16种农药对东亚小花蝽的生态风险评价

2018年㊀第13卷第6期,202-211生态毒理学报Asian Journal of EcotoxicologyV ol.13,2018No.6202-211㊀㊀基金项目:国家自然科学基金(31471803),公益性行业(农业)科研专项(201203022)㊀㊀作者简介:何丹(1993-),女,硕士,研究方向为生态毒理学,E -mail:danhe1993@ ;㊀㊀*通讯作者(Corresponding author ),E -mail:caihongyu2013@DOI :10.7524/AJE.1673-5897.20180113001何丹,林荣华,门兴元,等.16种农药对东亚小花蝽的生态风险评估[J].生态毒理学报,2018,13(6):202-211He D,Lin R H,Men X Y ,et al.Ecological risk assessment of 16pesticides to Orius sauteri [J].Asian Journal of Ecotoxicology,2018,13(6):202-211(in Chinese)16种农药对东亚小花蝽的生态风险评估何丹1,林荣华3,门兴元2,孙猛2,程沈航1,姜辉3,于彩虹1,*,郑礼21.中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院,北京1000832.山东省农业科学院植物保护研究所,济南2501003.农业部农药检定所,北京100125收稿日期:2018-01-13㊀㊀录用日期:2018-03-02摘要:东亚小花蝽是我国北方林木㊁果园和农田的优势天敌昆虫㊂为评估常用化学农药对东亚小花蝽的毒害作用,首次测定了16种田间常用化学农药对东亚小花蝽的24h 急性接触毒性,并进行了生态风险评估㊂结果表明所试除草剂㊁杀菌剂和杀虫剂中的吡蚜酮对东亚小花蝽较为安全,3倍田间最高推荐剂量下的校正死亡率低于33.33%㊂阿维菌素㊁甲氨基阿维菌素苯甲酸盐㊁吡虫啉和啶虫脒对东亚小花蝽的半数致死浓度LC 50分别为36.567㊁15.798㊁4.992和4.487mg a.i.㊃L -1,农田内风险可接受㊂噻虫嗪㊁联苯菊酯和呋虫胺对东亚小花蝽的LC 50分别为0.002㊁0.080和0.968mg a.i.㊃L -1,农田内危害商值分别为3976.36㊁69.03和16.93,在农田内对东亚小花蝽造成的风险均不可接受㊂本研究的结果有助于合理施用化学农药以保护和利用东亚小花蝽㊂关键词:农药;东亚小花蝽;急性毒性;风险评估文章编号:1673-5897(2018)6-202-10㊀㊀中图分类号:X171.5㊀㊀文献标识码:AEcological Risk Assessment of 16Pesticides to Orius sauteriHe Dan 1,Lin Ronghua 3,Men Xingyuan 2,Sun Meng 2,Cheng Shenhang 1,Jiang Hui 3,Yu Caihong 1,*,Zheng Li 21.School of Chemistry and Environmental Engineering,China University of Mining and Technology (Beijing),Beijing 100083,China2.Institute of Plant Protection,Shandong Academy of Agricultural Sciences,Jinan 250100,China3.Institute for the Control of Agrochemicals,Ministry of Agriculture,Beijing 100125,ChinaReceived 13January 2018㊀㊀accepted 2March 2018Abstract :Orius sauteri is the predominant natural enemy of trees,orchards and farmlands in northern China.The aim of this paper was to evaluate the effect of pesticides on O.sauteri .The 16common pesticides were tested for their 24h acute toxicity towards O.sauteri under the laboratory condition and ecological risk assessment was car -ried out.The results showed that among the tested fungicides,herbicides and pesticides pymetrozine were harmless and the corrected mortalities at triple maximum recommended field concentrations were less than 33.33%.The concentrations for killing 50%tested O.sauteri (LC 50)of avermectins,emamectin benzoate,imidacloprid and acet -amiprid were 36.567,15.798,4.992and 4.487mg a.i.㊃L -1,respectively.The risks of them in field were acceptable.第6期何丹等:16种农药对东亚小花蝽的生态风险评估203㊀The LC50s of thiamethoxam,bifenthrin and dinotefuran were0.002,0.08and0.968mg a.i.