6种复配杀虫剂对七星瓢虫的毒力测定及风险评估

陈吉祥，于伟丽，苏 磊，白 倩，魏成彩，陈乐乐，王广友，吴 培

(山东省农药科学研究院/山东省化学农药重点实验室，济南 250000)

七星瓢虫CoccinellaseptempunctataLinnaeus作为重要的捕食性天敌昆虫，被广泛用于害虫的生物防治(Skourasetal., 2019)，其具有食谱范围广、生存能力强、繁殖速度快和种群易于扩张等特点，成虫和幼虫均能持续控制蔬菜、果树、作物上的蚜虫、粉虱、蓟马、介壳虫等害虫(Ashrafetal., 2010; 郭志芯等, 2017; 周宇航等, 2019)。化学农药在农业害虫防治中使害虫得到有效控制的同时，也对环境中非靶标天敌昆虫带来一些负效应。研究发现化学农药可以严重影响七星瓢虫的存活、捕食、搜索、孵化等行为(Skourasetal., 2019)。我国把七星瓢虫作为重要的捕食性天敌代表物种，在农药登记与环境安全性评价中，农药对七星瓢虫毒性和风险评估是考核的重要指标之一。

农药施用到作物上后，农田内的非靶标生物通过作物表面等累积残留和直接接触而暴露于农药，也可导致农田外的非靶标生物因农药的挥发、飘移等而暴露于农药(Ahmadetal., 2011)。因此，在害虫综合防控时，应该使用一些对天敌昆虫毒性小的杀虫剂。复配杀虫剂不仅扩大杀虫谱，降低用药量，延缓昆虫的抗药性，而且可以影响农药对环境生物的安全性(徐华强等, 2014;赵怡楠等, 2014; 董文阳等, 2019)，如阿维菌素·噻虫嗪、阿维菌素·吡虫啉和阿维菌素·虫螨腈3种药剂对玉米螟赤眼蜂的毒性都较阿维菌素单剂的毒性升高，而阿维菌素·吡蚜酮和阿维菌素·哒螨灵对玉米螟赤眼蜂的毒性则降低(徐华强等, 2014)。

当农药使用不能排除非靶标节肢动物受农药暴露影响时，应进行风险评估。农药对非靶标节肢动物的初级暴露分析分为农田内暴露场景和农田外暴露场景。农田内的物种丰富度较低，主要评估保护非靶标节肢动物种群的功能(如捕食和寄生等)；农田外物种丰富度较高，主要评估保护非靶标节肢动物的群落多样性(姜辉等, 2018)。本研究通过药膜法测定了6种复配杀虫剂对七星瓢虫毒性，并对风险性做出初步评价，旨在为复配杀虫剂的研发和害虫的可持续防控提供参考。

1 材料与方法

1.1 供试虫源

七星瓢虫饲养于山东省农药科学研究院测试中心实验室气候箱内。饲养条件：温度25℃±1℃，相对湿度70%±5%，光周期16 L∶8 D，每天更换携有充足蚜虫的豆苗。试验选择大小基本一致、活力强的七星瓢虫2龄幼虫进行生物测定。

1.2 供试药剂

6%吡虫啉·高效氯氟氰菊酯悬浮剂、22%吡虫啉·螺虫乙酯悬浮剂、10%甲维盐·茚虫威悬浮剂，12%甲维盐·虫螨腈悬浮剂、12%虫螨腈·虱螨脲悬浮剂、14%呋虫胺·螺虫乙酯悬浮剂均由山东省农药科学研究院测试中心提供。

1.3 急性毒力试验方法

参照《化学农药天敌(瓢虫)急性接触毒性试验准则》，采用指形管药膜法对七星瓢虫进行急性毒力的测定(中华人民共和国农业部, 2017)。将供试药剂用纯水稀释至一定浓度的储存液；在预试验基础上，按一定的级差(级差为2.2以内)，分别用纯水将储存液稀释至相应的5个质量浓度梯度，所设梯度如表1。选择内表面积为38.5 cm2(直径1.5 cm，高7.8 cm)的指形管，定量加入0.5 mL配置好的供试药液，滚膜机上滚动至晾干制成均匀药膜管，然后选取大小一致的七星瓢虫2龄幼虫接入药膜管中，1头/管，并以纱布封紧管口，每天清理管内残物，并添加充足的豆蚜，直至羽化。以纯水处理作为对照，每个处理10头，重复3次。观察并记录七星瓢虫每天的死亡数。对照组死亡率不能超过20%，根据校正死亡率计算毒力回归方程和LR50。r=ND/N×100%，式中r为死亡率，ND为死亡虫数，N为接虫总数。rA=(rT-rCK)/(1-rCK)×100%，式中rA为校正死亡率，rT为处理组死亡率，rCK为对照组死亡率(袁锐等, 2018)。

