八种常用杀虫剂对多异瓢虫不同虫态的安全性评价

帕提玛·乌木尔汗, 丁瑞丰, 马德英, 赛米·吾斯曼

(1.新疆农业科学院 植物保护研究所/农业农村部西北荒漠绿洲作物有害生物综合治理重点实验室，乌鲁木齐 830091；2.新疆农业大学 农学院，农林有害生物监测与安全防控重点实验室，乌鲁木齐 830052)

天敌昆虫是生物防治的重要组成部分，国内外利用天敌昆虫防治害虫的相关研究报道较多[1-5]。而大量及频繁施用广谱性杀虫剂会干扰天敌昆虫的作用，如影响天敌昆虫的行为和取食[6]，降低其繁殖率，导致其食物源减少[7]，甚至直接导致天敌昆虫的死亡等，因而引起了研究人员的极大关注。如何协调应用化学防治和生物防治，使之有效结合，成为近年来研究的热点。多异瓢虫Hippodamia variegata(Goeze) 属鞘翅目瓢虫科，具有分布广泛、适应性强、数量多、捕食效率高以及耐饥饿能力强等诸多优点，是多种作物上蚜虫的重要天敌[8]。尤其在我国新疆棉区，多异瓢虫是棉田害虫的优势捕食性天敌，对棉蚜种群数量的控制作用较大[9-12]。现有研究发现，多异瓢虫在生态调控方面发挥着重要的作用[13]。

吡虫啉、啶虫脒、噻虫嗪、阿维菌素等药剂是新疆棉田中常用的杀虫剂。生产中频繁使用杀虫剂虽然能控制住害虫的爆发，但是同时也会杀伤天敌，显著降低天敌对害虫的控制作用[14]。比如黄庆超等[15]研究发现，环氧虫啶对多异瓢虫成虫具有一定的毒杀作用与亚致死效应。帕提玛·乌木尔汗等[16]报道，3 种新烟碱类杀虫剂中，吡虫啉对多异瓢虫成虫的毒性大于啶虫脒和噻虫嗪。Skouras 等[17]的研究表明，亚致死剂量的吡虫啉降低了多异瓢虫成虫的寿命和存活率，减弱了成虫对害虫的控制作用。Skouras 等[18]研究了高岭土、矿物油、杀虫皂、吡虫啉和吡蚜酮对七星瓢虫和多异瓢虫四龄幼虫死亡率、发育时间和食物消耗量的影响，结果表明，高岭土、杀虫皂和吡蚜酮对七星瓢虫和多异瓢虫四龄幼虫无影响，而吡虫啉对七星瓢虫和多异瓢虫四龄幼虫具有中等毒性。前人的研究大多是针对杀虫剂对多异瓢虫成虫与幼虫捕食功能、生长发育的影响等，关于对卵和蛹的影响研究较少，本研究主要测定了8 种常用杀虫剂对新疆棉田多异瓢虫不同虫态期的毒性，同时结合杀虫剂对多异瓢虫成虫和幼虫死亡率、孵化率和羽化率的影响，评价了8 种杀虫剂对多异瓢虫不同虫态期的安全性，以期为合理使用杀虫剂，充分保护和利用天敌，更好地发挥杀虫剂和天敌对害虫的协同控制作用提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 供试昆虫种群

多异瓢虫Hippodamia variegata(Goeze) 于2021 年7 月采自新疆农业大学阿克苏地区沙雅县试验基地，并在采集地利用棉蚜饲养1～3 代，在室内自然条件下建立室内种群。养虫室温度为 (27 ±1) ℃，相对湿度(50 ± 10)%，光周期L/D = 16 h/8 h。

1.2 杀虫剂

供试常用杀虫剂品种、纯度及生产厂商信息见表1。

表1 供试杀虫剂Table 1 Insecticides used in this study

1.3 杀虫剂对多异瓢虫的毒性测定

1.3.1 对卵和蛹的毒性 采用药液浸渍法[11]测定。分别将同一天所产的带叶多异瓢虫卵和同一天化蛹的带叶多异瓢虫蛹置于系列浓度各药液中浸渍10 s 后，转移至铺滤纸的直径15 cm 的培养皿中，每培养皿分别放入60～120 粒卵或10 头蛹。每处理重复3 次，并以含0.05% Triton X-100 的蒸馏水处理作为对照。由于室温 (27 ± 1) ℃下多异瓢虫的卵期约为3 d，故于处理1 d 后逐日检查记录初孵幼虫数量，连查3 d，每日8：00 和20：00各统计一次，按式 (1) 计算多异瓢虫卵的孵化率。3 d 后仍未孵化的卵视为死亡。室温 (27 ± 1) ℃下多异瓢虫的蛹期为5～7 d，故于处理1 d 后逐日检查记录初羽化成虫的数量，连查7 d，每日8:00 和20:00 点各统计一次，按式 (2) 计算多异瓢虫蛹的羽化率。7 d 后仍未羽化的蛹视为死亡。

