多杀霉素及其混配制剂对蜜蜂和赤眼蜂的安全性评价

严海娟，丁 悦，吴若函，辛 星，郭晓瑜，刘贤金

(江苏省农业科学院食品质量安全与检测研究所/农业部农产品质量安全控制技术与标准重点实验室，南京 210014)

多杀霉素(spinosad)是一种大环内酯类高效生物杀虫剂，号称无公害农药，可以持续激活靶标昆虫乙酰胆碱烟碱型受体，对害虫具有快速的触杀和胃毒作用。其杀虫速度可与化学杀虫剂相媲美，对叶片有较强的渗透作用，可杀死表皮下的害虫，残效期较长，对一些害虫具有一定的杀卵作用，且与目前常用的杀虫剂无交互抗性(肖汉祥等，2009)。因此，该药对危害棉花、果树、蔬菜等的鳞翅目、双翅目、缨翅目以及鞘翅目和直翅目等多种害虫具有很好的防治效果。

近年来，人们对农药的环境安全性的关注度越来越高。实际农业生产中，使用农药可以保护农作物免受有害生物的侵害，人们往往因选择所谓无害的生物农药而忽视其环境的安全性。蜜蜂作为一种重要的传粉昆虫，对农业增产增收具有重要作用，同时还可为人类提供大量蜂蜜、蜂胶、蜂蜡等产品。但是，蜜蜂的广泛分布、周身被毛、可移动性强、单一的采集特性等决定了它对环境十分敏感，常被称为环境污染生物指示器(Celli et al.，1996;Celli and Maccagnani，2003;Porrini et al.，2003;吴黎明等，2008)。喷洒过农药的花蜜、花粉很容易导致蜜蜂中毒死亡，不仅严重影响养蜂业的健康发展，而且对农业生产也产生不利影响。

同样作为环境有益生物的赤眼蜂Trichogramma spp.因能寄生于害虫卵内使其不能发育孵化，成为农林害虫的重要天敌，在生态系统具有重要作用 (Herz et al.，2007;Bayram et al.，2010;Gardner et al.，2011)。我国对赤眼蜂的研究已有近70年的历史，是目前世界上应用赤眼蜂防治害虫面积最大的国家之一。农药的应用，特别是高毒农药对赤眼蜂有很强的杀伤作用(吴长兴等，2008)。因此了解和探究更多关于农药对其产生的不良影响就显得尤为重要。农药对害虫天敌的影响是评价化学防治和生物防治是否协调进行的重要标准，使用对害虫高效且对其天敌安全的化学药剂是实现害虫安全、有效防治的途径之一。

蜜蜂和赤眼蜂作为重要的环境有益生物，农药对其毒性大小，在一定程度上反映了农药的环境安全性，开展农药对蜜蜂和赤眼蜂的毒性与安全性评价，可指导害虫综合防治中科学合理的使用化学农药，避免或减轻农药对有益生物的不良影响，同时也是对害虫实施综合治理(IPM)的关键(Bacci et al，，2007;Gardner et al.，2011;Prabhaker et al.，2011)。因此，我们通过测定多杀霉素及其3种混剂对蜜蜂和赤眼蜂的急性毒性，并进行安全性评价，以期为多杀霉素系列农药的科学使用和登记管理以及害虫综合治理中协调化学防治和天敌的控害作用提供科学依据(王彦华等，2012)。

1 材料与方法

1.1 供试药剂

25 g/L 多杀霉素悬浮剂、4%阿维菌素·多杀霉素水乳剂、3%甲阿维·多杀霉素悬浮剂、6%甲阿维·多杀霉素水分散粒剂(市购)。

1.2 供试生物

意大利蜜蜂Apis mellifera L.，成年工蜂，由南京市金峰种王养殖场提供。试验前，在实验室条件下驯养7 d。

玉米螟赤眼蜂Trichogramma ostriniae 成峰，由南京农业大学植物保护学院提供，在生化培养箱中(温度25±1℃，相对湿度70%-80%，避光)以米蛾Corcyra cephalonica Stainton 卵为寄主进行繁殖。将羽化24-48 h 的赤眼蜂成蜂供测定。

