魏杰,陳蓓蓓,王波娜,廖朝選,*
(1.貴州省分析測試研究院,貴州貴陽 550014;2.貴州健安德科技有限公司,貴州貴陽 550014)
農(nóng)作物的生產(chǎn)保障關(guān)系民生,是我國可持續(xù)發(fā)展的重要前提,田間雜草與農(nóng)作物競爭水分、光照和營養(yǎng)成分等,使得農(nóng)作物的生長、發(fā)育、產(chǎn)量與品質(zhì)受到了一定的影響[1-2]。除草劑由于可使作物田間雜草部分或整株發(fā)生枯死,具有高效、省時、省力的特點,現(xiàn)已成為農(nóng)業(yè)穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)的必備武器[3]。據(jù)中國農(nóng)藥信息網(wǎng)顯示,當(dāng)前我國登記的除草劑已有10 934個,近3年來除草劑的登記持續(xù)上升[4]。
為了保障農(nóng)業(yè)生產(chǎn),大量的除草劑被廣泛使用,對環(huán)境生物產(chǎn)生了一定的危害[5-6]。有研究發(fā)現(xiàn),除草劑五氟磺草胺對斑馬魚96 h的半致死濃度(LC50)為4.38 mg/L,毒性為中毒,還會造成胚胎白卵率增多、孵化時間延遲、自主運動緩慢、高濃度下發(fā)生畸形的毒性癥狀[7]。也有研究表明,乙草胺、丙草胺和丁草胺3種酰胺類除草劑對克氏原螯蝦會造成蝦體側(cè)躺、步行足和游泳足活動頻率降低并最終死亡的毒性效應(yīng),在稻田常規(guī)的使用劑量下,丁草胺存在較大的風(fēng)險[8]。不同類型除草劑的作用機理不同,由此對環(huán)境生物的影響不同。陳麗萍等[9]采用日本鵪鶉、蜜蜂等8種環(huán)境生物進行了乙酰甲胺磷的毒性測試,發(fā)現(xiàn)乙酰甲胺磷對日本鵪鶉、蜜蜂(經(jīng)口)、大型溞的毒性為高毒,對家蠶的毒性為中毒,對蚯蚓、斑馬魚、斜生柵藻和澤蛙的毒性為低毒。由此可知,除草劑的殘留可能對環(huán)境生物的生長、發(fā)育和行為等能夠產(chǎn)生一定的毒害作用,即使對某些環(huán)境生物毒性很低,也有可能對其他環(huán)境生物風(fēng)險很大。
瓢蟲是田間害蟲防控的重要捕食性天敵,也是農(nóng)林生態(tài)系統(tǒng)中廣泛存在的環(huán)境生物?;趯μ鞌车谋Wo,有專家學(xué)者對農(nóng)藥的瓢蟲毒力進行了一定的研究,主要集中于吡蟲啉、蟲螨腈等殺蟲劑的毒性作用以及安全性評價,針對除草劑對瓢蟲的毒性研究較少。天敵昆蟲毒力試驗的常用方法有濾紙法、浸漬法、葉片法、藥膜板法和藥膜管法,藥膜管法具備簡單、快速、蚜蟲加入便利的特點,非常適合本研究[10-11]。通過測定6種常用除草劑對七星瓢蟲的毒力,并根據(jù)田間用藥量進行風(fēng)險評價,為6種除草劑的安全施用提供科學(xué)依據(jù)。
七星瓢蟲采集于貴陽市白云區(qū)沙文鎮(zhèn)蘇家莊玉米地,在貴州健安德科技有限公司環(huán)境毒理實驗室以豆蚜飼養(yǎng)。收集3日內(nèi)瓢蟲卵集中孵化,3日后獲得大小、年齡、形態(tài)一致的1齡幼蟲,飼喂蚜蟲直至2齡幼蟲用于毒性試驗。
由貴州省分析測試研究院提供,相關(guān)信息見表1。
