速灭威对七星瓢虫的急性毒性及风险评估

刘 琼，袁善奎，周欣欣，宗照飞，宋伟华

(农业农村部农药检定所，北京 100125)

七星瓢虫(Coccinellaseptempunctata)属节肢动物门昆虫纲鞘翅目瓢虫科的捕食性天敌昆虫，在我国分布较为广泛，全国各省均有分布[1]。它是一种重要的捕食性天敌昆虫，可捕食麦蚜、豆蚜、棉蚜等多种蚜虫，捕食粉虱、松干蚧、粉蚧、叶螨、壁虱等害虫及多种鳞翅目昆虫的幼虫和卵，具有食谱范围广、生存能力强、繁殖效率高、种群易于扩张等优势[2-3]，在农业生产及生物防治中具有重要作用。

速灭威(Metolcarb，3-甲苯基-N-甲基氨基甲酸酯)属于氨基甲酸酯类杀虫剂，主要起触杀和熏蒸的作用，通过抑制昆虫胆碱酯酶活性，使乙酰胆碱累积导致中毒死亡，主要应用于稻田、蔬菜、水果及经济作物等害虫的防治[4]。研究表明其对哺乳动物的半致死量(以小鼠计)为268mg/kg，对哺乳动物无慢性毒性，无致癌、致畸、致突变作用[5]；但速灭威对陆生生物现有的研究数据较少，赵学平等研究表明其对非靶标生物蚯蚓48h-LC50值为10.13μg/cm2[6]；赵学平等人的研究表明其对稻螟赤眼蜂的 LC50值为0.035mg a.i./L，具有高风险性[7]；IUPAC数据中对鱼96h-LC50值>12.00mg /L[8]。

本文选择速灭威作为研究对象，在室内条件下，测定了其对七星瓢虫的毒性，并按照目前的登记用量和使用方法，评估其在田间使用对天敌昆虫七星瓢虫的影响，为农业生产上科学用药提供参考。

1 材料和方法

1.1 仪器和药剂

1.1.1 试验仪器 智能人工气候箱、电子天平、指形管、瓢虫饲养装置、人工气候室、照度计、温湿度记录仪、塑料盆、指形管(直径2cm，管长3.27cm，内表面积23.7cm2)等。

1.1.2 供试药剂 97%速灭威原药和98%乐果原药。试验前将原药用丙酮溶解配制成1.0×104mg/L母液(现配现用)备用。

1.2 供试生物 七星瓢虫(Coccinellaseptempunctata)，本实验室从中国农科院植物保护研究所引种，室内用蚕豆蚜人工繁殖、饲养，试验采用孵化3～4d的二龄幼虫。

1.3 毒性试验方法

1.3.1 染毒 参照《化学农药天敌(瓢虫)急性接触毒性试验准则》[9]，采用指形管药膜法进行。根据预试验结果设置了以下7个处理组：4.53、6.80、10.2、15.3、22.9、34.4、51.7g/hm2。同时设置了空白对照、溶剂对照，溶剂对照浓度与最高浓度中所含溶剂的量保持一致。对照组和每浓度处理组均设3个重复，每重复≥10头二龄瓢虫幼虫。

在玻璃指形管中定量加入1mL配置好的各浓度供试药液，将药液在指形管中充分滚动，直至丙酮挥发，使药剂晾干均匀分布指形管壁形成药膜。然后将供试瓢虫幼虫单头接入药膜管中，饲喂足量的活蚜虫供瓢虫取食，并以纱布封紧管口，以后每天饲喂充足的活蚜虫作为食物，饲喂蚜虫前需将残余的蚜虫清理干净，以保证瓢虫充分接触药膜。对照组的瓢虫数量与处理组相同，并与处理组同时进行。每处理3次重复，每重复10头二龄瓢虫幼虫。

1.3.2 观察和记录 每天观察并记录瓢虫中毒症状、死亡数，将死亡的幼虫、蛹与行为异常的一起记录(如活动失灵、抽搐等)直至化蛹。化蛹后，蛹继续保持在药膜管内观察至成虫羽化，计算成虫羽化率，未羽化成虫均计入死亡虫数。当幼虫或蛹的减少是由于操作失误例如，幼虫逃走，在饲养或清洁过程中不小心杀死等时，受试瓢虫幼虫初始数量应减去减少的幼虫数量。最后计算瓢虫在5d(化蛹前)、7d(羽化前)、 11d(羽化时)的半致死用量(LR50)及95%置信限。

1.3.3 统计分析 用SPSS22.0统计软件对七星瓢虫毒性试验数据进行回归分析，幼虫死亡率(%)=每天累计死亡数/受试幼虫总数×100，幼虫化蛹率(%)=累计化蛹总数/存活幼虫总数×100，成虫羽化率(%)=累计化蛹数/存活幼虫总数×100，计算不同时期(5d、7d、11d)药剂对瓢虫的毒力曲线回归方程、LR50值及其95%置信限。

1.4 风险评估 参照NY/T 2882.7-2016《环境风险评估指南第7部分：非靶标节肢动物试验准则》[10]进行风险评估。利用危害商值(hazard quotient，HQ)分别判定在农田内暴露场景和农田外暴露场景两种情况下，农田使用速灭威对七星瓢虫的风险可接受程度：当HQ≤5 时，风险可接受；当HQ>5 时，风险不可接受。

