2種殺螨劑與有機硅混配對土耳其斯坦葉螨的毒力及對胡瓜鈍綏螨的安全性評價

鄭 鑫, 寧忠雄, 范繼文, 路 偉

(新疆農業(yè)大學農學院/棉花教育部工程研究中心，烏魯木齊 830052)

0 引 言

【研究意義】危害棉花的葉螨優(yōu)勢種主要有截形葉螨T.truncatus、土耳其斯坦葉螨T.turkestani、朱砂葉螨T.cinnabarinus以及敦煌葉螨T.dunhuangensis[1]。研究表明，隨著葉螨種群數量的增加以及為害時間的延長，葉片從剛開始為害產生的泛黃斑點，到逐漸變紅，最終導致其干枯死亡。并且葉螨在為害植株葉片后，植株體內葉綠素以及蛋白質等重要物質含量減少，導致作物生理和代謝發(fā)生紊亂[2，3]。棉葉螨發(fā)生嚴重時，可導致棉花減產5%～31%，甚至絕收[4]。目前化學防治葉螨常用的農藥有43%聯苯肼酯懸浮劑、24%螺螨酯懸浮劑、1%甲維鹽乳油、20%甲氰菊酯乳油、15%噠螨靈乳油，1.8%阿維菌素乳油等。但由于長期使用化學防治造成環(huán)境污染，殺傷非靶標生物，降低生物多樣性以及農藥殘留引起的食品安全等問題。運用生物防治措施、增效劑對控制害蟲害螨有重要意義。【前人研究進展】段辛樂等[5]使用有機硅與螺螨酯混配防治二斑葉螨，增效比達到了1.35。買合吐木古麗·艾孜不拉等[6]使用20%噠螨靈可濕性粉劑與激健混配對棉葉螨進行田間防治，結果表明，在確保防治效果的基礎上，可使農藥的使用量減少40%。李進等[7]通過使用25%噻蟲嗪可濕性粒劑混配7種增效劑對棉蚜進行田間防治，結果表明，25%噻蟲嗪可濕性粒劑(有效成分減量10%～20%)混配激健，25%噻蟲嗪可濕性粒劑(有效成分減量30%)混配安融樂時效果顯著。增效劑不但降低了農藥使用量，還達到了提高藥效、減少環(huán)境污染的目的。另一方面，生物防治的應用對國家推行綠色生產方式以及農產品質量安全也具有一定保障。胡瓜鈍綏螨A.cucumeris(Oudemans)，其屬于植綏螨科(Phytoseiid)、鈍綏螨屬(Amblyseius)[8]。作為一種優(yōu)良天敵，目前已經發(fā)展為各天敵公司的主要產品，被用以控制溫室農作物上薊馬、葉螨的危害，同時也被應用到防治棉葉螨的研究當中[9]。王恩東[10]通過在大棚內釋放巴氏新小綏螨防治西方花薊馬，校正防效效果達到了61.18%，并且存活的捕食螨能夠繼續(xù)在作物上定殖，達到長期抑制薊馬發(fā)生的目的。全林發(fā)等[11]研究表明，胡瓜新小綏螨在28～32℃的溫度下，對荔枝葉螨的發(fā)生具有一定的控制作用；并且當益害比達到1/2時，荔枝葉螨種群數量顯著下降。單方面的生物防治效果比較緩慢，應付突發(fā)性病蟲害被動，受環(huán)境因素的影響較大且防治效果不夠穩(wěn)定，必須結合化學防治同時進行管理，達到更好控制病蟲害發(fā)生的目的。【本研究切入點】前人通過使用藥劑單劑或者2種藥劑復配對天敵昆蟲進行安全性評價研究較多，而藥劑與增效劑混配對天敵昆蟲安全性評價的內容較少。研究選用阿維菌素、噠螨靈及其與有機硅混配對胡瓜鈍綏螨進行安全性評價。【擬解決的關鍵問題】研究2種棉田常用殺螨劑阿維菌素、噠螨靈及其與有機硅混配對胡瓜鈍綏螨的安全性，為協調生物防治與化學防治提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 材 料