1.4 数据处理

采用SPSS Statistics 22.0对数据分析。根据剂量对数值和校正死亡率进行分析(Probit analysis)，计算48 h和成虫前(18 d)毒力回归方程和LR50。

1.5 风险评估

七星瓢虫在农田内的暴露途径是直接接触残留药物，与化学药剂的施药剂量、施药次数、施药间隔相关；农田外暴露主要是通过农药的挥发、施药时气候条件(温度、风力等)、飘移等使其受到影响，进而影响物种的多样性。由于农田外的物种丰富度较高，所以在评估中引入了不确定因子，《农药登记环境风险评估指南第7部分：非靶标节肢动物》规定该不确定因子(UF)为5(姜辉等, 2018)。

1.5.1农田内暴露场景

(1)农田内预测暴露量(PERin)计算公式如下：

PERin=AR×MAF

式中：PERin：农田内预测暴露量，单位为g a.i./hm2；AR：推荐的农药有效成分单位面积最高施药量，单位为g a.i./hm2；MAF：多次施药因子。

(2)MAF按下式进行计算：

式中：k：农药在植株表面的降解速率常数；n：施药次数；i：施药间隔，单位为d。

(3)k值按以下公式计算：

式中：DT50：农药在植株表面的降解半衰期，单位为d。当缺少实测数据时，采用默认值10 d。本次评估采用默认值。

1.5.2农田外暴露场景

农田外暴露场景计算公式如下：

式中：PERoff：农田外预测暴露量，单位为g a.i./hm2；PDF：农药飘移因子，见《农药登记 环境风险评估指南 第7部分：非靶标节肢动物》附表B.1-B.8中距离耕地作物边界1 m或果园边界3 m距离确定，见表4；VDF：农药植被分布因子，当缺少实测数据时，采用默认值5。

1.6 效应分析

采用计算危害商值(HQ)的方法进行6种复配杀虫剂在不同场景(农田内、农田外)下对七星瓢虫的HQ。根据《农药登记 环境风险评估指南 第7部分：非靶标节肢动物》规定，若HQ≤5，则风险可接受，若HQ>5，则风险不可接受(姜辉等, 2018)。计算公式如下：

(1)农田内场景危害商值(HQin)：

(2)农田外场景危害商值(HQoff)：

2 结果与分析

2.1 急性毒力

以处理48 h和成虫前(18 d)七星瓢虫死亡数为参考标准，计算7种供试复配杀虫剂对七星瓢虫2龄幼虫的毒力，结果发现，不同类型复配杀虫剂对七星瓢虫的急性毒力差异明显，6种复配杀虫剂对七星瓢虫2龄幼虫的毒力大小依次为：6%吡虫啉·高效氯氟氰菊酯悬浮剂>10%甲维盐·茚虫威悬浮剂>12%甲维盐·虫螨腈悬浮剂>12%虫螨腈·虱螨脲悬浮剂>22%吡虫啉·螺虫乙酯悬浮剂>14%呋虫胺·螺虫乙酯悬浮剂(表2)。

表2 6种复配杀虫剂对七星瓢虫2龄幼虫的毒力

2.2 暴露分析

6种杀虫剂对捕食性天敌七星瓢虫在农田内和农田外的预测环境暴露量PER计算结果显示，10%甲维盐·茚虫威悬浮剂、12%甲维盐·虫螨腈悬浮剂、12%虫螨腈·虱螨脲悬浮剂、14%呋虫胺·螺虫乙酯悬浮剂、22%吡虫啉·螺虫乙酯悬浮剂和6%吡虫啉·高效氯氟氰菊酯悬浮剂6种复配杀虫剂农田内PERin值分别为45、81、90、75、60和65.43 g a.i./hm2。七星瓢虫在农田外农作物或蔬菜场景预测环境暴露量PERoff农作物和蔬菜值分别为0.249、0.449、0.499、0.416、0.332和0.311 g a.i./hm2，在农田外果树场景预测环境暴露量PERoff果树值分别为2.628、4.730、5.256、4.380、3.504和3.341 g a.i./hm2(表3～表4)。

