3种农药及其复配剂对意大利工蜂的急性经口毒性

2016-12-02 05:44瞿唯钢杨淞霖王会利郭宝元
生态毒理学报 2016年4期
关键词:菌腈噻虫嗪衣剂

瞿唯钢,杨淞霖,王会利,郭宝元,

1. 中国农业部农药检定所,北京 100125 2. 中国科学院生态环境研究中心,北京 100085



3种农药及其复配剂对意大利工蜂的急性经口毒性

瞿唯钢1,杨淞霖2,王会利2,郭宝元2,

1. 中国农业部农药检定所,北京 100125 2. 中国科学院生态环境研究中心,北京 100085

采用“小烧杯法”测定了3种农药及其复配剂对意大利工蜂的24 h、48 h急性经口毒性,根据我国《化学农药环境安全评价实验准则》中蜜蜂急性经口毒性划分等级可知,对意大利工蜂,35%精甲霜灵悬浮种衣剂属“低毒”级,25%噻虫嗪水分散粒剂属“高毒”级,25 g·L-1咯菌腈悬浮种衣剂属“低毒”,25%噻虫嗪-咯菌腈-精甲霜灵悬浮种衣剂也属“高毒”级。

农药;意大利工蜂;急性经口毒性;小烧杯法

Received 26 February 2016 accepted 3 April 2016

1990年至今,蜂群数量骤减的现象遍及北美、欧洲、亚洲等很多国家和地区,引起了全球的普遍关注,最终发现农药在其中起到了很大的作用[1]。化学防治是目前农作物病虫害防治的主要手段,喷洒过农药的花蜜、花粉很容易导致蜜蜂中毒死亡[2]。

为了提高农作物产量,减少由病虫害导致的损失,我国对农药的活性要求较高,但对毒性、环境相容性及生态效益等方面要求较低[3],因而对有益生物造成了误伤,蜜蜂就是其中很典型的例子。蜜蜂是有利于人类的非靶标生物,而且具有重要经济价值[4],可为人类提供蜂蜜、蜂胶、王浆和蜂蜡等产品。此外,很多农作物需要依靠蜜蜂传粉[5]。但是由于农药在农业上的广泛使用,蜜蜂这些非靶标生物遭到不同程度的威胁。有研究表明:对蜜蜂的急性经口毒性表现剧毒、高毒、中毒、低毒的农药制剂分别占14.7%、35.6%、10.7%、39%,高毒和剧毒农药产品达50%以上,但这些制剂主要为杀虫剂,占整个杀虫剂的74.1%,杀菌剂和除草剂对蜜蜂的毒性相对较低[6]。因此,在农药开发与应用前,评价农药对非靶标生物的安全性是很有必要的[7]。

蜜蜂分布广、周身被毛、易饲养和可移动性强等特性决定了它对环境十分敏感,常被称为环境污染生物指示器[8-10]。农药对其的急性毒性可以作为陆生生物安全评价的重要部分,也对今后农药的开发给出了新的参考和要求。

玉米青枯病也叫玉米茎基腐病,是为害玉米根和茎基部的一类重要土传真菌病害,35%精甲霜灵悬浮种衣剂就是防治这种病的农药。25%噻虫嗪水分散粒剂常用来防治稻飞虱,稻飞虱是为害水稻,容易暴发成灾的一类害虫。25 g·L-1咯菌腈悬浮种衣剂常用于种子处理,可防治大部分种子带菌及土壤传染的真菌病害,而25%噻虫嗪-咯菌腈-精甲霜灵悬浮种衣剂则包含以上3种成分,兼具以上各种功效。

1 材料与方法 (Materials and methods)

1.1 意大利工蜂

意大利成年工蜂(Apis mellifera L.)引种自中国农科院蜜蜂所,实验室自行保种繁育。试验前在人工气候室内饲养观察24 h。试验时选用大小一致、健康、活泼的蜜蜂用于试验,试验前饥饿2 h。具体条件控制如下,温度(25±1) ℃;相对湿度60%~70%;微光。

1.2 药剂

35%精甲霜灵悬浮种衣剂(由农业部提供);25%噻虫嗪水分散粒剂(由农业部提供);25 g·L-1咯菌腈悬浮种衣剂(由农业部提供);25%噻虫嗪-咯菌腈-精甲霜灵悬浮种衣剂(由农业部提供)。

