蒸餾水溶解稀釋成濃度為800 mg/L、400 mg/L、200 mg/L、100 mg/L、50 mg/L、25 mg/L、12.5 mg/L、6.25 mg/L和3.125 mg/L(均為有效成分質(zhì)量濃度,下同)藥液。由于不同蟲齡耐藥性不同,若蟲和成蟲耐藥性差異較大,1齡若蟲在濃度為200 mg/L、400 mg/L和800 mg/L時(shí)全部死亡,成蟲在12.5 mg/L、6.25 mg/L和3.125 mg/L時(shí)全部存活。根據(jù)蟲齡各選擇7個(gè)濃度進(jìn)行試驗(yàn),其中,成蟲選擇800 mg/L、400 mg/L、200 mg/L、100 mg/L、50 mg/L、25 mg/L和12.5 mg/L,3～5 齡若蟲選擇400 mg/L、200 mg/L、100 mg/L、50 mg/L、25 mg/L、12.5 mg/L和6.25 mg/L,1～2齡若蟲選擇200 mg/L、100 mg/L、50 mg/L、25 mg/L、12.5 mg/L、6.25 mg/L和3.125 mg/L。

2) 新鮮蕓豆切成2 cm的長(zhǎng)方塊,在試驗(yàn)藥液中浸10 s,后放入pp級(jí)食品盒(直徑2.9 cm×直徑3.9 cm×高3.3 cm)中,室溫風(fēng)干0.5 h。每盒分別放入10頭蟲齡一致的若蟲或成蟲,每24 h觀察記錄1次東亞小花蝽的死亡數(shù),并補(bǔ)充粘蟲卵供東亞小花蝽取食。72 h時(shí)統(tǒng)計(jì)最終死亡數(shù),計(jì)算死亡率。4次重復(fù),用蒸餾水做空白對(duì)照。

1.2.2 呋蟲胺對(duì)東亞小花蝽卵孵化的影響 呋蟲胺田間推薦用藥量為60.00～150.00 g/hm2,選擇最低推薦用藥量(60 g/hm2)將呋蟲胺制成水溶液,質(zhì)量濃度為80 mg/L,將帶卵的蕓豆在呋蟲胺水溶液中浸漬10 s后,放入單獨(dú)的飼養(yǎng)盒子中觀察孵化情況,每天統(tǒng)計(jì)1次,共統(tǒng)計(jì)7 d。4次重復(fù),用蒸餾水做空白對(duì)照。

1.2.3 呋蟲胺對(duì)東亞小花蝽取食量影響 將蕓豆塊在呋蟲胺1/2最低推薦用藥量(30 g/hm2,質(zhì)量濃度為40 mg/L)中浸漬10 s,放入食品盒晾干后,投入饑餓24 h的東亞小花蝽雌蟲,并投入50粒粘蟲卵,取食24 h后更換新鮮蕓豆塊,每天統(tǒng)計(jì)1次取食粘蟲卵數(shù)(被取食后的粘蟲卵只?？諝?,共統(tǒng)計(jì)7 d。4次重復(fù),用蒸餾水做空白對(duì)照。

1.2.4 呋蟲胺對(duì)東亞小花蝽產(chǎn)卵量的影響 蕓豆塊用呋蟲胺1/2最低推薦用藥量(即30 g/hm2,質(zhì)量濃度為40 mg/L)浸漬10 s備用,將羽化3 d的1對(duì)東亞小花蝽投入到含呋蟲胺處理過(guò)的蕓豆塊的食品盒中,給予充足的粘蟲卵,每天統(tǒng)計(jì)1次產(chǎn)卵量,并更換新鮮蕓豆塊,共統(tǒng)計(jì)7 d。4次重復(fù),用蒸餾水做空白對(duì)照。

1.2.5 安全性評(píng)價(jià) 呋蟲胺對(duì)東亞小花蝽1～5齡若蟲和雌雄成蟲的安全性評(píng)價(jià)根據(jù)其田間推薦用藥量(60.00～150.00 g/hm2)和LC50計(jì)算安全系數(shù),以此對(duì)其進(jìn)行安全性評(píng)價(jià)。

1) 東亞小花蝽。根據(jù)《化學(xué)農(nóng)藥環(huán)境安全評(píng)價(jià)試驗(yàn)準(zhǔn)則》(GB/T 31270.17-2014)采用安全系數(shù)進(jìn)行評(píng)價(jià)。標(biāo)準(zhǔn):安全系數(shù)≤0.05,極高風(fēng)險(xiǎn);0.05<安全系數(shù)≤0.50,高風(fēng)險(xiǎn)性;0.50<安全系數(shù)≤5.00,中等風(fēng)險(xiǎn);安全系數(shù)>5.00,低風(fēng)險(xiǎn)。

