生物杀虫剂多杀霉素和乙基多杀菌素对家蚕毒性测定

(浙江省海宁市蚕桑技术服务站 3144002)

多杀霉素(spinosad)也称多杀菌素，是20世纪90年代由美国陶氏益农公司开发并产业化生产的一种大环内酯化合物生物杀虫剂，由于其在环境中通过光解和微生物等多种途径降解成碳、氢、氧、氮等自然成分，因而不会染污农产品。多杀霉素对昆虫具有快速触杀和摄食毒性，能够有效控制鳞翅目、双翅目、缨翅目以及部分鞘翅目和直翅目害虫[1～3]。多杀霉素在我国登记使用已有十多年，主要用于防治蔬菜上的小菜蛾、甜菜夜蛾，对蓟马、蚜虫也有较好防效。

乙基多杀菌素(spinetoram)是对多杀霉素进行结构改造得到的衍生物，比多杀霉素有更广泛的杀虫谱，杀虫活性也提高了10倍[4]。2011年60g/L乙基多杀菌素悬浮剂(商品名“艾绿士”)在中国与全球同步上市，在我国登记用于茄子防治蓟马、甘蓝防治甜菜夜蛾和小菜蛾、水稻防治稻纵卷叶螟[3]。

随着人们对无公害农产品需求的快速增长，生物杀虫剂多杀霉素和乙基多杀菌素对环境友好的优势将更加凸现，在农作物病虫害防治中将更加广泛使用[5～8]。家蚕作为重要的农业经济昆虫，对农业生产使用的大多数杀虫剂都十分敏感。迄今为止，仅见多杀霉素对家蚕的急性毒性报道[9～10]，为此，我们系统测定了多杀霉素和乙基多杀菌素对家蚕的多种毒性，为此类新型杀虫剂在蚕桑地区合理使用和对养蚕生产安全性评价提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 供试材料

1.1.1 供试农药

10%多杀霉素悬浮剂，江西珀尔农作物工程有限公司生产，农药登记证号PD20141825；60g/L乙基多杀菌素悬浮剂，美国陶氏益农公司生产(广东德利生物科技有限公司分装)，农药登记证号PD20120240F100019；77.5%敌敌畏乳油，南通江山农药化工股份有限公司生产，农药登记证号PD85105-2。

1.1.2 供试家蚕品种

白玉×秋丰，浙江省海宁市新兴蚕种制造有限公司生产。

1.1.3 供试桑树

海宁市蚕桑技术服务站试验桑园，育71-1，10年生，中干树型养成，每667 m2桑园栽植1 000株。

1.2 试验方法

1.2.1 对家蚕的急性食下毒性测定

在预备试验基础上，将10%多杀霉素悬浮剂、60g/L乙基多杀菌素悬浮剂分别稀释5～7个梯度浓度，取适熟桑叶分别浸入不同浓度药液中1 min后取出，自然晾干后置于保鲜盒内，各浓度处理用20头3龄起蚕供试，以清水处理为空白对照，各处理设3个重复，在26.5 ℃±1 ℃、相对湿度75%～85%的恒温室内饲养。24 h后撤去残余桑叶，改用新鲜无毒桑叶继续饲养至4龄饷食，每天调查幼虫中毒死亡率。采用DPS统计软件对药液质量浓度对数与幼虫死亡率概率值进行线性回归分析[11]，求出致死中浓度(LC50)和95%置信限。

1.2.2 对家蚕的熏蒸毒性测定

10%多杀霉素悬浮剂和60g/L乙基多杀菌素悬浮剂均稀释成100倍、1 000倍和10 000倍液，以77.5%敌敌畏乳油 10 000倍液为农药对照，以清水为空白对照。取各处理浓度药液1 mL均匀涂于直径10 cm 的培养皿内，将其放入高60 cm、直径36 cm、容积为60 L的聚乙烯塑料桶底部，在距桶底40 cm高处放入直径10 cm的培养皿，内有新鲜无毒桑叶及30头2龄起蚕，每个处理重复3次。塑料桶用双层盖密封后放置于30 ℃±1.0 ℃的恒温室内，熏蒸24 h后取出，调查中毒死亡蚕头数，然后更换新鲜无毒桑叶，继续饲养至4龄起蚕后结束，每24 h调查中毒死亡蚕头数并计算中毒死亡率。

