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12种杀虫剂对日本通草蛉不同虫态的毒力及安全性评价

2019-07-23王晓陈鹏张硕李振斌王凡刘锦刘永杰

植物保护 2019年2期
关键词:杀虫剂毒性

王晓 陈鹏 张硕 李振斌 王凡 刘锦 刘永杰

摘要为明确常见杀虫剂对日本通草蛉各虫态的影响,在室内分别采用浸渍法和喷雾法测定了12种(8类)杀虫剂对日本通草蛉卵、幼虫、蛹和成虫的毒性,并评价了杀虫剂对日本通草蛉的毒性风险。结果表明,高效氯氰菊酯对日本通草蛉为极高风险,毒死蜱、吡虫啉、烯啶虫胺和阿维菌素为高风险,溴氰虫酰胺、啶虫脒和氯虫苯甲酰胺为中等风险,噻嗪酮、吡蚜酮、螺虫乙酯和甲氧虫酰肼为低风险;与其他虫态相比,12种杀虫剂对日本通草蛉蛹的毒性均为最低。在害虫生物防治及综合治理中应尽量选用对日本通草蛉毒性低的杀虫剂,以起到保护天敌的作用。

关键词日本通草蛉;杀虫剂;毒性;致死中浓度;毒性风险

中图分类号:S476.2,S482.3文献标识码:A DOI:10.16688/j.zwbh.2018179

在防治农林害虫过程中,杀虫剂的应用发挥了重要作用,但由于部分杀虫剂对天敌的毒害作用,破坏了自然条件下天敌对害虫的控制,导致生态系统失衡。因此,使用高效且对天敌安全的杀虫剂是对害虫实施综合治理(integrated pest management,IPM)的关键。目前众多学者开展了农药对天敌的毒性评价研究。例如:测定了杀虫剂对寄生性天敌赤眼蜂的毒性,以及捕食性天敌瓢虫类和草蛉类对多种药剂的敏感度,并对其安全性进行了评价,为化学药剂的科学使用提供了理论基础。

日本通草蛉Chryso perla nipponensis(Okamoto)作为农林害虫的重要捕食性天敵之一,喜食蚜虫、螨类和鳞翅目害虫,具有分布范围广、繁殖力和捕食能力强、捕食量大等特点,在害虫综合防治中具有良好的应用前景。一直以来,面对农林害虫的持续危害,杀虫剂大面积使用给日本通草蛉造成了严重损伤,为了协调生物防治与化学防治,自20世纪80年代起,国内学者已对日本通草蛉毒理方面做了相关研究,如有机磷类杀虫剂对日本通草蛉具有较高的毒性;甲基毒死蜱、氯氟氰菊酯、灭多威的亚致死剂量对日本通草蛉幼虫结茧杀伤力大,降低成虫羽化率,而氟啶脲对幼虫杀伤力小,对成虫羽化影响大;20%灭幼脲悬浮剂、1.2%苦·烟乳油对日本通草蛉成虫的影响小于40%久效磷乳油和20%氰戊菊酯乳油;同一处理浓度下,20%除虫脲胶悬剂和25%灭幼脲胶悬剂对日本通草蛉成虫的影响显著低于5%氟啶脲。而随着新型杀虫剂的出现及使用,日本通草蛉各虫态药敏性方面的研究未见报道。为更好地保护和利用这一自然天敌,本试验测定了12种(8类)杀虫剂对日本通草蛉卵、幼虫、蛹和成虫的毒力,并评价这些杀虫剂对日本通草蛉的毒性风险,以期寻找高效、低毒的杀虫剂品种,为日本通草蛉资源的保护与合理利用提供科学依据。

幼虫测定方法:将1龄幼虫用细毛笔小心挑至事先准备好的盛有各浓度供试药剂溶液的30mL塑料杯中,浸渍5s后滤出,擦干虫体,用毛笔小心挑至带有足够蚜虫的平底试管中,塞好棉塞,置于人工气候箱中培养。每24h观察1次结果并做好记录,96h后以毛笔轻触无反应者视为死亡。

蛹测定方法:将蛹分组置于30mL塑料杯中,分别倒人事先准备好的各浓度供试药剂溶液,5s后滤出,用吸水纸吸干多余的药液,室温晾干后,将处理过的蛹分别放入罐头瓶中,以纱布封口,每天观察1次结果并做好记录,8d后蛹不能正常羽化视为死亡。

