崔光睿，何磊鳴，狄春香，崔凱娣，紀(jì)雪晗，劉 峰*

(1.山東農(nóng)業(yè)大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院/山東省高校農(nóng)藥毒理與應(yīng)用技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山東 泰安 271018；2.河南農(nóng)業(yè)大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院，河南 鄭州 450000；3.山東省農(nóng)村經(jīng)濟(jì)管理服務(wù)總站，山東 濟(jì)南 250013)

昆蟲(chóng)生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑可通過(guò)干擾保幼激素、蛻皮激素和幾丁質(zhì)合成來(lái)達(dá)到殺蟲(chóng)效果[1]。虱螨脲為苯甲酰脲類(lèi)幾丁質(zhì)合成抑制劑，主要通過(guò)胃毒或觸殺方式，干擾幾丁質(zhì)的合成，以影響昆蟲(chóng)正常的發(fā)育。虱螨脲既可防治蔬菜、果樹(shù)、玉米上常見(jiàn)的草地貪夜蛾、小菜蛾、地老虎等鱗翅目害蟲(chóng)[2-3]，也可作為衛(wèi)生農(nóng)藥防治果蠅等[4]，是一種作用場(chǎng)所廣泛的殺蟲(chóng)劑。目前，農(nóng)藥對(duì)環(huán)境生物的影響引起了廣泛關(guān)注，但有關(guān)虱螨脲的研究主要集中于對(duì)昆蟲(chóng)生長(zhǎng)發(fā)育[3，5]和環(huán)境殘留安全性的影響[6-8]，鮮見(jiàn)對(duì)非靶標(biāo)生物急性毒性的報(bào)道。僅戴建忠等[9]測(cè)定了5%虱螨脲乳油稀釋不同倍數(shù)噴施桑葉后對(duì)家蠶的殘留毒性，發(fā)現(xiàn)虱螨脲持效期較長(zhǎng)，對(duì)家蠶具有累積毒性。至于虱螨脲對(duì)其他環(huán)境生物蚯蚓和鳥(niǎo)類(lèi)的急性毒性狀況尚未見(jiàn)報(bào)道，乳油之外劑型虱螨脲對(duì)家蠶的急性毒性也尚不明確。

加工劑型會(huì)顯著影響農(nóng)藥的殺蟲(chóng)效果和環(huán)境毒性。有研究報(bào)道，不同劑型烯啶蟲(chóng)胺對(duì)大型溞的毒性不同，水分散粒劑對(duì)大型溞的毒性大于可溶粉劑和可溶液劑[10]；不同劑型的高效氯氟氰菊酯對(duì)大型溞體長(zhǎng)和攝食的毒性效應(yīng)不同[11]；不同劑型氟啶蟲(chóng)酰胺對(duì)家蠶的LC50值差異較大[12]；不同劑型苯醚甲環(huán)唑和嘧菌酯對(duì)斑馬魚(yú)的急性毒性顯著不同，其中懸浮種衣劑>懸浮劑>水分散粒劑[13]。

目前我國(guó)登記的虱螨脲劑型主要有水分散粒劑、乳油和懸浮劑(中國(guó)農(nóng)藥信息網(wǎng)，http：//www. chinapesticide. org. cn/hysj/index. jhtml)。因此，明確不同劑型虱螨脲對(duì)代表性環(huán)境生物的急性毒性是否存在差異可為虱螨脲在不同場(chǎng)所的施用提供理論指導(dǎo)。本研究以地下環(huán)境模式生物蚯蚓、重要經(jīng)濟(jì)昆蟲(chóng)家蠶和鳥(niǎo)類(lèi)代表鵪鶉為供試對(duì)象，評(píng)估了10%虱螨脲水分散粒劑、50g/L虱螨脲乳油和10%虱螨脲懸浮劑對(duì)三種環(huán)境生物的急性毒性。

1 材料與方法

1.1 供試藥劑及試劑 10%虱螨脲水分散粒劑；50g/L虱螨脲乳油；10%虱螨脲懸浮劑。

蚯蚓急性毒性試驗(yàn)參比物為99.0%氯乙酰胺(分析純)，由阿拉丁試劑(上海)有限公司提供。家蠶急性毒性試驗(yàn)參比物為98.0%樂(lè)果原藥，由上海市農(nóng)藥研究所有限公司提供。

