2種玻璃藥膜法測定速滅威對異色瓢蟲的毒性比較

陳紅英，盧文博，袁善奎*，田建利

（1.農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)藥檢定所，北京100125；2.北京農(nóng)學(xué)院生物與資源環(huán)境學(xué)院，北京102206）

異色瓢蟲（Harmonia axyridis）屬鞘翅目瓢甲科[1]，在我國廣泛分布，捕食范圍廣，對蚜蟲、葉螨和介殼蟲等重要害蟲具有很強的捕食能力，是一種重要的天敵昆蟲，其各齡幼蟲和成蟲均有捕食蚜蟲的能力。作為蚜蟲的優(yōu)勢天敵，其對蚜蟲有顯著的控制作用[1-4]，并且具有產(chǎn)卵量大、繁殖力強、耐高溫、適應(yīng)性強、發(fā)生年代多等優(yōu)點，已被廣泛應(yīng)用于農(nóng)、林業(yè)生產(chǎn)中來控制害蟲的危害。

化學(xué)農(nóng)藥在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中對保證作物生長、提高糧食產(chǎn)量具有十分重要的作用。然而，在化學(xué)農(nóng)藥使用過程中，在殺死靶標害蟲的同時對天敵也有一定程度的殺傷性[5]。速滅威作為氨基甲酸脂類殺蟲劑的一種，其作用機理主要為觸殺和熏蒸作用，具有一定的選擇性，是當(dāng)前防治稻飛虱、稻葉蟬、棉蚜、棉鈴蟲等害蟲的主要殺蟲劑[6]。開展速滅威對異色瓢蟲的毒力測定，評估其對非靶標動物的環(huán)境風(fēng)險，為科學(xué)用藥提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和指導(dǎo)。

目前我國農(nóng)藥環(huán)境安全評價試驗準則[7]推薦采用指形管藥膜法和玻璃板藥膜法開展天敵瓢蟲毒性測定。其中玻璃板藥膜法主要是利用Potter噴霧塔結(jié)構(gòu)[8]，通過外接空氣壓縮機產(chǎn)生的氣流經(jīng)過噴頭，形成壓力差，吸引藥液管中藥液進入噴頭霧化，霧化液滴細小均勻展布于玻璃板表面。作為精確噴霧測定方法，Potter噴霧塔噴霧法具有試驗結(jié)果誤差小的優(yōu)點，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用到農(nóng)藥對昆蟲的毒性試驗[9]。筆者通過比較Potter噴霧塔噴霧形成的玻璃板藥膜法和指形管藥膜法2種不同染毒條件，研究速滅威對異色瓢蟲的毒性測定結(jié)果差異，為測定農(nóng)藥對瓢蟲類天敵的敏感性提供參考。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

1.1.1 供試藥劑

97%速滅威原藥，湖南國發(fā)精細化工科技有限公司；98%樂果原藥，湖南海利化工股份有限公司。

1.1.2 供試生物

異色瓢蟲由本所實驗室繁殖培養(yǎng)，采用健康、個體大小一致的孵化3～4 d的二齡幼蟲。豆蚜（Aphis craccivora）作為瓢蟲幼蟲的食物。飼養(yǎng)條件：溫度為23℃～27℃，相對濕度為60%～90%，光照周期為L∶D=16 h∶8 h。

供試生物質(zhì)量保證：供試瓢蟲二齡幼蟲對參比物質(zhì)樂果在0.20 g/hm2劑量下，其死亡率在40%～80%，則該種群可進行試驗[7]。

1.1.3 儀器設(shè)備及試劑

Potter噴霧塔，英國布卡德科技公司；直徑13.0 cm圓形玻璃板；指形管（內(nèi)徑2.5 cm，高4.4 cm），北京博美玻璃儀器廠；分析天平（精確至0.000 1 g），德國賽多利斯公司；人工氣候室，浙江求是科技設(shè)備有限公司；丙酮（分析純），北京化工集團有限公司。