式 (1) 中，Rh表示孵化率，Na和Nb分别表示孵化卵数和处理总卵数；式 (2) 中，Re表示羽化率，Nc和Nd分别表示羽化蛹数和处理总蛹数。

1.3.2 对成虫及幼虫的毒性 采用滤纸接触法[19]测定。称取适量各杀虫剂原粉，用丙酮溶解配制成母液，再用含0.05% Triton X-100 的蒸馏水将母液稀释成系列质量浓度 (0、0.1、1、10、100 和1000 mg/L) 药液。用滴液管分别取0.5 mL 药液，均匀滴在直径15 cm 的培养皿内铺好的滤纸上，使滤纸完全湿润。将10 头多异瓢虫雌成虫和10 头3 龄幼虫分别接入上述培养皿中，让其自由爬行并充分接触滤纸。每处理3 次重复，并以滴入含0.05% Triton X-100 的蒸馏水处理作为对照。处理2 h 后将瓢虫成虫和幼虫单头转入事先投入足够蚜虫的培养皿内，置于25 ℃条件下继续饲养。24 h后检查并记录死亡虫数，以毛笔触碰虫体，静止不动则视为死亡。

1.4 药剂安全性评价

供试杀虫剂对多异瓢虫的安全性参考孙定炜等[20]提出的安全等级进行评价：Ⅰ级，安全 (死亡率或抑制率≤20%，或LC50＞100 mg a.i./L)；Ⅱ级，比较安全 (死亡率或抑制率在 ＞ 20%～50%之间，或50 ＜ LC50≤ 100 mg a.i./L)；Ⅲ级，较不安全 (死亡率或抑制率在 ＞ 50%～80%之间，或1 ＜LC50≤ 50 mg a.i./L)；Ⅳ级，不安全 (死亡率或抑制率 ＞ 80%，或LC50≤ 1 mg a.i./L)。

1.5 数据处理与统计分析

试验结果数据的分析与处理采用Excel 2010及SPSS 22.0 进行，计算毒力回归方程、卡方值、LC50值及95% 置信限。以所得LC50值为基准，设LC50值最大的药剂的相对毒性指数为1.00，则其他药剂的相对毒性指数等于最大LC50值与该药剂LC50值之比[21]，按公式 (3) 和 (4) 分别计算各杀虫剂对不同种群多异瓢虫卵和蛹以及幼虫和成虫的相对毒性指数，根据相对毒性指数比较各药剂之间的毒性差异。

式 (3) 和 (4) 中，Ta表示杀虫剂对多异瓢虫卵或蛹的相对毒性指数，Ti为杀虫剂对幼虫或成虫的相对毒性指数，LC50a为阿维菌素的LC50值，LC50i为吡虫啉的LC50值，LC50f为对应杀虫剂的LC50值。

2 结果与分析

2.1 8 种杀虫剂对多异瓢虫卵孵化率的影响

从表2 中可见：8 种杀虫剂处理均会影响多异瓢虫卵的孵化率，且随着药剂质量浓度升高孵化率明显降低。最低质量浓度 (0.1 mg/L) 下，多异瓢虫卵的孵化率在38.46% ～ 89.89%之间，该浓度下啶虫脒对卵孵化影响最大，阿维菌素对卵孵化影响最小；最高质量浓度 (1000 mg/L) 下，啶虫脒、噻虫嗪、烯啶虫胺和螺虫乙酯处理后则卵完全无法孵化。

表2 不同质量浓度杀虫剂处理后多异瓢虫卵的孵化率Table 2 Incubation rates of Hippodamia variegata eggs treated with different mass concentrations of insecticides

表3 中结果表明，本研究中所测杀虫剂对多异瓢虫卵均有一定的毒性，毒性从高到低依次为：螺虫乙酯 ＞ 烯啶虫胺 ＞ 氟啶虫酰胺 ＞ 噻虫嗪 ＞吡虫啉 ＞ 吡蚜酮 ＞ 啶虫脒 ＞ 阿维菌素；以阿维菌素对多异瓢虫卵的相对毒性指数为1.00 进行计算，则螺虫乙酯对卵的相对毒性指数最高，为8.14。

