11种代表性农药不同污染传导方式对家蚕的毒害性比较

摘要：[目的】明确11种代表性农药在桑树上的内吸和传导性能及其熏蒸触杀对家蚕的毒害性，为有效防控养蚕生产中的家蚕农药中毒提供科学依据。【方法】以家蚕作为标志物，从六大类农药中选择11种代表性农药制剂，通过根部灌注和叶面喷雾方式处理桑树，分别于药后第3、30和120d采摘桑叶饲喂三龄和五龄起蚕，观察家蚕的中毒症状，分析判断各种农药在桑树上的污染传导方式；同时利用熏蒸触杀方式直接处理家蚕，综合判断各种农药对家蚕熏蒸触杀的毒害性。【结果】不同农药导致的家蚕中毒症状表现出多种相似特征，如拒食、吐液、体缩及蚕体蜷曲呈C形或S形等。不同农药灌根后第3和30d的桑叶均可引起家蚕中毒，说明这11种农药均具有通过桑树根内吸并向上传导的性能，且杀虫双、杀虫单、高效氯氰菊酯、噻虫嗪、吡虫啉、吡丙醚和氯虫苯甲酰胺等7种农药在桑树伐条后的新生桑叶中仍具有很强的残留毒性。11种农药喷雾后第3d的桑叶均可使家蚕出现中毒症状；至喷雾后第30d，除敌百虫和敌敌畏外，其他9种农药喷雾的桑叶还能引起家蚕出现中毒症状；到喷雾后第120d只有以氯虫苯甲酰胺和阿维菌素喷雾的桑叶能引发家蚕中毒，即这2种农药的有害成分对桑树具有双向传导特性。11种农药对家蚕熏蒸触杀的毒害性存在明显差异，具体排序为敌敌畏gt;高效氯氰菊酯=联苯菊酯gt;噻虫嗪gt;吡虫啉gt;敌百虫gt;杀虫双gt;杀虫单gt;阿维菌素gt;氯虫苯甲酰胺gt;吡丙醚。【结论】11种农药对桑树根、桑叶均具有内吸性和向上传导性，且氯虫苯甲酰胺和阿维菌素对桑树具有双向传导特性；各种农药对家蚕熏蒸触杀的毒害性存在明显差异，以吡丙醚、氯虫苯甲酰胺和阿维菌素的熏蒸触杀毒害性较弱。可见，11种农药在3种传导方式（灌根、叶面喷雾和熏蒸触杀）中有不同的传导效率，各具优势传导方式。

关键词：家蚕；桑树；农药；污染传导；毒害性

中图分类号：S884.96文献标志码：A文章编号：2095-1191（2024）01-0272-08

Toxicity of11representative pesticides through different modes ofpollution transmission to silkworm（Bombyx mori）

LU Fang-miao¹2，LIANG Wen-song2，LU Fang-tao2，PAN Liu-gui2，WEI Shan-jiao2， QUAN Cheng2，HUANG Shen-hui'，JIANG Man-gui¹，WEI Wei¹，HUANG Xu-hua¹

（'Sericulture Technology Promotion Station of Guangxi/GuangxiAcademy of Sericulture Sciences，Nanning，Guangxi 530007，China;2Bureau of Agriculture and Rural Affairs of Huanjiang County，Hechi，Guangxi547100，China）

