陳吉祥，于偉麗，蘇 磊，白 倩，魏成彩，陳樂樂，王廣友，吳 培

(山東省農(nóng)藥科學(xué)研究院/山東省化學(xué)農(nóng)藥重點實驗室，濟南 250000)

七星瓢蟲CoccinellaseptempunctataLinnaeus作為重要的捕食性天敵昆蟲，被廣泛用于害蟲的生物防治(Skourasetal., 2019)，其具有食譜范圍廣、生存能力強、繁殖速度快和種群易于擴張等特點，成蟲和幼蟲均能持續(xù)控制蔬菜、果樹、作物上的蚜蟲、粉虱、薊馬、介殼蟲等害蟲(Ashrafetal., 2010; 郭志芯等, 2017; 周宇航等, 2019)。化學(xué)農(nóng)藥在農(nóng)業(yè)害蟲防治中使害蟲得到有效控制的同時，也對環(huán)境中非靶標(biāo)天敵昆蟲帶來一些負(fù)效應(yīng)。研究發(fā)現(xiàn)化學(xué)農(nóng)藥可以嚴(yán)重影響七星瓢蟲的存活、捕食、搜索、孵化等行為(Skourasetal., 2019)。我國把七星瓢蟲作為重要的捕食性天敵代表物種，在農(nóng)藥登記與環(huán)境安全性評價中，農(nóng)藥對七星瓢蟲毒性和風(fēng)險評估是考核的重要指標(biāo)之一。

農(nóng)藥施用到作物上后，農(nóng)田內(nèi)的非靶標(biāo)生物通過作物表面等累積殘留和直接接觸而暴露于農(nóng)藥，也可導(dǎo)致農(nóng)田外的非靶標(biāo)生物因農(nóng)藥的揮發(fā)、飄移等而暴露于農(nóng)藥(Ahmadetal., 2011)。因此，在害蟲綜合防控時，應(yīng)該使用一些對天敵昆蟲毒性小的殺蟲劑。復(fù)配殺蟲劑不僅擴大殺蟲譜，降低用藥量，延緩昆蟲的抗藥性，而且可以影響農(nóng)藥對環(huán)境生物的安全性(徐華強等, 2014;趙怡楠等, 2014; 董文陽等, 2019)，如阿維菌素·噻蟲嗪、阿維菌素·吡蟲啉和阿維菌素·蟲螨腈3種藥劑對玉米螟赤眼蜂的毒性都較阿維菌素單劑的毒性升高，而阿維菌素·吡蚜酮和阿維菌素·噠螨靈對玉米螟赤眼蜂的毒性則降低(徐華強等, 2014)。

當(dāng)農(nóng)藥使用不能排除非靶標(biāo)節(jié)肢動物受農(nóng)藥暴露影響時，應(yīng)進行風(fēng)險評估。農(nóng)藥對非靶標(biāo)節(jié)肢動物的初級暴露分析分為農(nóng)田內(nèi)暴露場景和農(nóng)田外暴露場景。農(nóng)田內(nèi)的物種豐富度較低，主要評估保護非靶標(biāo)節(jié)肢動物種群的功能(如捕食和寄生等)；農(nóng)田外物種豐富度較高，主要評估保護非靶標(biāo)節(jié)肢動物的群落多樣性(姜輝等, 2018)。本研究通過藥膜法測定了6種復(fù)配殺蟲劑對七星瓢蟲毒性，并對風(fēng)險性做出初步評價，旨在為復(fù)配殺蟲劑的研發(fā)和害蟲的可持續(xù)防控提供參考。

1 材料與方法

1.1 供試蟲源

七星瓢蟲飼養(yǎng)于山東省農(nóng)藥科學(xué)研究院測試中心實驗室氣候箱內(nèi)。飼養(yǎng)條件：溫度25℃±1℃，相對濕度70%±5%，光周期16 L∶8 D，每天更換攜有充足蚜蟲的豆苗。試驗選擇大小基本一致、活力強的七星瓢蟲2齡幼蟲進行生物測定。

1.2 供試藥劑

6%吡蟲啉·高效氯氟氰菊酯懸浮劑、22%吡蟲啉·螺蟲乙酯懸浮劑、10%甲維鹽·茚蟲威懸浮劑，12%甲維鹽·蟲螨腈懸浮劑、12%蟲螨腈·虱螨脲懸浮劑、14%呋蟲胺·螺蟲乙酯懸浮劑均由山東省農(nóng)藥科學(xué)研究院測試中心提供。