1.2 試驗方法

1.2.1 指形管藥膜法

參照NY/T 3088—2017《化學(xué)農(nóng)藥天敵（瓢蟲）急性接觸毒性試驗準則》[7]進行預(yù)試驗。根據(jù)預(yù)試驗結(jié)果，正式試驗設(shè)置6個濃度處理組，每個濃度處理組設(shè)置3個重復(fù)，每個重復(fù)10頭幼蟲。同時設(shè)置空白對照和溶劑對照組。將供試藥劑用丙酮按照2.2倍等比稀釋成有效濃度為0.094、0.207、0.455、1.00、2.20、4.84 mg a.i./L系列的供試藥液。取供試藥液1.00 mL加入指形管中，立即將指形管放于烤腸機上勻速滾動，使供試藥液充分均勻地涂布于指形管內(nèi)壁。待丙酮完全揮發(fā)后即成速滅威指形管藥膜管。將供試幼蟲單頭接入指形管藥膜管中，用封口膜封口，每24 h觀察記錄管中瓢蟲中毒癥狀和死亡數(shù)，直至化蛹?；己罄^續(xù)保持在藥膜管內(nèi)觀察至成蟲羽化，計算成蟲羽化率，未羽化的成蟲計入死亡蟲數(shù)。

1.2.2 玻璃板藥膜法

依據(jù)《噴霧塔用藥量指標的初步探索》[8]進行噴霧預(yù)試驗。根據(jù)預(yù)試驗結(jié)果，確定直徑13 cm的玻璃板均勻沉降范圍，著藥量20%～30%能夠沉降到玻璃板表面，噴藥量為1.50 mL，在15 kPa壓力下沉降時間為5 s。

參照NY/T 3088—2017《化學(xué)農(nóng)藥天敵（瓢蟲）急性接觸毒性試驗準則》[7]進行預(yù)試驗。根據(jù)預(yù)試驗結(jié)果，正式試驗設(shè)置6個濃度處理組，每個濃度處理組設(shè)置3個重復(fù)，每個重復(fù)10頭幼蟲，同時設(shè)置空白對照和溶劑對照組。試驗藥液使用丙酮作為助溶劑，蒸餾水為主要溶劑，將供試藥劑用丙酮溶解后再用蒸餾水按照1.8倍等比梯度稀釋成有效濃度為52.9、95.3、171、309、556、1.00×103mg a.i./L系列的供試藥液。取1.50 mL供試藥液放入Potter噴霧塔的儲藥槽，把玻璃板放置于托盤上，15 kPa壓力條件下開始噴霧，直至儲藥槽藥液噴完。準確計時5 s后轉(zhuǎn)移玻璃板并放置陰涼處晾干。開始試驗時每個玻璃板上放置3個玻璃圓環(huán)，環(huán)內(nèi)壁抹上滑石粉。將瓢蟲幼蟲放入圓環(huán)內(nèi)，每個圓環(huán)放入1頭幼蟲，再用干凈的玻璃板蓋住。每24 h觀察并記錄瓢蟲的中毒癥狀和死亡數(shù)，直至化蛹?；己罄^續(xù)保持在藥膜板內(nèi)觀察至成蟲羽化，計算成蟲羽化率，未羽化的成蟲計入死亡蟲數(shù)。

1.2.3 數(shù)據(jù)處理

采用統(tǒng)計軟件SPSS22.0中的回歸分析Probit方法，計算速滅威對異色瓢蟲幼蟲的半致死用量（LR50）和95%置信限。

2 結(jié)果與分析

2.1 指形管藥膜法條件下速滅威對異色瓢蟲的毒力結(jié)果

在指形管藥膜法條件下，速滅威對異色瓢蟲的毒性試驗結(jié)果詳見表1、2。根據(jù)表1數(shù)據(jù)進行SPSS軟件分析得知，速滅威對異色瓢蟲的毒力回歸方程為y=-0.963＋1.976x，R2=0.896，96～288 h的LR50值均為3.07 g a.i./hm2，置信區(qū)間為1.83～4.42 g a.i./hm2。在指形管藥膜法、低劑量處理條件下，速滅威對異色瓢蟲幼蟲的毒性在96 h前，幼蟲死亡數(shù)逐漸遞增，而96～288 h，幼蟲死亡數(shù)趨于穩(wěn)定。從表2可以看出，在指形管藥膜法、高劑量處理條件下，速滅威對異色瓢蟲從24 h開始就表現(xiàn)出較大的毒性效應(yīng)。處理劑量為5.57 g a.i./hm2和12.30 g a.i./hm2時，24 h死亡率分別達到60.0%和96.7%。速滅威對異色瓢蟲存活下來的幼蟲化蛹和羽化沒有明顯的影響，存活下來的幼蟲全部化蛹并羽化。

表1 指形管藥膜法速滅威飄蟲二齡幼蟲的致死效應(yīng)