成虫的测定方法参照陈天业等的喷雾法:将羽化后8~10d的成虫置于底面放有一层滤纸的塑料杯(杯口直径宽于杯底直径)中,杯口用纱布封住,手持喷雾器向成虫均匀喷洒各浓度的供试药液,至下垫滤纸刚刚全部湿润,然后将处理过的成虫移出晾干,然后放入盛有粉状饲料和蜂蜜水的罐头瓶中,以纱布封口,每24h观察1次结果并做好记录,72h后成虫不能正常爬动视为死亡。

杀虫剂对日本通草蛉的毒性等级评定以《化学农药环境安全评价试验准则》为依据,参照农药对天敌赤眼蜂的风险性等级划分。即,安全系数≤0.05:极高风险性(剧毒);0.05<安全系数≤0.5:高风险性(高毒);0.5<安全系数≤5:中等风险性(中毒);安全系数>5:低风险性(低毒)。安全系数一农药对天敌的致死中浓度/该农药的田问推荐使用浓度。

1.4数据分析

试验中各组数据处理分析采用SPSS Statistics19.0软件进行回归分析,得出各供试试剂的毒力回归方程、LC50及其95%置信区问等。

2结果与分析

2.1不同杀虫剂对日本通草蛉卵的毒性

室内毒性测定结果表明,12种杀虫剂对日本通草蛉卵的毒性大小依次为:高效氯氰菊酯>吡虫啉>阿维菌素>啶虫脒>毒死蜱>烯啶虫胺>氯虫苯甲酰胺>溴氰虫酰胺>螺虫乙酯>甲氧虫酰肼>噻嗪酮>吡蚜酮。拟除虫菊酯类高效氯氰菊酯对日本通草蛉卵的毒性最高;新烟碱类吡虫啉、啶虫脒、烯啶虫胺,生物源农药阿维菌素,硫代磷酸酯类毒死蜱毒性相对较高;其次是双酰胺类的氯虫苯甲酰胺和溴氰虫酰胺;而昆虫生长调节剂类的噻嗪酮和甲氧虫酰肼,季酮酸类的螺虫乙酯,吡啶类的吡蚜酮毒性相对较低(表1)。

2.2不同杀虫剂对日本通草蛉1龄幼虫的毒性

室内毒性测定结果表明,12种杀虫剂对日本通草蛉1龄幼虫的毒性大小依次为:高效氯氰菊酯>阿维菌素>烯啶虫胺>啶虫脒>毒死蜱>吡虫啉>噻嗪酮>溴氰虫酰胺>氯虫苯甲酰胺>吡蚜酮>甲氧虫酰肼>螺虫乙酯。拟除虫菊酯类高效氯氰菊酯对1龄幼虫毒性最高;生物源杀虫剂阿维菌素,新烟碱类烯啶虫胺、啶虫脒、吡虫啉,硫代磷酸酯类毒死蜱毒性次之;然后是昆虫生长调节剂类噻嗪酮(抑制蜕皮),双酰胺类溴氰虫酰胺;而双酰胺类氯虫苯甲酰胺,吡啶类吡蚜酮,昆虫生长调节剂类甲氧虫酰肼(促进蜕皮),季酮酸类螺虫乙酯毒性相对较低(表2)。

2.3不同杀虫剂对日本通草蛉蛹的毒性

室内毒性测定结果表明,12种杀虫剂对日本通草蛉蛹的毒性大小依次为:溴氰虫酰胺>阿维菌素>高效氯氰菊酯>啶虫脒>毒死蜱>吡虫啉>烯啶虫胺>氯虫苯甲酰胺>噻嗪酮>吡蚜酮>螺虫乙酯>甲氧虫酰肼。双酰胺类溴氰虫酰胺,生物源杀虫剂阿维菌素对蛹的毒性较高;其次是拟除虫菊酯类高效氯氰菊酯、新烟碱类啶虫脒、烯啶虫胺,硫代磷酸酯类毒死蜱;而双酰胺类氯虫苯甲酰胺,昆虫生长调节剂类的噻嗪酮、甲氧虫酰肼,季酮酸类螺虫乙酯,吡啶类吡蚜酮相对安全。与其他虫态相比,12种杀虫剂对日本通草蛉蛹的毒性最低(表3)。