1.3 试验设备

试验蜂笼(木制长方体，内径长10 cm、宽8.5 cm、高8.5 cm，上下两面蒙塑料纱网)、生化培养箱、光照培养箱、电子天平(0.0001 g)、加湿器、微量点滴仪、10 mL 烧杯、温度计、湿度计、移液管等。

1.4 试验方法

参照国家环境保护局颁布的《化学农药环境安全评价试验准则》，蜜蜂的急性毒性采用摄入法和接触法测定;赤眼蜂急性毒性采用药膜法测定。

1.4.1 摄入法

爱克发的环保实践，落地于生产运营的每一个细节，而不单单是产品本身，并且大量的工作属于未雨绸缪，这一点尤为令人敬佩。随着我们采访的逐渐深入，感受也越来越深刻。以无锡工厂为例，其是印艺板块在中国唯一的数码印版生产基地，也是爱克发全球6家工厂中最年轻的一家。

用50%的白糖水将药剂配制成5 个浓度系列，设空白对照。每个试验蜂笼移入20-30 头成年工蜂，取配制好的不同浓度的药剂3 mL 置于10 mL的小烧杯内，并以适量脱脂棉浸渍形成饱和吸水状态棉球，杯口朝下倒放在蜂笼上隔网饲喂蜜蜂，每个浓度重复3 次;在25℃±2℃和65%-75%的相对湿度条件下培养，24 h 后记录中毒死亡情况，利用几率值法计算LC50值和相关系数。根据我国农药登记环境毒理学试验单位所采用的分级标准，将农药对蜜蜂胃毒毒性(48 h)分为剧毒(LC50≤0.5 a.i.mg/L)、高毒(0.5＜LC50≤20 a.i.mg/L)、中等毒性 (20＜LC50≤200 a.i.mg/L)、低毒(LC50＞200 a.i.mg/L)。

1.4.2 接触法

用去离子水将药剂配制成5 个浓度系列，并设溶剂与空白对照。先用乙醚将蜜蜂麻醉(对照死亡率不得大于10%)，再用微量点滴器(体积为1.0042 μL)将药剂点滴于蜜蜂的前胸背板处，然后用棉球蘸50%糖水隔网饲喂。试验在25℃±2℃和65%-75% 的相对湿度及微光条件下进行，24 h和48 h 后记录中毒死亡情况，利用几率值法计算LD50值和相关系数。根据LD50(48 h)将农药对蜜蜂毒性分为剧毒 (LD50≤0.001 a.i.μg/蜂)、高毒(0.001＜LD50≤2.0 a.i.μg/蜂)、中毒(2.0＜LD50≤11.0 a.i.μg/蜂)、低 毒 (LD50＞11.0 a.i.μg/蜂)。

1.4.3 药膜法

每种农药设5-6 个质量浓度，以丙酮稀释，吸取1 mL 稀释好的药液于指形管(直径×高=2.5 cm×7.5 cm，内表面积为34.5 cm2)中作为一个处理，每个处理3 次重复，另设丙酮对照。将加好药液的指形管放在水平桌面上滚动，使药剂均匀地涂于管内壁，待溶剂完全挥发后即形成均匀的药膜。每管移入羽化24-48 h 的赤眼蜂成蜂约100 头，让其在指形管内自由爬行1 h 后转入无药指形管中，放入浸有10%蜂蜜水的脱脂棉条，用保鲜膜和黑布封口并放入生化培养箱中(温度25±1℃，相对湿度70%-80%，避光)。赤眼蜂被转入无药指形管中24 h 后检查并记录每管中死亡数及存活数(用细毛笔轻触蜂体不动者为死亡)。