1.3 实验方法1.3.1 毒性测定

根据我国《化学农药安全评价实验准则》[11]中推荐的“小烧杯法”来检测农药对意大利工蜂的经口毒性,首先通过一系列预实验确定各农药对意大利工蜂的暴露浓度范围。

35%精甲霜灵悬浮种衣剂设定的5个处理组浓度,分别为1.26×102a.i.mg·L-1、2.52×102a.i.mg·L-1、5.03×102a.i.mg·L-1、1.005×103a.i.mg·L-1、2.01×103a.i.mg·L-1。25%噻虫嗪水分散粒剂设定的5个处理组浓度分别是12.1 a.i.mg·L-1、6.04 a.i.mg·L-1、3.02 a.i.mg·L-1、1.51 a.i.mg·L-1、0.756 a.i.mg·L-1。25 g·L-1咯菌腈悬浮种衣剂设定的5个处理组浓度分别是2.00×103a.i.mg·L-1、1.00×103a.i.mg·L-1、5×102a.i.mg·L-1、2.5×102a.i.mg·L-1、1.25×102a.i.mg·L-1。25%噻虫嗪-咯菌腈-精甲霜灵悬浮种衣剂设定的5个处理组浓度分别是6.480 a.i.mg·L-1、3.240 a.i.mg·L-1、1.620 a.i.mg·L-1、0.810 a.i.mg·L-1、0.405 a.i.mg·L-1。每个处理设3次重复,每次重复20只蜜蜂,并设空白对照。用移液器吸取10 mL含药糖水注入装有脱脂棉的10 mL烧杯中,杯口向下倒置于试验蜂笼纱网上,供转入蜜蜂自由摄食。

表1 “小烧杯法”测得的3种农药及其复配剂对意大利工蜂的24 h、48 h-LC50

蜜蜂的分笼:将储蜂笼放入CO2麻醉装置,观察蜜蜂麻醉情况。待全部蜜蜂麻醉后(约2 min)后取出,将蜜蜂转移到观察用蜂笼,每笼20只。转移20 min后检查蜜蜂苏醒情况。在48 h内观察蜜蜂中毒及死亡情况。

于药后24 h、48 h观察记录受试蜜蜂生理表现和中毒症状,统计死亡率。死亡评判标准为不爬动或飞行,触其触角无反应。

1.3.2 数据处理

以药剂浓度的对数值为自变量(x),以相应浓度下意大利工蜂死亡率的几率值为因变量(Y),采用SPSS数据处理软件及Probit程序进行回归分析,建立“剂量-效应”线性方程,计算出LC50(或LD50)值及其95%置信限。

1.3.3 毒性等级划分标准

依据中华人民共和国《化学农药环境安全评价试验准则》[11]规定中农药对蜜蜂的急性经口毒性划分等级标准(见表2)来划分4种农药制剂对意大利工蜂的毒性等级。

2 结果(Results)

2.1 3种供试农药及其复配剂对斑马鱼24 h、48 h-LC50

3种农药及其复配剂对意大利工蜂的24 h、48 h毒性测定结果如表1所示,35%精甲霜灵悬浮种衣剂的5个处理组在24 h、48 h内意大利工蜂未发生死亡,说明35%精甲霜灵悬浮种衣剂在24 h、48 h内对意大利工蜂的LC50均大于2.01×103a.i.mg·L-1,根据蜜蜂急性经口毒性划分等级判断,35%精甲霜灵悬浮种衣剂属于低毒。25%噻虫嗪水分散粒剂在24 h、48 h内对意大利工蜂的LC50分别是2.662 mg·L-1和1.840 mg·L-1,其LC50(24 h)和LC50(48 h)均在0.5~20.0 a.i.mg·L-1范围内,属于“高毒”级别。25 g·L-1咯菌腈悬浮种衣剂的5个处理组在24 h、48 h内意大利工蜂均未发生死亡,说明25 g·L-1咯菌腈悬浮种衣剂在24 h、48 h内对意大利工蜂的LC50均大于2.00×103a.i.mg·L-1,属于低毒。25%噻虫嗪-咯菌腈-精甲霜灵悬浮种衣剂在24 h、48 h内对意大利工蜂的LC50分别是2.791 mg·L-1和1.942 mg·L-1,其LC50(24 h)和LC50(48 h)均在0.5~20.0 a.i.mg·L-1范围内,属于“高毒”级别。