1.2.3 在桑叶上的残毒期和内吸毒性测定

试验按喷药浓度和间隔时间双向组合处理。参考多杀霉素和乙基多杀菌素推荐使用的质量浓度50 mg/L为中心，各设置两个试验浓度：10%多杀霉素悬浮剂稀释成1 600倍(62.50 mg/L)和3 200倍(31.25 mg/L)，60g/L乙基多杀菌素悬浮剂稀释成1 000倍(60 mg/L)和2 000倍(30 mg/L)。

在残毒试验喷药桑树上，以部分桑叶不喷药测试其内吸传导毒性：用透明塑料袋暂时封闭部分枝条上半段枝叶，下半段及其他枝条桑叶正反面均匀喷洒各稀释浓度药液，待叶面药液干后撕开塑料袋顶端并固定，防止袋内未喷药的桑叶受污染。各浓度喷药15株桑树，不同处理间设2株桑树作隔离保护。

喷药后每5 d采叶养蚕，每次分别采摘4个喷药处理的桑叶和4个塑料袋内未喷药的桑叶，共8种处理桑叶供试，以新鲜无毒桑叶为对照，共9种处理，每种供试桑叶喂饲30头3龄起蚕，重复3次，每次27个小区，饲养至4龄饷食，逐日调查记载各小区死亡幼虫头数。

1.2.4 家蚕的中毒症状观察

取桑叶分别在10%多杀霉素悬浮剂2 000倍(50 mg/L)稀释液和60g/L乙基多杀菌素悬浮剂1 000倍(60 mg/L)稀释液中浸渍后取出晾干，饲喂3龄蚕和5龄蚕，观察记录供试家蚕的中毒症状。

2 结果与分析

2.1 对家蚕的急性食下毒性

采用浸叶法测定10%多杀霉素悬浮剂和60g/L乙基多杀菌素悬浮剂对3龄起蚕的急性食下毒性，结果见表1。对3龄起蚕添毒24 h的LC50分别为10%多杀霉素悬浮剂0.021 8 mg/L、60g/L乙基多杀菌素悬浮剂0.008 3 mg/L，即乙基多杀菌素对家蚕的急性毒性高于多杀霉素。参照2014年发布的《化学农药环境安全评价试验准则第11部分：家蚕急性毒性试验》附录A“农药对家蚕的毒性等级划分”[12]，2种供试农药对家蚕的毒性等级均为剧毒(LC50≤0.5 mg/L)。

表1 10%多杀霉素悬浮剂和60g/L乙基多杀菌素悬浮剂对3龄起蚕的急性食下毒性

2.2 对家蚕的熏蒸毒性

10%多杀霉素悬浮剂和60g/L乙基多杀菌素悬浮剂100倍、1 000倍和10 000倍稀释液，分别熏蒸处理2龄起蚕24 h，然后按常规方法继续饲养至4龄起蚕均无中毒症状和死亡蚕，发育进度与空白对照无明显差异；而对照农药77.5%敌敌畏乳油10 000倍稀释液熏蒸处理2龄起蚕，24 h内全部中毒死亡，表明10%多杀霉素悬浮剂和60g/L乙基多杀菌素悬浮剂在试验浓度下对家蚕无熏蒸毒性。

2.3 在桑叶上的残毒期和内吸毒性

从表2可见，喷药后30 d采摘10%多杀霉素悬浮剂1 600倍液(62.50 mg/L)和3 200倍液(31.25 mg/L)处理的桑叶，喂饲3龄起蚕的死亡率均为100%，喷药后35 d的死亡率分别下降到24.44%和10.00%，喷药后40 d均无中毒死亡蚕。60g/L乙基多杀菌素悬浮剂1000倍液(60 mg/L)喷药后35 d的死亡率为100%，喷药后40 d死亡率开始下降，喷药后50 d死亡27.78%，喷药后55 d无中毒死亡蚕；60g/L乙基多杀菌素悬浮剂2 000倍液(30 mg/L)喷药后45 d的死亡率下降到16.67%，喷药后50 d无中毒死亡蚕。试验结果表明：10%多杀霉素悬浮剂和60g/L乙基多杀菌素悬浮剂在桑叶上的残毒期均较长，60g/L乙基多杀菌素悬浮剂比10%多杀霉素悬浮剂的残毒期长10～15 d。

