郭梅燕, 李洪亮, 侯國望, 劉馨檜, 李青燕, 李前進, 李成軍

(1.河南省農業(yè)科學院 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實驗室, 河南 許昌 461000; 2.項城市農業(yè)科學研究所, 河南 項城 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】天敵昆蟲在農作物害蟲防治和農業(yè)可持續(xù)發(fā)展中發(fā)揮著重要的作用[1-3],隨著人們對食品安全和綠色農業(yè)的關注度日益增強,減少農藥使用量及保護天敵與提高其控害效率自然成為植物保護研究的重點。東亞小花蝽是一種已推廣應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、取食量大和活動能力強等特點,可在多種作物上釋放應用[4-8]。探究呋蟲胺對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,對提高農產品產質量,推動綠色農業(yè)生產與發(fā)展具有重要意義?！厩叭搜芯窟M展】農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東亞小花蝽毒力大,不可與東亞小花蝽配套使用。關曉慶[12]報道,東亞小花蝽對藜蘆堿、苦參堿和印楝素等12種生物農藥均較敏感,死亡率均>50%。何丹等[13]報道,呋蟲胺對田間東亞小花蝽造成的風險不可接受?！狙芯壳腥朦c】呋蟲胺是第三代新型煙堿類殺蟲劑,在國內登記作物24種,登記產品194個,其應用范圍較廣[14]。鮮見關于呋蟲胺對東亞小花蝽成蟲、若蟲及產卵量安全風險評估的相關研究報道,采用蕓豆浸漬法探究呋蟲胺對東亞小花蝽各齡若蟲與成蟲的毒力,以及取食量、產卵量和卵孵化的影響?！緮M解決的關鍵問題】探明呋蟲胺對東亞小花蝽各齡若蟲與成蟲的毒力,以及取食量、產卵量和卵孵化影響的安全性,以期為其生產應用提供依據(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AGRO株式會社。

1.1.2 供試昆蟲 東亞小花蝽,由項城市農業(yè)科學研究所在養(yǎng)蟲室內〔(20±2)℃,相對濕度(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 呋蟲胺對東亞小花蝽各齡若蟲和雌雄成蟲的毒力測定 采用蕓豆浸漬法測定呋蟲胺對東亞小花蝽各齡若蟲和雌雄成蟲的毒力。計算死亡率(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。如果空白對照死亡率大于5%,計算校正死亡率,如果空白對照死亡率大于20%為無效數(shù)據(jù),則重新測定至空白對照死亡率在20%以內。

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時全部死亡,成蟲在12.5 mg/L、6.25 mg/L和3.125 mg/L時全部存活。根據(jù)蟲齡各選擇7個濃度進行試驗,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的長方塊,在試驗藥液中浸10 s,后放入pp級食品盒(直徑2.9 cm×直徑3.9 cm×高3.3 cm)中,室溫風干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),并補充粘蟲卵供東亞小花蝽取食。72 h時統(tǒng)計最終死亡數(shù),計算死亡率。4次重復,用蒸餾水做空白對照。

1.2.2 呋蟲胺對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,放入單獨的飼養(yǎng)盒子中觀察孵化情況,每天統(tǒng)計1次,共統(tǒng)計7 d。4次重復,用蒸餾水做空白對照。

1.2.3 呋蟲胺對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1次取食粘蟲卵數(shù)(被取食后的粘蟲卵只?？諝?,共統(tǒng)計7 d。4次重復,用蒸餾水做空白對照。

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

1.2.5 安全性評價 呋蟲胺對東亞小花蝽1～5齡若蟲和雌雄成蟲的安全性評價根據(jù)其田間推薦用藥量(60.00～150.00 g/hm2)和LC50計算安全系數(shù),以此對其進行安全性評價。

1) 東亞小花蝽。根據(jù)《化學農藥環(huán)境安全評價試驗準則》(GB/T 31270.17-2014)采用安全系數(shù)進行評價。標準:安全系數(shù)≤0.05,極高風險;0.05<安全系數(shù)≤0.50,高風險性;0.50<安全系數(shù)≤5.00,中等風險;安全系數(shù)>5.00,低風險。

