瞿唯鋼,楊淞霖,王會(huì)利,郭寶元,
1. 中國(guó)農(nóng)業(yè)部農(nóng)藥檢定所,北京 100125 2. 中國(guó)科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心,北京 100085
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3種農(nóng)藥及其復(fù)配劑對(duì)意大利工蜂的急性經(jīng)口毒性
瞿唯鋼1,楊淞霖2,王會(huì)利2,郭寶元2,
1. 中國(guó)農(nóng)業(yè)部農(nóng)藥檢定所,北京 100125 2. 中國(guó)科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心,北京 100085
采用“小燒杯法”測(cè)定了3種農(nóng)藥及其復(fù)配劑對(duì)意大利工蜂的24 h、48 h急性經(jīng)口毒性,根據(jù)我國(guó)《化學(xué)農(nóng)藥環(huán)境安全評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)則》中蜜蜂急性經(jīng)口毒性劃分等級(jí)可知,對(duì)意大利工蜂,35%精甲霜靈懸浮種衣劑屬“低毒”級(jí),25%噻蟲(chóng)嗪水分散粒劑屬“高毒”級(jí),25 g·L-1咯菌腈懸浮種衣劑屬“低毒”,25%噻蟲(chóng)嗪-咯菌腈-精甲霜靈懸浮種衣劑也屬“高毒”級(jí)。
農(nóng)藥;意大利工蜂;急性經(jīng)口毒性;小燒杯法
Received 26 February 2016 accepted 3 April 2016
1990年至今,蜂群數(shù)量驟減的現(xiàn)象遍及北美、歐洲、亞洲等很多國(guó)家和地區(qū),引起了全球的普遍關(guān)注,最終發(fā)現(xiàn)農(nóng)藥在其中起到了很大的作用[1]?;瘜W(xué)防治是目前農(nóng)作物病蟲(chóng)害防治的主要手段,噴灑過(guò)農(nóng)藥的花蜜、花粉很容易導(dǎo)致蜜蜂中毒死亡[2]。
為了提高農(nóng)作物產(chǎn)量,減少由病蟲(chóng)害導(dǎo)致的損失,我國(guó)對(duì)農(nóng)藥的活性要求較高,但對(duì)毒性、環(huán)境相容性及生態(tài)效益等方面要求較低[3],因而對(duì)有益生物造成了誤傷,蜜蜂就是其中很典型的例子。蜜蜂是有利于人類(lèi)的非靶標(biāo)生物,而且具有重要經(jīng)濟(jì)價(jià)值[4],可為人類(lèi)提供蜂蜜、蜂膠、王漿和蜂蠟等產(chǎn)品。此外,很多農(nóng)作物需要依靠蜜蜂傳粉[5]。但是由于農(nóng)藥在農(nóng)業(yè)上的廣泛使用,蜜蜂這些非靶標(biāo)生物遭到不同程度的威脅。有研究表明:對(duì)蜜蜂的急性經(jīng)口毒性表現(xiàn)劇毒、高毒、中毒、低毒的農(nóng)藥制劑分別占14.7%、35.6%、10.7%、39%,高毒和劇毒農(nóng)藥產(chǎn)品達(dá)50%以上,但這些制劑主要為殺蟲(chóng)劑,占整個(gè)殺蟲(chóng)劑的74.1%,殺菌劑和除草劑對(duì)蜜蜂的毒性相對(duì)較低[6]。因此,在農(nóng)藥開(kāi)發(fā)與應(yīng)用前,評(píng)價(jià)農(nóng)藥對(duì)非靶標(biāo)生物的安全性是很有必要的[7]。
蜜蜂分布廣、周身被毛、易飼養(yǎng)和可移動(dòng)性強(qiáng)等特性決定了它對(duì)環(huán)境十分敏感,常被稱(chēng)為環(huán)境污染生物指示器[8-10]。農(nóng)藥對(duì)其的急性毒性可以作為陸生生物安全評(píng)價(jià)的重要部分,也對(duì)今后農(nóng)藥的開(kāi)發(fā)給出了新的參考和要求。
玉米青枯病也叫玉米莖基腐病,是為害玉米根和莖基部的一類(lèi)重要土傳真菌病害,35%精甲霜靈懸浮種衣劑就是防治這種病的農(nóng)藥。25%噻蟲(chóng)嗪水分散粒劑常用來(lái)防治稻飛虱,稻飛虱是為害水稻,容易暴發(fā)成災(zāi)的一類(lèi)害蟲(chóng)。25 g·L-1咯菌腈懸浮種衣劑常用于種子處理,可防治大部分種子帶菌及土壤傳染的真菌病害,而25%噻蟲(chóng)嗪-咯菌腈-精甲霜靈懸浮種衣劑則包含以上3種成分,兼具以上各種功效。
1.1 意大利工蜂