Abstract：[Objective]This study aimed to clarifythe internal absorption and transmission properties of ll representa-tive pesticides on mulberry trees and their toxicity to silkworm（Bombyx mori）by fumigation and contact，so as to provide scientific basis for effective prevention and control of pesticide poisoning in silkworm rearing.【Method]Mulberry trees were treated with11representative pesticide preparations which belongedto six categories of pesticides that used silk-worm as amarker，on the 3^rd and 5^th starlarvaeof sikworms respectively.The poisoning symptoms of silkworm were observed，and the pollution transmission modes of various pesticideson mulberry trees were judged and analyzed.At the same time，the toxicity of all kinds of pes-ticides to silkworm was judged comprehensively by directly treating silkworm with fumigation and contact.[Result]The symptoms of silkworm poisoning caused by different pesticides showed many similar characteristics，such as refusing to eat，vomiting，contraction，curling in c-shape or s-shape，shortening of body length，etc.Mulberry leaves on the3@and30#day afterroot irrigation with different pesticides could cause silkworm poisoning，which showed that all the ll pesti-cides could absorb and transmit up through mulbery roots，in adition，seven pesticides，namely dimehypo，thiosultap monosodium，cypermethrin，thiamethoxam，imidacloprid，pyripropyl ether，chlorine benzamide，were still highly toxic in the fresh mulberry leaves after cutting.Mulbery leaves on the3\"day after spraying of11kinds of pesticides could cause poisoning symptoms of silkworms.At the30day after spraying，except for trichlorfon and dichlorvos，the mul-berry leaves sprayed by9other pesticides could also cause the poisoning symptoms of silkworm.At the120#day after spraying，only the mulberry leaves sprayed with chlorine benzamide and avermectin could cause sikworm poisoning，that was，the harmful components of these two pesticides had bidirectional transmission characteristics to mulberry.The toxicity of the ll pesticidesto the sikworm was greatly different，and the order of toxicity was dichlorvosgt;cypermethrin=bifenthringt;thiamethoxamgt;imidaclopridgt;trichlorfongt;dimehypogt;thiosultap monosodiumgt;avermectingt;chlorine benzamidegt;pyripropyl ether.[Conclusion]The11pesticides have all both internal absorption and upward transmission to the roots and leaves of mulberry，and the chlorine benzamide and avermectin have bidirectional conduction to mulberry.There are significant differences in the toxicity of different pesticides to the silkworm，but the toxicity ofpyripropylether，chlorine benzamide and avermectin were weaker.The results show that the ll pesticides had different conduction efficiency in3transmission modes（irrigation root，leaf spray，fumigation and contact killing），and each has its own dominant conduc-tion mode

Keywords：silkworm;mulberry;pesticides;pollution transmission;toxicity

Foundation items：National Natural Science Foundation of China（32060777）;Special Fund for Construction of Guangxi Innovation Team of China Agriculture Research System（nycytxgxcxtd-2021-02-04）;GuangxiAgricultural Scien-ce and Technology Self-financing Project（Z202041）

0引言

【研究意义】农药在现代农业生产中为保障农产品产量和质量发挥了重要作用，但大量频繁使用农药引发了一系列负面影响，包括对农产品、土壤和水体造成污染，最后经直接摄入或食物链富集效应而威胁人畜健康（刘婷婷等，2021;杨惠娟等，2023）。农药施用方式主要有根部施药、叶面喷雾及熏蒸触杀等（陈伟国等，2010），了解农药污染传导是解决农药危害问题的关键，以家蚕发生农药中毒为例，存在多种方式的农药污染现象，有在桑园使用农药不当使桑叶残留有害成分（佘柳涛等，2012），有其他作物使用农药扩散污染桑园桑叶（冉艳萍等，2020），还有前茬作物种植时在土壤中施用农药造成长期残留使桑树吸收有害成分（王军文等，2020;潘美良等，2021），也有农药工厂有害气体漂移接触蚕体直接危害（鲁兴萌，2008）等。可见，各种各样的农药污染传导方式导致养蚕生产难以防范家蚕农药中毒现象，也给农药污染溯源工作带来巨大挑战。【前人研究进展】作物体内的脂质含量是影响农药传导的重要因子，与农药脂溶性协同影响农药的吸收与富集，而分子量和脂溶性共同影响农药在作物中传导（Liu et al.，2021;卢泓玮等，2022），因此影响农药内吸和传导性能的因素包括其种类及自身理化性质、植物种类和施药方式等（刘婷婷等，2021;刘嘉楠等，2023），如三环唑、噻呋酰胺、己唑醇、氟环唑和嘧菌酯等5种杀菌剂均可被水稻幼苗根系吸收并向上传导，但传导效率存在差异，以三环唑的内吸和传导性能最佳（张硕佳等，2022）。吴玉娥等（2017）研究表明，各种农药在植物体内的传导效果也有差异，如氯虫苯甲酰胺在水稻植株中具有较好的根部内吸性和向上传导性，但其叶面内吸性较弱，且缺乏向下传导性能；李超等（2020）研究发现，苯肽胺酸在小麦和辣椒等单、双子叶作物上易被根、叶及种子吸收，具有良好的内吸性及双向传导性；彭谦泽等（2020）研究证实，香草硫缩病醚在辣椒植株中均具有较好的根部和叶面内吸性，且具有双向传导性。目前，有关农药内吸和传导能力评估方式主要是观察植株施药后的病情指数及靶标位点害虫死亡率（范添乐等，2020），也有利用超临界流体萃取—气相色谱—质谱（SFE-GC/MS）、超高效液相色谱—串联质谱（UPLC-MS/MS）、超高效液相色谱—高分辨率质谱（UPLC-HRMS）、固相萃取法（SPE）等技术进行辅助检测（张璟，2009;吴玉娥等，2017;Zhu et al.，2022;王宁等，2023），虽然这些检测技术具有灵敏度高、准确性好的优点，但也存在操作复杂、成本高、检测耗时长等缺点。【本研究切入点】家蚕对农药非常敏感，是我国农药登记环境风险评估中的非靶标生物之一（陈伟国和鲁兴萌，2012;王永强等，2019）。生产上常出现低于仪器检验农药限量值的农药浓度仍能引起家蚕中毒，如利用UPLC-MS/MS测定吡丙醚的检出限为2.0×10⁴mg/kg（王小飞等，2016），而吡丙醚浓度为2.3×10⁵mg/kg时给家蚕食下仍然存在中毒反应。因此，亟待以家蚕作为标志物探究农药在桑树中的内吸和传导性能。【拟解决的关键问题】以家蚕作为标志物，调查11种代表性农药在桑树上的内吸和传导性能及其熏蒸触杀对家蚕的毒害性，以期为有效防控养蚕生产中的家蚕农药中毒提供科学依据。

