稻飞虱靶标杀虫剂亚致死剂量多代处理对两种赤眼蜂的影响

谢连城，田俊策，鲁艳辉，徐红星，吕仲贤

（浙江省农业科学院植物保护与微生物研究所/农产品质量安全危害因子与风险防控国家重点实验室，杭州 310021）

水稻是世界上最重要的农作物之一，在维护粮食安全中发挥重要作用。水稻生态系统容易受到害虫的破坏造成产量降低，其中主要的害虫包括二化螟Chilo suppressalis、稻纵卷叶螟Cnaphalocrocis medinalis、褐飞虱Nilaparvata lugens和白背飞虱Sogatella furcifera[1-3]。在各种生物防治剂中，稻螟赤眼蜂Trichogramma japonicum和螟黄赤眼蜂Trichogramma chilonis被认为在控制水稻鳞翅目害虫方面有良好的应用前景，在减轻害虫和农业可持续发展中起着重要的作用[4-6]。赤眼蜂防治水稻鳞翅目害虫既可以减少化学杀虫剂对环境的负面影响，又能减缓害虫抗药性的增长[6-8]。

尽管生物防治对害虫控制很重要，但在当前的农业系统中，杀虫剂因高效和快速仍被大规模施用[9,10]。但随着化学农药滥用和频繁施用，环境被污染，并导致食品安全问题，杀伤天敌和破坏生态系统的稳定[11,12]。水稻生态系统中鳞翅目害虫和稻飞虱通常混合发生，且化学杀虫剂是防治稻飞虱的主要手段。赤眼蜂成虫搜寻寄主卵时在农作物表面爬行和取食花蜜会接触农药，大量的研究表明农药对赤眼蜂成蜂毒性高，可缩短寿命和降低寄生力，蛹期接触农药会降低羽化率、延缓发育和子代雌性比异常[10,13-16]。

过去大量研究都集中在农药对当代赤眼蜂的影响，但是赤眼蜂在水稻田释放时难免长期接触一些稻飞虱靶标杀虫剂，而且它们对赤眼蜂持续影响的相关研究几乎没有。因此本文主要测定四种亚致死剂量稻飞虱靶标杀虫剂（吡虫啉、噻虫嗪、噻嗪酮和烯啶虫胺）对稻螟赤眼蜂和螟黄赤眼蜂多代的影响，为赤眼蜂和杀虫剂结合控制水稻害虫提供参考。

1 材料与方法

1.1 供试昆虫

1.1.1 寄主昆虫 试验所用米蛾Corcyra cephalonica饲养在RH 75%±5%、26 ℃±1 ℃、光周期14L:10D的人工气候室繁育多代，米蛾产卵后收集米蛾卵。将新鲜米蛾卵粘在纸片（2 cm×1 cm）上制成卵卡，然后在30 W紫外灯下照射45 min，供赤眼蜂寄生。

1.1.2 赤眼蜂 从杭州市萧山区稻田中采集被寄生的二化螟卵块，室内鉴定分离后获得螟黄赤眼蜂和稻螟赤眼蜂种群，两种赤眼蜂在培养箱（26 ℃±1 ℃、RH 60%±10%、光周期16L:8D）中繁育多代后用于试验。

1.2 杀虫剂

95.8%吡虫啉（江苏长龙化工有限公司）、95%噻虫嗪（瑞士先正达作物保护有限公司）、97%噻嗪酮（江苏长龙化工有限公司）、95.8%烯啶虫胺（江苏南通农化有限公司），所用药剂均为原药。

1.3 赤眼蜂成蜂急性毒力测定

采用药膜法[13,17]，根据预试验结果确定最低存活率和最低死亡率的浓度区间，设计6个试验浓度，丙酮作为空白对照。向药膜管（高6 cm，直径2.5 cm，内表面积47.12 cm2）中加入 0.5 mL 药液，滚动药膜管直到管壁上不再有液滴。然后在室温下放置1 h，以确保丙酮完全蒸发。每药膜管接入（100±10）头成蜂，每个浓度组重复 3 次，对照管仅以丙酮处理。赤眼蜂在药膜管中爬行1 h 后，转入到无药管中饲喂10%蜂蜜水，用黑布封紧管口，置于培养箱中（26 ℃±1 ℃、RH 60%±10%）。处理24 h 后检查并记录指形管中存活和死亡的成蜂数量（日光下轻敲试管不动即为死亡），对照组死亡率不超过10%。