意大利成年工蜂(Apis mellifera L.)引種自中國(guó)農(nóng)科院蜜蜂所,實(shí)驗(yàn)室自行保種繁育。試驗(yàn)前在人工氣候室內(nèi)飼養(yǎng)觀察24 h。試驗(yàn)時(shí)選用大小一致、健康、活潑的蜜蜂用于試驗(yàn),試驗(yàn)前饑餓2 h。具體條件控制如下,溫度(25±1) ℃;相對(duì)濕度60%~70%;微光。
1.2 藥劑
35%精甲霜靈懸浮種衣劑(由農(nóng)業(yè)部提供);25%噻蟲(chóng)嗪水分散粒劑(由農(nóng)業(yè)部提供);25 g·L-1咯菌腈懸浮種衣劑(由農(nóng)業(yè)部提供);25%噻蟲(chóng)嗪-咯菌腈-精甲霜靈懸浮種衣劑(由農(nóng)業(yè)部提供)。
1.3 實(shí)驗(yàn)方法1.3.1 毒性測(cè)定
根據(jù)我國(guó)《化學(xué)農(nóng)藥安全評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)則》[11]中推薦的“小燒杯法”來(lái)檢測(cè)農(nóng)藥對(duì)意大利工蜂的經(jīng)口毒性,首先通過(guò)一系列預(yù)實(shí)驗(yàn)確定各農(nóng)藥對(duì)意大利工蜂的暴露濃度范圍。
35%精甲霜靈懸浮種衣劑設(shè)定的5個(gè)處理組濃度,分別為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%噻蟲(chóng)嗪水分散粒劑設(shè)定的5個(gè)處理組濃度分別是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咯菌腈懸浮種衣劑設(shè)定的5個(gè)處理組濃度分別是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%噻蟲(chóng)嗪-咯菌腈-精甲霜靈懸浮種衣劑設(shè)定的5個(gè)處理組濃度分別是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。每個(gè)處理設(shè)3次重復(fù),每次重復(fù)20只蜜蜂,并設(shè)空白對(duì)照。用移液器吸取10 mL含藥糖水注入裝有脫脂棉的10 mL燒杯中,杯口向下倒置于試驗(yàn)蜂籠紗網(wǎng)上,供轉(zhuǎn)入蜜蜂自由攝食。
表1 “小燒杯法”測(cè)得的3種農(nóng)藥及其復(fù)配劑對(duì)意大利工蜂的24 h、48 h-LC50
蜜蜂的分籠:將儲(chǔ)蜂籠放入CO2麻醉裝置,觀察蜜蜂麻醉情況。待全部蜜蜂麻醉后(約2 min)后取出,將蜜蜂轉(zhuǎn)移到觀察用蜂籠,每籠20只。轉(zhuǎn)移20 min后檢查蜜蜂蘇醒情況。在48 h內(nèi)觀察蜜蜂中毒及死亡情況。
于藥后24 h、48 h觀察記錄受試蜜蜂生理表現(xiàn)和中毒癥狀,統(tǒng)計(jì)死亡率。死亡評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)為不爬動(dòng)或飛行,觸其觸角無(wú)反應(yīng)。
1.3.2 數(shù)據(jù)處理
以藥劑濃度的對(duì)數(shù)值為自變量(x),以相應(yīng)濃度下意大利工蜂死亡率的幾率值為因變量(Y),采用SPSS數(shù)據(jù)處理軟件及Probit程序進(jìn)行回歸分析,建立“劑量-效應(yīng)”線性方程,計(jì)算出LC50(或LD50)值及其95%置信限。
1.3.3 毒性等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)
依據(jù)中華人民共和國(guó)《化學(xué)農(nóng)藥環(huán)境安全評(píng)價(jià)試驗(yàn)準(zhǔn)則》[11]規(guī)定中農(nóng)藥對(duì)蜜蜂的急性經(jīng)口毒性劃分等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)(見(jiàn)表2)來(lái)劃分4種農(nóng)藥制劑對(duì)意大利工蜂的毒性等級(jí)。
2.1 3種供試農(nóng)藥及其復(fù)配劑對(duì)斑馬魚(yú)24 h、48 h-LC50