1材料与方法

1.1试验材料

供试家蚕品种为932，由广西蚕业技术推广站提供。供试桑树品种为桂桑优12，以单株盆栽方式种植，树龄为1年生。在六大类农药中分别选择1～2种代表性农药制剂进行试验，共11种农药（表1）。

1.211种农药对家蚕毒害症状观察

通过浸叶法观察11种农药对家蚕的毒害症状。以洁净水分别配制11种农药的田间推荐使用浓度悬浮液，将桑叶片分别浸泡于各种农药悬浮液中5min，取出桑叶稍微晾干，再饲喂五龄起蚕，观察记录家蚕的中毒症状。

1.311种农药在桑树上内吸和传导性调查

1.3.1灌根法以洁净水配制各种农药田间推荐使用浓度的3倍浓度悬浮液，分别均匀灌注到盆栽桑树土壤中（注意不污染桑叶），用药剂量为1.0L/株，基本达到表土湿润，每种农药处理3株桑树。分别于药后第3、30和120d采摘桑叶饲喂三龄和五龄起蚕，其中药后第120d已是经过冬季后桑树长出的新桑叶，观察家蚕中毒症状，分析判断各种农药通过根部内吸向上传导到叶子部位的情况。

1.3.2喷雾法分别采用11种农药的田间推荐使用浓度悬浮液均匀喷洒到桑叶正背面上，以桑叶滋润滴水为准；每种农药处理3株桑树，喷药时做好隔离，避免不同农药交叉污染。分别于药后第3、30和120d采摘桑叶饲喂三龄和五龄起蚕，其中药后第120d已是经过冬季后桑树长出的新桑叶，观察家蚕的中毒症状，分析判断各种农药是否有残留或通过叶部内吸。

1.411种农药熏蒸触杀对家蚕的毒害性

取洁净塑料杯，用双层滤纸垫在杯子底部。分别以各农药的田间推荐使用浓度悬浮液（1.0mL）均匀滴到杯底滤纸上，用平皿盖上5min后立即放入5头五龄起蚕，盖上平皿，观察各处理的家蚕中毒症状，连续观察24h，记录家蚕出现的中毒症状和死亡时间，之后以未污染桑叶饲喂存活的家蚕，综合判断各种农药对家蚕熏蒸触杀的毒害性。

2结果与分析

2.111种农药对家蚕的毒害症状

浸叶法观察发现，不同农药导致的家蚕中毒症状表现出多种相似特征，如拒食、吐液、体缩及蚕体蜷曲呈C形或S形等（图1和表2）。家蚕中毒症状差异说明不同种类农药对家蚕的毒害影响不同，同类型的不同农药由于作用机理不同，甚至是作用机理相同的农药引起的家蚕中毒症状也存在差异。