2) 產卵量及卵孵化。根據(jù)孵化抑制率和產卵抑制率對卵孵化和產卵量的影響進行安全性評價。標準:相對抑制率≤50.00%,風險可接受;若相對抑制率>50.00%,風險不可接受。

安全系數(shù)=藥劑對東亞小花蝽的LC50/藥劑的田間推薦用量

取食量抑制率=(1-處理取食量/對照取食量)×100%

產卵量抑制率=(1-處理產卵量/對照產卵量)×100%

卵孵化抑制率=(1-處理孵化率/對照孵化率)×100%

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析

采用Excel 2018和SPSS 18.0對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計與分析。

2 結果與分析

2.1 呋蟲胺對東亞小花蝽的毒力

從表1可知,呋蟲胺對東亞小花蝽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。可見,呋蟲胺對東亞小花蝽1齡若蟲的毒力最強,對5齡若蟲和雌成蟲的毒力較弱。

表1 呋蟲胺對東亞小花蝽的毒力(72 h)

2.2 呋蟲胺不同用量東亞小花蝽取食量、產卵量及卵孵化的安全性評價

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

表2 呋蟲胺不同用量東亞小花蝽取食量、產卵量及卵孵化的安全性評價

2.3 呋蟲胺對東亞小花蝽的安全性評價

從表3可知,呋蟲胺對東亞小花蝽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齡若蟲的風險評價為高風險外,2～5齡若蟲均為中高風險。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,風險評價為中高風險。

表3 呋蟲胺對東亞小花蝽的安全性評價

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構不同,其不含芳環(huán)基團和氯原子,含有獨特的四氫呋喃基。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。呋蟲胺的防治對象與東亞小花蝽的捕食對象(蚜蟲和薊馬等害蟲)有大量的交集,東亞小花蝽捕食接觸過呋蟲胺的害蟲會受到傷害。另外,東亞小花蝽有吸食植物汁液和植物花粉補充食源的習性[15-16],吸食含呋蟲胺的植物汁液后同樣對其產生危害。何丹等[13]采用藥膜法測定呋蟲胺經東亞小花蝽表皮吸收后的接觸毒力結果表明,其對東亞小花蝽的風險不可接受。通過浸漬法測定呋蟲胺對東亞小花蝽的毒力,既可觀察殘留蕓豆表面的呋蟲胺藥液對東亞小花蝽的接觸毒力,又可觀察呋蟲胺經蕓豆吸收后對呋蟲胺的毒力,更接近實際生產。研究結果表明,呋蟲胺對東亞小花蝽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,表明呋蟲胺對東亞小花蝽1齡若蟲毒力最強,對5齡若蟲和雌成蟲的毒力較弱。呋蟲胺用量30.00 g/hm2對東亞小花蝽的取食量和產卵量的相對抑制率分別為83.89%和84.29%(均>50.00%),其對東亞小花蝽取食量和產卵量的風險不可接受;呋蟲胺60.00 g/hm2對卵孵化的相對抑制率為33.38%(<50.00%),其對東亞小花蝽卵孵化的風險可接受。呋蟲胺對東亞小花蝽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齡若蟲的風險評價為高風險外,2～5齡若蟲均為中高風險;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,風險評價為中高風險。呋蟲胺對東亞小花蝽的風險不可接受,與何丹等[13]的研究結果一致。

為保護捕食性天敵東亞小花蝽,生產應用上可選擇對東亞小花蝽安全性較高的農藥。目前,對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后其對狡詐花蝽的風險降低,可以釋放小花蝽控制害蟲。因此,在東亞小花蝽釋放區(qū)域內建議選擇使用對小花蝽安全的農藥,或在合理的安全間隔期使用農藥,最大限度地降低農藥對天敵的影響。

4 結論

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