表2 10%多杀霉素悬浮剂和60g/L乙基多杀菌素悬浮剂在桑叶上的残毒期

喷药后1 d、5 d 、10 d 、15 d，采摘枝条上半段塑料袋内未直接喷药的4种桑叶，连续饲喂3龄起蚕1个龄期，均无中毒症状和死亡蚕出现，发育经过与对照处理相似。表明10%多杀霉素悬浮剂和60g/L乙基多杀菌素悬浮剂的供试浓度在桑叶上均未表现出内吸传导作用。

2.4 家蚕的中毒症状

10%多杀霉素悬浮剂2 000倍(50 mg/L)处理的桑叶饲喂3龄蚕，10 min左右即出现吐液、胸部膨大、头向腹钩、尾部略上跷、蚕体侧倒等中毒症状，约30 min后全部侧倒，2 h左右死亡。饲喂5龄蚕，约30 min出现吐液，2 h左右多数侧倒，但48 h仍未死透，触之能动。

60g/L乙基多杀菌素悬浮剂1 000倍(60 mg/L)处理的桑叶饲喂3龄蚕，约60 min出现吐液、胸部膨大、头部伸出，4 h左右死亡。饲喂5龄蚕，约2 h后部分个体吐液，静伏或侧倒，约30 h后死亡。

由此可见，多杀霉素和乙基多杀菌素引起的家蚕中毒症状基本相似，对3龄蚕和5龄蚕的中毒反应都很快。在质量浓度相近时，多杀霉素对家蚕的中毒反应快于乙基多杀菌素。

3 结论和讨论

试验结果表明，10%多杀霉素悬浮剂和60g/L乙基多杀菌素悬浮剂对家蚕的急性食下毒性均极强，3龄起蚕添毒24 h的LC50分别为0.021 8mg/L、0.008 3mg/L，均为剧毒级；参照毒性评价法[13]，按10%多杀霉素悬浮剂和60g/L乙基多杀菌素悬浮剂推荐使用浓度50 mg/L，分别是LC50值的2 294倍和6 024倍，具有极高风险性。10%多杀霉素悬浮剂和60g/L乙基多杀菌素悬浮剂在桑叶上的残毒期均较长，药液直接喷洒桑叶后，对3龄起蚕的残毒期分别为10%多杀霉素悬浮剂1 600倍(62.50 mg/L)和3 200倍(31.25 mg/L)40 d，60g/L乙基多杀菌素悬浮剂1 000倍(60 mg/L)55 d、2 000倍(30 mg/L)50 d。以上残毒期供试浓度下，10%多杀霉素悬浮剂和60g/L乙基多杀菌素悬浮剂均未表现出桑叶内吸传导毒性。两种药剂稀释100倍对家蚕无熏蒸毒性。10%多杀霉素悬浮剂和60g/L乙基多杀菌素悬浮剂对家蚕的中毒症状相似，主要表现为吐液、胸部膨大，蚕体静伏呈麻痹状等。

多杀霉素与阿维菌素同为大环内酯类天然产物，都影响昆虫的神经系统，但多杀霉素的作用位点不尽相同，导致非功能性肌肉收缩、衰竭，并伴随颤抖和麻痹，从而引起昆虫死亡[14～15]。本试验观察到10%多杀霉素悬浮剂和60g/L乙基多杀菌素悬浮剂导致家蚕中毒后有静伏的症状，与阿维菌素和甲维盐有相似之处[16]，但多杀霉素的中毒反应快于阿维菌素。

多杀霉素属于高效、低毒、低残留杀虫剂，其杀虫活性相当于氯氰菊酯，安全间隔期只有1 d，适于绿色食品生产使用[17～18]，但对家蚕而言却存在极高毒性。多杀霉素的降解半衰期与光强弱有关，在叶面的光降解半衰期1.6～16 d，远长于水中不到1 d和土壤中9～10 d的光降解半衰期[2]，且幅度范围极大，这是受不同作物和生长期的影响所致。因此，多杀霉素和乙基多杀菌在桑叶上的残毒期可能也存在较大波动幅度，不同地区、不同季节的光照强弱等气候条件，不同桑树生长期的枝叶郁闭度等因素都会影响到残毒期的长短。

综上所述，多杀霉素和乙基多杀菌对家蚕的毒性等级均为剧毒，在桑叶上的残毒期较长，对养蚕生产存在极高风险，桑园及周围农作物不宜使用多杀霉素和乙基多杀菌及其复配农药。