杨一平,陈伟国,戴建忠,孙海燕
(海宁市经济作物技术服务站,浙江 嘉兴 314400)
杀菌剂是用于防治各类病原微生物引起的植物病害的一类农药,对于保证农产品的产量和质量发挥了重要作用。近年来,我国杀菌剂市场持续升温,新产品登记增速显著,截止2017年底,在我国登记农药产品总数约38000余个中,杀菌剂登记数量约1万个,仅次于杀虫剂,排在第二位[1,2]。我国杀菌剂产品的登记范围目前主要集中在粮食、蔬菜及水果等作物上[2],而我国蚕桑地区桑园与水稻、果树等作物交叉混杂现象十分普遍。此外,随着果桑产业快速兴起,施用杀菌剂防治桑葚菌核病越来越受到重视[3~5]。相对于杀虫剂而言,杀菌剂对家蚕的毒性较低[6],但随着杀菌剂新品种的不断开发应用,相关报道表明有些新的杀菌剂品种对家蚕具有较高毒性[7~9]。为此,我们测定了46种常用杀菌剂对家蚕的急性毒性,结合田间推荐施用浓度评价各药剂对养蚕的风险性,对急性毒性和风险性较高的杀菌剂进一步开展田间残毒期试验,以期为桑园及附近农作物合理选择杀菌剂,防止家蚕农药中毒提供参考。
1.1.1 供试家蚕
家蚕品种为“白玉×秋丰”,蚕种由浙江省海宁市新兴蚕种制造有限公司提供,按常规方法饲养至3龄起蚕供试。
1.1.2 供试桑园
浙江雅云生态农业有限公司桑园,3年生“强桑1号”,中干偏低树型养成,每667 m2桑园栽植750株。
1.1.3 供试药剂
供试药剂名称及田间推荐施用浓度见表1,共有15类46种杀菌剂。
表1 供试药剂Table 1 Fungicide for Testing
1.2.1 杀菌剂对家蚕的急性毒性测定
经预备试验,初步确定供试农药对家蚕全部致死至全部存活的浓度范围,然后设计5个浓度梯度,将适熟桑叶分别浸入不同浓度的药液中1 min,取出后自然晾干,药液处理后的桑叶放入保鲜饲养盒内,接入20头3龄起蚕,置于温度26.5℃±1℃、相对湿度75%~85%的恒温室内饲养,每个处理重复3次,以清水处理为空白对照,24 h后更换成无毒桑叶,继续饲养到4龄饷食。每天调查观察家蚕幼虫中毒和死亡数,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[10],求出各药剂对家蚕的致死中浓度(LC50)和95%置信限。
1.2.2 杀菌剂对家蚕的毒性和风险性评价方法
《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》(GB/T 31270.11-2014)中规定[11],按照农药对家蚕的急性毒性大小分为四级:LC50≤0.5 mg/L为剧毒,0.5 mg/L<LC50≤20 mg/L为高毒,20 mg/L<LC50≤200 mg/L为中毒,LC50>200 mg/L为低毒。
国家环境保护总局南京环境科学研究所提出根据农药田间推荐浓度(mg/L)与LC50的比值划分对家蚕的风险性(即毒性比),同样也是四个等级:毒性比>10.0为极高风险性,毒性比在10.0~1.0为高风险性,毒性比在1.0~0.1为中等风险性,毒性比<0.1为低风险性[12,13]。
1.2.3 杀菌剂在桑叶上的残毒期试验