㊃L-1,respectively;their Hazard Quotient(HQ)values in field were3976.36,69.03and16.93,respectively.The risks of these three pesti-cides in field were unacceptable.The results of this study contribute to the rational application of chemical pesti-cides to protect and utilize O.sauteri.Keywords:pesticide;Orius sauteri;acute toxicity;risk assessment㊀㊀东亚小花蝽(Orius sauteri)属半翅目(Hemiptera)㊁花蝽科(Anthocoridae),是一类重要的农田捕食性天敌,能够捕食多种小型节肢动物以及鳞翅目害虫的卵及初孵若虫[1],主要分布于中国㊁日本㊁韩国和俄罗斯东部等地[2]㊂其对蓟马类害虫有非常高的控制效率,例如单头东亚小花蝽成虫对西花蓟马成虫(Frankliniella occidentalis)的捕食上限为51.3头,对其若虫的捕食上限为163.9头,按照1头㊃m-2释放量能够有效控制蔬菜和果园中的西花蓟马[3]㊂然而,长期使用化学农药破坏了天敌和害虫间的自然平衡,降低了天敌昆虫对害虫的控制作用[4]㊂近年来许多研究表明化学农药对小花蝽具有一定的毒害作用㊂韦新葵等[5]研究发现阿维菌素不但对南方小花蝽(O.similis)具有直接毒性,对其捕食能力也存在一定的影响㊂Veire等[6]通过玻璃板药膜法在田间最高推荐剂量下评估了31种植物保护产品对美洲小花蝽(evigatus)死亡率和成虫产卵量的影响,结果表明大多数杀菌剂对美洲小花蝽的毒性作用可以忽略,而不同杀螨剂的毒性差异较大,例如苯甲酰基脲的毒性较高,虫酰肼和印楝素对若虫的生长发育和成虫的产卵没有显著影响㊂Sterk等[7]在甜椒植株上测试氟虫腈对美洲小花蝽的影响,发现其对美洲小花蝽具有高毒作用㊂鉴于天敌昆虫在农业生产中的重要作用,欧盟㊁日本和美国都建立了完整的农药风险评估体系[8-12]㊂2016年我国农业部农药检定所也颁布了农药环境风险评估指南,通过计算危害商值来评估农药对非靶标节肢动物的风险[13]㊂目前,关于农药对东亚小花蝽毒性效应及风险评估的文章尚未见报导,为此本文测定了16种常用化学农药对东亚小花蝽的24h急性毒性,并根据我国的非靶标节肢动物风险评估程序对这16种农药进行暴露评估㊁效应评估和风险表征,旨在为田间的合理施药提供指导,充分发挥东亚小花蝽对害虫的生物控制作用,推进害虫综合治理进程㊂1㊀材料与方法(Materials and methods)1.1㊀供试虫源东亚小花蝽种群来源于山东省农科院植物保护研究所天敌与授粉昆虫研究中心㊂本实验中东亚小花蝽用麦蛾卵为饲料㊁芸豆作为产卵基质,室内继代饲养㊂饲养条件为温度(25ʃ1)ħ,光周期16h Lʒ8 h D,相对湿度60%~70%㊂1.2㊀供试药剂本文所用16种药剂的名称㊁有效成分含量及生产厂家等信息见表1㊂1.3㊀试验方法通过预实验,确定出每种供试农药的最高全存活剂量和最低全致死剂量㊂每个农药在最高全存活剂量和最低全致死剂量间设置5~7个浓度梯度,以丙酮作为对照,对照组和处理组均设置3个重复,每个重复对15头4~7日龄的东亚小花蝽雌成虫用玻璃管药膜法测定毒力㊂在指形管中加入1mL配制好的农药,而后将其放在滚管机上使药液在管内分布均匀,待药膜晾干后将东亚小花蝽成虫转入指形管,白布封口㊂充分染毒2h后,向指形管中投入麦蛾卵作为食物,并投入一小块芸豆(大约1cmˑ5mm ˑ4mm),芸豆的作用是为东亚小花蝽提供水分㊂24 h后观察记录试虫的死亡情况,用毛笔轻触小花蝽身体,以虫体不动为死亡标准,记录死亡率并且应用abbott方程进行校正[14]㊂当农药田间最高推荐剂量的毒性非常低,或者没法得到可靠的半数致死剂量LR50值时需要进行限量实验,即在3倍田间最高推荐剂量下处理试虫, 24h后观察记录试虫的死亡情况㊂1.4㊀数据处理应用SPSS21.0统计软件进行数据分析,计算24h药剂对东亚小花蝽的毒力回归方程,半数致死浓度LC50㊁95%置信区间和半数致死剂量LR50㊂2㊀风险评估程序(Risk assessment procedures)该评估程序参照NY/T2882.7 2016‘农药登记环境风险评估指南第7部分:非靶标节肢动物“[13]㊂2.1㊀暴露评估将化学农药的暴露途径分为农田内和农田外2个场景,对这2个场景进行风险评估以便根据需要采取不同的风险管理措施㊂204㊀生态毒理学报第13卷(1)农田内的化学农药预测暴露量(Predicted Ex-posure Rate,PER)主要通过田间最高推荐施用量与多次施药因子(Multiple Application Factor,MAF)的乘积来计算㊂公式如下:PER农田内=田间最高推荐施用量ˑMAF(1) MAF量化了化学农药的残留积累,其取决于产品的半衰期㊁施药间隔和施药次数㊂计算公式为:MAF=1-e-nkt1-e-kt(2)式中k为农药在植株表面降解的速率常数,其计算方法为k=ln(2)/DT50,DT50为该农药降解的半衰期,通常默认值为10d,n为施用次数,t为施药间隔㊂如果缺乏相关的计算数据时,那么MAF将使用一个默认值3㊂表1㊀供试农药信息Table1㊀The information of tested pesticides药剂类型Chemical group药剂名称Chemical name含量/%Content/%生产厂家Manufacturer杀虫剂Pesticide呋虫胺Dinotefuran95.2海利尔药业集团股份有限公司Hailir Pesticides and Chemicals Co.,Ltd 吡虫啉Imidacloprid97.6海利尔药业集团股份有限公司Hailir Pesticides and Chemicals Co.,Ltd 噻虫嗪Thiamethoxam98.2海利尔药业集团股份有限公司Hailir Pesticides and