1.3 急性毒力試驗方法

參照《化學(xué)農(nóng)藥天敵(瓢蟲)急性接觸毒性試驗準(zhǔn)則》，采用指形管藥膜法對七星瓢蟲進行急性毒力的測定(中華人民共和國農(nóng)業(yè)部, 2017)。將供試藥劑用純水稀釋至一定濃度的儲存液；在預(yù)試驗基礎(chǔ)上，按一定的級差(級差為2.2以內(nèi))，分別用純水將儲存液稀釋至相應(yīng)的5個質(zhì)量濃度梯度，所設(shè)梯度如表1。選擇內(nèi)表面積為38.5 cm2(直徑1.5 cm，高7.8 cm)的指形管，定量加入0.5 mL配置好的供試藥液，滾膜機上滾動至晾干制成均勻藥膜管，然后選取大小一致的七星瓢蟲2齡幼蟲接入藥膜管中，1頭/管，并以紗布封緊管口，每天清理管內(nèi)殘物，并添加充足的豆蚜，直至羽化。以純水處理作為對照，每個處理10頭，重復(fù)3次。觀察并記錄七星瓢蟲每天的死亡數(shù)。對照組死亡率不能超過20%，根據(jù)校正死亡率計算毒力回歸方程和LR50。r=ND/N×100%，式中r為死亡率，ND為死亡蟲數(shù)，N為接蟲總數(shù)。rA=(rT-rCK)/(1-rCK)×100%，式中rA為校正死亡率，rT為處理組死亡率，rCK為對照組死亡率(袁銳等, 2018)。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用SPSS Statistics 22.0對數(shù)據(jù)分析。根據(jù)劑量對數(shù)值和校正死亡率進行分析(Probit analysis)，計算48 h和成蟲前(18 d)毒力回歸方程和LR50。

1.5 風(fēng)險評估

七星瓢蟲在農(nóng)田內(nèi)的暴露途徑是直接接觸殘留藥物，與化學(xué)藥劑的施藥劑量、施藥次數(shù)、施藥間隔相關(guān)；農(nóng)田外暴露主要是通過農(nóng)藥的揮發(fā)、施藥時氣候條件(溫度、風(fēng)力等)、飄移等使其受到影響，進而影響物種的多樣性。由于農(nóng)田外的物種豐富度較高，所以在評估中引入了不確定因子，《農(nóng)藥登記環(huán)境風(fēng)險評估指南第7部分：非靶標(biāo)節(jié)肢動物》規(guī)定該不確定因子(UF)為5(姜輝等, 2018)。

1.5.1農(nóng)田內(nèi)暴露場景

(1)農(nóng)田內(nèi)預(yù)測暴露量(PERin)計算公式如下：

PERin=AR×MAF

式中：PERin：農(nóng)田內(nèi)預(yù)測暴露量，單位為g a.i./hm2；AR：推薦的農(nóng)藥有效成分單位面積最高施藥量，單位為g a.i./hm2；MAF：多次施藥因子。

(2)MAF按下式進行計算：

式中：k：農(nóng)藥在植株表面的降解速率常數(shù)；n：施藥次數(shù)；i：施藥間隔，單位為d。

(3)k值按以下公式計算：

式中：DT50：農(nóng)藥在植株表面的降解半衰期，單位為d。當(dāng)缺少實測數(shù)據(jù)時，采用默認(rèn)值10 d。本次評估采用默認(rèn)值。

1.5.2農(nóng)田外暴露場景

農(nóng)田外暴露場景計算公式如下：

式中：PERoff：農(nóng)田外預(yù)測暴露量，單位為g a.i./hm2；PDF：農(nóng)藥飄移因子，見《農(nóng)藥登記 環(huán)境風(fēng)險評估指南 第7部分：非靶標(biāo)節(jié)肢動物》附表B.1-B.8中距離耕地作物邊界1 m或果園邊界3 m距離確定，見表4；VDF：農(nóng)藥植被分布因子，當(dāng)缺少實測數(shù)據(jù)時，采用默認(rèn)值5。