土耳其斯坦葉螨采于新疆尉犁縣古勒巴格鄉(xiāng)阿克其開村(N 41°18′28″、E 86°14′26″)；胡瓜鈍綏螨雌成螨于2019年購買于福建艷璇生物防治技術有限公司。阿維菌素原藥(92.9%)，噠螨靈原藥(95%)均由深圳諾普信農化股份有限公司提供。有機硅購買于上海中銳化學有限公司。

1.2 方 法

1.2.1 單劑藥液的配制

阿維菌素原藥、噠螨靈原藥用丙酮溶液配制成濃度為1 000 mg/L的母液，再用0.05%吐溫水溶液將母液分別稀釋成系列梯度濃度。

1.2.2 單劑對土耳其斯坦葉螨的室內毒力測定

試驗采用優(yōu)化的葉碟法[12]，分別測定阿維菌素、噠螨靈對土耳其斯坦葉螨的生物活性。將直徑為4 cm棉花葉碟在系列梯度濃度的試驗藥液中浸漬5～10 s；取出，陰干。將陰干的葉碟輕放在以濕潤海綿為底座的培養(yǎng)皿中且葉背面朝上，葉碟邊緣用棉條圍一圈，以防螨逃逸；之后將土耳其斯坦葉螨輕放于葉片之上。將培養(yǎng)皿置于溫度(25±2)℃、空氣相對濕度75%±5%，光周期L∶D為16∶8 h的人工氣候箱中。以0.05%吐溫溶液作為對照，每個處理3次重復，每重復接20頭試蟲。分別在24和48 h后，在雙目解剖鏡下檢查并記錄螨體的死亡(以小號毛筆輕輕觸動螨體，無任何反應視為死亡)情況。

1.2.3 單劑對胡瓜鈍綏螨雌成螨的室內毒力測定

在24 h觀察后，向培養(yǎng)皿中挑取足夠量的橢圓食粉螨，保證胡瓜鈍綏螨有充足的食物來源。

1.2.4 增效劑的配制

以配制的阿維菌素、噠螨靈為母液，分別減量30%；之后用含2 000倍液有機硅+0.05%吐溫水溶液將2種單劑藥液分別稀釋成系列梯度濃度。

1.2.5 單劑+增效劑對試蟲的室內毒力測定

以0.05%吐溫溶液+有機硅混配溶液處理作為對照。

1.2.6 安全評價標準

以1.8%阿維菌素乳油(80 mL/667 m2，對水30 kg)和15%噠螨靈乳油(40 mL/667 m2，對水30 kg)的田間推薦使用濃度為參數，與胡瓜鈍綏螨的致死中濃度LC50相比，推算出安全系數。根據《化學農藥環(huán)境安全評價試驗準則》的評定標準，安全系數>5，安全性高；5≥安全系數>0.5，安全性一般；0.5≥安全系數>0.05，安全性低；安全系數≤0.05，安全性極低[12]。

以阿維菌素和噠螨靈對土耳其斯坦葉螨的致死中濃度LC50為參數，與胡瓜鈍綏螨的致死中濃度LC50相比，推算出毒性選擇指數(STR)，當毒性選擇指數STR<1時，則表明該藥劑對捕食螨及害螨具有負向選擇性；當STR=1時，表示該藥劑對捕食螨及害滿沒有明顯的選擇性；當10≥STR>1時，表示該藥劑對捕食螨及害螨有正向選擇性；當100≥STR>10時，表示該藥劑對捕食螨及害螨有中度正向選擇性；當1 000≥STR>100時，表示該藥劑對捕食螨及害螨具有高度正向選擇性；當STR>1 000時，表示該藥劑對捕食螨及害螨具有強烈正向選擇性[13]。

毒性選擇指數(STR)

1.3 數據處理

利用SPSS 20.0統計軟件對試驗數據進行統計分析，并計算毒力回歸方程和致死中濃度(LC50)。

2 結果與分析

2.1 2種殺螨劑對土耳其斯坦葉螨的室內毒力測定

研究表明，24 h阿維菌素、噠螨靈測得對土耳其斯坦葉螨的LC50分別為2.63、3.83 mg/L。48 h阿維菌素、噠螨靈測得對土耳其斯坦葉螨的LC50分別為1.63、2.19 mg/L。阿維菌素對土耳其斯坦葉螨的觸殺毒力均優(yōu)于噠螨靈。表1