1.4.1 农田内场景 农田内危害商值(HQin)按公式(1)计算。

(1)

PERin=AR×MAF

(2)

式中：PERin—农田内预测暴露量(g a.i./hm2)；AR—推荐的农药单位面积农药施药最高剂量(g a.i. /hm2)；MAF—多次施药因子。

1.4.2 农田外场景 农田外危害商值(HQoff)按公式(2)计算。

(3)

(4)

式中：PERoff—农田外预测暴露量(g a.i./hm2)；UF—采用默认值5；AR—推荐的农药单位面积农药施药最高剂量(g a.i./hm2)；MAF—多次施药因子；PDF—农药漂移因子；VDF—农药植被分布因子。

2 结果与分析

2.1 速灭威对七星瓢虫2龄幼虫的急性毒性 速灭威对七星瓢虫幼虫不同时期的试验结果(表1、表2)，速灭威对2龄七星瓢虫幼虫具有一定的致死毒性，处理剂量在10.2 g a.i./hm2时，幼虫开始出现死亡，并随着浓度的升高死亡率增高，处理剂量在51.7g a.i./hm2时幼虫全部死亡。速灭威的毒力效益发挥较快，给药1d后幼虫开始出现中毒症状及死亡幼虫，之后中毒症状及死亡幼虫数量基本稳定，直至化蛹。参比物质乐果在0.20g a.i./hm2剂量时，瓢虫幼虫死亡率为45.3%，在40%～80%区间内，整个试验体系和方法符合要求[9]。中毒症状主要表现为幼虫行动迟缓、抽搐、身体变黑、蜷缩干瘪等。

表1 速灭威对七星瓢虫幼虫的急性毒性情况

表2 速灭威对七星瓢虫幼虫的急性毒性症状观察

速灭威对七星瓢虫在不同观察时期急性毒性试验，分别观察记录了1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11 d七星瓢虫的中毒症状、死亡数及羽化数，并计算出瓢虫在5d(化蛹前)、7d(羽化前)、 11d(羽化时)时死亡率的半致死用量(LR50)及95%置信限。

速灭威对七星瓢虫主要表现为急性毒性，试验第2d开始幼虫死亡率已稳定，第5d进入预蛹期，存活幼虫基本都能化蛹和羽化，其化蛹率和羽化率均达99%以上。速灭威对瓢虫幼虫期、化蛹期及羽化期死亡率的半致死用量(LR50)一致，LR50值均为18.8g a.i./hm2，95%置信限为17.3g a.i./hm2～20.3g a.i./hm2。试验期间观察，高浓度幼虫的化蛹率和羽化率较低浓度稍有延迟，推迟约1～2d，羽化后成虫差异不大。

2.2 风险评估 查询中国农药信息网农药登记信息数据库，25%速灭威乳油登记用于防治水稻稻飞虱，最大用药量为制剂180～210g/667m2，每季最多使用3次；25%速灭威可湿性粉剂防治水稻稻飞虱，最大用药量为制剂200～300g/667m2，每季最多使用2次，使用方法均为喷雾。根据准则，以速灭威原药的LR50值，计算其在农田内、外两种暴露场景下对七星瓢虫的HQ值。

表3 2种农药对七星瓢虫的危害商值

由计算结果(表3)可知25%速灭威可湿性粉剂对瓢虫的风险更高，其在农田外对瓢虫的风险可接受(HQ≤5)，农田内风险不可接受(HQ>5)。

3 讨论

目前，对有害生物的防治一般采取化学防治，因此化学农药对害虫天敌的影响不可忽视。农药对捕食性天敌昆虫的毒性随着药剂品种、天敌种类及其发育阶段不同而有相当大的差异。本研究结果表明，速灭威对七星瓢虫存在一定的毒性，随着给药浓度的增加，高浓度时化蛹率和羽化率均有不同程度的延迟，它对七星瓢虫的毒性主要表现为急性毒性，存活下来的幼虫基本上能够全部正常化蛹和羽化，对瓢虫的慢性毒性较低。

农田施药后，药剂在杀死天敌的同时，对经药剂处理后存活的天敌也会产生亚致死效应[11-12]，亚致死效应影响主要包括对天敌昆虫的行为和对天敌的生理的影响，例如受药剂处理后，会缩短存活天敌的寿命、发育速率延长、繁殖能力下降、后代性比变得异常等[13-14]，因此仍不能忽视速灭威对七星瓢虫可能存在的慢性毒性。

化学药剂对天敌的风险评估对于保持生态环境安全发挥着积极重要的作用，科学的评价化学药剂对非靶标天敌昆虫的毒性及风险性，可为有害生物综合防治提供科学指导，因此，科学评价农药对天敌的安全性，还必须综合考虑到农药的毒理、用量、施药方法和施药时间等因素的影响[15]。目前，我国采用危害商值法评价农药对非靶标节肢动物的风险，现有的速灭威制剂按照良好农业规范使用对农田内以瓢虫为代表的捕食性天敌昆虫的风险不可接受，但不大可能对农田外捕食性天敌的群落丰富度产生较大风险。因此，建议避开瓢虫等益虫的若虫期和繁殖期使用速灭威相关产品以保护农田内的天敌种群，发挥其自然控制作用。同时，建议防治过程中轮换使用不同作用机理且对天敌相对安全的药剂，以减少因害虫产生抗药性而增加用药量和施药次数，进而对天敌产生危害。