11种稻田常用杀虫剂对拟环纹豹蛛的室内安全性评价

2016-02-13 03:17刘其全邱良妙占志雄
福建农业学报 2016年11期
关键词:氯虫甲酰胺杀虫剂

刘其全,邱良妙,吴 玮,占志雄,3*

(1.福建省农业科学院植物保护研究所, 福建 福州 350013; 2. 福建省作物有害生物监测与治理重点实验室, 福建 福州 350013; 3. 福建省农业科学院水稻研究所, 福建 福州 350019)

11种稻田常用杀虫剂对拟环纹豹蛛的室内安全性评价

刘其全1,2,邱良妙1,2,吴 玮1,2,占志雄1,2,3*

(1.福建省农业科学院植物保护研究所, 福建 福州 350013; 2. 福建省作物有害生物监测与治理重点实验室, 福建 福州 350013; 3. 福建省农业科学院水稻研究所, 福建 福州 350019)

为明确当前稻田常用杀虫剂对稻田天敌蜘蛛的安全性,采用浸渍法测定了异丙威等11种化学药剂对稻田蜘蛛优势种拟环纹豹蛛的毒性,并通过安全系数(RQ)评估供试药剂的安全性。结果表明:吡虫啉、烯啶虫胺、呋虫胺、氟啶虫胺腈、吡蚜酮、噻嗪酮和氯虫苯甲酰胺对拟环纹豹蛛的RQ大于5.00均为低风险性农药;阿维菌素的RQ=1.55,为中等风险农药;异丙威和仲丁威的RQ分别为0.25和0.17,为高风险农药;毒死蜱的RQ=0.001,为极高风险农药。在水稻害虫防治中可选用这些低风险性农药,同时科学合理用药,有效保护和利用稻田蜘蛛资源,达到持续有效控制水稻害虫的目的。

杀虫剂;拟环纹豹蛛;室内安全性评价

稻飞虱 Rice planthoppers和稻纵卷叶螟Cnaphalocrocismedinalis是中国以及亚洲其他水稻种植国家最主要的生物灾害之一,对水稻的产量和品质造成严重的影响[1-2]。长期以来,化学防治以其见效快、效率高等特点一直是水稻害虫防治采取的主要措施。化学农药在一定程度上控制了这些稻田害虫的发生,保障了粮食产量,但是随着害虫频繁的发生,生产上不得不提高化学农药的使用量和用药次数[3]。化学防治带来的负面效应也日趋严重,例如污染环境、影响稻田天敌对害虫的自然控制作用、破坏生态平衡。因此,合理使用化学农药,协调化学防治与生物防治是水稻害虫综合治理的重要研究内容。

在稻田生态系统中,蜘蛛是一类重要的捕食性天敌,其种类多,发生量大[4],食性广泛,捕食稻飞虱、叶蝉、螟虫及卷叶螟等水稻害虫[5]。拟环纹豹蛛Pardosapseudoannulata在我国南方稻区为常年优势种,其体形大,空间生态位宽,捕食力强,在害虫控制中起着重要的作用[6-7]。但这些天敌的自然控害作用常受到化学农药不合理使用的干扰。为了减少化学农药使用中的问题,自2007年起我国全面禁止甲胺磷、甲基对硫磷、对硫磷、久效磷和磷胺等5种高毒有机磷农药在农业上使用,只保留部分生产能力用于出口,一些替代品三唑磷、毒死蜱、噻嗪酮、阿维菌素、吡蚜酮等比较低毒的化学杀虫剂得到普遍使用。由于在农药登记过程中,因蜘蛛生活史长和难于饲养而一般不作为评价药剂对天敌风险性的试验对象[8-10]。因此为了了解当前这些水稻田防治稻纵卷叶螟和稻飞虱常用杀虫剂对天敌拟环纹豹蛛的风险,合理选用化学农药,本研究采用浸渍法测定了异丙威等11种化学农药拟环纹豹蛛的毒性,并采用安全系数(RQ)对供试药剂进行了安全性评价,以明确其对拟环纹豹蛛的影响,为有效保护和利用稻田蜘蛛、科学应用化学农药提供依据。

1 材料与方法

1.1 供试蜘蛛

2015年7~10月,于福建农林大学校区水稻田采集拟环纹豹蛛。采集到的蜘蛛单头饲养于2.5 cm×15 cm的玻璃试管中,试管底部放置一吸满水的棉花,用细孔纱布和橡皮筋封口,置于温度(25±1)℃,相对湿度75%~90%,光周期L∶D=14 h∶10 h的人工气候箱内饲养。供试成蛛为采回后静置24 h,健康、大小相近、活动能力强的蜘蛛。