表3 供试杀虫剂对多异瓢虫卵的毒性 (24 h)Table 3 Toxicities of different insecticides against the eggs of Hippodamia variegata (24 h)

2.2 8 种杀虫剂对多异瓢虫蛹羽化率的影响

从表4 中可见，经不同杀虫剂处理后，随药剂质量浓度升高多异瓢虫蛹的羽化率整体逐渐降低。最低质量浓度 (0.1 mg/L) 下，蛹的羽化率在66.67%～90.00%之间，该浓度下阿维菌素对蛹羽化影响最小，吡蚜酮对蛹羽化的影响相对较大；最高质量浓度 (1000 mg/L) 下，啶虫脒、氟啶虫酰胺、烯啶虫胺和吡蚜酮处理后则蛹均不能羽化。

表4 不同质量浓度杀虫剂处理后多异瓢虫蛹的羽化率Table 4 Eclosion rates of Hippodamia variegata pupae treated with different mass concentrations of insecticides

表5 中结果表明，供试8 种杀虫剂对多异瓢虫蛹的毒性从高到低依次为烯啶虫胺 ＞ 啶虫脒 ＞吡蚜酮 ＞ 吡虫啉 ＞ 螺虫乙酯 ＞ 氟啶虫酰胺 ＞ 噻虫嗪 ＞ 阿维菌素；以阿维菌素对多异瓢虫蛹的相对毒性指数为1.00 进行计算，则烯啶虫胺对蛹的相对毒性指数最高，为20.57。

表5 供试杀虫剂对多异瓢虫蛹的毒性 (24 h)Table 5 Toxicity of different insecticides against the pupae of Hippodamia variegata (24 h)

2.3 8 种杀虫剂对多异瓢虫幼虫死亡率的影响

从表6 中可见，经不同杀虫剂及同一种杀虫剂不同浓度处理后，多异瓢虫幼虫的死亡率有所不同。药剂最低质量浓度 (0.1 mg/L) 下，幼虫死亡率在6.66%～20.00%之间，该浓度下烯啶虫胺和阿维菌素处理组幼虫死亡率最高，吡虫啉和螺虫乙酯处理组幼虫死亡率最低；最高质量浓度(1000 mg/L) 下，噻虫嗪、阿维菌素、螺虫乙酯和烯啶虫胺处理后幼虫死亡率达到90%以上。

表6 不同质量浓度杀虫剂处理后多异瓢虫幼虫的死亡率Table 6 Mortality of Hippodamia variegata larvae treated with different mass concentrations of insecticides

从表7 中可看出：供试8 种杀虫剂对多异瓢虫幼虫的毒性从高到低依次为阿维菌素 ＞ 烯啶虫胺 ＞噻虫嗪 ＞ 螺虫乙酯 ＞ 啶虫脒 ＞ 吡蚜酮 ＞ 氟啶虫酰胺 ＞吡虫啉；以吡虫啉对多异瓢虫幼虫的相对毒性指数为1.00 进行计算，则阿维菌素对幼虫的相对毒性指数最高，为98.40。

表7 供试杀虫剂对多异瓢虫幼虫的毒性 (24 h)Table 7 Toxicity of different insecticides against the larvae of Hippodamia variegata (24 h)

2.4 8 种杀虫剂对多异瓢虫成虫死亡率的影响

表8 中结果表明，经不同杀虫剂及同一种杀虫剂不同浓度处理后，多异瓢虫成虫的死亡率均有所不同。随药剂浓度升高，成虫的死亡率也逐渐升高，最低质量浓度 (0.1 mg/L) 下，多异瓢虫成虫死亡率在0～20.00%之间，该浓度下螺虫乙酯处理组成虫死亡率最高，吡虫啉和噻虫嗪则与空白对照无差异，成虫死亡率均为 0；最高质量浓度1000 mg/L) 下，烯啶虫胺和阿维菌素处理组成虫死亡率最高，均达100%。

表8 不同质量浓度杀虫剂处理后多异瓢虫成虫的死亡率Table 8 Mortality of Hippodamia variegata treated with different mass concentrations of insecticides