3種農(nóng)藥及其復(fù)配劑對(duì)意大利工蜂的24 h、48 h毒性測(cè)定結(jié)果如表1所示,35%精甲霜靈懸浮種衣劑的5個(gè)處理組在24 h、48 h內(nèi)意大利工蜂未發(fā)生死亡,說(shuō)明35%精甲霜靈懸浮種衣劑在24 h、48 h內(nèi)對(duì)意大利工蜂的LC50均大于2.01×103a.i.mg·L-1,根據(jù)蜜蜂急性經(jīng)口毒性劃分等級(jí)判斷,35%精甲霜靈懸浮種衣劑屬于低毒。25%噻蟲(chóng)嗪水分散粒劑在24 h、48 h內(nèi)對(duì)意大利工蜂的LC50分別是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范圍內(nèi),屬于“高毒”級(jí)別。25 g·L-1咯菌腈懸浮種衣劑的5個(gè)處理組在24 h、48 h內(nèi)意大利工蜂均未發(fā)生死亡,說(shuō)明25 g·L-1咯菌腈懸浮種衣劑在24 h、48 h內(nèi)對(duì)意大利工蜂的LC50均大于2.00×103a.i.mg·L-1,屬于低毒。25%噻蟲(chóng)嗪-咯菌腈-精甲霜靈懸浮種衣劑在24 h、48 h內(nèi)對(duì)意大利工蜂的LC50分別是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范圍內(nèi),屬于“高毒”級(jí)別。
表2 蜜蜂急性經(jīng)口毒性劃分等級(jí)
35%精甲霜靈懸浮種衣劑對(duì)于陸生動(dòng)物日本鵪鶉LD50(7 d)>1 000 a.i.mg·kg-1體重,屬于低毒,對(duì)赤子愛(ài)勝蚯蚓LC50(14 d)>100 a.i.mg·kg-1dw,也屬于低毒,這2種與其對(duì)意大利工蜂的毒性等級(jí)一致。
25%噻蟲(chóng)嗪水分散粒劑對(duì)日本鵪鶉的LD50(7 d)為502 a.i.mg·kg-1體重,屬于低毒,其對(duì)家蠶的LC50(96 h)是0.580 a.i.mg·L-1,屬于高毒,而它對(duì)于意大利工蜂是高毒級(jí)別,出現(xiàn)了不一致的現(xiàn)象。
25 g·L-1咯菌腈懸浮種衣劑對(duì)日本鵪鶉的毒性屬于低毒,因?yàn)長(zhǎng)D50(7 d)>225 a.i.mg·kg-1體重,對(duì)赤子愛(ài)勝蚯蚓也屬于低毒,LC50(14 d)>100 a.i.mg·kg-1dw,這2種均與其對(duì)意大利工蜂的毒性等級(jí)一致。
25%噻蟲(chóng)嗪-咯菌腈-精甲霜靈懸浮種衣劑對(duì)日本鵪鶉的LD50(7 d)是504 a.i.mg·kg-1體重,屬于低毒,對(duì)赤子愛(ài)勝蚯蚓的LC50(14 d)>100 a.i.mg·kg-1dw,也是低毒,然而其對(duì)意大利工蜂是高毒級(jí)別。
因而可以看出同一種農(nóng)藥對(duì)不同生物的毒性是有區(qū)別的,每種農(nóng)藥的毒性作用機(jī)制不同,導(dǎo)致它對(duì)不同生物的毒性不同。因而在開(kāi)發(fā)新農(nóng)藥時(shí),除了要考慮對(duì)靶標(biāo)生物的殺滅效果,還要考慮對(duì)環(huán)境中其他生物可能的毒害作用,以免給生態(tài)環(huán)境帶來(lái)較大風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)應(yīng)盡可能使用混劑,一方面可以減少各單劑的劑量,同時(shí)可以達(dá)到多種效果,比如我們所討論的25%噻蟲(chóng)嗪-咯菌腈-精甲霜靈懸浮種衣劑,兼具其中3種農(nóng)藥的作用,又可減少它們的用量,尤其是減少了噻蟲(chóng)嗪這種對(duì)生物毒性較大的農(nóng)藥的用量。
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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
國(guó)家自然科學(xué)基金(21477152,21277163)
瞿唯鋼(1958—),男,農(nóng)藝師,研究方向?yàn)檗r(nóng)藥環(huán)境毒理研究與農(nóng)藥登記管理,E-mail: quweigang@gmail.com;
*通訊作者(Corresponding author), E-mail: guoby@rcees.ac.cn
10.7524/AJE.1673-5897.20160226002
2016-02-26 錄用日期:2016-04-03
1673-5897(2016)4-287-04
X171.5
A
簡(jiǎn)介:郭寶元(1976-),副研究員,主要研究方向?yàn)檗r(nóng)藥環(huán)境毒理學(xué)。
瞿唯鋼, 楊淞霖, 王會(huì)利, 等. 3種農(nóng)藥及其復(fù)配劑對(duì)意大利工蜂的急性經(jīng)口毒性[J]. 生態(tài)毒理學(xué)報(bào),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)