2) 產(chǎn)卵量及卵孵化。根據(jù)孵化抑制率和產(chǎn)卵抑制率對(duì)卵孵化和產(chǎn)卵量的影響進(jìn)行安全性評(píng)價(jià)。標(biāo)準(zhǔn):相對(duì)抑制率≤50.00%,風(fēng)險(xiǎn)可接受;若相對(duì)抑制率>50.00%,風(fēng)險(xiǎn)不可接受。

安全系數(shù)=藥劑對(duì)東亞小花蝽的LC50/藥劑的田間推薦用量

取食量抑制率=(1-處理取食量/對(duì)照取食量)×100%

產(chǎn)卵量抑制率=(1-處理產(chǎn)卵量/對(duì)照產(chǎn)卵量)×100%

卵孵化抑制率=(1-處理孵化率/對(duì)照孵化率)×100%

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

采用Excel 2018和SPSS 18.0對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 呋蟲胺對(duì)東亞小花蝽的毒力

從表1可知,呋蟲胺對(duì)東亞小花蝽1齡、2齡、3齡、4齡和5齡若蟲的LC50分別為14.11 mg/L、40.80 mg/L、43.11 mg/L、41.28 mg/L和69.20 mg/L,其95%置信區(qū)間分別為4.93～28.82 mg/L、16.84～71.87 mg/L、23.15～69.91 mg/L、20.29～68.68 mg/L和32.07～132.04 mg/L,死亡率擬合線性模型的斜率分別為1.01、1.37、1.79、1.59和1.21。對(duì)雌成蟲和雄成蟲的LC50分別為87.37 mg/L和45.75 mg/L,其95%置信區(qū)間分別為36.58～194.20 mg/L和12.56～95.30 mg/L,死亡率擬合線性模型的斜率分別為1.08和1.00?？梢?jiàn),呋蟲胺對(duì)東亞小花蝽1齡若蟲的毒力最強(qiáng),對(duì)5齡若蟲和雌成蟲的毒力較弱。

表1 呋蟲胺對(duì)東亞小花蝽的毒力(72 h)

2.2 呋蟲胺不同用量東亞小花蝽取食量、產(chǎn)卵量及卵孵化的安全性評(píng)價(jià)

從表2看出,呋蟲胺用量為30.00 g/hm2時(shí),對(duì)東亞小花蝽的食量和產(chǎn)卵量的相對(duì)抑制率分別為83.89%和84.29%(均>50.00%),即呋蟲胺對(duì)東亞小花蝽取食量和產(chǎn)卵量的風(fēng)險(xiǎn)不可接受;呋蟲胺用量為60.00 g/hm2時(shí),對(duì)卵孵化的相對(duì)抑制率為33.38%(<50.00%),即呋蟲胺對(duì)東亞小花蝽卵孵化的風(fēng)險(xiǎn)可接受。

表2 呋蟲胺不同用量東亞小花蝽取食量、產(chǎn)卵量及卵孵化的安全性評(píng)價(jià)

2.3 呋蟲胺對(duì)東亞小花蝽的安全性評(píng)價(jià)

從表3可知,呋蟲胺對(duì)東亞小花蝽1齡、2齡、3齡、4齡和5齡若蟲的安全系數(shù)分別為0.07～0.18、0.20～0.51、0.22～0.54、0.21～0.52和0.35～0.86,除1齡若蟲的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)為高風(fēng)險(xiǎn)外,2～5齡若蟲均為中高風(fēng)險(xiǎn)。雌成蟲和雄成蟲的安全系數(shù)分別為0.44～1.09和0.23～0.57,風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)為中高風(fēng)險(xiǎn)。

表3 呋蟲胺對(duì)東亞小花蝽的安全性評(píng)價(jià)