1.2 供试杀虫剂

选择福建省水稻田防治稻纵卷叶螟和稻飞虱常用杀虫剂11种,其中防治稻纵卷叶螟药剂3种分别为:2%阿维菌素悬浮剂(河北威远生物化工股份有限公司)、45%毒死蜱乳油(江苏苏州佳辉化工有限公司)、20%氯虫苯甲酰胺悬浮剂(美国杜邦公司);防治稻飞虱药剂9种分别为:45%毒死蜱乳油(江苏苏州佳辉化工有限公司)、20%异丙威乳油(赣州宇田化工有限公司)、22%氟啶虫胺腈悬浮剂(美国陶氏益农公司)、25%吡蚜酮悬浮剂(江苏克胜集团股份有限公司)、25%噻嗪酮可湿性粉剂(浙江东风化工有限公司)、10%烯啶虫胺水剂(江苏健谷化工有限公司)、20%仲丁威乳油(广西康赛德农化有限公司)、20%呋虫胺可溶粒剂(日本三井化学AGRO株式会社)和20%吡虫啉可溶液剂(兴农药业(中国)有限公司)。

1.3 毒性测定

毒性测定参照王玺等[10]的浸渍法,将供试蜘蛛分别放入供试药液中浸渍20 s后取出,滤纸吸去多余药液,单头放入底部垫有吸满水棉花的玻璃试管内,用纱布和橡皮筋封口。参考农业部农药登记环境试验中对天敌赤眼蜂毒性试验的评价标准(征求意见稿):在田间推荐浓度和5倍田间推荐浓度下,如果处理组和对照组之间的死亡率无显著差异,则认定其对蜘蛛为低风险性药剂;如有显著差异,则按等比系列配制5~6个浓度梯度进一步进行测试,以求得毒力回归线、LC50值及95%置信限。11种供试杀虫剂每浓度15头蜘蛛,每浓度重复3次,共45头。对照组为浸渍清水,处理方法同药剂处理。药剂或清水处理24 h后记录死亡蜘蛛数量。死亡判定标准为蜘蛛发软,翻身后30 s内不能翻转,或以昆虫针轻触虫体无反应视为死亡。

1.4 安全性评价

参考农业部农药登记环境试验中对天敌赤眼蜂毒性试验的评价标准(征求意见稿),采用安全系数评价。安全系数(RQ)为药剂的LC50值与室内试验低浓度(即田间推荐剂量)的比值。安全系数小于等于0.05为极高风险性农药;安全系数大于0.05小于等于0.50为高风险性农药;安全系数大于0.50小于等于5.00为中等风险性农药;安全系数大于5.00为低风险性农药。

1.5 数据分析与处理

试验数据处理采用Excel软件和DPS数据处理系统软件[11]进行统计,计算均值及标准误,均值差异显著性通过Duncan′s新复极差法进行多重分析比较。

2 结果与分析

2.1 11种杀虫剂对拟环纹豹蛛的室内毒力测定

采用浸渍法,在田间推荐剂量浓度和5倍田间推荐剂量浓度条件下,11种稻田常用杀虫剂对拟环纹豹蛛的室内毒性不同(表1)。其中异丙威、仲丁威、毒死蜱处理拟环纹豹蛛死亡率均为100%,阿维菌素、吡虫啉、呋虫胺、氯虫苯甲酰胺处理死亡率为4.47%~86.67%,上述7种杀虫剂的2种处理(除吡虫啉田间推荐剂量浓度处理)与对照相比,差异极显著(P<0.01);烯啶虫胺、氟啶虫胺腈、吡蚜酮、噻嗪酮这4种杀虫剂处理的死亡率为0%~4.47%,与对照相比,差异不显著(P≥0.05)。

表1 11种杀虫剂对拟环纹豹蛛的毒性Table 1 Toxicities of 11 insecticides on P. Pseudoannulata

2.2 异丙威等7种杀虫剂对拟环纹豹蛛的室内毒力测定

进一步测定结果表明异丙威、仲丁威、毒死蜱、阿维菌素、吡虫啉、呋虫胺和氯虫苯甲酰胺等7种杀虫剂对拟环纹豹蛛具有不同程度的杀伤力(表2)。根据各药剂处理的LC50值判断:毒死蜱的毒性最强LC50值为1.543 0 mg·L-1;其次为仲丁威、阿维菌素和异丙威,LC50值分别为620.65、932.86 、1008.50 mg·L-1;氯虫苯甲酰胺和吡虫啉的毒性较弱,LC50值分别为1214.38 、1215.87 mg·L-1;呋虫胺对拟环纹豹蛛的毒性最弱LC50值为13 191.07 mg·L-1。