表1 2種殺螨劑對土耳其斯坦葉螨的室內毒力Table 1 Toxicity of two insecticides to T. turkestani

2.2 2種殺螨劑與有機硅混配對土耳其斯坦葉螨的室內毒力測定

研究表明，24 h阿維菌素+有機硅、噠螨靈+有機硅測得對土耳其斯坦葉螨的LC50分別為0.85、4.71 mg/L。48 h阿維菌素+有機硅、噠螨靈+有機硅測得對土耳其斯坦葉螨的LC50分別為0.76、2.22 mg/L。阿維菌素+有機硅對土耳其斯坦葉螨的觸殺毒力明顯優(yōu)于噠螨靈+有機硅。表2

表2 2種殺螨劑+有機硅對土耳其斯坦葉螨的室內毒力Table 2 Toxicity of two groups of medicaments plus synergists to T. turkestani

2.3 殺螨劑對胡瓜鈍綏螨的室內毒力測定

研究表明，24 h阿維菌素、噠螨靈測得對胡瓜鈍綏螨的LC50分別為31.96、39.43 mg/L。根據安全系數公式進行推導，阿維菌素對胡瓜鈍綏螨的安全系數為0.665 8，安全性一般；噠螨靈對胡瓜鈍綏螨的安全系數為0.197 2，安全性低。阿維菌素對胡瓜鈍綏螨和土耳其斯坦葉螨的選擇毒力大于噠螨靈，阿維菌素的毒性選擇指數為12.152 1；噠螨靈的毒性選擇指數為10.295 0。48 h阿維菌素、噠螨靈測得對胡瓜鈍綏螨的LC50分別為16.47、17.45 mg/L；阿維菌素對胡瓜鈍綏螨的觸殺毒力均高于噠螨靈。阿維菌素對胡瓜鈍綏螨的安全系數為0.343 1，安全性低；噠螨靈對胡瓜鈍綏螨的安全系數為0.087 3，安全性低。阿維菌素對兩者的選擇毒力大于噠螨靈，阿維菌素的毒性選擇指數為10.104 3，為中度正向選擇性；噠螨靈的毒性選擇指數為7.968 0，為正向選擇性。表3

表3 2種殺螨劑對胡瓜鈍綏螨的室內毒力Table 3 Toxicity of two insecticides to A. cucumeris

2.4 2種殺螨劑與有機硅混配對胡瓜鈍綏螨的室內毒力測定

研究表明，24 h阿維菌素+有機硅、噠螨靈+有機硅測得對胡瓜鈍綏螨的LC50分別為18.82、40.15 mg/L。其中與1.8%阿維菌素乳油和15%噠螨靈乳油田間推薦使用濃度(有效成分減量30%)相比，阿維菌素對胡瓜鈍綏螨的安全系數為0.560 1，安全性一般；噠螨靈對胡瓜鈍綏螨的安全系數為0.286 8，安全性低。阿維菌素+有機硅對胡瓜鈍綏螨和土耳其斯坦葉螨的選擇毒力明顯大于噠螨靈+有機硅。其中阿維菌素+有機硅的毒性選擇指數為22.141 2，為中度正向選擇性；噠螨靈+有機硅的毒性選擇指數為5.683 7，為正向選擇性。48 h阿維菌素+有機硅、噠螨靈+有機硅測得對胡瓜鈍綏螨的LC50分別為9.08、16.54 mg/L；阿維菌素+有機硅對胡瓜鈍綏螨雌成螨的觸殺毒力均高于噠螨靈+有機硅。阿維菌素+有機硅對胡瓜鈍綏螨的安全系數為0.270 2，安全性低；噠螨靈+有機硅對胡瓜鈍綏螨的安全系數為0.118 1，安全性低。阿維菌素+有機硅對兩者的選擇毒力明顯大于噠螨靈+有機硅，其中阿維菌素+有機硅的毒性選擇指數為11.947 4，為中度正向選擇性；噠螨靈+有機硅的毒性選擇指數為7.450 5，為正向選擇性。阿維菌素與噠螨靈分別聯合有機硅使用時，阿維菌素對土耳其斯坦葉螨的觸殺毒力明顯高于胡瓜鈍綏，即對胡瓜鈍綏螨更為安全。表4