2.211种农药的桑树根部内吸传导性调查结果

分别采摘11种农药灌根后第3、30和120d的桑叶饲喂家蚕，其中毒症状见表3。11种农药灌根后第3和30d的桑叶均可引起家蚕中毒，说明各种农药均可通过桑树根内吸并向上传导至桑叶部位，使桑叶残留有害成分。采摘药后第120d新长出的桑叶饲喂家蚕则存在一定变化，其中，以敌百虫、敌敌畏、联苯菊酯和阿维菌素灌根的桑叶饲喂家蚕均能正常生长发育，说明桑树内的有害成分已降解而无残留；以杀虫双、杀虫单、高效氯氰菊酯、噻虫嗪、吡虫啉、吡丙醚和氯虫苯甲酰胺灌根的桑叶饲喂家蚕仍产生中毒症状，说明桑树内还残留有害成分，且能长时间内吸和传导。可见，11种代表性农药均可通过桑树根部内吸并向上传导至桑叶，且部分农药在伐条后的新生桑叶中仍有很强的残留毒性，进一步证实了不同农药传导效率的差异性。

2.311种农药的桑叶内吸传导性调查结果

分别采摘11种农药喷雾后第3、30和120d的桑叶饲喂家蚕，其中毒症状见表4。11种农药喷雾后第3d的桑叶均可使家蚕出现中毒症状；至喷雾后第30d以敌百虫和敌敌畏喷雾的桑叶饲喂家蚕能正常生长，说明已无有害成分残留在桑叶上，而其他9种农药喷雾的桑叶还能引起家蚕出现中毒症状；到喷雾后第120d采摘新长出的桑叶饲喂家蚕，只有以氯虫苯甲酰胺和阿维菌素喷雾的桑叶能引发家蚕中毒，说明这2种农药的有害成分能通过桑叶内吸并向下传导残留于枝条中，之后又传导至新生长的桑叶中。可见，各种农药喷雾后均能内吸至桑叶中而引发家蚕中毒，但不同农药在桑树体内的传导效率存在差异。

2.411种农药熏蒸触杀对家蚕的毒害性

11种农药熏蒸且直接接触家蚕引起的毒害症状见表5。依据出现中毒症状和死亡时间判断各种农药对家蚕的熏蒸触杀毒害强弱排序为：敌敌畏gt;高效氯氰菊酯=联苯菊酯gt;噻虫嗪gt;吡虫啉gt;敌百虫gt;杀虫双gt;杀虫单gt;阿维菌素gt;氯虫苯甲酰胺gt;吡丙醚，同类型农药引起的中毒症状具有相似性，但出现中毒症状和死亡的时间存在差异，如杀虫双较杀虫单的产生毒害时间明显缩短。熏蒸触杀24h后，只有氯虫苯甲酰胺、吡丙醚和阿维菌素熏蒸处理的家蚕能摄食桑叶，但氯虫苯甲酰胺和阿维菌素熏蒸处理的家蚕体质虚弱，分别于熏蒸触杀4和3d后死亡；吡丙醚熏蒸处理的家蚕能生长发育，但结薄皮茧。说明11种代表性农药对家蚕均有一定的熏蒸触杀毒害性，但不同农药的毒害作用存在明显差异。

3讨论

各种农药的内吸和传导性能对其利用率和药效有重要影响，而了解各种农药的内吸和传导性能对防范农药污染危害具有重要意义（闫晓静等，2019）。每种农药都有特定使用方式，但未必了解农药在作物体内的吸收和传导行为，如通过根部施药时可能会忽视农药吸收向上传导至叶子或果实，反之使用叶部喷雾或熏蒸触杀等方式，也很少考虑农药成分会向下传导至枝干部或根部（卢泓玮等，2022）。由于对农药污染传导方式缺乏认识，不利于控制农产品农药残留，也不利于追溯农药污染危害事件的污染源。家蚕是一种经济昆虫，对各种杀虫剂非常敏感（Zhang et al.，2008），也导致养蚕生产中农药中毒事件非常严重，且难以查找有害成分的污染源。至今，有关农药在桑树上内吸和传导的研究报道很少。陈伟国等（2016）研究证实了氯虫苯甲酰胺和噻虫嗪可通过桑叶或桑根内吸并传导的性能；杨一平等（2016）研究表明，阿维菌素具有可通过桑叶内吸并传导的性能，但通过熏蒸触杀对家蚕的毒性较弱。农药种类繁多，且各种类型农药的作用方式不同（Yu et al.，2016），同时存在漂移、喷洒设备残留，或在桑园及附近农田使用而引发家蚕中毒的风险（Liu et al.，2018）。为此，本研究从六大类农药中选取11种代表性农药制剂，全面调查其在桑树上的内吸和传导性能，以及对家蚕熏蒸的毒害性。