表2 异丙威等7种杀虫剂对拟环纹豹蛛的毒力Table 2 Toxicities of 7 insecticides on P. pseudoannulata

2.3 11种杀虫剂对拟环纹豹蛛的安全性评价

利用安全系数(RQ)对异丙威等7种杀虫剂进行安全性评价,结果(表3)表明:毒死蜱安全系数为0.001 0(<0.05),为极高风险性农药;异丙威和仲丁威的安全系数分别为0.252 1和0.172 4,为高风险性农药;阿维菌素的安全系数1.554 8,为中等风险性农药;吡虫啉、呋虫胺和氯虫苯甲酰胺的安全系数分别为6.079 4、16.488 8和6.071 9,均>5,为低风险性农药。烯啶虫胺、氟啶虫胺腈、吡蚜酮、噻嗪酮这4种杀虫剂在田间推荐浓度和5倍田间推荐浓度下,处理组和对照组之间的死亡率无显著差异,均为低风险性药剂。

表3 11种杀虫剂对拟环纹豹蛛的安全性评价Table 3 Safety evaluation of 11 insecticides on P. pseudoannulata

3 讨论与结论

本研究测定了11种水稻田防治稻纵卷叶螟和稻飞虱常用的杀虫剂对捕食性天敌拟环纹豹蛛的室内毒力,结果表明:在阿维菌素、毒死蜱和氯虫苯甲酰胺这3种防治稻纵卷叶螟药剂中,氯虫苯甲酰胺对拟环纹豹蛛较安全,阿维菌素和毒死蜱具有毒性。与李清等[12]采用“管壁药膜底部液层”法测定的氯虫苯甲酰胺对拟环纹豹蛛毒力最低,阿维菌素毒力最高研究结果相似。氯虫苯甲酰胺自2007年首次在菲律宾登记并销售后,大量室内和田间研究结果表明在田间使用剂量下氯虫苯甲酰胺对有益节肢动物如寄生蜂、天敌和传粉昆虫几乎无不良影响,对蜘蛛如草间钻头蛛和八斑鞘腹蛛均为低风险性农药[10,13-18],可推荐使用。而阿维菌素和毒死蜱这2种药剂在本研究中对拟环纹豹蛛为中等到极高风险。同样已有研究报道这2种药剂对草间钻头蛛、八斑鞘腹蛛、拟水狼蛛、食虫瘤胸蛛[10,12,19]等稻田蜘蛛具有较高的毒性,应尽量少用。

在防治稻飞虱的9种药剂中,吡虫啉、烯啶虫胺和呋虫胺这3种新烟碱类药剂以及氟啶虫胺腈、吡蚜酮、噻嗪酮共计6种药剂对拟环纹豹蛛为低风险,异丙威和仲丁威为高风险,毒死蜱为极高风险。吡虫啉、烯啶虫胺和呋虫胺都属于新烟碱类杀虫剂,该类药剂是目前发展最快的杀虫剂类别之一[20]。虽然这3种药剂对天敌安全,但由于不合理使用,我国田间褐飞虱种群已对吡虫啉产生了明显的抗药性,而对烯啶虫胺和呋虫胺处于敏感阶段[21-22]。因此在防治稻飞虱的新烟碱类药剂中,可选择烯啶虫胺和呋虫胺,但这2种杀虫剂与吡虫啉作用机理相同,飞虱对这些药剂之间可能会存在交互抗性[20],在生产中应与其他不同抗性机制的药剂轮换使用。

氟啶虫胺腈为美国陶氏益农公司开发的新一代磺酰亚胺类杀虫剂,具有高效、残效期长等特点,且对非靶标节肢动物毒性低,是防治飞虱、蚜虫、粉虱等刺吸式口器害虫的全新杀虫剂[23],室内毒力测定和田间药效结果表明其对褐飞虱具有良好的毒杀性、速效性和持效性[24],现在有关其对天敌蜘蛛影响的研究还很少。本研究结果表明氟啶虫胺腈对拟环纹豹蛛为低风险。氟啶虫胺腈化学结构新颖,与新烟碱类和其他已知类别杀虫剂无交互抗性,可作为轮换药剂用于稻飞虱的综合防治。

吡蚜酮是一种吡啶甲亚胺类药剂,对大部分天敌安全。对草间钻头蛛、八斑鞘腹蛛、机敏漏斗蛛等稻田蜘蛛均为安全级别药剂[10,25]。但吡蚜酮对褐飞虱的持效性不理想。特别是同季水稻生产上,要减少吡蚜酮使用次数,注重与其他药剂交替轮换使用,延缓吡蚜酮的抗性发展速度,延长其使用寿命[20]。