表2 指形管藥膜法速滅威對異色飄蟲羽化情況的影響

2.2 玻璃板藥膜法

2.2.1 Potter噴霧塔對玻璃板噴霧結(jié)果

表3 給出了Potter噴霧塔不同條件下的噴霧效果比較。從表3可以看出，不同壓力條件下Potter噴霧塔對玻璃板噴霧效果有所不同。在壓力條件為5、10、15 kPa時，著藥量均能達到30%左右。根據(jù)對噴霧效果的觀察，在壓力為15 kPa時，玻璃板上形成的噴霧均勻且凝結(jié)水滴少，形成均勻的藥膜。再根據(jù)此壓力條件下的噴霧效果，計算確定本試驗噴霧塔使用條件：壓力為15 kPa；噴藥量為1.50 mL；噴霧沉降時間為5 s；著藥量為0.50 mL。

表3 Potter噴霧塔對玻璃板噴霧結(jié)果

2.2.2 玻璃板藥膜法條件下速滅威對異色瓢蟲的毒力結(jié)果

在玻璃板藥膜法條件下，速滅威對異色瓢蟲的毒性試驗結(jié)果詳見表4、5。根據(jù)表4數(shù)據(jù)進行SPSS軟件數(shù)據(jù)分析得知，速滅威對異色瓢蟲的毒力回歸方程為y=-3.224＋1.351x，R2=0.959，96～288 h的LR50值均為243 g a.i./hm2，置信區(qū)間為161～509 g/hm2。在玻璃板藥膜法、低劑量處理條件下，速滅威對異色瓢蟲幼蟲的毒性影響主要發(fā)生在24～72 h，幼蟲死亡數(shù)逐漸遞增，而到72 h以后幼蟲死亡數(shù)趨于穩(wěn)定。當(dāng)處理劑量為377.0 g a.i./hm2時，從48 h開始直到結(jié)束，幼蟲的死亡數(shù)沒有明顯的變化。從表5可以看出在玻璃板藥膜法、高劑量處理條件下，速滅威對異色瓢蟲從48 h開始表現(xiàn)出較大的毒性效應(yīng)。處理劑量為209.0 g a.i./hm2和377.0 g a.i./hm2時，48 h死亡率分別達到50.0%和63.3%。速滅威對異色瓢蟲存活下來的幼蟲化蛹和羽化沒有明顯的影響，存活下來的幼蟲全部化蛹并羽化。

表4 玻璃板藥膜法速滅威對異色飄蟲二齡幼蟲的致死效應(yīng)

表5 玻璃板藥膜法速滅威對異色飄蟲羽化情況的影響

3 結(jié)果與討論

本試驗結(jié)果表明，采用指形管藥膜法和玻璃板藥膜法測定速滅威對異色瓢蟲二齡幼蟲的LR50值分別為3.07 g a.i./hm2和243 g a.i./hm2，玻璃板藥膜法的LR50值是指形管藥膜法的79倍。指形管藥膜法和玻璃板藥膜法測定速滅威對異色瓢蟲幼蟲的毒力效應(yīng)分別表現(xiàn)在接觸后的前96 h和前72 h。玻璃板藥膜法表現(xiàn)出的毒力效應(yīng)小于指形管藥膜法。2種方法均顯示出速滅威對異色瓢蟲幼蟲有一定的毒力效應(yīng)，而對其化蛹與羽化無明顯影響，存活下來的幼蟲均能全部化蛹以及羽化。

指形管藥膜法和玻璃板藥膜法所得到的結(jié)果差異較大的原因可能是由于速滅威本身具有一定的熏蒸作用，玻璃板藥膜法的空間大，口徑也更大，與外界環(huán)境流通更好，而指形管藥膜法的空間小，口徑較小，內(nèi)部的透氣性較差，相比較而言具有一定的封閉性，其熏蒸作用表現(xiàn)得更強，因此毒力作用表現(xiàn)得也更強，所以指形管藥膜法的測定結(jié)果較玻璃板藥膜法更敏感，更能準確反映出藥劑對瓢蟲的直接毒性效應(yīng)。

筆者僅測定了速滅威對異色瓢蟲二齡幼蟲的毒力效應(yīng)，而對其成蟲存活率、成蟲產(chǎn)卵率等的影響未做進一步的研究。2種藥膜法的毒性數(shù)據(jù)差異可能會對速滅威的環(huán)境風(fēng)險評估結(jié)果產(chǎn)生影響，因此今后還需要進一步的深入研究來補充完善數(shù)據(jù)，為環(huán)境風(fēng)險評估提供更多理論數(shù)據(jù)和科學(xué)依據(jù)。