数据采用统计软件SPSS13.0 处理，分别计算4种药剂对玉米螟赤眼蜂24 h 的致死率、半致死浓度值LC50和95%置信限。杀虫剂对赤眼蜂安全性评价根据安全性系数(safety factor，SF)来划分4 个等级:极高风险性(安全性系数≤0.05)、高风险性(0.05＜安全性系数≤0.5)、中等风险性(0.5＜安全性系数≤5)和低风险性(安全性系数＞5)。安全性系数=杀虫剂对赤眼蜂的半数致死用量LR50值(mg/cm2)/该杀虫剂的田间最高推荐剂量(mg/cm2)，是指在室内条件下，引起赤眼蜂50%死亡率的杀虫剂的使用量，以单位面积上所附着的杀虫剂有效成份的量表示。在本研究中，LR50=1.0 mL×LC50÷ 34.5 cm2。

2 结果与分析

2.1 农药对蜜蜂的急性毒性和安全性评价

由表2 可知，采用点滴法测定25 g/L 多杀霉素悬浮剂、4%阿维菌素·多杀霉素水乳剂、3%甲阿维·多杀霉素悬浮剂、6%甲阿维·多杀霉素水分散粒剂对蜜蜂触杀LD50(48 h)分别是0.0887、0.289、0.0046、0.0053 a.i.μg/蜂。按照农药对蜜蜂接触毒性分级标准，多杀霉素及其3种混剂对蜜蜂接触毒性都为高毒。

2.2 农药对赤眼蜂的急性毒性和安全性评价

采用药膜法测定了多杀霉素及其3种混剂对玉米螟赤眼蜂的毒性，见表3。25 g/L 多杀霉素悬浮剂、4%阿维菌素·多杀霉素水乳剂、3%甲阿维·多杀霉素悬浮剂、6%甲阿维·多杀霉素水分散粒剂对玉米螟赤眼蜂的LC50(24 h)分别为0.12、0.097、0.22、0.33 a.i.mg/L。由此可知，多杀霉素与阿维菌素复配剂的LC50略低于多杀霉素单剂，即该复配剂的毒性略高于单剂;而多杀霉素与两种甲基阿维菌素苯甲酸盐复配剂的LC50均高于单剂，即两种复配剂的毒性均低于单剂。

农药对赤眼蜂的毒性可用赤眼蜂LC50和田间常用质量浓度的比值(安全性系数)来表示，见表4。4种制剂对玉米螟赤眼蜂安全性评价结果表明，25 g/L 多杀霉素悬浮剂、4%阿维菌素·多杀霉素水乳剂、3%甲阿维·多杀霉素悬浮剂、6%甲阿维·多杀霉素水分散粒剂对玉米螟赤眼蜂成蜂均为极高风险性，安全性系数分别为1.41×10-2、7.81×10-3、2.84×10-2、4.25×10-2。

表1 多杀霉素及其混剂对蜜蜂的摄入毒性(48 h)Table 1 Stomach toxicity of spinosad and it's mixtures to bees

表2 多杀霉素及其混剂对蜜蜂的接触毒性(48 h)Table 2 Contact toxicity of spinosad and it's mixtures to bees

表3 多杀霉素及其混剂对赤眼蜂的急性毒性(24 h)Table 3 Toxicity of spinosad and it's mixtures to adult Trichogrammatid spp.(24 h)

表4 多杀霉素及其混剂对赤眼蜂成峰的安全性评价Table 4 Safety evaluation of spinosad and it's mixtures to adult Trichogrammatid spp.

