吳 遲,王長(zhǎng)賓,才 冰,陳 昂,崔馨月,何明遠(yuǎn)
(北京依科世福科技有限公司,北京 100096)
吡蟲(chóng)啉不同劑型對(duì)蜜蜂的急性毒性
吳 遲,王長(zhǎng)賓,才 冰,陳 昂,崔馨月,何明遠(yuǎn)
(北京依科世??萍加邢薰?,北京 100096)
以成年意大利工蜂(Apis mellifera L.)為受試生物,研究了吡蟲(chóng)啉原藥及其不同制劑對(duì)蜜蜂的急性經(jīng)口和接觸性毒性。結(jié)果表明:在急性經(jīng)口試驗(yàn)中,48 h的LD50值在1.60×10-2到0.805 μg a.i./蜂之間,以20%吡蟲(chóng)啉微乳劑的毒性最強(qiáng),600 g/L吡蟲(chóng)啉懸浮種衣劑的毒性最弱,最強(qiáng)毒性是最弱毒性的50.31倍;在急性接觸試驗(yàn)中,48 h的LD50值在2.10×10-2到0.225 μg a.i./蜂之間,以2.15%吡蟲(chóng)啉餌劑的毒性最強(qiáng),600 g/L吡蟲(chóng)啉懸浮種衣劑的毒性最弱,最強(qiáng)毒性是最弱毒性的10.71倍。吡蟲(chóng)啉各劑型間毒性差異不顯著,對(duì)蜜蜂均表現(xiàn)為高毒。
蜜蜂;吡蟲(chóng)啉;急性毒性;劑型
蜜蜂是重要的傳粉昆蟲(chóng),在農(nóng)業(yè)增產(chǎn)增收以及維護(hù)生態(tài)系統(tǒng)平衡等方面發(fā)揮了重要作用。近年來(lái),由于農(nóng)藥的不合理使用,蜜蜂蜂群崩潰失調(diào)?。–olony Collapse Disorder, CCD)發(fā)生頻率越來(lái)越高,對(duì)農(nóng)作物授粉造成不良影響[1]。研究表明,農(nóng)藥不僅會(huì)對(duì)蜜蜂的生長(zhǎng)發(fā)育、學(xué)習(xí)、記憶、繁殖、免疫等產(chǎn)生負(fù)面影響,而且有直接致死效應(yīng)[2]。20世紀(jì)90年代研發(fā)的新煙堿類農(nóng)藥,因其卓越的殺蟲(chóng)活性以及其對(duì)非靶標(biāo)生物和環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)較低而迅速發(fā)展。但隨著其作用面積的不斷推廣,美國(guó)、加拿大和巴西等國(guó)家對(duì)3種新煙堿類殺蟲(chóng)劑進(jìn)行了常規(guī)性再登記評(píng)價(jià)[3],發(fā)現(xiàn)該類農(nóng)藥對(duì)蜂王產(chǎn)卵、蜜蜂幼蟲(chóng)發(fā)育、化蛹等能力存在負(fù)面影響[4-5]。
不同劑型農(nóng)藥中所加助劑導(dǎo)致有效成分對(duì)蜜蜂的影響表現(xiàn)出一定差異[6]。近年來(lái),以水分散粒劑、水乳劑、微乳劑、懸浮劑、微囊懸浮劑和種衣劑等水基化農(nóng)藥為主的新劑型農(nóng)藥迅猛發(fā)展[7],以期獲得高效低風(fēng)險(xiǎn)的環(huán)境友好型農(nóng)藥。因此,研究以吡蟲(chóng)啉原藥及4種吡蟲(chóng)啉制劑為材料,采用急性經(jīng)口與急性接觸2種方式對(duì)蜜蜂急性毒性進(jìn)行了測(cè)定,為科學(xué)合理選用農(nóng)藥制劑以及開(kāi)發(fā)環(huán)境友好型農(nóng)藥劑型提供依據(jù)與參考。
1.1 試驗(yàn)材料
1.1.1 供試農(nóng)藥 供試農(nóng)藥有97.3%吡蟲(chóng)啉原藥(農(nóng)業(yè)部農(nóng)藥檢定所)、70%吡蟲(chóng)啉可濕性粉劑(山東東泰農(nóng)化有限公司)、600 g/L吡蟲(chóng)啉懸浮種衣劑(山東曹達(dá)化工有限公司)、20%吡蟲(chóng)啉微乳劑(山東中農(nóng)民昌化學(xué)工業(yè)有限公司)、2.15%吡蟲(chóng)啉餌劑(安徽康宇生物科技工程有限公司)、10%苯甲·吡蟲(chóng)啉懸浮種衣劑(登封市金博農(nóng)藥化工有限公司)和36%吡蟲(chóng)啉·噻菌靈懸浮種衣劑(合肥星宇化學(xué)有限責(zé)任公司),以樂(lè)果(農(nóng)業(yè)部農(nóng)藥檢定所)為對(duì)照藥劑。