Chemicals Co.,Ltd 吡蚜酮Pymetrozine97海利尔药业集团股份有限公司Hailir Pesticides and Chemicals Co.,Ltd 联苯菊酯Bifenthrin96农业部药检所提供Institute for the Control of Agrochemicals 阿维菌素Avermectins92农业部药检所提供Institute for the Control of Agrochemicals 甲氨基阿维菌素苯甲酸盐Emamectin benzoate72农业部药检所提供Institute for the Control of Agrochemicals 啶虫脒Acetamiprid97农业部药检所提供Institute for the Control of Agrochemicals杀菌剂Fungicide腈菌唑Myclobutanil98农业部药检所提供Institute for the Control of Agrochemicals 异菌脲Iprodione97山东中农联合生物科技股份有限公司Shandong Sino-Agri United Biotechnology Co.,Ltd 戊唑醇Tebuconazole98上虞颖泰精细化工有限公司Shangyu Yingtai Fine Chemicals Co.,Ltd苯醚甲环唑Difenoconazole96农业部药检所提供Institute for the Control of Agrochemicals除草剂Herbicide敌草胺Napropamide96山东中农联合生物科技股份有限公司Shandong Sino-Agri United Biotechnology Co.,Ltd 丙炔氟草胺Flumioxazin96上虞颖泰精细化工有限公司Shangyu Yingtai Fine Chemicals Co.,Ltd 禾草灵Diclofop-methyl96海利尔药业集团股份有限公司Hailir Pesticides and Chemicals Co.,Ltd乙氧氟草醚Oxyfluorfen98上虞颖泰精细化工有限公司Shangyu Yingtai Fine Chemical Co.,Ltd溶剂Solvent丙酮Acetone分析纯Analytical reagent国药集团化学试剂有限公司Sinopharm Chemical Reagent Co.,Ltd第6期何丹等:16种农药对东亚小花蝽的生态风险评估205㊀㊀㊀(2)农田外的风险评估与非靶标节肢动物生存的自然和半自然的栖息地有关㊂农田外的PER计算公式为:PER农田外=田间最高推荐施用量ˑMAFˑ飘移因子/植被分布因子(3)漂移因子是指农药漂移百分比,通常采用整体的90th百分位飘移量来计算农田外环境中农药的飘移沉积值(飘移百分率),默认的飘移因子是距离耕地作物边界1m或果园边界3m距离的飘移百分率来估算农田外的PER㊂植被分布因子代表植株高度㊁密度㊁叶片面积等因素对于喷雾漂移的影响,缺乏相关数据时其默认值为5㊂2.2㊀效应评估效应评估是在最恶劣的实验室条件下进行实验,继而进行剂量-效应分析评估制剂/原药的致死效应,得到LR50㊂限量实验以死亡率为毒性终点,如果毒性效应ɤ50%,则认为该植物保护产品对东亚小花蝽的风险较低,若>50%,则需要进行剂量效应测试㊂2.3㊀风险表征风险表征以危害商值HQ(Hazard Quotient)来评估化学农药的影响㊂(1)农田内场景下HQ按照公式4进行计算㊂HQ农田内=PER农田内/LR50(4)若HQ农田内ɤ5,风险可接受,HQ农田内>5,则风险不可接受㊂(2)农田外场景下HQ按照公式5进行计算㊂HQ农田外=PER农田外ˑ不确定性因子/LR50(5)农田外的天敌物种丰富度远高于农田内,为了降低农田外风险评估的不确定性,随即引入了不确定因子,结合欧洲有益生物测试标准化工作组(ES-CORT)的建议和我国的实际情况,‘农药登记环境风险评估指南第7部分:非靶标节肢动物“规定不确定因子默认值为5㊂若HQ农田外ɤ5,风险可接受, HQ农田外>5,则风险不可接受㊂3㊀结果(Results)3.1㊀急性毒性实验结果通过玻璃管药膜法测试了16种常用农药的急性毒性,研究结果如表2和表3所示㊂本文所选用的8种杀虫剂中噻虫嗪和联苯菊酯对东亚小花蝽的毒性较高,LC50分别为0.002mg a.i.㊃L-1和0.08mg a.i.㊃L-1,吡蚜酮在田间最高推荐剂量下对东亚小花蝽的毒性较低,24h的死亡率为6.67%,因此本文对吡蚜酮采取限量实验㊂本研究所选用的4种除草剂(敌草胺㊁丙炔氟草胺㊁禾草灵和乙氧氟草醚)和4种杀菌剂(腈菌唑㊁异菌脲㊁戊唑醇和苯醚甲环唑)对东亚小花蝽的影响均较低,其中禾草灵的影响基本可以忽略,异菌脲相比于其他的除草剂和杀菌剂毒性较高,其3倍田间最高推荐剂量下的死亡率为33.33%㊂表2㊀7种杀虫剂对东亚小花蝽的急性毒性实验结果Table2㊀The results of acute toxicity test of seven pesticides to Orius sauteri药剂类型Chemical group药剂名称Chemical name毒力回归方程Toxicity regression equationLC50/(mg a.i.㊃L-1)95%置信区间/(mg a.i.㊃L-1)95%Confidence interval/(mg a.i.