表3 农田内6种杀虫剂对七星瓢虫2龄幼虫的暴露评估

表4 农田内6种杀虫剂对七星瓢虫2龄幼虫的暴露评估

2.3 风险性评价

捕食性天敌七星瓢虫在农田内场景下的危害商值(HQ)计算结果显示，在最大田间推荐用量作用下，10%甲维盐·茚虫威悬浮剂、12%甲维盐·虫螨腈悬浮剂、12%虫螨腈·虱螨脲悬浮剂、14%呋虫胺·螺虫乙酯悬浮剂、22%吡虫啉·螺虫乙酯悬浮剂和6%吡虫啉·高效氯氟氰菊酯悬浮剂6种复配杀虫剂的农田内的HQin值均大于5，其中6%吡虫啉·高效氯氟氰菊酯悬浮剂的HQin值高达21810，远超出触发值5。表明6种农药在农田内对七星瓢虫均属于高风险药剂，风险均不可接受。需要进一步进行高级评估或者采取合理的风险降解措施来降低风险(表5)。

表5 农田内6种复配杀虫剂对七星瓢虫2龄幼虫的风险评估

在农田外的暴露场景下，捕食性天敌七星瓢虫对于在农作物或蔬菜和果树危害商值(HQoff)计算结果显示，14%呋虫胺·螺虫乙酯悬浮剂和22%吡虫啉·螺虫乙酯悬浮剂在农田外HQoff农作物或蔬菜和HQoff果树值均小于5，风险可接受；10%甲维盐·茚虫威悬浮剂、12%甲维盐·虫螨腈悬浮剂和12%虫螨腈·虱螨脲悬浮剂在农田外HQoff农作物或蔬菜值均小于5，风险可接受，而在农田外HQoff果树值均大于5，风险不可接受；6%吡虫啉·高效氯氟氰菊酯悬浮剂在农田外HQoff农作物或蔬菜和HQoff果树值均远大于5，风险不可接受(表6)。

表6 农田外6种复配杀虫剂对七星瓢虫2龄幼虫的风险评估

3 结论与讨论

本试验通过药膜法模拟药剂喷施于植物表面后昆虫直接接触农药和取食接触药剂的蚜虫，通过接触、胃毒、或拒食对其自身的毒性研究了6种复配杀虫剂对七星瓢虫毒性。研究表明6种复配杀虫剂对七星瓢虫2龄幼虫均表现出较高的毒性。其中6%吡虫啉·高效氯氟氰菊酯悬浮剂对七星瓢虫2龄幼虫急性毒性最高，研究发现七星瓢虫对其单剂吡虫啉和高效氯氟氰菊酯悬均具有较高的敏感性(金剑雪等, 2009; Skourasetal., 2019)。郭志芯研究报道了37%联苯·噻虫胺悬浮剂、24%溴虫腈·甲维盐悬浮剂、45%吡虫·虫螨腈悬浮剂和20%甲维盐·茚虫威悬浮剂对七星瓢虫的LR50分别为0.0327、6.90、5.00和1.25 g a.i./hm2，同样均为高风险或极高风险(郭志芯等, 2019)。在处理时间上发现，这6种复配杀虫剂表现一致，毒性随着处理时间的延长而升高。

农药在室内对昆虫的急性毒力试验数据仅为农药对其风险评估提供参考，不能代表该药剂在田间使用对非靶标生物的实际危害水平，实际危害情况取决于毒性和暴露量，而暴露量取决于田间实际用量、施药方法、气候条件等诸多环境因素(Caihongetal., 2014; 冯宏祖等, 2017; 李钊等, 2018)。本研究发现6种复配杀虫剂对非靶标生物七星瓢虫的安全性存在明显差异，其中，14%呋虫胺·螺虫乙酯悬浮剂和22%吡虫啉·螺虫乙酯悬浮剂对七星瓢虫在农田外暴露场景下风险可接受，可作为田间害虫防治优选药剂，而6%吡虫啉·高效氯氟氰菊酯悬浮剂对七星瓢虫在农田内暴露场景下和农田外暴露场景下风险均不可接受，因此在田间害虫防治时要慎重选择。

农药开发及使用时，既要考虑对靶标生物的毒杀效果，也需要考虑对环境中天敌种类的敏感性，从保护天敌的角度，根据施药场景选择安全性较好的药剂，合理协调化学防治与生物防治的时间，达到对害虫的最佳综合控制效果(顾中言和林郁, 1987;lvarez-Alfagemeetal., 2012)。本研究明确了6种复配制剂对七星瓢虫的急性毒性及安全性，从保护天敌的角度合理使用农药，为害虫综合防治提供依据。本研究仅对复配剂进行效应和暴露分析及风险表征，后期有必要针对更多的不同类型的复配杀虫剂进行研究，以便进一步明确不同复配杀虫剂对七星瓢虫的影响。