1.1.2 供試蜜蜂 供試蜜蜂為意大利蜜蜂(Apis mellifera L.)的成年工蜂(中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院蜜蜂研究所西山養(yǎng)蜂場(chǎng))。試驗(yàn)用蜂均為室外人工馴養(yǎng),選用來(lái)自同一蜂群中齡期相近且健康的成年工蜂,經(jīng)口試驗(yàn)所用蜂保證蜜蜂處于饑餓狀態(tài)下,試驗(yàn)開(kāi)始前在試驗(yàn)條件下饑餓2 h。
1.2 試驗(yàn)方法
參照化學(xué)農(nóng)藥環(huán)境安全評(píng)價(jià)試驗(yàn)準(zhǔn)則[8]第10部分與經(jīng)合組織(OECD)化學(xué)品測(cè)試準(zhǔn)則No.213和No.214[9-10],進(jìn)行蜜蜂急性毒性試驗(yàn),測(cè)定吡蟲(chóng)啉不同制劑的經(jīng)口和接觸毒性。
1.2.1 經(jīng)口法 將供試農(nóng)藥溶解在50%的蔗糖溶液中配制成6~7個(gè)濃度[8]的測(cè)試藥液,設(shè)空白對(duì)照組(50%蔗糖溶液)。將麻醉后的蜜蜂引入蜂籠中,用飼喂器飼喂每組成年工蜂200 μL藥液,并對(duì)藥液的消耗量進(jìn)行測(cè)定(3~4 h后取出飼喂器測(cè)量,如出現(xiàn)趨避作用情況,飼喂藥液時(shí)間延長(zhǎng)至6 h),藥液消耗完后飼喂不含供試農(nóng)藥的蔗糖溶液。在48 h的試驗(yàn)期內(nèi)每天記錄蜜蜂的中毒癥狀及死亡數(shù)。每個(gè)處理設(shè)3次重復(fù),每個(gè)重復(fù)10只蜜蜂。
1.2.2 接觸法 以丙酮為溶劑溶解供試農(nóng)藥并配制為5~6個(gè)濃度[8]的測(cè)試藥液,用微量注射器將1.0 μL不同濃度試驗(yàn)藥液點(diǎn)滴在麻醉后蜜蜂的中胸背板上,待溶劑揮發(fā)后,將蜜蜂轉(zhuǎn)入試驗(yàn)籠中,并飼喂適量的50%蔗糖水溶液(用脫脂棉浸泡)。另設(shè)空白對(duì)照組(蒸餾水),溶劑對(duì)照組(丙酮),每個(gè)處理設(shè)3次重復(fù)組,每個(gè)重復(fù)10只蜜蜂。
試驗(yàn)以48 h為周期,在25~27℃、相對(duì)濕度60%~70%、全黑暗條件的人工氣候箱內(nèi)完成,分別在24 h和48 h記錄試驗(yàn)蜜蜂的死亡以及異常行為。以98%樂(lè)果原藥為參比物質(zhì)以驗(yàn)證試驗(yàn)方法與測(cè)試體系的可行性。
1.3 數(shù)據(jù)處理
采用SPSS 17.0統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸分析,計(jì)算吡蟲(chóng)啉不同制劑對(duì)蜜蜂的24 h和48 h回歸方程、R2、LD50值以及其95%置信區(qū)間。
2.1 蜜蜂急性經(jīng)口毒性
97.3%吡蟲(chóng)啉原藥和6種吡蟲(chóng)啉制劑對(duì)蜜蜂的急性接觸毒性試驗(yàn)結(jié)果如表1所示。從表1中可以看出,97.3%吡蟲(chóng)啉原藥、70%吡蟲(chóng)啉可濕性粉劑、600 g/L吡蟲(chóng)啉懸浮種衣劑、20%吡蟲(chóng)啉微乳劑、2.15%吡蟲(chóng)啉餌劑、10%苯甲·吡蟲(chóng)啉懸浮種衣劑和36%吡蟲(chóng)啉·噻菌靈懸浮種衣劑48 h的LD50分別為8.04×10-2、3.86×10-2、0.805、1.60×10-2、0.137、5.17×10-2和8.79×10-2μg a.i./蜂。根據(jù)農(nóng)藥對(duì)蜜蜂的急性經(jīng)口毒性分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)[8],吡蟲(chóng)啉的原藥和制劑均屬于高毒,原藥與4種單制劑的毒性由強(qiáng)到弱依次為20%吡蟲(chóng)啉微乳劑>70%吡蟲(chóng)啉可濕性粉劑>97.3%吡蟲(chóng)啉原藥>2.15%吡蟲(chóng)啉餌劑>600 g/L吡蟲(chóng)啉懸浮種衣劑。懸浮種衣劑的毒性由強(qiáng)到弱依次為10%苯甲·吡蟲(chóng)啉懸浮種衣劑>36%吡蟲(chóng)啉·噻菌靈懸浮種衣劑>600 g/L吡蟲(chóng)啉懸浮種衣劑。