1.2 供試生物 赤子愛(ài)勝蚯蚓(Eiseniafoetida)，試驗(yàn)選用具有生殖環(huán)帶的健康成蚓，置于人工土壤中馴化>15d。人工土壤包含10%泥炭蘚(pH5.5～6.0)，20%高嶺土(高嶺石含量>30%)和70%石英砂(50 ～200μm顆粒含量>50%)。

家蠶(Bombyxmori)，品種為菁松×皓月，試驗(yàn)選用二齡起蠶。

日本鵪鶉(Coturnixjaponica)，27日齡，雌雄各半，健康、無(wú)病、活潑。試驗(yàn)前在本實(shí)驗(yàn)室馴養(yǎng)7d，馴養(yǎng)期間死亡0只，并于試驗(yàn)前一天停止喂食，只供清水。

1.3 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》[14]，測(cè)定10%虱螨脲水分散粒劑、50g/L虱螨脲乳油和10%虱螨脲懸浮劑對(duì)3種環(huán)境生物的毒性。

1.3.1 參比試驗(yàn) 以赤子愛(ài)勝蚯蚓為生物試材，參比物氯乙酰胺的LC50(14d)值應(yīng)在20.0～80.0mg a.i./kg干土之間；以家蠶為生物試材，參比物樂(lè)果的急性毒性LC50(96h)值應(yīng)在1.20×103～2.50×103mg a.i./L之間。

1.3.2 對(duì)蚯蚓的急性毒性測(cè)定 采用人工土壤法測(cè)定虱螨脲各制劑對(duì)蚯蚓的急性毒性。試驗(yàn)前，用蒸餾水洗去蚯蚓身上的泥土，放置于濕潤(rùn)濾紙并過(guò)夜清腸后，選取體重在0.400～0.550g之間且大小相似的蚯蚓用于染毒實(shí)驗(yàn)。用蒸餾水配置適當(dāng)濃度的藥液，將150g各濃度藥液加入到裝有500g人工土壤的2L燒杯中，充分拌勻，配制成100mg a.i./kg干土的毒土進(jìn)行試驗(yàn)，每個(gè)燒杯引入10條蚯蚓，用保鮮膜封口并用扎孔器扎孔，保持蚯蚓生存環(huán)境透氣。以清水拌土為空白對(duì)照。每個(gè)濃度3個(gè)生物學(xué)重復(fù)，一個(gè)燒杯視為一個(gè)獨(dú)立重復(fù)。將所有燒杯置于溫度20±2℃，濕度80%，連續(xù)光照(光強(qiáng)400lx～800lx)的氣候培養(yǎng)箱中培養(yǎng)14d。在染毒7d和14d時(shí)，記錄蚯蚓的死亡數(shù)量及中毒癥狀， 依據(jù)14d試驗(yàn)結(jié)果判斷毒性。用針觸輕觸蚯蚓尾部，無(wú)反應(yīng)視為死亡。

1.3.3 對(duì)家蠶的急性毒性測(cè)定 采用浸葉法進(jìn)行測(cè)定。經(jīng)預(yù)實(shí)驗(yàn)，(表1)配置虱螨脲系列濃度梯度的試驗(yàn)藥液，同時(shí)設(shè)置清水空白對(duì)照組。采用干凈、新鮮的適齡桑葉，在各濃度藥液中均勻并完全浸潤(rùn)10s，取出陰干后，分別置于直徑15cm的培養(yǎng)皿內(nèi)，每培養(yǎng)皿接入20頭二齡起蠶，每處理3次重復(fù)。在溫度為25±2℃，濕度為70%～85%，光照黑暗比為16h：8h的環(huán)境中進(jìn)行培養(yǎng)，整個(gè)試驗(yàn)期間飼喂處理桑葉，染毒后96h觀察并記錄家蠶中毒癥狀及死亡情況。若家蠶觸碰后無(wú)反應(yīng)，則視為死亡。

表1 三種虱螨脲制劑的試驗(yàn)濃度設(shè)置

1.3.5 對(duì)鵪鶉的急性經(jīng)口毒性測(cè)定 采用經(jīng)口給藥方法染毒，對(duì)日本鵪鶉逐只稱(chēng)量并統(tǒng)計(jì)體重，按1mL/100g體重給藥體積，達(dá)到(表1)的有效經(jīng)口濃度。給藥后將鵪鶉放回試驗(yàn)籠內(nèi)，置于室溫25～28℃，相對(duì)濕度50%～75%，每日光照16h的觀察室內(nèi)。每組鵪鶉雌雄共10只(雌雄各半)，同時(shí)設(shè)置清水對(duì)照組。藥劑處理后每隔24h且連續(xù)168h觀察并記錄受試鵪鶉的中毒癥狀和死亡數(shù)。