㊃L-1)相关系数(r2)Correlationcoefficients(r2)杀虫剂Pesticide呋虫胺DinotefuranY=0.01+1.6x0.9680.577~1.5060.976吡虫啉ImidaclopridY=-1.14+1.65x 4.992 3.278~8.2180.985噻虫嗪ThiamethoxamY=3.67+1.32x0.0020.001~0.0030.966联苯菊酯BifenthrinY=1.45+1.33x0.0800.047~0.2010.957阿维菌素AvermectinsY=-2.11+1.35x36.56721.588~64.6470.959甲氨基阿维菌素苯甲酸盐Emamectin benzoateY=-2.38+1.99x15.79810.344~23.3920.937啶虫脒AcetamipridY=-1.03+1.53x 4.487 2.822~6.6780.968206㊀生态毒理学报第13卷表3㊀9种农药对东亚小花蝽的限量实验研究结果Table3㊀The results of limit test of nine farm chemicals to Orius sauteri药剂类型Chemical group药剂名称Chemical name田间最高推荐剂量下的校正死亡率/%Corrected mortality at the maximumrecommended dose/%3倍田间最高推荐剂量下的校正死亡率/%Corrected mortality at the triplemaximum recommended dose/%杀菌剂Fungicide腈菌唑Myclobutanil13.3320.00异菌脲Iprodione26.6733.33戊唑醇Tebuconazole13.3320.00苯醚甲环唑Difenoconazole 6.6713.33除草剂Herbicide敌草胺Napropamide 6.67 6.67丙炔氟草胺Flumioxazin 6.67 6.67禾草灵Diclofop-methyl0.000.00乙氧氟草醚Oxyfluorfen0.00 6.67杀虫剂Pesticide吡蚜酮Pymetrozine 6.67 6.67表4㊀农田内7种杀虫剂对东亚小花蝽的暴露评估Table4㊀Exposure assessment of seven pesticides to Orius sauteri in field药剂名称Chemical name 半衰期(DT50)/dHalf life(DT50)/d施药次数Number ofappliactions施药间隔/dApplicationinterval/d田间推荐施用量/(g a.i.㊃ha-1)Recommendedapplication rates/(g a.i.㊃ha-1)多次施药因子Multiple ApplicationFactor(MAF)农田内预测暴露量(PER农田内)/(g a.i.㊃ha-1)Predicted Exposure Rate in field(PER in-field)/(g a.i.㊃ha-1)呋虫胺Dinotefuran10210120.00 1.50180.00吡虫啉Imidacloprid102740.00 1.6264.80噻虫嗪Thiamethoxam102754.00 1.6287.48联苯菊酯Bifenthrin102737.50 1.6260.75阿维菌素Avermectins1021516.20 1.3521.87甲氨基阿维菌素苯甲酸盐Emamectin benzoate1027 4.50 1.627.29啶虫脒Acetamiprid1021537.50 1.3651.00表5㊀农田外7种杀虫剂对东亚小花蝽的暴露评估Table5㊀Exposure assessment of seven pesticides to Orius sauteri off field药剂名称Chemical name漂移因子(果园)/%Drift factor(fruit crops)/%漂移因子(农作物)/%Drift factor(field crops)/%植被分布因子Vegetationdistribution factorPER农田外(果园)/(g a.i.㊃ha-1)PER off-field㊀(fruit crops)/(g a.i.㊃ha-1)PER农田外(农作物)/(g a.i.㊃ha-1)PER off-field㊀(field crops)/(g a.i.㊃ha-1)呋虫胺Dinotefuran25.53 2.3859.190.86吡虫啉Imidacloprid25.53 2.385 3.310.31噻虫嗪Thiamethoxam25.53 2.385 4.470.42联苯菊酯Bifenthrin25.53 2.385 3.100.29阿维菌素Avermectins25.53 2.385 1.120.10甲氨基阿维菌素苯甲酸盐Emamectin benzoate25.53 2.3850.370.03啶虫脒Acetamiprid25.53 2.385 2.600.24第6期何丹等:16种农药对东亚小花蝽的生态风险评估207㊀3.2㊀暴露评估7种杀虫剂对东亚小花蝽的暴露分析结果如表4和表5所示㊂本研究中农药的半衰期采用默认值10d㊂田间最高推荐剂量㊁施用次数和施用间隔数据来源于中国农药信息网[15],但是由于不同厂家登记数据不同,本文根据东亚小花蝽种群分布和食物选择等因素合理选择数据㊂本文中植被分布因子采用默认值5,漂移因子根据ESCORT2指导文件的要求进行选取[16]㊂由于农作物和果园的农药漂移因子不同,所以将农田外的暴露评估分为果园外的暴露评估和农作物外的暴露评估㊂农田内所试药剂的预测暴露剂量PER范围为7.29~180.00g a.i.㊃ha-1,果园外PER为0.37~9.19g a.i.㊃ha-1,农作物外PER为0.03~0.86g a.i.㊃ha-1㊂3.3㊀风险表征分别根据公式4和公式5计算农田内外的危害商值,研究结果如表6和表7所示㊂农田内的风险评估中,噻虫嗪对东亚小花蝽的危害最大,其危害商值为3976.36,远远超出了触发值5㊂呋虫胺和联苯菊酯的农田内危害商值分别为16.93和69.03,这3种杀虫剂对东亚小花蝽造成的风险不可接受㊂吡虫啉㊁阿维菌素㊁甲氨基阿维菌素苯甲酸盐和啶虫脒的农田内危害商值均小于5,风险可以接受㊂在果园和农作物外的风险评估中,噻虫嗪的危害商值分别为1015.91和95.45,所造成的风险均不可接受㊂联苯菊酯对果园外的风险不可接受,但是表6㊀7种杀虫剂对东亚小花蝽农田内风险评估Table6㊀Risk assessment of seven pesticides to Orius sauteri in field药剂名称Chemical nameLR50/(g a.i.