吳 遲,王長賓,才 冰,陳 昂,崔馨月,何明遠
(北京依科世福科技有限公司,北京 100096)
吡蟲啉不同劑型對蜜蜂的急性毒性
吳 遲,王長賓,才 冰,陳 昂,崔馨月,何明遠
(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,研究了吡蟲啉原藥及其不同制劑對蜜蜂的急性經口和接觸性毒性。結果表明:在急性經口試驗中,48 h的LD50值在1.60×10-2到0.805 μg a.i./蜂之間,以20%吡蟲啉微乳劑的毒性最強,600 g/L吡蟲啉懸浮種衣劑的毒性最弱,最強毒性是最弱毒性的50.31倍;在急性接觸試驗中,48 h的LD50值在2.10×10-2到0.225 μg a.i./蜂之間,以2.15%吡蟲啉餌劑的毒性最強,600 g/L吡蟲啉懸浮種衣劑的毒性最弱,最強毒性是最弱毒性的10.71倍。吡蟲啉各劑型間毒性差異不顯著,對蜜蜂均表現(xiàn)為高毒。
蜜蜂;吡蟲啉;急性毒性;劑型
蜜蜂是重要的傳粉昆蟲,在農業(yè)增產增收以及維護生態(tài)系統(tǒng)平衡等方面發(fā)揮了重要作用。近年來,由于農藥的不合理使用,蜜蜂蜂群崩潰失調?。–olony Collapse Disorder, CCD)發(fā)生頻率越來越高,對農作物授粉造成不良影響[1]。研究表明,農藥不僅會對蜜蜂的生長發(fā)育、學習、記憶、繁殖、免疫等產生負面影響,而且有直接致死效應[2]。20世紀90年代研發(fā)的新煙堿類農藥,因其卓越的殺蟲活性以及其對非靶標生物和環(huán)境風險較低而迅速發(fā)展。但隨著其作用面積的不斷推廣,美國、加拿大和巴西等國家對3種新煙堿類殺蟲劑進行了常規(guī)性再登記評價[3],發(fā)現(xiàn)該類農藥對蜂王產卵、蜜蜂幼蟲發(fā)育、化蛹等能力存在負面影響[4-5]。
不同劑型農藥中所加助劑導致有效成分對蜜蜂的影響表現(xiàn)出一定差異[6]。近年來,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藥為主的新劑型農藥迅猛發(fā)展[7],以期獲得高效低風險的環(huán)境友好型農藥。因此,研究以吡蟲啉原藥及4種吡蟲啉制劑為材料,采用急性經口與急性接觸2種方式對蜜蜂急性毒性進行了測定,為科學合理選用農藥制劑以及開發(fā)環(huán)境友好型農藥劑型提供依據與參考。
1.1 試驗材料
1.1.1 供試農藥 供試農藥有97.3%吡蟲啉原藥(農業(yè)部農藥檢定所)、70%吡蟲啉可濕性粉劑(山東東泰農化有限公司)、600 g/L吡蟲啉懸浮種衣劑(山東曹達化工有限公司)、20%吡蟲啉微乳劑(山東中農民昌化學工業(yè)有限公司)、2.15%吡蟲啉餌劑(安徽康宇生物科技工程有限公司)、10%苯甲·吡蟲啉懸浮種衣劑(登封市金博農藥化工有限公司)和36%吡蟲啉·噻菌靈懸浮種衣劑(合肥星宇化學有限責任公司),以樂果(農業(yè)部農藥檢定所)為對照藥劑。
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(中國農業(yè)科學院蜜蜂研究所西山養(yǎng)蜂場)。試驗用蜂均為室外人工馴養(yǎng),選用來自同一蜂群中齡期相近且健康的成年工蜂,經口試驗所用蜂保證蜜蜂處于饑餓狀態(tài)下,試驗開始前在試驗條件下饑餓2 h。
1.2 試驗方法
參照化學農藥環(huán)境安全評價試驗準則[8]第10部分與經合組織(OECD)化學品測試準則No.213和No.214[9-10],進行蜜蜂急性毒性試驗,測定吡蟲啉不同制劑的經口和接觸毒性。
1.2.1 經口法 將供試農藥溶解在50%的蔗糖溶液中配制成6~7個濃度[8]的測試藥液,設空白對照組(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,并對藥液的消耗量進行測定(3~4 h后取出飼喂器測量,如出現(xiàn)趨避作用情況,飼喂藥液時間延長至6 h),藥液消耗完后飼喂不含供試農藥的蔗糖溶液。在48 h的試驗期內每天記錄蜜蜂的中毒癥狀及死亡數。每個處理設3次重復,每個重復10只蜜蜂。
1.2.2 接觸法 以丙酮為溶劑溶解供試農藥并配制為5~6個濃度[8]的測試藥液,用微量注射器將1.0 μL不同濃度試驗藥液點滴在麻醉后蜜蜂的中胸背板上,待溶劑揮發(fā)后,將蜜蜂轉入試驗籠中,并飼喂適量的50%蔗糖水溶液(用脫脂棉浸泡)。另設空白對照組(蒸餾水),溶劑對照組(丙酮),每個處理設3次重復組,每個重復10只蜜蜂。
試驗以48 h為周期,在25~27℃、相對濕度60%~70%、全黑暗條件的人工氣候箱內完成,分別在24 h和48 h記錄試驗蜜蜂的死亡以及異常行為。以98%樂果原藥為參比物質以驗證試驗方法與測試體系的可行性。