1.4 數(shù)據(jù)處理 統(tǒng)計(jì)各濃度下環(huán)境生物的死亡率，使用SPSS 16.0統(tǒng)計(jì)軟件Probit 概率統(tǒng)計(jì)法，計(jì)算測(cè)試藥劑對(duì)各環(huán)境生物的半致死濃度(LC50)、半致死劑量(LD50)和95%置信限。

1.5 毒性等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn) 依據(jù)我國(guó)《農(nóng)藥環(huán)境安全評(píng)價(jià)試驗(yàn)準(zhǔn)則》[14]，劃分農(nóng)藥對(duì)各環(huán)境生物的毒性等級(jí)(表2)。

表2 農(nóng)藥對(duì)環(huán)境生物的毒性等級(jí)劃分

2 結(jié)果與分析

2.1 參比試驗(yàn) 參比物氯乙酰胺對(duì)赤子愛(ài)勝蚯蚓的LC50(14d)值為27.6mg a.i./kg干土(95%置信限為25.7～29.6mg a.i./kg干土)，在20.0～80.0mg a.i./kg干土之間；參比物樂(lè)果對(duì)家蠶的急性毒性LC50(96h)值為2.33×103mg a.i./L(2.20×103～2.45×103mg a.i./L)，在1.20×103～2.50×103mg a.i./L之間。因此，試驗(yàn)體系符合試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，試驗(yàn)結(jié)果可靠。

2.2 三種劑型虱螨脲對(duì)蚯蚓的急性毒性 10%虱螨脲水分散粒劑、50g/L虱螨脲乳油和10%虱螨脲懸浮劑以100mg/kg濃度分別染毒處理7d和14d后，蚯蚓的死亡率為0，且未導(dǎo)致明顯中毒癥狀。因此，三種劑型虱螨脲對(duì)赤子愛(ài)勝蚯蚓的LC50均>100mg a.i./kg干土。(表2)三種劑型虱螨脲對(duì)蚯蚓的急性毒性均屬于低毒(表3)。

表3 三種虱螨脲制劑對(duì)蚯蚓的急性毒性

2.3 三種劑型虱螨脲對(duì)家蠶的急性毒性 10%虱螨脲水分散粒劑、50g/L虱螨脲乳油和10%虱螨脲懸浮劑浸潤(rùn)桑葉后，均造成了家蠶取食量隨藥劑濃度增加而逐漸減少的現(xiàn)象，取食家蠶呈現(xiàn)體黑、側(cè)臥、蛻皮未完成的中毒癥狀。10%虱螨脲水分散粒劑、50g/L虱螨脲乳油和10%虱螨脲懸浮劑處理96h，對(duì)家蠶的急性毒性LC50分別為11.07、6.92和25.18mg a.i./L(表4)。根據(jù)(表2)的毒性等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)，10%虱螨脲水分散粒劑、50g/L虱螨脲乳油和10%虱螨脲懸浮劑對(duì)家蠶的急性毒性分別為高毒、高毒和中毒。

表4 三種虱螨脲制劑對(duì)家蠶的96h急性毒性

2.4 三種劑型虱螨脲對(duì)鵪鶉的急性毒性 10%虱螨脲水分散粒劑、50g/L虱螨脲乳油和10%虱螨脲懸浮劑所有測(cè)試濃度經(jīng)口給藥24h后，鵪鶉均表現(xiàn)出精神萎靡、活動(dòng)減少的中毒癥狀，暴露后24h，50g/L虱螨脲乳油處理導(dǎo)致鵪鶉出現(xiàn)閉眼、打盹的形態(tài)。但48～168h內(nèi)，三種劑型虱螨脲處理下，受試鵪鶉均恢復(fù)正常形態(tài)，未表現(xiàn)出明顯的中毒癥狀。水分散粒劑和懸浮劑劑型以600mg a.i./kg體重劑量給藥168h后，受試鵪鶉未出現(xiàn)死亡。因此，10%虱螨脲水分散粒劑和10%虱螨脲懸浮劑對(duì)日本鵪鶉急性經(jīng)口毒性試驗(yàn)168h半致死劑量LD50均>600mg a.i./kg體重，而50g/L虱螨脲乳油對(duì)鵪鶉的LD50為244.36mg a.i./kg體重(表5)。根據(jù)(表2)的毒性等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)，10%虱螨脲水分散粒劑、50g/L虱螨脲乳油和10%虱螨脲懸浮劑對(duì)日本鵪鶉的急性經(jīng)口毒性分別為低毒、中毒和低毒。