除了噻虫嗪常作为药肥（李文凤等，2017）在土壤中施用外，其他农药主要以叶面喷雾的方式使用。本研究将11种农药通过根部灌注方式对桑树施药，结果发现各种农药灌根后第3和30d的桑叶均可引起家蚕中毒，说明这11种农药均具有通过桑树根内吸并向上传导的性能，且杀虫双、杀虫单、高效氯氰菊酯、噻虫嗪、吡虫啉、吡丙醚和氯虫苯甲酰胺等7种农药在桑树伐条后的新生桑叶中仍具有很强的残留毒性，表明桑树根对这7种农药的内吸和传导性强，残留时间久。不同农药的传导效率存在差异，可能与其理化性质有关（刘婷婷等，2021）。将11种农药通过叶面喷雾方式给药，也均可造成家蚕发生中毒，证明这11种农药可通过桑叶内吸而残留在桑叶中，且部分农药的残留持续时间很长；其中氯虫苯甲酰胺和阿维菌素在桑树伐条后的新生桑叶中仍有残留毒性，说明这2种农药的有害成分能向下传导残留于枝条中，之后又传导至新生桑叶中而引发家蚕中毒，即氯虫苯甲酰胺和阿维菌素的有害成分对桑树具有双向传导特性，与陈伟国等（2016）、杨一平等（2016）的研究结论一致，但与吴玉娥等（2017）研究报道氯虫苯甲酰胺对水稻只有向上传导性而无向下传导性的结论存在差异，可能与植物种类差异有关（姚安庆和杨健，2012）。本研究进一步证实农药化合物普遍具有植物内吸性，同时存在不同的传导性和效率，如噻虫嗪等9种农药喷雾后120d新长出的桑叶对家蚕无毒性作用，推测这些农药没有通过桑叶向下传导性或传导率差，增加了农药传导污染的复杂性。

此外，11种农药对家蚕熏蒸触杀的毒害性存在明显差异，具体排序为敌敌畏gt;高效氯氰菊酯=联苯菊酯gt;噻虫嗪gt;吡虫啉gt;敌百虫gt;杀虫双gt;杀虫单gt;阿维菌素gt;氯虫苯甲酰胺gt;吡丙醚。其中，敌敌畏、高效氯氰菊酯、联苯菊酯等农药的毒害性很强；而吡丙醚、氯虫苯甲酰胺和阿维菌素的熏蒸触杀毒害性相对较弱；吡丙醚对家蚕的生长发育无明显影响，但只能结薄皮茧。各种农药的熏蒸触杀效果与其种类和毒害方式有关，其毒害方式有2种：（1）蚕体气孔吸入农药气体产生毒性，（2）农药溶液通过家蚕体壁渗透入蚕体而产生毒性（鲁兴萌和吴勇军，2000）。根据不同农药的优势传导污染方式，可为家蚕农药中毒事件中有害成分的溯源提供依据，也有助于控制农药对生态环境的污染。本研究全面调查了六大类共11种代表性农药在桑树根部、叶面的内吸和传导性，以及直接对家蚕熏蒸的毒害性，发现各种农药的优势传导方式存在明显差异，但不同农药的毒害机理和传导机制还有待进一步研究。

4结论

11种农药对桑树根、桑叶均具有内吸性和向上传导性，且氯虫苯甲酰胺和阿维菌素对桑树具有双向传导特性；各种农药对家蚕熏蒸触杀的毒害性存在明显差异，以吡丙醚、氯虫苯甲酰胺和阿维菌素的熏蒸触杀毒害性较弱。可见，11种农药在3种传导方式（灌根、叶面喷雾和熏蒸触杀）中有不同的传导效率，各具优势传导方式。

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（责任编辑 兰宗宝）