3 结论与讨论

多杀霉素及其混剂对蜜蜂的急性毒性结果表明，多杀霉素单剂对蜜蜂触杀和摄入毒性都为高毒。而与其混用的药剂对混剂的毒性有一定的影响。如阿维菌素、甲维盐对蜜蜂摄入毒性都是剧毒，多杀霉素与这些药剂的混剂对蜜蜂的摄入毒性为剧毒，均高于多杀霉素单剂的毒性。一般来说，微生物农药由于其寄主专一性较强，通常对蜜蜂风险较低。而多杀霉素作为一种微生物农药，其4种单剂或混剂对蜜蜂的急性毒性为剧毒或高毒说明并非所有生物源农药都对蜜蜂安全。赵帅等人研究表明:生物源农药在有机和无公害农产品生产中被大量推荐使用，而部分抗生素农药、植物源农药对蜜蜂表现剧毒或高毒。所以，在关注生物源农药对人畜健康风险的同时，还应重视其对环境中蜜蜂等有益生物的影响(2011)。在使用这些含多杀霉素的单剂或混剂时，应尽可能避开蜜源植物花期或远离养蜂区，可能的话要在药剂中加入蜜蜂趋避剂，以免蜜蜂采集带药的花蜜或花粉中毒死亡。

接触法与摄入法是根据农药在田间实际使用时对蜜蜂的影响而设计的室内模拟试验(赵学平等，2011)。本文通过对非靶标生物之一的蜜蜂进行急性毒性试验，阐明多杀霉素及其混配制剂对其毒性及潜在危害，并对农药使用的安全性做出相应的评价，为预防和控制农药对生态环境的危害提供数据支撑。但该研究仅提供了多杀霉素及其混剂对蜜蜂的急性摄入和接触毒性，而对于慢性毒性、残留毒性以及田间毒性如何，尚有待验证。

赤眼蜂作为一类重要的天敌，在害虫的自然控制方面中起到重要作用。25 g/L 多杀霉素悬浮剂、4%阿维菌素·多杀霉素水乳剂、3%甲阿维·多杀霉素悬浮剂、6%甲阿维·多杀霉素水分散粒剂对玉米螟赤眼蜂成蜂均具有极高风险性，表明玉米螟赤眼蜂成峰对4种制剂均较敏感，如果大量应用对赤眼蜂杀伤力极大，所以从保护天敌的角度出发，应科学合理用药，减少使用对赤眼蜂具有较高毒性的农药，并且尽量远离赤眼蜂种群丰富的场所。此外，甲阿维·多杀霉素复配剂的毒性略低于多杀霉素单剂和阿维菌素·多杀霉素复配剂。由此可知，不同的单剂或复配剂对赤眼蜂的毒性存在差异，这可能由于各种农药的作用机制、化学结构和理化性质的不同导致的(Wang et al.，2008)。

本研究主要进行了室内条件下杀虫剂对赤眼蜂的急性毒性评价，而赤眼蜂在田间接触农药的量及方式与室内不完全相同，导致农药对赤眼蜂的室内与室外测定结果可能不同。如有些农药在田间光照、温度、湿度等因素影响下较易降解，赤眼蜂能够接触的药量较少，死亡率就偏小。已有研究表明噻虫啉残留在室内和田间对卷蛾赤眼蜂羽化过程中存活的影响存在差异，其原因在于噻虫啉在田间较易分解 (Schuld and Schmuck，2000);其次农药可能通过赤眼蜂成蜂在田间接触施药的植物表面、取食花粉等过程进入虫体;再次，赤眼蜂在田间的寄主和环境条件也与室内有差异。另外，杀虫剂除对赤眼蜂具有直接致死作用外，还在其他多个方面即亚致死效应表现出来，包括对其生长发育、寿命和繁殖率等方面的影响(Suh et al.，2000;Consoli et al.，2001;Takada et al.，2001)，这些表现均从不同方面对天敌种群产生抑制作用。但目前为止，农药对赤眼蜂的田间试验和亚致死效应的研究还不够深入。因此，为了全面评价农药对赤眼蜂的安全性，应开展以上两方面的研究，以便更准确地评价农药对赤眼蜂的影响。

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