1.6 效應(yīng)分析

采用計算危害商值(HQ)的方法進行6種復(fù)配殺蟲劑在不同場景(農(nóng)田內(nèi)、農(nóng)田外)下對七星瓢蟲的HQ。根據(jù)《農(nóng)藥登記 環(huán)境風(fēng)險評估指南 第7部分：非靶標(biāo)節(jié)肢動物》規(guī)定，若HQ≤5，則風(fēng)險可接受，若HQ>5，則風(fēng)險不可接受(姜輝等, 2018)。計算公式如下：

(1)農(nóng)田內(nèi)場景危害商值(HQin)：

(2)農(nóng)田外場景危害商值(HQoff)：

2 結(jié)果與分析

2.1 急性毒力

以處理48 h和成蟲前(18 d)七星瓢蟲死亡數(shù)為參考標(biāo)準(zhǔn)，計算7種供試復(fù)配殺蟲劑對七星瓢蟲2齡幼蟲的毒力，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，不同類型復(fù)配殺蟲劑對七星瓢蟲的急性毒力差異明顯，6種復(fù)配殺蟲劑對七星瓢蟲2齡幼蟲的毒力大小依次為：6%吡蟲啉·高效氯氟氰菊酯懸浮劑>10%甲維鹽·茚蟲威懸浮劑>12%甲維鹽·蟲螨腈懸浮劑>12%蟲螨腈·虱螨脲懸浮劑>22%吡蟲啉·螺蟲乙酯懸浮劑>14%呋蟲胺·螺蟲乙酯懸浮劑(表2)。

表2 6種復(fù)配殺蟲劑對七星瓢蟲2齡幼蟲的毒力

2.2 暴露分析

6種殺蟲劑對捕食性天敵七星瓢蟲在農(nóng)田內(nèi)和農(nóng)田外的預(yù)測環(huán)境暴露量PER計算結(jié)果顯示，10%甲維鹽·茚蟲威懸浮劑、12%甲維鹽·蟲螨腈懸浮劑、12%蟲螨腈·虱螨脲懸浮劑、14%呋蟲胺·螺蟲乙酯懸浮劑、22%吡蟲啉·螺蟲乙酯懸浮劑和6%吡蟲啉·高效氯氟氰菊酯懸浮劑6種復(fù)配殺蟲劑農(nóng)田內(nèi)PERin值分別為45、81、90、75、60和65.43 g a.i./hm2。七星瓢蟲在農(nóng)田外農(nóng)作物或蔬菜場景預(yù)測環(huán)境暴露量PERoff農(nóng)作物和蔬菜值分別為0.249、0.449、0.499、0.416、0.332和0.311 g a.i./hm2，在農(nóng)田外果樹場景預(yù)測環(huán)境暴露量PERoff果樹值分別為2.628、4.730、5.256、4.380、3.504和3.341 g a.i./hm2(表3～表4)。

表3 農(nóng)田內(nèi)6種殺蟲劑對七星瓢蟲2齡幼蟲的暴露評估

表4 農(nóng)田內(nèi)6種殺蟲劑對七星瓢蟲2齡幼蟲的暴露評估

2.3 風(fēng)險性評價

捕食性天敵七星瓢蟲在農(nóng)田內(nèi)場景下的危害商值(HQ)計算結(jié)果顯示，在最大田間推薦用量作用下，10%甲維鹽·茚蟲威懸浮劑、12%甲維鹽·蟲螨腈懸浮劑、12%蟲螨腈·虱螨脲懸浮劑、14%呋蟲胺·螺蟲乙酯懸浮劑、22%吡蟲啉·螺蟲乙酯懸浮劑和6%吡蟲啉·高效氯氟氰菊酯懸浮劑6種復(fù)配殺蟲劑的農(nóng)田內(nèi)的HQin值均大于5，其中6%吡蟲啉·高效氯氟氰菊酯懸浮劑的HQin值高達21810，遠超出觸發(fā)值5。表明6種農(nóng)藥在農(nóng)田內(nèi)對七星瓢蟲均屬于高風(fēng)險藥劑，風(fēng)險均不可接受。需要進一步進行高級評估或者采取合理的風(fēng)險降解措施來降低風(fēng)險(表5)。