2.2 蜜蜂急性接觸毒性
97.3%吡蟲(chóng)啉原藥和4種吡蟲(chóng)啉單制劑對(duì)蜜蜂的急性接觸毒性試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2。由表2可知,97.3%吡蟲(chóng)啉原藥、70%吡蟲(chóng)啉可濕性粉劑、600 g/L吡蟲(chóng)啉懸浮種衣劑、20%吡蟲(chóng)啉微乳劑和2.15%吡蟲(chóng)啉餌劑48 h的LD50分別為2.46×10-2、5.31×10-2、0.225、0.206和2.10×10-2μg a.i./蜂。根據(jù)農(nóng)藥對(duì)蜜蜂的急性接觸毒性分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)[8],吡蟲(chóng)啉的原藥和4種制劑均屬于高毒,其毒性由強(qiáng)到弱依次為2.15%吡蟲(chóng)啉餌劑>97.3%吡蟲(chóng)啉原藥>70%吡蟲(chóng)啉可濕性粉劑>20%吡蟲(chóng)啉微乳劑>600 g/L吡蟲(chóng)啉懸浮種衣劑。
2.3 樂(lè)果試驗(yàn)結(jié)果
表1 樂(lè)果、吡蟲(chóng)啉原藥及其制劑對(duì)蜜蜂的急性經(jīng)口毒性
表2 樂(lè)果、吡蟲(chóng)啉原藥及其制劑對(duì)蜜蜂的急性接觸毒性
樂(lè)果作為參照藥劑,對(duì)蜜蜂的急性經(jīng)口和接觸毒性試驗(yàn)24 h經(jīng)口和接觸LD50值分別為0.214、0.106 μg a.i./蜂,符合化學(xué)農(nóng)藥安全評(píng)價(jià)試驗(yàn)準(zhǔn)則[8]的接受范圍0.10~0.30 μg a.i./蜂。
不同劑型的吡蟲(chóng)啉在生產(chǎn)過(guò)程中采用不同的分散劑、助劑、填料等輔助劑,導(dǎo)致藥物對(duì)蜜蜂的毒性強(qiáng)弱有所差異。試驗(yàn)結(jié)果表明,在急性經(jīng)口試驗(yàn)中,48 h的LD50值在1.60×10-2到0.805 μg a.i./蜂之間,以20%吡蟲(chóng)啉微乳劑的毒性最強(qiáng),600 g/L吡蟲(chóng)啉懸浮種衣劑的毒性最弱,最強(qiáng)毒性是最弱毒性的50.31倍;在急性接觸試驗(yàn)中,48 h的LD50值在2.10×10-2到0.225 μg a.i./蜂之間,以2.15%吡蟲(chóng)啉餌劑的毒性最強(qiáng),600 g/L吡蟲(chóng)啉懸浮種衣劑的毒性最弱,最強(qiáng)毒性是最弱毒性的10.71倍。吡蟲(chóng)啉各劑型間毒性差異不顯著,對(duì)蜜蜂均表現(xiàn)為高毒。
接觸毒性試驗(yàn)采用有機(jī)溶劑進(jìn)行溶解處理,造成其制劑間毒性差異明顯小于經(jīng)口試驗(yàn),與其他研究結(jié)果[11]基本一致,并且其毒性大小總體表現(xiàn)為液體形式制劑的毒性小于固體制劑的毒性[12]。經(jīng)口毒性試驗(yàn)結(jié)果表明,20%吡蟲(chóng)啉微乳劑的毒性效應(yīng)最大,由于微乳劑的劑型特點(diǎn),其直徑遠(yuǎn)小于乳油和可濕性粉劑等制劑類型,繼而其有效成分的分散程度優(yōu)于其他劑型[13-14]。600 g/L吡蟲(chóng)啉懸浮種衣劑對(duì)蜜蜂的經(jīng)口與接觸毒性效應(yīng)均為最小,與近年來(lái)調(diào)查登記的情況一致。