采用风险系数法计算杀虫剂对三种赤眼蜂的风险性等级，农药的风险系数≤50为低风险，50＜风险系数≤2500为中等风险，风险系数＞2500为高风险。风险系数＝最大田间推荐量(g a.i./ha)/LC50(mg/L)。

1.4 赤眼蜂蛹期毒性测定

参照孙超等[16]和王子辰等[17]蛹期浸药处理方法。四种杀虫剂用丙酮溶剂配制成不同浓度药液，每种杀虫剂设6个浓度，以丙酮作为对照，每个浓度重复9次。羽化4～6 h的赤眼蜂成虫自由交配后，提供新鲜米蛾卵卡寄生8 h后去除成蜂。在培养箱中发育至蛹期（6 d），将蜂卡剪成0.5 cm×1 cm，分别在供试药液中浸5 s，取出晾干装入指形管（2.5 cm×8 cm），用黑布封口后放培养箱中。赤眼蜂羽化后，在解剖镜下统计未羽化数（包括咬破卵壳未羽化）和黑卵数量，计算死亡率。

1.5 亚致死剂量杀虫剂对赤眼蜂多代的影响

根据1.4结果，配制半致死浓度的杀虫剂药液，将发育至蛹期的蜂卡浸入药液中5 s，晾干后装入指形管中用黑布封口，放回人工气候箱待其羽化。赤眼蜂羽化当日，向每支指形管（2.5 cm×8 cm）中引入一头已自由交配的雌蜂，放入一张约100粒米蛾卵的卵卡（0.5 cm×0.5 cm）供其寄生，用黑布封口后放入培养箱中，每种杀虫剂 30个重复。待子代完全羽化，在解剖镜下统计被寄生的黑卵数和成虫羽化数，计算寄生力、子代羽化率和雌性比。每次杀虫剂处理之后，恢复二代后继续用杀虫剂处理，共处理3次，分别记作T1、T2和T3。

1.6 数据统计与分析

用Polo Plus软件计算LC50，表中数据显示格式为斜率±标准误；不同杀虫剂和不同处理次数的赤眼蜂寄生力、子代雌性比和羽化率数据均用DPS软件（v15.10高级版）进行双因素方差分析，不同筛选次数处理间的比较均采用Tukey方法进行多重比较。

2 结果与分析

2.1 四种稻飞虱靶标杀虫剂对两种赤眼蜂成蜂的安全性

四种杀虫剂对稻螟赤眼蜂24 h的LC50分别为噻虫嗪（0.125 mg/L）＜烯啶虫胺（0.479 mg/L）＜吡虫啉（0.538 mg/L）＜噻嗪酮（0.537 mg/L）。根据风险系数来判断，吡虫啉、噻虫嗪、噻嗪酮和烯啶虫胺对稻螟赤眼蜂的风险等级均为中等，风险系数为55.76、160.00、55.87和62.63（表1）。

表1 杀虫剂对稻螟赤眼蜂和螟黄赤眼蜂成虫的风险性Table 1 Risk of insecticides to adult of Trichogramma japonicum and Trichogramma chilonis

四种飞虱靶标杀虫剂对螟黄赤眼蜂24 h的LC50分别为噻虫嗪（0.375 mg/L）＜吡虫啉（0.859 mg/L）＜噻嗪酮（0.888 mg/L）＜烯啶虫胺（0.898 mg/L）。根据风险系数来判断，噻虫嗪的风险等级为中等，风险系数为53.33。吡虫啉、噻嗪酮和烯啶虫胺对螟黄赤眼蜂均为低风险，风险系数为34.92、33.78和33.41（表1）。