根据供试的46种杀菌剂对家蚕的急性毒性测定和毒性比评价结果,选择对家蚕毒性大、风险性高的8种杀菌剂,参考田间推荐施用浓度确定试验浓度。8种杀菌剂稀释药液均匀喷洒于供试桑树上,桑叶正反面喷湿。喷药后间隔一定时间采叶养蚕,以新鲜无毒桑叶为对照,共9个处理,每处理喂饲30头3龄起蚕,重复3次,共27个饲养小区,供试蚕持续用各处理桑叶饲养至4龄饷食,逐日调查记载各小区死亡幼虫数量,至不再出现中毒症状或死亡蚕的间隔天数为残毒期。
采用浸叶法测定了46种杀菌剂对家蚕3龄起蚕的急性毒性,按LC50值大小排序(表2)。根据文献[11]的农药毒性分级标准,30%吡唑醚菌酯悬浮剂对家蚕的毒性等级为高毒(0.5<LC50≤20 mg/L),50%氟醚菌酰胺水分散粒剂和42.4%唑醚·氟酰胺悬浮剂对家蚕的毒性等级为中毒(20<LC50≤200 mg/L),250 g/L嘧菌酯悬浮剂等43种杀菌剂对家蚕的毒性等级为低毒(LC50>200 mg/L)。从表2可见,除个别杀菌剂对家蚕的毒性等级较高外,大多数杀菌剂对家蚕的毒性等级为低毒;且不同杀菌剂对家蚕的LC50值差异极大,30%吡唑醚菌酯悬浮剂对家蚕的LC50为10.2029 mg/L,70%甲基硫菌灵可湿性粉剂对家蚕的LC50>28000mg/L,后者是前者的2744倍。
表2 46种杀菌剂对家蚕的急性毒性和风险性等级Table 2 Acute Toxicity and Risk Level of 46 Fungicides to Silkworm
采用毒性比分级法,即46种杀菌剂田间推荐施用浓度(表1)与实验室测定的LC50(表2)的比值。从表2可见,30%吡唑醚菌酯悬浮剂对家蚕具有极高风险性,50%氟醚菌酰胺水分散粒剂等6种杀菌剂对家蚕具有高风险性,430 g/L戊唑醇悬浮剂等20种杀菌剂对家蚕具有中等风险性,40%腈菌唑悬浮剂等19种杀菌剂对家蚕具有低风险性。
8种杀菌剂稀释药液喷于桑树后,间隔一定时间采叶饲喂3龄起蚕,测试对家蚕的残毒期(表3)。45%敌磺钠湿粉500倍喷药后3 d对家蚕无中毒和死亡,64%噁霜·锰锌可湿性粉剂200倍喷药后4 d对家蚕无中毒和死亡,325 g/L苯甲·嘧菌酯悬浮剂1000倍喷药后5 d对家蚕无中毒和死亡,250 g/L嘧菌酯悬浮剂500倍、70%丙森锌可湿性粉剂200倍喷药后8 d对家蚕无中毒和死亡,这5种杀菌剂在桑叶上的残留毒性均较短。但50%氟醚菌酰胺水分散粒剂4000倍喷药后30 d采叶饲喂3龄起蚕仍出现中毒死亡,30%吡唑醚菌酯悬浮剂1000倍和42.4%唑醚·氟酰胺悬浮剂1000倍的残毒期均超过60 d。
表3 8种杀菌剂对家蚕的残毒期Table 3 Residual Toxicity Period of 8 Fungicides to Silkworm
本试验测定了46种杀菌剂对家蚕的急性毒性:30%吡唑醚菌酯悬浮剂为高毒,50%氟醚菌酰胺水分散粒剂和42.4%唑醚·氟酰胺悬浮剂为中毒,250 g/L嘧菌酯悬浮剂等43种杀菌剂为低毒,毒性最大的30%吡唑醚菌酯悬浮剂(10.2029 mg/L)与毒性最小的70%甲基硫菌灵可湿性粉剂(>28000 mg/L),相差2744倍。30%吡唑醚菌酯悬浮剂对家蚕具有极高风险性,50%氟醚菌酰胺水分散粒剂等6种杀菌剂对家蚕具有高风险性,430 g/L戊唑醇悬浮剂等20种杀菌剂对家蚕具有中等风险性,40%腈菌唑悬浮剂等19种杀菌剂对家蚕具有低风险性。