表5 三種虱螨脲制劑對(duì)日本鵪鶉的168h急性毒性

3 討論與結(jié)論

蚯蚓對(duì)維持土壤生態(tài)功能具有重要作用，且對(duì)農(nóng)藥、重金屬等外源污染物特別敏感，是土壤污染生態(tài)毒理學(xué)研究的典型模式生物。虱螨脲可以通過(guò)灌根防治韭蛆，其在土壤中的殘留檢測(cè)體系已經(jīng)十分成熟。據(jù)報(bào)道，虱螨脲在江西紅壤和太湖水稻土中的降解半衰期分別為101和74.5d，持效期較長(zhǎng)[15]，可能對(duì)土壤生態(tài)安全性存在一定的威脅。本研究采用人工土壤法模擬了虱螨脲各制劑在真實(shí)土壤環(huán)境中對(duì)蚯蚓的接觸毒性，結(jié)果10%虱螨脲水分散粒劑、50g/L虱螨脲乳油和10%虱螨脲懸浮劑對(duì)蚯蚓的急性毒性均為低毒，LC50均>100mg a.i./kg干土，是低毒篩選閾值的10倍，且劑型之間無(wú)顯著性差異。結(jié)果表明，三種劑型虱螨脲短期暴露對(duì)土壤環(huán)境生物可能較為安全，但它們的長(zhǎng)期風(fēng)險(xiǎn)仍需進(jìn)一步研究。

戴建忠等[9]研究發(fā)現(xiàn)，5%虱螨脲乳油對(duì)三齡起蠶的急性毒性LC50為 7.80mg/L，屬于高毒，這與本研究中測(cè)得的50g/L虱螨脲乳油對(duì)家蠶的毒性等級(jí)一致。但本研究中虱螨脲乳油對(duì)家蠶的LC50值略低(6.92mg/L)，可能與本測(cè)試使用的蠶齡較低(二齡起蠶)，且染毒時(shí)間為96h，而戴建忠等[9]只對(duì)家蠶染毒24h，隨后喂食無(wú)毒桑葉有關(guān)。本研究同時(shí)發(fā)現(xiàn)，10%虱螨脲水分散粒劑和10%虱螨脲懸浮劑對(duì)家蠶分別為高毒和中毒，LC50分別為11.07和25.18mg/L。三種劑型虱螨脲中，懸浮劑對(duì)家蠶的毒性最低，乳油對(duì)家蠶的毒性最高。在鳥(niǎo)類(lèi)急性毒性試驗(yàn)中，同樣可以看出虱螨脲乳油對(duì)鵪鶉的毒性(中毒，LD50= 244.36mg a.i./kg體重)高于水分散粒劑和懸浮劑(均低毒，LD50>600mg a.i./kg體重)。其他研究者也發(fā)現(xiàn)，高效氯氟氰菊酯乳油對(duì)大型溞的毒性大于微囊懸浮劑[11]。乳油農(nóng)藥對(duì)環(huán)境生物的毒性較高，可能與乳油包含比例較高的溶劑和乳化劑，而溶劑和乳化劑對(duì)環(huán)境生物的毒性很高有關(guān)[16]。根據(jù)上述結(jié)果，我們建議虱螨脲應(yīng)避免在桑園附近使用。同時(shí)，為降低虱螨脲對(duì)陸生脊椎動(dòng)物的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)，噴霧該藥劑時(shí)建議選用對(duì)鳥(niǎo)類(lèi)鵪鶉低毒的懸浮劑或水分散粒劑兩種劑型制劑。

本研究表明，不同劑型虱螨脲對(duì)蚯蚓的毒性均為低毒，對(duì)家蠶毒性為中毒或高毒，對(duì)鳥(niǎo)類(lèi)鵪鶉的毒性為低毒或中毒，總體來(lái)看，乳油毒性>水分散粒劑>懸浮劑。不同劑型虱螨脲的毒性差異可能與藥劑在水中的溶解及分散、配方助劑種類(lèi)和生物吸收機(jī)制等有關(guān)，在同樣藥效情況下，盡量選用對(duì)環(huán)境友好的劑型進(jìn)行害蟲(chóng)防治。