张志祥 程东美 胡 珊 徐汉虹
摘要:孙云沛共毒系数法是评价我国农药联合作用的主要指标之一,也是我国农业部农药检定所指定的农药配方筛选主要参考指标之一,对我国混配农药的生产和应用具有重要指导作用。本文从剂量和成本的角度,讨论了孙云沛共毒系数法在评价农药联合作用中的不合理性。
关键词:共毒系数;农药;联合作用;评价
中图分类号:S 481
孙云沛共毒系数法是农药联合作用的主要评价方法之一,在《植物化学保护》第2版和第3版中,均对其进行了详细的阐述,是我国植物保护专业本科教学的重要内容,也是我国农业部农药检定所规定的农药混剂配方筛选的重要方法。在20世纪50~70年代,绝大多数杀虫剂为速效性有机磷、有机氯和氨基甲酸酯类农药,农药品种和作用机理单一,均为神经毒剂,共毒系数法在评价这些杀虫剂的联合作用中发挥了重要作用。
然而,由于设计局限性,共毒系数法已不适于评价农药的联合作用,其评价结果难以指导农药的生产和应用。本文阐述了共毒系数法在评价农药联合作用中的不合理性,以为农药的生产和应用提供参考。
1本文前提条件
1.1共毒系数法
LC50A姒为药剂A的致死中浓度;LC50B为药剂B的致死中浓度;LC50混混为药剂A+药剂B的混剂的致死中浓度。
PA为药剂人在混剂有效成分中所占比例;PB为药剂B在混剂有效成分中所占比例。
设LM50为杀死50%害虫种群个体所需药剂成本,定义为致死中成本。
1.2药剂和试虫
为便于叙述,本文设置药剂A和药剂B,作用对象为小菜蛾3龄幼虫。
2从剂量的角度看共毒系数的不合理性
在生产应用中,应用共毒系数的主要目的是为了评价农药混用是否具有增效作用,如果共毒系数大于120,则认为混配的药剂具有增效作用。
共毒系数法中没有引进药剂成本的概念,如果药剂A和药剂B按一定的配比混配后具有明显的增效作用,那么在各个配比中,增效作用最强的混配药剂的致死中量或致死中浓度应该最小。但是,在实际应用中,经常有试验结果违背这一规律。本文以表1为例来阐述这一现象。
从表1中可以看出,药剂A与药剂B的混配配比为1:1、1:5、1:10、1:20和1:30时,混剂对小菜蛾3龄幼虫LC50分别为18.82、39.86、46.30、56.94 mg/L和73.86 mg/L,随着药剂B在混剂有效成分中所占比例增大,混剂的LC50增大,活性降低,但是,药剂A与药剂B的混配配比为1:1、1:5、1:10和1:20时,混:利的共毒系数明显逐渐增大。特别是当配比为1:1时,混剂的LC50最小,但共毒系数表现出的是加合作用;混配配比为1:30时的LC50是配比为1:1时的4.5倍,但共毒系数表现出的是非常明显的增效作用。
如果不考虑药剂A和药剂B的成本,根据LC50,药剂A杀死50%小菜蛾3龄幼虫的用药量最低,在5个混配配比中,药剂A和药剂B混配配比为1:1时的用药量最低,然而,根据共毒系数,应该选择药剂A和药剂B混配配比为1:20时的配比,可是从使用剂量上看,这个配比是不合理的。
因此,以共毒系数评价药剂的增效作用是不合理的。
3从成本的角度看共毒系数的不合理性
降低用药量,提高活性是药剂混配的主要目的之一,在混配药剂的生产应用中,降低用药量的重要目的之一是降低成本。
分析剂量与共毒系数的关系,以共毒系数评价混剂的增效作用是不合理的。进而从成本上分析以共毒系数评价增效作用还是不合理的,本文以表2和表3来阐述这一问题。
假设药剂A和药剂B的成本情况如下:
当药剂A与药剂B成本相同时,设1 mg/L药剂A或药剂B的成本为1。
当药剂A的成本为药剂B的5倍时,设1 mg/L药剂A的成本为5,1 mg/I。药剂B的成本为1。
当药剂A的成本为药剂B的10倍时,设1 mg/L药剂A的成本为10,1 mg/L药剂B的成本为1。
当药剂A的成本为药剂B的1/5时,设1 mg/L药剂A的成本为1,1 mg/L药剂B的成本为5。
当药剂A的成本为药剂B的1/10时,设1 mg/L药剂八的成本为1,1 mg/L药剂B的成本为10。
在这些假设条件下,将表1的剂量转化为成本,则各药剂杀死50%小菜蛾3龄幼虫的成本(LM50)见表2,将LM50值代入共毒系数公式,得到系列共毒系数,结果见表3。
从表2可以看出,当药剂A和药剂B的成本比例为1/1、5/1、1/5和1/10时,药剂A杀死50%小菜蛾3龄幼虫的成本最低。
在药剂A与药剂B的混配配比为1:1、1:5、1:10和1:20中,当药剂A和药剂B的成本比例为1/1、5/1、1/5和1/10时,随着共毒系数增大,混剂杀死50%小菜蛾3龄幼虫的成本增加,在4个混配配比中,只有配比为1:1时表现的是加合作用,其他3个具有明显的增效作用,但配比为1:1时的成本最低。
只有当药剂A和药剂B的成本比例为10/1时,在5个混配配比中,共毒系数最高的配比(1:20)成本最低,共毒系数最低的配比(1:1)成本最高。然而,药剂A和药剂B的混配配比为1:30时的共毒系数大于配比为1:10时,但前者的成本高于后者。
因此,从不同药剂成本比例分析,共毒系数均没有如实地反映混配后药剂的成本高低问题,以共毒系数来评价农药的增效作用是不合理的。
从表3可以看出,将LM50值代入共毒系数公式后,只有当药剂A与药剂B的成本比例为1/1时,统计出来的共毒系数才与传统的统计方法(仅考虑剂量)相同。
当药剂A与药剂B的成本比例为5/1和10/1时,共毒系数显示各配比均具有明显的增效作用,结果与成本比例为1/1时差异较大,且与之共毒系数大小排序不同。
当药剂A与药剂B的成本比例为1/5和1/10时,共毒系数显示各配比均具有非常明显的负增效作用,结果与成本比例为1/1时差异巨大。
因此,以共毒系数用于评价农药的联合作用是不恰当的。
4讨论
混配农药是我国农药工业的特色之一,我国绝大部分中小型农药企业以生产混配制剂为主,许多大型企业也大量登记生产混配制剂,如广东省东莞市瑞德丰生物科技有限公司2002年登记生产93种农药制剂,其中73种是混配制剂,广东省惠阳中讯化工有限公司登记生产48种农药制剂,其中32种是混配制剂。
我国农药混配的目的主要是为了提高药效、降低成本和扩大防治谱等,混配农药在登记中多以共毒系数评价增效作用。然而,在实际生产中,共毒系数并不能如实有效地指导混配农药的生产,其肯定结果可能与农药混配的预期目的相反。这极大影响了我国混配农药的生产和应用。