45%敌磺钠湿粉500倍、64%噁霜·锰锌可湿性粉剂200倍、325 g/L苯甲·嘧菌酯悬浮剂1000倍、250 g/L嘧菌酯悬浮剂500倍、70%丙森锌可湿性粉剂200倍喷雾处理桑叶,对家蚕的残毒期分别为3 d、4 d、5 d、8 d和8 d,50%氟醚菌酰胺水分散粒剂4000倍对家蚕的残毒期超过30 d,30%吡唑醚菌酯悬浮剂1000倍和42.4%唑醚·氟酰胺悬浮剂1000倍对家蚕的残毒期均超过60 d。
相关研究表明,多数杀菌剂对家蚕的急性毒性较低,在桑叶上的残毒期也较短[14~18],本试验46种杀菌剂中的43种对家蚕急性毒性为低毒。但近年来研发推广的部分杀菌剂新品种对家蚕的毒性或风险性有增强的趋势,如吡唑醚菌酯对家蚕的LC50为20.8 mg/L[9],椒碱烯酰胺对家蚕的LC50为181.66 mg/L[19],嘧菌酯对家蚕的 LC50为272.18 mg/L[20],唑醚·氟酰胺对家蚕有极高风险[16],对家蚕残毒期在20 d以上[7],这一趋势值得关注。
进一步分析杀菌剂对家蚕的急性毒性、风险性和残毒期之间的关系,46种杀菌剂中仅30%吡唑醚菌酯悬浮剂对家蚕高毒,并且具有极高风险性,在桑叶上的残毒期也最长(超过60 d);50%氟醚菌酰胺水分散粒剂和42.4%唑醚·氟酰胺悬浮剂2种杀菌剂对家蚕中毒,具有高风险性,在桑叶上的残毒期也很长(分别超过30 d和60 d);250 g/L嘧菌酯悬浮剂、45%敌磺钠湿粉、70%丙森锌可湿性粉剂和64%噁霜·锰锌可湿性粉剂4种杀菌剂对家蚕低毒,但具有高风险性,在桑叶上的残毒期分别为8 d、3 d、8 d和4 d;325 g/L苯甲·嘧菌酯悬浮剂对家蚕低毒,具有中等风险性,在桑叶上的残毒期为5 d;由此可见,杀菌剂对家蚕的急性毒性高,其风险性也大,在桑叶上的残毒期也长;而杀菌剂对家蚕的急性毒性低,因田间施用浓度高,也可能存在较高风险性,并且在桑叶上有一定的毒性残留。因此,杀菌剂(或其他农药)对家蚕的安全风险评价,急性毒性测定是重要基础,结合田间施用浓度能来判断风险性等级,然后对于急性毒性和风险性高的农药进行田间残毒期试验,以提供实际指导意义的数据[13]。
需要指出的是,以毒性比来评价农药对家蚕的风险性,其结果会受两方面因素影响,一方面是农药对家蚕的急性毒性因供试药剂、试验方法、家蚕品种、抗药性等而有所差异[19],另一方面田间农药施用浓度随着用药年限的延长往往有逐渐提高的规律,即毒性比数据在不同时期可能是动态的[13]。
综上所述,虽然大部分杀菌剂对家蚕的急性毒性和风险性较低,但仍有个别杀菌剂品种对家蚕具有高毒性和高风险性,并且在桑叶上的残毒期很长。此外,杀菌剂对家蚕还具有慢性毒性和经济性状下降等问题,在蚕种生产上,曾经施用多菌灵作为防控家蚕微粒子病害的技术措施,尽管多菌灵对家蚕的急性毒性和风险性较低,但实践表明多菌灵可能导致蚕种孵化率下降[21~23];苯醚甲环唑、嘧菌酯对家蚕的发育历期、眠蚕体重、全茧量、繁殖力等有不同影响[24~25]。因此,桑园及附近农作物施用杀菌剂时,应避免选择对家蚕毒性强、安全风险大、在桑叶上残留时间长的品种,防止污染桑叶而导致养蚕中毒损失;桑园直接施用杀菌剂的,尤其是种茧育桑园,更须预先做好杀菌剂对蚕茧和蚕种生产安全风险的全面评估。