从表9 中可见，供试8 种杀虫剂对多异瓢虫成虫的毒性从高到低依次为螺虫乙酯 ＞ 烯啶虫胺 ＞阿维菌素 ＞ 氟啶虫酰胺 ＞ 噻虫嗪 ＞ 吡蚜酮 ＞ 啶虫脒 ＞吡虫啉；以吡虫啉对多异瓢虫成虫的相对毒性指数为1.00 进行计算，则螺虫乙酯对成虫的相对毒性指数最高，为117.37。

表9 供试杀虫剂对多异瓢虫成虫的毒性 (24 h)Table 9 Toxicity of different insecticides against the adults of Hippodamia variegata (24 h)

2.5 8 种杀虫剂对多异瓢虫各虫态期的安全性

研究表明，供试的8 种杀虫剂对多异瓢虫不同虫态期的毒性不同。参考孙定炜等[20]提出的安全性评价方法，吡虫啉和吡蚜酮对多异瓢虫相对安全，烯啶虫胺、阿维菌素和螺虫乙酯对多异瓢虫不安全。就药剂对不同虫态期的安全性进行比较，则吡虫啉和吡蚜酮对多异瓢虫成虫和幼虫安全 (Ⅰ级)，对卵和蛹较不安全 (Ⅲ级)；烯啶虫胺、阿维菌素和螺虫乙酯对多异瓢虫卵、幼虫、蛹和成虫均较不安全 (Ⅲ级)；啶虫脒对多异瓢虫成虫安全 (Ⅰ级)，对卵、幼虫和蛹较不安全(Ⅲ级)；噻虫嗪对多异瓢虫成虫比较安全 (Ⅱ级)，对卵和幼虫较不安全 (Ⅲ级)，对蛹为不安全(Ⅳ级) (表10)。

表10 供试8 种杀虫剂对多异瓢虫的安全性评价Table 10 Safety evaluation of different insecticides on Hippodamia variegata

3 结论与讨论

本研究结果表明，经不同杀虫剂处理后，随着杀虫剂浓度增加，多异瓢虫卵的孵化率和蛹的羽化率均逐渐降低，幼虫和成虫的死亡率逐渐升高。其中，啶虫脒对多异瓢虫卵孵化率的影响最大，氟啶虫酰胺的影响最小；烯啶虫胺对蛹羽化率的影响最大，阿维菌素的影响最小。

供试杀虫剂中，阿维菌素对多异瓢虫卵和蛹的毒性最低，LC50值分别为9.36 和20.98 mg/L，对幼虫的毒性最高，LC50值为4.68 mg/L；吡虫啉对成虫和幼虫的毒性最低，LC50值分别为665.50 和460.5 mg/L；螺虫乙酯对卵和成虫的毒性最高，LC50值分别为1.15 和5.67 mg/L；烯啶虫胺对卵和蛹的毒性最高，LC50值分别为1.16 和1.02 mg/L。表明各杀虫剂对多异瓢虫卵、蛹、幼虫和成虫的毒性有所不同。供试杀虫剂对多异瓢虫各虫态期的安全性评价结果表明：吡虫啉、吡蚜酮、啶虫脒对成虫安全 (Ⅰ级)，噻虫嗪和氟啶虫酰胺对成虫比较安全 (Ⅱ级)；吡虫啉、氟啶虫酰胺、吡蚜酮对幼虫安全 (Ⅰ级)；而烯啶虫胺等其他杀虫剂对多异瓢虫各虫态期均较不安全 (Ⅲ级)。

Skouras 等[17]研究发现，亚致死浓度的吡虫啉处理会缩短多异瓢虫的寿命，而刘慧平等[22]的研究表明，吡虫啉对天敌七星瓢虫最为安全。Rahmani 等[23]研究了亚致死浓度噻虫嗪对多异瓢虫种群参数的影响，并通过两性生命表程序对数据进行了分析，结果表明种群参数受到了亚致死浓度噻虫嗪的负面影响。黄庆超等[24]采用喷雾塔喷雾法测定了棉田常用杀虫剂对多异瓢虫成虫和幼虫的毒性，发现烯啶虫胺的安全性较差，本研究结果与之较为一致。鉴于烯啶虫胺对多异瓢虫各虫态期均不安全，故不推荐该药剂在棉田大量使用。由于供试的多种杀虫剂对多异瓢虫不同虫态期均有一定影响，因此在棉田施用杀虫剂防治棉蚜等害虫时，应充分考虑杀虫剂对天敌昆虫的影响，尽量选用高效、安全的杀虫剂，同时还应加强预测预报，采取一些利于保护和利用天敌的有效措施，将生物防治和化学防治有机结合，更好地发挥天敌昆虫对害虫的控制作用。