噻嗪酮作为一种昆虫生长调节剂,对捕食性天敌黑肩绿盲蝽、七星瓢虫、拟水狼蛛、食虫沟瘤蛛,寄生性天敌稻螟赤眼蜂以及原缨翅缨小蜂均较安全[10]。对害虫的低龄若虫具有较高的生物活性,但对成虫效果差。从近些年从抗药性监测结果来看,田间褐飞虱对该药剂已经产生了中等水平到高水平抗药性,且抗性水平呈逐年增加趋势[26]。戴德江等[20]研究表明噻嗪酮对褐飞虱的控制效果的速效性和持效性均较差,因此建议在褐飞虱低龄若虫期可选择噻嗪酮进行防治,同时应避免单一使用。

异丙威和仲丁威为氨基甲酸酯类药剂,对天敌蜘蛛的安全性有差异。王玺等[10]研究表明采用浸渍法异丙威对草间钻头蛛和八斑鞘腹蛛幼蛛安全,而潘道一等[19]采用管壁药膜底部液层法测定异丙威对拟水狼蛛和食虫瘤胸蛛成蛛的毒性,发现异丙威虽然比其他药剂毒性低,但是若田间蜘蛛直接接触,仍不安全;李建洪等[27]用浸渍法测定异丙威对拟水狼蛛的LC50为56.22 mg·L-1,为中等毒性。本研究结果表明异丙威和仲丁威对拟环纹豹蛛为高风险,这是否与蜘蛛的种类和试验测定的方法不同有关有待进一步研究。

在当前的水稻生产过程中,化学防治仍是害虫防治的主要手段,而天敌蜘蛛对于水稻害虫的自然控制作用也不应忽视,因此协调好化学防治和生物防治对于稻田害虫的综合防治具有重要的意义。在药剂选择上,氯虫苯甲酰胺、烯啶虫胺、呋虫胺、吡蚜酮,噻嗪酮和氟啶虫胺腈均对天敌有很好的安全性,可作为防治稻纵卷叶螟和稻飞虱的首选药剂,同时在使用过程中应科学用药,注意用药频率和间隔,应轮换交替使用不同类型、不同作用机理的药剂,达到延缓抗性产生、持续有效控制水稻害虫的目的。而对异丙威、仲丁威、毒死蜱、阿维菌素等天敌有一定影响的药剂在天敌盛发期应慎用或少用,以减小这些药剂对天敌的杀伤,从而保护稻田天敌充分发挥其控害作用。

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(责任编辑:林海清)

In-lab Evaluation on Toxicity of Eleven Insecticides onPardosapseudoannulata

LIU Qi-quan1,2,QIU Liang-miao1,2,WU Wei1,2,ZHAN Zhi-xiong1,2,3*

(1.InstituteofPlantProtection,FujianAcademyofAgriculturalSciences,Fuzhou,Fujian350013,China; 2.FujianKeyLaboratoryforMonitoringandIntegratedManagementofCropPests,Fuzhou,Fujian350013,China;3.InstituteofRiceResearch,FujianAcademyofAgriculturalSciences,Fuzhou,Fujian350013,China)

An in-lab test was conducted on 11 insecticides to determine their toxicities on the spider,Pardosapseudoannulata, using a dipping method. According to the quotients(RQ=LC50/low concentration of insecticide) of the insecticides, imidaclprid, nitenpyram, dinotefuran, sulfoxaflor, pymetrozine, buprofezin and chlorantraniliprole had RQs greater than 5.00 and were considered of low risks toP.pseudoannulata; abamectin had a RQ=1.55, of moderate risk; isoprocarb had a RQ=0.25 and fenobucarb 0.17, of high risks; and, chlopyrifos had a RQ=0.001, of extreme risk.

insecticide;Pardosapseudoannulata;in-lab toxicity evaluation

2016-05-09初稿;2016-06-16修改稿

刘其全(1978-),男,博士,副研究员,研究方向:昆虫生态与害虫综合治理(E-mail: liuqq1221 @163.com) *通讯作者:占志雄(1964-),男,研究员,研究方向:昆虫生态与害虫综合治理(E-mail:zzx64@sohu.com)

福建省科技计划项目——省属公益类科研院所基本科研专项(2014R1024-10、2015R1024-5);福建省自然科学基金项目(2015J01117);福建省财政专项——福建省农业科学院科技创新项目(2014CX-2)

S 482

:A

:1008-0384(2016)11-1226-05

刘其全,邱良妙,吴玮,等.11种稻田常用杀虫剂对拟环纹豹蛛的室内安全性评价[J].福建农业学报,2016,31(11):1226-1230.

LIU Q-Q,QIU L-M,WU W,et al.In-lab Evaluation on Toxicity of Eleven Insecticides onPardosapseudoannulata[J].FujianJournalofAgriculturalSciences,2016,31(11):1226-1230.

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