2.4不同杀虫剂对日本通草蛉成虫的毒性

室内毒性测定结果表明,12种杀虫剂对日本通草蛉成虫的毒性大小依次为:高效氯氰菊酯>溴氰虫酰胺>烯啶虫胺>阿维菌素>吡虫啉>啶虫脒>毒死蜱>氯虫苯甲酰胺>噻嗪酮>吡蚜酮>螺虫乙酯>甲氧虫酰肼。拟除虫菊酯类高效氯氰菊酯对日本通草蛉成虫毒性最高;双酰胺类溴氰虫酰胺,新烟碱类烯啶虫胺、吡虫啉、啶虫脒,生物源杀虫剂阿维菌素,硫代磷酸酯类毒死蜱毒性相对较高;其次是双酰胺类氯虫苯甲酰胺和昆虫生长调节剂类噻嗪酮;而吡啶类吡蚜酮,昆虫生长调节剂类甲氧虫酰肼,季酮酸类螺虫乙酯毒性相对较低(表4)。

2.5不同杀虫剂对日本通草蛉的安全性评价

12种杀虫剂对日本通草蛉蛹的LC50值均高于3970mg/L,远超过12种杀虫剂田问推荐使用浓度,因此蛹期可能因其特殊的结构特点对杀虫剂敏感性极低。将12种杀虫剂对日本通草蛉卵、幼虫、成虫的LC50值与其田问推荐使用浓度进行比较,以安全系数为指标来评定各杀虫剂的毒性。结果表明,高效氯氰菊酯对日本通草蛉具有极高风险;毒死蜱和吡虫啉对日本通草蛉具有高风险;烯啶虫胺、阿维菌素对日本通草蛉幼虫和成虫具有高风险;溴氰虫酰胺对日本通草蛉具有中风险,但对成虫毒性极强;啶虫脒和氯虫苯甲酰胺对日本通草蛉具有中风险;其他4种杀虫剂对日本通草蛉具有低风险(表5)。

3讨论

20世纪80年代,常用农药对不同虫态日本通草蛉的毒性研究开始出现。随着部分传统高毒农药被禁止使用,新型杀虫剂不断出现,但有关这些新型杀虫剂对日本通草蛉毒性评价研究较少。不同天敌对同种杀虫剂敏感性不同,例如,吴洪波等采用点滴法测定了10%吡虫啉可湿性粉剂、1.8%阿维菌素乳油等对异色瓢虫Harmonia axyridis 2龄幼虫的毒性,其LG50均在田问推荐使用浓度范围内,采用药膜法测定这两种药剂对异色瓢虫成虫的毒性,结果表明,其LC50均高于田问推荐使用浓度;朱九生等采用药膜法测定了啶虫脒、阿维菌素、高效氯氰菊酯和毒死蜱对广赤眼蜂Trichogrammaevanesces成虫的毒性,啶虫脒表现出较低的毒性,而其他3种杀虫剂毒性相对较高;本试验中,吡虫啉和啶虫脒对日本通草蛉幼虫的毒性要明显高于异色瓢虫,可能与昆虫种类有关。啶虫脒、阿维菌素、高效氯氰菊酯和毒死蜱对广赤眼蜂和日本通草蛉成虫的毒性也表现出一定的差异,但毒性都较高,因此需要综合分析和评价各药剂对天敌的影响,为田问合理选择杀虫剂提供依据。邹一桥和郑炳宗采用Potter塔喷雾法测定了13种药剂对日本通草蛉卵、2龄幼虫、3日龄蛹和3日龄成虫的毒性,发现在田问使用浓度下,卵和蛹的耐药性相对高于幼虫,成虫最敏感;有机磷类杀虫剂对日本通草蛉卵、幼虫和成虫具有较高毒性,拟除虫菊酯类杀虫剂对日本通草蛉卵、幼虫和蛹毒性较小,但对成虫杀伤力较大。杀菌、杀螨剂对日本通草蛉无影响。在本试验中,从LCso来看,有机磷类杀虫剂表现出与之相似的结果,而拟除虫菊酯类则表现出一定的差异,这可能与不同拟除虫菊酯类杀虫剂内部结构不同有关。高效氯氰菊酯对日本通草蛉蛹毒性较低,但对卵、1龄幼虫、成虫毒性强,不建议田问使用。20世纪90年代,陈天业等报道了3种灭幼脲类杀虫剂对日本通草蛉成虫的影响,发现5%氟啶脲EC(抑太保)毒性显著高于20%除虫脲SC(灭幼脲工号)和25%灭幼脲SO(灭幼脲Ⅲ号)。灭幼脲属于昆虫生长调节剂类杀虫剂,具有触杀作用,本试验选用同属于昆虫生长调节剂类的噻嗪酮和甲氧虫酰肼进行测定,噻嗪酮和灭幼脲类杀虫剂均属于昆虫蜕皮抑制剂,甲氧虫酰肼属于促进昆虫蜕皮致死类,虽然这两种杀虫剂作用特点不同,但与20%除虫脲SC和25%灭幼脲SC相同的是,对日本通草蛉成虫的毒性均较低。同时从本试验可以看出这两种药剂对日本通草蛉卵、1龄幼虫和蛹毒性較低,但噻嗪酮对幼虫的毒性显著高于甲氧虫酰肼,这可能与杀虫剂的作用特点有关。21世纪初期,李美等采用点滴法测定了13种杀虫剂对日本通草蛉幼虫的毒性,毒性由高到低为久效磷>氯氟氰菊酯>灭多威>丙溴磷>辛硫磷>氧乐果>甲基对硫磷>甲基毒死蜱>硫丙磷>氟啶脲>氰戊菊酯>阿维菌素>硫丹,大部分有机磷类和氯氟氰菊酯LG50在42mg/L以下,毒性较高,本试验结果与之相似,但本试验高效氯氰菊酯对日本通草蛉1龄幼虫毒性更强,而生物源杀虫剂阿维菌素的测定结果与之有很大程度的差异,这可能与测定方法不同有关,具体原因有待进一步验证。汤方等采用浸渍法分别测定了吡虫啉、啶虫脒和噻嗪酮对日本通草蛉卵、2龄幼虫及成虫的毒性,结果表明吡虫啉和啶虫脒对日本通草蛉毒性高,与本试验测定结果一致,但本试验结果表明,噻嗪酮相对安全。综上,日本通草蛉对大多数化学农药的敏感程度较高,同种药剂对日本通草蛉不同虫态的毒性以及不同类型药剂对日本通草蛉同一虫态的毒性存在着差异。