㊃ha-1)农田内危害商值(HQ农田内)Hazard Quotient(HQ in-field)风险评估Risk assessment呋虫胺Dinotefuran10.63216.93风险不可接受Unacceptable 吡虫啉Imidacloprid54.831 1.18风险可接受Acceptable 噻虫嗪Thiamethoxam0.0223976.36风险不可接受Unacceptable 联苯菊酯Bifenthrin0.87969.03风险不可接受Unacceptable 阿维菌素Avermectins401.6490.05风险可接受Acceptable甲氨基阿维菌素苯甲酸盐Emamectin benzoate 173.5240.04风险可接受Acceptable啶虫脒Acetamiprid49.285 1.03风险可接受Acceptable表7㊀7种杀虫剂对东亚小花蝽农田外风险评估Table7㊀Risk assessment of seven pesticides to Orius sauteri off field药剂名称Chemical name不确定因子Uncertainty factorHQ农田外(果园)HQ off-field㊀(fruit crops)风险评估Risk assessmentHQ农田外(农作物)HQ off-field㊀(field crops)风险评估Risk assessment呋虫胺Dinotefuran 5 4.32风险可接受Acceptable0.40风险可接受Acceptable吡虫啉Imidacloprid 50.30风险可接受Acceptable0.03风险可接受Acceptable噻虫嗪Thiamethoxam 51015.91风险不可接受Unacceptable95.45风险不可接受Unacceptable联苯菊酯Bifenthrin 517.63风险不可接受Unacceptable1.65风险可接受Acceptable阿维菌素Avermectins 50.01风险可接受Acceptable0.001风险可接受Acceptable甲氨基阿维菌素苯甲酸盐Emamectin benzoate 50.01风险可接受Acceptable0.001风险可接受Acceptable啶虫脒Acetamiprid 50.26风险可接受Acceptable0.02风险可接受Acceptable208㊀生态毒理学报第13卷针对农作物施用时其农田外的危害商值为1.65,风险可以接受㊂其余5种农药在农田外的危害商值均小于5,风险均可以接受㊂根据限量实验的实验结果,杀菌剂腈菌唑㊁异菌脲㊁戊唑醇㊁苯醚甲环唑和除草剂敌草胺㊁丙炔氟草胺㊁禾草灵㊁乙氧氟草醚以及杀虫剂吡蚜酮24h毒性效应均低于50%,因此它们对东亚小花蝽成虫的风险较低㊂4㊀讨论(Discussion)该风险评估程序的优势在于结合了农田内和农田外2种暴露场景,其中农田内主要保护非靶标节肢动物种群的功能(如,授粉㊁捕食和寄生等),农田外主要保护非靶标节肢动物的群落多样性㊂农田内的暴露主要是由于喷雾残留积累,农田外的暴露来源于农药的漂移沉积㊂东亚小花蝽活动能力较强,在我国北方农田㊁果园和林木中均有分布[17-19],果园和农作物外环境都可能是东亚小花蝽的暴露场景㊂根据ESCORT2规定施药2次果园外的漂移百分比大致为25.53%,农作物外的漂移百分比为2.38%,这2个场景的农药漂移量相差较大可能致使某些农药在果园外和农作物外的风险评估结果存在差异,例如联苯菊酯对果园外的风险不可接受,而对农田外的风险可以接受㊂该评估程序同时也存在一定的局限性,其适用于以喷雾方式施用的化学药剂,尤其适用于直接喷洒到植物表面的产品,不适用于评估种子处理剂㊁颗粒和球状的化学农药的风险㊂总体上,杀菌剂和除草剂对东亚小花蝽的风险较小㊂林文彩等[20]测定了6种杀菌剂对南方小花蝽的安全性,结果表明杀菌剂对南方小花蝽毒性较低,这与本文的研究结果相一致㊂杀菌剂和除草剂对天敌昆虫较为安全,这可能与它们独特的作用模式有关㊂杀菌剂的作用机理主要分为4个方面,影响菌体细胞结构和功能㊁菌体能量生成㊁物质合成以及诱导植物自身调节[21]㊂除草剂的作用靶标多是植物的酶系统,通过对靶标酶的抑制,最终干扰植物正常的代谢作用[22]㊂本研究结果表明,噻虫嗪㊁联苯菊酯和呋虫胺在农田内对东亚小花蝽造成的风险不可接受,因此需要进一步评估这些农药对东亚小花蝽的生态风险,尤其在应用东亚小花蝽防治害虫时,尽量避免这3种农药的使用㊂噻虫嗪为硫代型烟碱类杀虫剂,而呋虫胺为呋喃型烟碱类杀虫剂,它们的作用机理是作为昆虫烟碱乙酰胆碱受体的激动剂,特异性阻断昆虫中枢神经系统的传导,进而使昆虫麻痹死亡[23]㊂于彩虹等[24]测试了20种农药对烟蚜茧蜂的急性毒性并开展了初级风险评估,结果表明噻虫嗪和呋虫胺对烟蚜茧蜂也具有高毒作用,在农田内外造成的风险均不可接受㊂联苯菊酯是一类拟除虫菊酯类杀虫剂,主要通过作用于钠离子通道来干扰昆虫的神经系统,对刺吸式和咀嚼式口器害虫有效[25]㊂吡蚜酮对东亚小花蝽相对安全,Veire等[6]的研究结果表明其对美洲小花蝽无害㊂吡蚜酮是一种具有独特作用方式的杀虫剂,对白粉虱㊁蚜虫和蓟马等害虫具有显著的防治效果,具有高度的选择性㊁对哺乳动物低毒㊁对非靶标节肢动物相对安全,因而在害虫综合防治中具有较好的应用前景[26-27]㊂也有研究表明吡蚜酮对另外一种刺吸性天敌有一定的风险,例如徐德进等[28]研究发现田间使用吡蚜酮后黑肩绿盲蝽数量减少,对黑肩绿盲蝽的安全级别为较不安全㊂张安盛等[29]测定了阿维菌素和甲氨基阿维菌素苯甲酸盐对西花蓟马成虫的LC50分别为2.887和0.323mg a.i.㊃L-1,本研究中对东亚小花蝽成虫的LC50分别为36.567和15.798mg a.i.