參照NY/T 3088-2017《化學(xué)農(nóng)藥 天敵(瓢蟲)急性接觸毒性試驗準則》,采用藥膜管試驗法進行毒性測試。根據(jù)中國農(nóng)藥信息網(wǎng)查詢的各藥劑在田間的推薦用藥量,制備一定梯度濃度的藥膜管,使用2齡幼蟲確定除草劑引起七星瓢蟲最高不致死或最低全死亡的單位面積劑量。依據(jù)最高不致死或最低全死亡劑量,以吐溫-80作為助劑,用去離子水分別稀釋不同的梯度濃度(正式試驗)或1個限量濃度,詳細見表2。取0.30 mL置于玻璃管中滾勻,每組30只管。待藥膜管內(nèi)溶劑揮干后,按1只/管將2齡七星瓢蟲幼蟲引入管內(nèi)爬行,然后飼喂足量豆蚜進行試驗。試驗期間每日更換新鮮蚜蟲并觀察記錄瓢蟲的死亡數(shù),直至瓢蟲羽化完成。根據(jù)各處理組的濃度與死亡率,使用EPA PROBIT ANALYSIS PROGRAM USED FOR CALCULATING LC/EC VALUES Version 1.5進行半致死用量(LR50)統(tǒng)計,并采用Origin 2018擬合毒力回歸方程。
用毒性試驗獲取的半致死用藥量LR50值與該農(nóng)藥的田間最大推薦施用濃度來計算相對安全系數(shù)[11]。
根據(jù)安全系數(shù)評價農(nóng)藥對七星瓢蟲的安全性,將風(fēng)險分為4級:安全系數(shù)≤0.05為極高風(fēng)險性,0.05<安全系數(shù)≤0.5為高風(fēng)險性,0.5<安全系數(shù)≤5為中等風(fēng)險性,安全系數(shù)>5為低風(fēng)險性。
表1 供試農(nóng)藥信息
如表2所示,暴露于草甘膦異丙胺鹽、乙羧氟草醚和敵草隆中的七星瓢蟲,試驗期間瓢蟲死亡數(shù)量與對照組無顯著差異,但完全羽化的時間較對照組均有一定延遲。在乙氧氟草醚、草銨膦和敵草快的研究中,試驗期間七星瓢蟲均呈緩慢死亡趨勢,在幼蟲期、蛹期均有一定的死亡,完全羽化的時間較對照組延遲1~2 d。在草銨膦的研究中,部分瓢蟲還出現(xiàn)鞘翅發(fā)育不全、干癟的現(xiàn)象,羽化成蟲在后期的存活與繁殖力還需加強關(guān)注。
如表3所示,6種除草劑對七星瓢蟲的毒性差異較大,以草銨膦和敵草快的毒性最高,相對安全系數(shù)分別為0.145和0.112,對七星瓢蟲具有高風(fēng)險性。草甘膦異丙胺鹽、乙羧氟草醚、乙氧氟草醚和敵草隆4種農(nóng)藥對七星瓢蟲的LR50均在田間最大施用量的3倍以上,相對安全系數(shù)均大于或等于3,屬中、低風(fēng)險農(nóng)藥。
通過田間用藥量和LR50分析農(nóng)藥暴露的安全系數(shù),可以指導(dǎo)田間除草劑的科學(xué)施用。草銨膦和敵草快對七星瓢蟲的相對安全系數(shù)為0.145和0.112,屬高風(fēng)險農(nóng)藥,應(yīng)用田間時需要注意保護天敵;草甘膦異丙胺鹽、乙羧氟草醚、乙氧氟草醚和敵草隆4種農(nóng)藥對七星瓢蟲的相對安全系數(shù)均≥3,屬中、低風(fēng)險農(nóng)藥,可在田間害蟲防治中推薦施用。但急性毒性不能全面反映農(nóng)藥對天敵的影響,再且農(nóng)藥在田間植物葉片的殘留消解與室內(nèi)模擬情況也有一定的差異。為了更全面地評價除草劑施用后對七星瓢蟲的毒性影響,指導(dǎo)農(nóng)藥的科學(xué)施用,還需進一步開展不同形態(tài)瓢蟲的急性、慢性毒性測試,以及田間、半田間試驗。
表2 6種除草劑對七星瓢蟲的毒性效應(yīng)
表3 6種除草劑對七星瓢蟲的毒力測定結(jié)果