表2 蜜蜂急性经口毒性划分等级

3 讨论(Discussion)

35%精甲霜灵悬浮种衣剂对于陆生动物日本鹌鹑LD50(7 d)>1 000 a.i.mg·kg-1体重,属于低毒,对赤子爱胜蚯蚓LC50(14 d)>100 a.i.mg·kg-1dw,也属于低毒,这2种与其对意大利工蜂的毒性等级一致。

25%噻虫嗪水分散粒剂对日本鹌鹑的LD50(7 d)为502 a.i.mg·kg-1体重,属于低毒,其对家蚕的LC50(96 h)是0.580 a.i.mg·L-1,属于高毒,而它对于意大利工蜂是高毒级别,出现了不一致的现象。

25 g·L-1咯菌腈悬浮种衣剂对日本鹌鹑的毒性属于低毒,因为LD50(7 d)>225 a.i.mg·kg-1体重,对赤子爱胜蚯蚓也属于低毒,LC50(14 d)>100 a.i.mg·kg-1dw,这2种均与其对意大利工蜂的毒性等级一致。

25%噻虫嗪-咯菌腈-精甲霜灵悬浮种衣剂对日本鹌鹑的LD50(7 d)是504 a.i.mg·kg-1体重,属于低毒,对赤子爱胜蚯蚓的LC50(14 d)>100 a.i.mg·kg-1dw,也是低毒,然而其对意大利工蜂是高毒级别。

因而可以看出同一种农药对不同生物的毒性是有区别的,每种农药的毒性作用机制不同,导致它对不同生物的毒性不同。因而在开发新农药时,除了要考虑对靶标生物的杀灭效果,还要考虑对环境中其他生物可能的毒害作用,以免给生态环境带来较大风险。同时应尽可能使用混剂,一方面可以减少各单剂的剂量,同时可以达到多种效果,比如我们所讨论的25%噻虫嗪-咯菌腈-精甲霜灵悬浮种衣剂,兼具其中3种农药的作用,又可减少它们的用量,尤其是减少了噻虫嗪这种对生物毒性较大的农药的用量。

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Toxicity of Thiamethoxam, Fludioxonil, Mefenoxam and Their Compounds to Apis mellifera L.

Qu Weigang1, Yang Songlin2, Wang Huili2, Guo Baoyuan2,*

1. Institute for the Control of Agrochemicals, Ministry of Agriculture, Beijing 100125, China 2. Research Center for Eco-Environmental Sciences, the Chinese Academy of Sciences, Beijing 100085, China

“Small breaker” method was applied to determine the 24 h and 48 h-LC50values of three pesticides and their compounds to Apis mellifera L. According to the criteria for environmental safety evaluation of pesticides in our country, 35% mefenoxam seed coating agent is of low toxicity; 25% thiamethoxam water dispersible granules are highly toxic; 25 g·L-1fludioxonil seed coating agent is of low toxicity. 25% thiamethoxam-fludioxonil-mefenoxam seed coating agent is also highly toxic.

pesticide; Apis mellifera L.; acute oral toxicity; “small breaker” method

国家自然科学基金(21477152,21277163)

瞿唯钢(1958—),男,农艺师,研究方向为农药环境毒理研究与农药登记管理,E-mail: quweigang@gmail.com;

*通讯作者(Corresponding author), E-mail: guoby@rcees.ac.cn

10.7524/AJE.1673-5897.20160226002

2016-02-26 录用日期:2016-04-03

1673-5897(2016)4-287-04

X171.5

A

简介:郭宝元(1976-),副研究员,主要研究方向为农药环境毒理学。

瞿唯钢, 杨淞霖, 王会利, 等. 3种农药及其复配剂对意大利工蜂的急性经口毒性[J]. 生态毒理学报,2016, 11(4): 287-290

Qu W G, Yang S L, Wang H L, et al. Toxicity of thiamethoxam, fludioxonil, mefenoxam and their compounds to Apis mellifera L. [J]. Asian Journal of Ecotoxicology, 2016, 11(4): 287-290 (in Chinese)

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