㊃L-1,可看出这2种农药具有一定的选择性㊂阿维菌素和甲氨基阿维菌素苯甲酸盐均属于抗生素类杀虫剂,它们的致毒机理相似,主要通过干扰昆虫体内神经末梢的信息传递,从而阻断神经末梢与肌肉的联系,使昆虫麻痹㊁饥饿和死亡[30]㊂吡虫啉和啶虫脒属于氯代型烟碱类杀虫剂,作用机制与噻虫嗪和呋虫胺相似,但这4种新烟碱类杀虫剂对东亚小花蝽的毒性差异较大,产生这种现象的原因可能与它们在乙酰胆碱受体上的结合模式有关㊂程沈航等[31]的研究表明吡虫啉在农田内和果园外对管氏肿腿蜂的风险不可接受,本研究中吡虫啉和啶虫脒在农田内外对东亚小花蝽的风险可以接受㊂阿维菌素㊁甲氨基阿维菌素苯甲酸盐㊁吡虫啉和啶虫脒都是田间防治西花蓟马的常用药剂,风险评估结果表明这4种药剂对东亚小花蝽的风险均可接受,因此它们都可和东亚小花蝽共同作用防治蔬菜和果园中的西花蓟马㊂害虫极易对频繁使用的杀虫剂产生抗药性,中国㊁美国㊁澳大利亚和西班牙等地都已发现西花蓟马对多种药剂产生抗药性[32-35]㊂采用阿维菌素㊁甲氨基阿维菌素苯甲酸盐㊁吡虫啉和啶虫脒轮换使用的方法,不但可以保护东亚小花蝽田间种群,而且可以降低西花蓟马产生抗性的风险㊂目前国内外对东亚小花蝽的研究主要集中于其形态鉴别㊁生物学习性等方面[36-38],尚没有评估农药第6期何丹等:16种农药对东亚小花蝽的生态风险评估209㊀对东亚小花蝽的生态风险,这严重威胁着农田生态系统中东亚小花蝽的种群,也不利于发挥其控害生态服务功能㊂开展农药的风险评估工作可以为我国的农药登记工作提供理论依据,并且农业上可以根据风险评估结果制定合理的风险减缓和管理措施㊂本研究后期有必要对高风险农药进行高级阶段的测试,以便进一步明确化学药剂对东亚小花蝽的影响㊂致谢:感谢山东省农科院植物保护研究所天敌与授粉昆虫研究中心为本研究提供东亚小花蝽㊂通讯作者简介:于彩虹(1973 ),女,博士,教授,研究方向为环境生物学㊂参考文献(References):[1]㊀武予清,赵明茜,杨淑斐,等.东亚小花蝽对四种害虫的捕食作用[J].中国生物防治学报,2010,26(1):13-17Wu Y Q,Zhao M X,Yang S F,et al.Predations of Oriussauteri(Hemiptera:Anthocoridae)on four insect pests[J].Chinese Journal of Biological Control,2010,26(1):13-17(in Chinese)[2]㊀Wang Y,Wu H,Bu W,et al.Geographic distribution ofthe genus Orius Wolff(Heteroptera:Anthocoridae)[J].Journal of Zhejiang Forestry College,2003,20(4):389-393[3]㊀张安盛,于毅,李丽莉,等.东亚小花蝽成虫对西花蓟马若虫的捕食功能反应与搜寻效应[J].生态学杂志,2007,26(8):1233-1237Zhang A S,Yu Y,Li L L,et al.Functional response andsearching rate of Orius sauteri adults on Frankliniella oc-cidentalis nymphs[J].Chinese Journal of Ecology,2007,26(8):1233-1237(in Chinese)[4]㊀肖达,郭晓军,王甦,等.三种杀虫剂对几种昆虫天敌的毒力测定[J].环境昆虫学报,2014,36(6):951-958Xiao D,Guo X J,Wang S,et al.The toxicity of three in-secticides to natural enemy[J].Journal of EnvironmentalEntomology,2014,36(6):951-958(in Chinese)[5]㊀韦新葵,雷朝亮,姜勇,等.阿维菌素对南方小花蝽的毒杀作用[J].环境昆虫学报,2000,22(3):102-105Wei X K,Lei C L,Jiang Y,et al.Toxicity of avermectin toOrius similis Zheng[J].Natural Enemies of Insects,2000,22(3):102-105(in Chinese)[6]㊀Veire M V D,Smagghe G,Degheele boratory testmethod to evaluate the effect of31pesticides on the pred-atory bug Orius laevigatus(Het:Anthocoridae)[J].Ento-mophaga,1996,41(2):235-243[7]㊀Sterk G,Heuts F,Merck N,et al.Sensitivity of non-targetarthropods and beneficial fungal species to chemical andbiological plant protection products:Results of laboratoryand semi-field tests[C].Honolulu,Hawaii:Proceedings ofthe1st International Symposium on Biological Control ofArthropods,2003:306-313[8]㊀Directorate General C P.Working document guidancedocument on terrestrial ecotoxicology under council direc-tive91/414/EEC[R].Brussels:European Commission,2002[9]㊀Candolfi M P,Barrett K L,Campbell P J,et al.Guidancedocument on regulatory testing procedures for pesticideswith non-target arthropods[R].Wageningen,The Nether-lands:the ESCORT workshop(European Standard Char-acteristics of Beneficials Regulatory Testing),1994 [10]㊀魏启文,陶传江,宋稳成,等.