1.3 數據處理
采用SPSS 17.0統(tǒng)計軟件對數據進行回歸分析,計算吡蟲啉不同制劑對蜜蜂的24 h和48 h回歸方程、R2、LD50值以及其95%置信區(qū)間。
2.1 蜜蜂急性經口毒性
97.3%吡蟲啉原藥和6種吡蟲啉制劑對蜜蜂的急性接觸毒性試驗結果如表1所示。從表1中可以看出,97.3%吡蟲啉原藥、70%吡蟲啉可濕性粉劑、600 g/L吡蟲啉懸浮種衣劑、20%吡蟲啉微乳劑、2.15%吡蟲啉餌劑、10%苯甲·吡蟲啉懸浮種衣劑和36%吡蟲啉·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。根據農藥對蜜蜂的急性經口毒性分級標準[8],吡蟲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到弱依次為20%吡蟲啉微乳劑>70%吡蟲啉可濕性粉劑>97.3%吡蟲啉原藥>2.15%吡蟲啉餌劑>600 g/L吡蟲啉懸浮種衣劑。懸浮種衣劑的毒性由強到弱依次為10%苯甲·吡蟲啉懸浮種衣劑>36%吡蟲啉·噻菌靈懸浮種衣劑>600 g/L吡蟲啉懸浮種衣劑。
2.2 蜜蜂急性接觸毒性
97.3%吡蟲啉原藥和4種吡蟲啉單制劑對蜜蜂的急性接觸毒性試驗結果見表2。由表2可知,97.3%吡蟲啉原藥、70%吡蟲啉可濕性粉劑、600 g/L吡蟲啉懸浮種衣劑、20%吡蟲啉微乳劑和2.15%吡蟲啉餌劑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。根據農藥對蜜蜂的急性接觸毒性分級標準[8],吡蟲啉的原藥和4種制劑均屬于高毒,其毒性由強到弱依次為2.15%吡蟲啉餌劑>97.3%吡蟲啉原藥>70%吡蟲啉可濕性粉劑>20%吡蟲啉微乳劑>600 g/L吡蟲啉懸浮種衣劑。
2.3 樂果試驗結果
表1 樂果、吡蟲啉原藥及其制劑對蜜蜂的急性經口毒性
表2 樂果、吡蟲啉原藥及其制劑對蜜蜂的急性接觸毒性
樂果作為參照藥劑,對蜜蜂的急性經口和接觸毒性試驗24 h經口和接觸LD50值分別為0.214、0.106 μg a.i./蜂,符合化學農藥安全評價試驗準則[8]的接受范圍0.10~0.30 μg a.i./蜂。
不同劑型的吡蟲啉在生產過程中采用不同的分散劑、助劑、填料等輔助劑,導致藥物對蜜蜂的毒性強弱有所差異。試驗結果表明,在急性經口試驗中,48 h的LD50值在1.60×10-2到0.805 μg a.i./蜂之間,以20%吡蟲啉微乳劑的毒性最強,600 g/L吡蟲啉懸浮種衣劑的毒性最弱,最強毒性是最弱毒性的50.31倍;在急性接觸試驗中,48 h的LD50值在2.10×10-2到0.225 μg a.i./蜂之間,以2.15%吡蟲啉餌劑的毒性最強,600 g/L吡蟲啉懸浮種衣劑的毒性最弱,最強毒性是最弱毒性的10.71倍。吡蟲啉各劑型間毒性差異不顯著,對蜜蜂均表現(xiàn)為高毒。
接觸毒性試驗采用有機溶劑進行溶解處理,造成其制劑間毒性差異明顯小于經口試驗,與其他研究結果[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]。經口毒性試驗結果表明,20%吡蟲啉微乳劑的毒性效應最大,由于微乳劑的劑型特點,其直徑遠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吡蟲啉懸浮種衣劑對蜜蜂的經口與接觸毒性效應均為最小,與近年來調查登記的情況一致。單就2015年我國制劑登記情況,從劑型角度來看,具有緩釋和功能化的懸浮種衣劑農藥制劑持續(xù)增長,與上年同期相比增加近1倍,并且仍呈現(xiàn)出繼續(xù)增長的態(tài)勢[15]。同為懸浮種衣劑,吡蟲啉與不同成分混配后其對蜜蜂的經口毒性高于吡蟲啉單劑,同屬高毒。研究顯示,混合殺蟲劑比單劑對蜂群的危害更大[16],但仍需進一步評估。
綜上所述,含吡蟲啉的藥劑對蜜蜂的毒性不容忽視,應遠離蜂群謹慎合理使用;同時,為了保護環(huán)境,農藥制劑的發(fā)展也需要對一些已被廣泛應用的農藥制劑進行精細化改革[17],以適應當今社會發(fā)展的需要,同時開發(fā)新穎農藥劑型,以減輕環(huán)境負擔。
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(責任編輯: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
國家自然科學基金青年基金(31301689)
吳 遲(1989-),男,湖南長沙市人,博士研究生,主要從事農藥環(huán)境毒理學研究。
何明遠