综合本试验测定结果与田问推荐使用浓度,12种杀虫剂对日本通草蛉蛹的影响相对较小,在此不予比较。对于日本通草蛉卵、幼虫和成虫,在田问使用浓度下,拟除虫菊酯类高效氯氰菊酯高毒;硫代磷酸酯类毒死蜱,新烟碱类吡虫啉和烯啶虫胺,生物源杀虫剂阿维菌素对日本通草蛉成虫和幼虫杀伤力较大;双酰胺类溴氰虫酰胺对成虫杀伤力极强;啶虫脒和氯虫苯甲酰胺田问使用浓度与LCso相对接近,也具有一定的杀伤力;其他4种杀虫剂对日本通草蛉各虫态杀伤力相对较小。

在对害虫毒性评价研究中,罗兰等测定了50%吡蚜酮可湿性粉剂对苜蓿蚜A phis craccivora的防治效果,有效剂量为187.5g/hm2时防治效果达到90%以上,并且药后7d残留量仅为0.0412mg/k,与试验中测定的吡蚜酮对日本通草蛉的毒性结合,可以得出有效防治害虫的用量对日本通草蛉安全;范胜平等采用浸叶法测定了95%甲氧虫酰肼原药对甜菜夜蛾Spodoptera exigua的毒性,LCso为3.7733mg/L,田问施用24%甲氧虫酰肼悬浮剂54g/hm2,药后1d防效即达80%以上,并且此用量对日本通草蛉安全。因此,当田问需要选用杀虫剂防治某种害虫时,可以根据发生高峰期的虫态合理选择相对安全的杀虫剂。本试验卵期、幼虫期、蛹期的测定采用浸渍法,使供试虫体与药剂进行充分接触,此条件下日本通草蛉对药剂的敏感程度更强,可以筛选出对日本通草蛉更安全的杀虫剂;成虫不便于浸渍,选用与田问一致的喷雾法进行测定。本试验均在实验室条件下进行,杀虫剂对田问日本通草蛉的影响有待进一步研究。本试验属于急性毒性试验,12种杀虫剂对存活的日本通草蛉生长发育的影响也有待进一步研究。

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