农药风险评估及其现状与对策研究[J].农产品质量与安全,2010(2):38-42Wei Q W,Tao C J,Song W C,et al.Study on status quoand measures of pesticide risk assessment[J].Quality andSafety of Agro-Products,2010(2):38-42(in Chinese) [11]㊀Brain R A,Brooks B W.Considerations and Criteria forthe Incorporation of Mechanistic Sublethal Endpoints intoEnvironmental Risk Assessment for Biologically ActiveCompounds[M].Springer New York,2012:139-165 [12]㊀European Commission.Working document guidance doc-ument on aquatic ecotoxicology[R].Brussels:EuropeanCommission,2002[13]㊀中华人民共和国农业部.NY/T2882.7 2016农药登记环境风险评估指南第7部分:非靶标节肢动物[S].北京:中国标准出版社,2016Ministry of Agriculture and Rural Affairs of the People sRepublic of China.Guidance on environmental risk as-sessment for pesticide registration Part7:Non-target ar-thropod[S].Beijing:Standards Press of China,2016(inChinese)[14]㊀Abbott W S.A method for computing the effectiveness ofan insecticide[J].Journal of Economic Entomology,1925,18:265-267[15]㊀中华人民共和国农业部.中国农药信息[EB/OL].[2018-01-13]./[16]㊀Candolfi M P,Barrett K L,Campbell P J,et al.Guidancedocument on regulatory testing and risk assessment proce-dures for plant protection products with non-target arthro-pods-ESCORT2[R].ESCORT2Workshop,2000 [17]㊀孙猛,胡泽章,吕兵,等.东亚小花蝽触角的扫描电镜观察[J].中国生物防治学报,2017,33(2):176-182Sun M,Hu Z Z,Lv B,et al.Scanning electron micro-scope observations of antenna of Orius sauteri(Poppius)[J].Chinese Journal of Biological Control,2017,33(2):210㊀生态毒理学报第13卷176-182(in Chinese)[18]㊀蒋月丽,武予清,段云,等.释放东亚小花蝽对大棚辣椒上几种害虫的防治效果[J].中国生物防治学报,2011,27(3):414-417Jiang Y L,Wu Y Q,Duan Y,et al.Control efficiencies ofreleasing Orius sauteri(Heteroptera:Anthocoridae)onsome pests in greenhouse pepper[J].Chinese Journal ofBiological Control,2011,27(3):414-417(in Chinese) [19]㊀Sun M,Lv B,Lv Z Y,et parison of diapause andnon-diapause induced Orius sauteri(Hemiptera:Anthoco-ridae)based on a two-sex life table in the laboratory[J].Journal of Asia-Pacific Entomology,2017,20(4):1301-1306[20]㊀林文彩,章金明,吕要斌,等.常用农药对南方小花蝽的安全性研究[C].重庆:植物保护科技创新与发展 中国植物保护学会2008年学术年会论文集,2008[21]㊀刁春玲,刘芳,宋宝安.农用杀菌剂作用机理的研究进展[J].农药,2006,45(6):374-377Diao C L,Liu F,Song B A.Research progress on themechanism of action of agricultural fungicides[J].Agro-chemicals,2006,45(6):374-377(in Chinese)[22]㊀谭效松,贺红武.除草剂的作用靶标与作用模式[J].农药,2005,44(12):533-537Tan X S,He H W.Herbicide target and mode of action[J].Chinese Journal of Pesticides,2005,44(12):533-537(in Chinese)[23]㊀Torres J B,Ruberson J R.Toxicity of thiamethoxam andimidacloprid to Podisus nigrispinus(Dallas)(Heteroptera:Pentatomidae)nymphs associated to aphid and whiteflycontrol in cotton[J].Neotropical Entomology,2004,33(1):99-106[24]㊀于彩虹,高然,朱先志,等.20种农药对烟蚜茧蜂的急性毒性及初级风险评估[J].