表4 2種殺螨劑+有機硅對胡瓜鈍綏螨的室內毒力Table 4 Toxicity of two groups of medicaments plus synergists to A. cucumeris

3 討 論

化學防治是影響生物防治的主要因素之一。雖然化學防治很大程度的能提高農作物的產量和改善農作物的質量，并且解決因病蟲害導致的糧食短缺問題，確保農業(yè)生產安全，但是不合理的化學防治也會對捕食螨造成影響。王念英等[14]通過研究14種農藥的亞死濃度對擬長毛鈍綏螨生物活性的影響，結果表明，氯氰菊酯、三唑酮、克螨特、三氯殺螨醇對擬長毛鈍綏螨的產卵量及定殖具有顯著的負面影響。宋子偉等[15]研究阿維菌素對虛偽新小綏螨生物活性的影響，結果表明，當阿維菌素處于0.3 ～0.9 mg/L時不僅能造成各齡期試蟲死亡，而且隨著濃度的升高虛偽新小綏螨的產卵量逐漸降低，并且還會影響幼螨的發(fā)育歷期。田亞靜[16]通過使用不同藥劑對加州新小綏螨進行亞致死效應研究，結果表明，螺螨酯、乙螨唑、噠螨靈均對幼螨的存活或蛻皮具有負面影響；同時，當乙唑螨腈和丁氟螨酯直接作用于加州新小綏螨雌成螨時，不僅會造成試蟲壽命及產卵期的縮短還會降低其產卵量，甚至影響后代的生物活性。進行農藥對天敵的安全性評價是保證綜合防治以及安全使用農藥的重要環(huán)節(jié)。

實驗選取的試驗藥劑為不同作用機制的大環(huán)內酯類阿維菌素以及噠嗪酮類噠螨靈。采用葉碟法測得24 h阿維菌素對胡瓜鈍綏螨雌成螨的LC50為31.96 mg/L與程小敏[17]采用玻片浸漬法所測定阿維菌素對胡瓜鈍綏螨雌成螨LC50為23.54 mg/L有差異，造成差異的原因可能是生物測定方法選取不同。玻片浸漬法與其他生測方法比較，玻片浸漬法所測LC50偏小即毒性更大[18]；同時測得阿維菌素+有機硅對胡瓜鈍綏螨雌成螨的LC50為18.82 mg/L，安全系數由0.665 8下降至0.560 1，安全性一般。與此同時，該藥添加有機硅后毒性選擇指數由12.152 1上升至22.141 2，表現為中度正向選擇性。48 h測得阿維菌素LC50為16.47 mg/L；同時測得阿維菌素+有機硅對胡瓜鈍綏螨雌成螨的LC50為9.08 mg/L，安全系數由0.343 1下降至0.270 2，安全性低。該藥添加有機硅后毒性選擇指數由10.104 3上升至11.947 4，表現為中度正向選擇性。表明混配有機硅后，阿維菌素對土耳其斯坦葉螨的毒力明顯高于胡瓜鈍綏螨，加強了阿維菌素對土耳其斯坦葉螨的觸殺作用。

采用葉碟法測得24 h噠螨靈對胡瓜鈍綏螨雌成螨的LC50為39.43 mg/L與劉平等[19]采用葉片浸漬法所測得噠螨靈對巴氏新小綏螨雌成螨LC50為35.50 mg/L有較小差異，產生差異的原因可能是供試螨體種類選取不同；同時測得噠螨靈+有機硅對胡瓜鈍綏螨雌成螨的LC50為40.15 mg/L，安全系數由0.197 2上升至0.286 8，安全性低；該藥添加有機硅后毒性選擇指數由10.295 0下降至8.524 4。48 h測得噠螨靈LC50為17.45 mg/L；同時測得噠螨靈+有機硅對胡瓜鈍綏螨雌成螨的LC50為16.54 mg/L，安全系數由0.085 8上升至0.118 1，安全性低。該藥添加有機硅后毒性選擇指數由7.968 0下降至7.450 5，表現為正向選擇性。表明有機硅的使用并沒有加強噠螨靈對土耳其斯坦葉螨的觸殺作用，反而加大了對胡瓜鈍綏螨的毒力，但是其對土耳其斯坦葉螨的毒性仍然高于胡瓜鈍綏螨，這與李一玉等[13]所測單劑對黃瓜新小綏螨結果相同。