稻螟赤眼蜂成蜂对四种杀虫剂的敏感性高于螟黄赤眼蜂，噻虫嗪对两种赤眼蜂的毒性高于另外三种杀虫剂。

2.2 四种稻飞虱靶标杀虫剂对两种赤眼蜂蛹的安全性

四种杀虫剂对蛹期稻螟赤眼蜂均安全（表2），LC50值分别为吡虫啉（9.1 mg/L）＜噻虫嗪（36.5 mg/L）＜噻嗪酮（442.3 mg/L）＜烯啶虫胺（656.8 mg/L）。四种杀虫剂对蛹期螟黄赤眼蜂均安全，LC50值分别为噻虫嗪（61.3 mg/L）＜吡虫啉（144.7 mg/L）＜烯啶虫胺（831.0 mg/L）＜噻嗪酮（1651.5 mg/L）。稻螟赤眼蜂蛹对四种杀虫剂的敏感性高于螟黄赤眼蜂，蛹对杀虫剂的敏感性低于成虫。

表2 杀虫剂对稻螟赤眼蜂和螟黄赤眼蜂蛹期的风险性Table 2 Risk of insecticides on the pupal stage of T. japonicum and T. chilonis

2.3 亚致死剂量杀虫剂对赤眼蜂多代的影响

2.3.1 单雌寄生力 分析结果显示杀虫剂（F＝15.115，P＜0.001）和处理次数（F＝9.203，P＜0.001）显著影响稻螟赤眼蜂的寄生力，杀虫剂与处理次数互作也显著影响寄生力（F＝6.692，P＜0.001）。吡虫啉处理1次的寄生力显著高于对照，但处理2、3次的寄生力恢复至对照水平。噻虫嗪和烯啶虫胺处理1次之后寄生力增加，处理3次之后寄生力也显著高于对照，说明这两种杀虫剂的影响稳定。噻嗪酮处理3次之间无显著变化，与对照之间无差异。

杀虫剂显著影响螟黄赤眼蜂的寄生力（F＝18.115，P＜0.001），处理次数无显著影响（F＝1.436，P＝0.2341），杀虫剂与处理次数互作也显著影响寄生力（F＝5.341，P＜0.001）。与对照相比，吡虫啉的3次处理均显著降低螟黄赤眼蜂的寄生力。噻虫嗪和烯啶虫胺1、2、3次处理之间寄生力无显著变化，寄生力均高于对照，有持续的影响。噻嗪酮处理3次之后寄生力显著下降（表3）。

表3 亚致死剂量杀虫剂对稻螟赤眼蜂和螟黄赤眼蜂寄生力的影响Table 3 Effects of sublethal insecticides on parasitic ability of T. japonicum and T. chilonis

2.3.2 子代羽化率 分析结果显示杀虫剂（F＝1.569，P＝0.1982）和处理次数（F＝1.166，P＝0.3236）不影响稻螟赤眼蜂的子代羽化率，两者交互作用不显著（F＝1.242，P＝0.2712）。杀虫剂显著影响螟黄赤眼蜂的子代羽化率（F＝8.566，P＜0.001），处理次数无显著影响（F＝1.068，P＝0.3647），杀虫剂与处理次数互作影响显著（F＝3.487，P＜0.001）。噻虫嗪处理1次，稻螟赤眼蜂子代羽化率显著高于对照，但3次之后恢复；吡虫啉、噻嗪酮和烯啶虫胺处理前后子代羽化率无显著变化。烯啶虫胺处理1、2次显著降低螟黄赤眼蜂的子代羽化率，但3次之后恢复；吡虫啉、噻虫嗪和噻嗪酮对螟黄赤眼蜂的子代羽化率无显著影响（表4）。

表4 亚致死剂量杀虫剂对稻螟赤眼蜂和螟黄赤眼蜂子代羽化率的影响Table 4 Effects of sublethal insecticides on offspring emergence rates of T. japonicum and T. chilonis

2.3.3 子代雌性比 分析结果显示杀虫剂（F＝0.342，P＝0.7951）和处理次数（F＝2.468，P＝0.0639）不影响稻螟赤眼蜂的子代雌性比，两者交互作用显著（F＝2.39，P＝0.0143）。四种杀虫剂处理稻螟赤眼蜂多代之后，与对照相比子代雌性比无显著变化，但噻虫嗪和噻嗪酮处理3次的子代雌性比显著高于1次处理。