3 討論

呋蟲胺是第3代新型煙堿類殺蟲劑,與傳統(tǒng)新煙堿類殺蟲劑分子結(jié)構(gòu)不同,其不含芳環(huán)基團(tuán)和氯原子,含有獨(dú)特的四氫呋喃基。與傳統(tǒng)新煙堿類殺蟲劑相比,水溶性更高,滲透性和內(nèi)吸性更好,可用于多種害蟲的防治,可防治蚜蟲、飛虱、薊馬和葉蟬等刺吸式害蟲,且對(duì)家蠅和白蟻等衛(wèi)生害蟲也有一定的防治效果。呋蟲胺的防治對(duì)象與東亞小花蝽的捕食對(duì)象(蚜蟲和薊馬等害蟲)有大量的交集,東亞小花蝽捕食接觸過(guò)呋蟲胺的害蟲會(huì)受到傷害。另外,東亞小花蝽有吸食植物汁液和植物花粉補(bǔ)充食源的習(xí)性[15-16],吸食含呋蟲胺的植物汁液后同樣對(duì)其產(chǎn)生危害。何丹等[13]采用藥膜法測(cè)定呋蟲胺經(jīng)東亞小花蝽表皮吸收后的接觸毒力結(jié)果表明,其對(duì)東亞小花蝽的風(fēng)險(xiǎn)不可接受。通過(guò)浸漬法測(cè)定呋蟲胺對(duì)東亞小花蝽的毒力,既可觀察殘留蕓豆表面的呋蟲胺藥液對(duì)東亞小花蝽的接觸毒力,又可觀察呋蟲胺經(jīng)蕓豆吸收后對(duì)呋蟲胺的毒力,更接近實(shí)際生產(chǎn)。研究結(jié)果表明,呋蟲胺對(duì)東亞小花蝽1齡、2齡、3齡、4齡和5齡若蟲的LC50分別為14.11 mg/L、40.80 mg/L、43.11 mg/L、41.28 mg/L和69.20 mg/L,對(duì)雌成蟲和雄成蟲的LC50分別為87.37 mg/L和45.75 mg/L,表明呋蟲胺對(duì)東亞小花蝽1齡若蟲毒力最強(qiáng),對(duì)5齡若蟲和雌成蟲的毒力較弱。呋蟲胺用量30.00 g/hm2對(duì)東亞小花蝽的取食量和產(chǎn)卵量的相對(duì)抑制率分別為83.89%和84.29%(均>50.00%),其對(duì)東亞小花蝽取食量和產(chǎn)卵量的風(fēng)險(xiǎn)不可接受;呋蟲胺60.00 g/hm2對(duì)卵孵化的相對(duì)抑制率為33.38%(<50.00%),其對(duì)東亞小花蝽卵孵化的風(fēng)險(xiǎn)可接受。呋蟲胺對(duì)東亞小花蝽1齡、2齡、3齡、4齡和5齡若蟲的安全系數(shù)分別為0.07～0.18、0.20～0.51、0.22～0.54、0.21～0.52和0.35～0.86,除1齡若蟲的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)為高風(fēng)險(xiǎn)外,2～5齡若蟲均為中高風(fēng)險(xiǎn);雌成蟲和雄成蟲的安全系數(shù)分別為0.44～1.09和0.23～0.57,風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)為中高風(fēng)險(xiǎn)。呋蟲胺對(duì)東亞小花蝽的風(fēng)險(xiǎn)不可接受,與何丹等[13]的研究結(jié)果一致。

為保護(hù)捕食性天敵東亞小花蝽,生產(chǎn)應(yīng)用上可選擇對(duì)東亞小花蝽安全性較高的農(nóng)藥。目前,對(duì)東亞小花蝽安全性較高的殺蟲劑有阿維菌素、魚藤酮、螺蟲乙酯和球孢白僵菌等[10-13,17-18],可通過(guò)降低藥劑濃度與東亞小花蝽配套使用的新煙堿類殺蟲劑有啶蟲脒和氟吡啶酮[19]。ESQUIVEL等[20]研究表明,煙堿類殺蟲劑噻蟲嗪雖然能降低狡詐花蝽的生存率,但施藥28 d后其對(duì)狡詐花蝽的風(fēng)險(xiǎn)降低,可以釋放小花蝽控制害蟲。因此,在東亞小花蝽釋放區(qū)域內(nèi)建議選擇使用對(duì)小花蝽安全的農(nóng)藥,或在合理的安全間隔期使用農(nóng)藥,最大限度地降低農(nóng)藥對(duì)天敵的影響。

4 結(jié)論

呋蟲胺推薦用量對(duì)東亞小花蝽若蟲和成蟲均存在中高風(fēng)險(xiǎn),減半使用推薦劑量對(duì)東亞小花蝽的取食量和產(chǎn)卵量均產(chǎn)生抑制作用,采用東亞小花蝽防治害蟲時(shí)不宜使用呋蟲胺。