單就2015年我國(guó)制劑登記情況,從劑型角度來(lái)看,具有緩釋和功能化的懸浮種衣劑農(nóng)藥制劑持續(xù)增長(zhǎng),與上年同期相比增加近1倍,并且仍呈現(xiàn)出繼續(xù)增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)[15]。同為懸浮種衣劑,吡蟲(chóng)啉與不同成分混配后其對(duì)蜜蜂的經(jīng)口毒性高于吡蟲(chóng)啉單劑,同屬高毒。研究顯示,混合殺蟲(chóng)劑比單劑對(duì)蜂群的危害更大[16],但仍需進(jìn)一步評(píng)估。
綜上所述,含吡蟲(chóng)啉的藥劑對(duì)蜜蜂的毒性不容忽視,應(yīng)遠(yuǎn)離蜂群謹(jǐn)慎合理使用;同時(shí),為了保護(hù)環(huán)境,農(nóng)藥制劑的發(fā)展也需要對(duì)一些已被廣泛應(yīng)用的農(nóng)藥制劑進(jìn)行精細(xì)化改革[17],以適應(yīng)當(dāng)今社會(huì)發(fā)展的需要,同時(shí)開(kāi)發(fā)新穎農(nóng)藥劑型,以減輕環(huán)境負(fù)擔(dān)。
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(責(zé)任編輯:成 平)
Acute Toxicity of Different Formulation Products of Imidacloprid toApis mellifera
WU Chi,WANG Chang-bin,CAI Bing,CHEN Ang,CUI Xin-yue,HE Ming-yuan
(Beijing ECO-SAF Technology Co., Ltd., Beijing 100096, PRC)
In this study, the acute oral and contact toxicity tests of technical material and different formulation of imidacloprid to Apis mellifera adult honey bee were conducted. The results indicated that the 48h-LD50 of oral toxicity tests was between 1.60×10-2and 0.805 μg a.i./bee, in which 20% imidacloprid ME had highest toxicity in all tested chemicals, 50.31 times the lowest toxicity of 600 g/ L imidacloprid FSC; and in contact toxicity test, the 48h-LD50was between 2.10×10-2and 0.225 μg a.i./bee, in which 2.15% imidacloprid RB had highest toxicity in all tested chemicals, 10.71 times the lowest toxicity of 600 g/L imidacloprid FSC. Without obvious difference among formulations, all pesticides were of high toxicity to honey bee.
honey bee; imidacloprid; acute toxicity; formulation product
S482.3+9
:A
:1006-060X(2017)07-0068-03
10.16498/j.cnki.hnnykx.2017.007.019
2017-02-24
國(guó)家自然科學(xué)基金青年基金(31301689)
吳 遲(1989-),男,湖南長(zhǎng)沙市人,博士研究生,主要從事農(nóng)藥環(huán)境毒理學(xué)研究。
何明遠(yuǎn)