使用單劑以及單劑+增效劑對胡瓜鈍綏螨進行安全性評價，通過試驗結果得知，4種處理對土耳其斯坦葉螨的觸殺毒力均明顯高于對胡瓜鈍綏螨的觸殺毒力，對胡瓜鈍綏螨影響較小甚至并未造成影響。在進行化學防治的過程中，不僅可以使用藥劑對天敵進行安全性評價，也可利用藥劑篩選抗藥性天敵。害蟲害螨對不同藥劑產生抗性，其主要原因是由于解毒代謝系統中各種不同的解毒酶活性的增加引起的，解毒代謝所涉及的重要酶有多功能氧化酶(MFOs)、羧酸酯酶(CarEs)、谷胱甘肽-S-轉移酶(GSTs)等。陳霞等[20]使用阿維菌素篩選胡瓜鈍綏螨抗性品系，胡瓜鈍綏螨對阿維菌素的抗藥性發(fā)展迅速，篩選多代后的抗藥性品系會長時間保持在中等抗性水平，但不穩(wěn)定。汝陽[21]研究阿維菌素和噠螨靈對巴氏新小綏螨的亞致死效應，阿維菌素對CarEs有顯著的誘導作用，刺激CarEs比活力，且處理濃度和刺激作用成正比；而對MFOs和CarEs的影響隨濃度變化而變化，低亞致死濃度提高MFOs和CarEs的活性，而高亞致死濃度抑制酶活性；噠螨靈高亞致死濃度對CarEs活性具有顯著刺激作用。所以，不同殺螨劑的使用會誘導害(捕食)螨體內不同解毒代謝酯酶的活性表達，具體怎么對應，還需要進一步的誘導試驗，篩選出與殺螨劑代謝相關的酯酶基因，為分析不同酯酶在不同殺螨劑代謝中的作用提供理論依據。

4 結 論

阿維菌素，噠螨靈單獨使用時，24 h阿維菌素對胡瓜鈍綏螨安全性一般，安全系數為0.665 8；噠螨靈對胡瓜鈍綏螨安全性低，安全系數為0.197 2，且2種藥的毒性選擇指數均在10.29 50～12.152 1，為中度正向選擇性。48 h阿維菌素與噠螨靈均對胡瓜鈍綏螨安全性低，安全系數在0.087 3～0.343 1；但是阿維菌素毒性選擇指數保持在中度正向選擇性，噠螨靈毒性選擇指數保持在正向選擇性。使用殺螨劑對土耳其斯坦葉螨進行防治時，阿維菌素對胡瓜鈍綏螨更為安全。對比2種單劑，24 h阿維菌素+有機硅對胡瓜鈍綏螨安全性一般，安全系數為0.560 1；而48 h阿維菌素+有機硅對胡瓜鈍綏螨安全性低，安全系數為0.270 2；但是毒性選擇指數均呈上升趨勢，有機硅的使用加大了阿維菌素對土耳其斯坦葉螨和胡瓜鈍綏螨的選擇毒力，即加大了對土耳其斯坦葉螨的觸殺毒力，對胡瓜鈍綏螨較為安全。24、48 h噠螨靈+有機硅對胡瓜鈍綏螨的安全性無明顯變化，安全性低，安全系數在0.118 1～0.286 8，毒性選擇指數均降低，有機硅的使用并沒有加大噠螨靈對土耳其斯坦葉螨的觸殺毒力，反而加大了噠螨靈對胡瓜鈍綏螨的觸殺毒力。在使用殺螨劑混配增效劑對土耳其斯坦葉螨進行防治的過程中，阿維菌素+有機硅對胡瓜鈍綏螨更為安全。