农药,2016,55(8):581-585Yu C H,Gao R,Zhu X Z,et al.Acutetoxicity test and riskevaluation of20pesticides on natural enemies of parasiticwasp Aphidius gifuensis[J].Agrochemicals,2016,55(8):581-585(in Chinese)[25]㊀李新.拟除虫菊酯类杀虫剂研发及市场概况[J].农药,2016,55(9):625-630Lin X.The R&D and market profile of the pyrethroid in-secticides[J].Agrochemicals,2016,55(9):625-630(inChinese)[26]㊀赵德华,张海霞,王孝兵,等.25%吡蚜酮可湿性粉剂防治桑蓟马试验初报[J].现代农业科技,2010(12):138 [27]㊀何茂华,罗万春,慕立义.防治蚜虫㊁白粉虱的新颖杀虫剂 吡蚜酮(pymertrozine)[J].世界农药,2002,24(2):46-47[28]㊀徐德进,顾中言,徐广春,等.吡蚜酮防治褐飞虱的使用技术及对天敌的安全性研究[J].中国生态农业学报,2010,18(5):1054-1059Xu D J,Gu Z Y,Xu G C,et al.Pymetrozine applicationtechniques against Nilapabata lugens(Stål)and safety e-valuation to its natural enemies[J].Chinese Journal ofEco-Agriculture,2010,18(5):1054-1059(in Chinese) [29]㊀张安盛,张思聪,李丽莉,等.3种环境友好型药剂对西花蓟马的室内毒力与田间防效[J].植物保护,2012,38(4):175-177Zhang A S,Zhang S C,Li L L,et al.The toxicity andcontrol efficacy of three environment-friendly insecticidesto Frankliniella occidentalis[J].Plant Protection,2012,38(4):175-177(in Chinese)[30]㊀刘旭,刘虹伶,夏先全.抗生素类杀虫剂研究进展[J].西南农业学报,2007,20(6):1383-1386Liu X,Liu H L,Xia X Q.A progress and developmentforesight of antibiotic insecticides[J].Southwest ChinaJournal of Agricultural Sciences,2007,20(6):1383-1386(in Chinese)[31]㊀程沈航,薛明明,隋婧怡,等.7种农药对管氏肿腿蜂的毒性及初级风险评价[J].生态毒理学报,2017,12(4):270-278Cheng S H,Xue M M,Sui J Y,et al.Lethal effect andrisk evaluation of seven pesticides to parasitic wasp Scler-oderma guani Xiao et Wu[J].Asian Journal of Ecotoxi-cology,2017,12(4):270-278(in Chinese)[32]㊀王圣印,张安盛,李丽莉,等.西花蓟马田间种群对常用杀虫剂的抗性现状及防治对策[J].昆虫学报.2014,57(5):621-630WangS Y,Zhang A S,Li L L,et al.Insecticide resistancestatus of field populations of Frankliniella occidentalis(Thysanoptera:Thripidae)in China and its control strate-gies[J].Acta Entomologica Sinica,2014,57(5):621-630(in Chinese)[33]㊀Bielza P,Quinto V,Contreras J,et al.Resistance to spi-nosad in the western flower thrips Frankliniella occiden-talis(Pergande)in greenhouses of southeastern Spain[J].Pest Management Science,2007,63(7):682-687[34]㊀Loughner R L,Warnock D F,Cloyd R A.Resistance ofgreenhouse,laboratory,and native populations of westernflower thrips to spinosad[J].Hortscience,2005,40(1):146-149[35]㊀Herron G A,James T M.Monitoring insecticide resist-ance in Australian Frankliniella occidentalis(Pergande)(Thysanoptera:Thripidae)detects fipronil and spinosadresistance[J].Australian Journal of Entomology,2005,44(3):299-303。