表5 農(nóng)田內(nèi)6種復(fù)配殺蟲劑對七星瓢蟲2齡幼蟲的風(fēng)險評估

在農(nóng)田外的暴露場景下，捕食性天敵七星瓢蟲對于在農(nóng)作物或蔬菜和果樹危害商值(HQoff)計算結(jié)果顯示，14%呋蟲胺·螺蟲乙酯懸浮劑和22%吡蟲啉·螺蟲乙酯懸浮劑在農(nóng)田外HQoff農(nóng)作物或蔬菜和HQoff果樹值均小于5，風(fēng)險可接受；10%甲維鹽·茚蟲威懸浮劑、12%甲維鹽·蟲螨腈懸浮劑和12%蟲螨腈·虱螨脲懸浮劑在農(nóng)田外HQoff農(nóng)作物或蔬菜值均小于5，風(fēng)險可接受，而在農(nóng)田外HQoff果樹值均大于5，風(fēng)險不可接受；6%吡蟲啉·高效氯氟氰菊酯懸浮劑在農(nóng)田外HQoff農(nóng)作物或蔬菜和HQoff果樹值均遠大于5，風(fēng)險不可接受(表6)。

表6 農(nóng)田外6種復(fù)配殺蟲劑對七星瓢蟲2齡幼蟲的風(fēng)險評估

3 結(jié)論與討論

本試驗通過藥膜法模擬藥劑噴施于植物表面后昆蟲直接接觸農(nóng)藥和取食接觸藥劑的蚜蟲，通過接觸、胃毒、或拒食對其自身的毒性研究了6種復(fù)配殺蟲劑對七星瓢蟲毒性。研究表明6種復(fù)配殺蟲劑對七星瓢蟲2齡幼蟲均表現(xiàn)出較高的毒性。其中6%吡蟲啉·高效氯氟氰菊酯懸浮劑對七星瓢蟲2齡幼蟲急性毒性最高，研究發(fā)現(xiàn)七星瓢蟲對其單劑吡蟲啉和高效氯氟氰菊酯懸均具有較高的敏感性(金劍雪等, 2009; Skourasetal., 2019)。郭志芯研究報道了37%聯(lián)苯·噻蟲胺懸浮劑、24%溴蟲腈·甲維鹽懸浮劑、45%吡蟲·蟲螨腈懸浮劑和20%甲維鹽·茚蟲威懸浮劑對七星瓢蟲的LR50分別為0.0327、6.90、5.00和1.25 g a.i./hm2，同樣均為高風(fēng)險或極高風(fēng)險(郭志芯等, 2019)。在處理時間上發(fā)現(xiàn)，這6種復(fù)配殺蟲劑表現(xiàn)一致，毒性隨著處理時間的延長而升高。

農(nóng)藥在室內(nèi)對昆蟲的急性毒力試驗數(shù)據(jù)僅為農(nóng)藥對其風(fēng)險評估提供參考，不能代表該藥劑在田間使用對非靶標(biāo)生物的實際危害水平，實際危害情況取決于毒性和暴露量，而暴露量取決于田間實際用量、施藥方法、氣候條件等諸多環(huán)境因素(Caihongetal., 2014; 馮宏祖等, 2017; 李釗等, 2018)。本研究發(fā)現(xiàn)6種復(fù)配殺蟲劑對非靶標(biāo)生物七星瓢蟲的安全性存在明顯差異，其中，14%呋蟲胺·螺蟲乙酯懸浮劑和22%吡蟲啉·螺蟲乙酯懸浮劑對七星瓢蟲在農(nóng)田外暴露場景下風(fēng)險可接受，可作為田間害蟲防治優(yōu)選藥劑，而6%吡蟲啉·高效氯氟氰菊酯懸浮劑對七星瓢蟲在農(nóng)田內(nèi)暴露場景下和農(nóng)田外暴露場景下風(fēng)險均不可接受，因此在田間害蟲防治時要慎重選擇。

農(nóng)藥開發(fā)及使用時，既要考慮對靶標(biāo)生物的毒殺效果，也需要考慮對環(huán)境中天敵種類的敏感性，從保護天敵的角度，根據(jù)施藥場景選擇安全性較好的藥劑，合理協(xié)調(diào)化學(xué)防治與生物防治的時間，達到對害蟲的最佳綜合控制效果(顧中言和林郁, 1987;lvarez-Alfagemeetal., 2012)。本研究明確了6種復(fù)配制劑對七星瓢蟲的急性毒性及安全性，從保護天敵的角度合理使用農(nóng)藥，為害蟲綜合防治提供依據(jù)。本研究僅對復(fù)配劑進行效應(yīng)和暴露分析及風(fēng)險表征，后期有必要針對更多的不同類型的復(fù)配殺蟲劑進行研究，以便進一步明確不同復(fù)配殺蟲劑對七星瓢蟲的影響。