杀虫剂对螟黄赤眼蜂的子代雌性比无影响（F＝2.262，P＝0.0831），但处理次数影响显著（F＝25.645，P＜0.001），杀虫剂与代别互作也影响显著（F＝2.562，P＝0.0087）。噻虫嗪和烯啶虫胺处理1次的子代雌性比显著低于对照，和处理3次相比无显著变化；吡虫啉处理多代的子代雌性比均无显著变化。噻嗪酮处理1、3次的子代雌性比显著低于对照（表5）。

表5 亚致死剂量杀虫剂对稻螟赤眼蜂和螟黄赤眼蜂子代雌性比的影响Table 5 Effects of sublethal dose of insecticides on offspring female ratio of T. japonicum and T. chilonis

3 讨论

近些年，应用赤眼蜂控制鳞翅目害虫的方法得到大力推广，如稻螟赤眼蜂和螟黄赤眼蜂防治二化螟和稻纵卷叶螟具有极大的应用潜力，在减轻害虫危害和农业可持续发展中起着不可替代的作用[6-8,18]。但是，一些常用的稻飞虱杀虫剂对两种赤眼蜂毒性较高[17,19]，限制了赤眼蜂的应用。本研究结果表明，稻螟赤眼蜂对四种杀虫剂的敏感性高于螟黄赤眼蜂，成虫的敏感性高于蛹期。其中噻虫嗪对两种赤眼蜂成蜂毒性最高，这与 Preetha等[20]、张唯伟等[14]、Ko等[21]和孙超等[16]的研究结果相似。本试验中吡虫啉、噻嗪酮和烯啶虫胺对螟黄赤眼蜂毒性较低，但对稻螟赤眼蜂成蜂中等风险，这与王彦华等[22]研究结果相似。另外噻虫嗪和吡虫啉对玉米螟赤眼蜂Trichogramma ostriniae、丽蚜小蜂Encarsia formosa和松毛虫赤眼蜂Trichogramma dendrolimi高风险[10,13]。因此放蜂期应该避免喷洒此类农药。

大多数报道杀虫剂对赤眼蜂的亚致死影响仅限于当代，赤眼蜂蛹期接触到农药会降低羽化率，改变寄生力、性比和寿命[14-17]。王子辰等[17]和田俊策等[15]评价了稻田常用飞虱靶标杀虫剂和杀菌剂对稻螟赤眼蜂的影响，明确了它们的毒性，其中井冈霉素、三唑酮和吡蚜酮均造成稻螟赤眼蜂寄生力显著降低。孙超等[16]研究表明稻螟赤眼蜂蛹期接触噻嗪酮和吡虫啉不会影响寄生力，但噻虫嗪显著降低寄生力，另有研究表明噻嗪酮和烯啶虫胺降低螟黄赤眼蜂寄生二化螟卵数[21]。水稻田病虫害的复杂多样性需要多次喷洒农药，每次喷洒的农药都会对赤眼蜂等天敌造成影响，但对多代接触农药之后赤眼蜂的生物学变化研究甚少。本试验用四种稻飞虱杀虫剂多代处理赤眼蜂后，噻虫嗪和烯啶虫胺处理可以刺激两种赤眼蜂的寄生力，该刺激作用并不会随着处理次数的增加而衰减。而吡虫啉和噻嗪酮显著降低螟黄赤眼蜂的寄生力，其中随着吡虫啉处理次数的增加，螟黄赤眼蜂的寄生力逐步降低。

综上所述，四种稻飞虱杀虫剂对稻螟赤眼蜂和螟黄赤眼蜂成虫毒性较高，对蛹安全，防治稻飞虱期间喷药要避开放蜂期。生物防治与化学农药结合是害虫综合管理的重要部分，对整个水稻害虫综合防治体系有重要的应用价值。根据上述结果，可以为两种赤眼蜂放蜂期安全使用农药提出参考意见：用稻螟赤眼蜂和螟黄赤眼蜂防治二化螟和稻纵卷叶螟，放蜂期结束之后喷洒噻虫嗪和烯啶虫胺，既可以防治稻飞虱还能提高稻螟赤眼蜂的寄生力，并且对子代羽化率无影响，可以提高综合防治效果；释放螟黄赤眼蜂之后避免喷洒吡虫啉和噻嗪酮。室内的结果可以为田间防治策略提供参考，由于试验浓度与田间推荐浓度之间的差异以及稻田环境的复杂性，所以田间真实的情况有待进一步验证。