多殺霉素及其混配制劑對蜜蜂和赤眼蜂的安全性評價

嚴海娟，丁 悅，吳若函，辛 星，郭曉瑜，劉賢金

(江蘇省農業科學院食品質量安全與檢測研究所/農業部農產品質量安全控制技術與標準重點實驗室，南京 210014)

多殺霉素(spinosad)是一種大環內酯類高效生物殺蟲劑，號稱無公害農藥，可以持續激活靶標昆蟲乙酰膽堿煙堿型受體，對害蟲具有快速的觸殺和胃毒作用。其殺蟲速度可與化學殺蟲劑相媲美，對葉片有較強的滲透作用，可殺死表皮下的害蟲，殘效期較長，對一些害蟲具有一定的殺卵作用，且與目前常用的殺蟲劑無交互抗性(肖漢祥等，2009)。因此，該藥對危害棉花、果樹、蔬菜等的鱗翅目、雙翅目、纓翅目以及鞘翅目和直翅目等多種害蟲具有很好的防治效果。

近年來，人們對農藥的環境安全性的關注度越來越高。實際農業生產中，使用農藥可以保護農作物免受有害生物的侵害，人們往往因選擇所謂無害的生物農藥而忽視其環境的安全性。蜜蜂作為一種重要的傳粉昆蟲，對農業增產增收具有重要作用，同時還可為人類提供大量蜂蜜、蜂膠、蜂蠟等產品。但是，蜜蜂的廣泛分布、周身被毛、可移動性強、單一的采集特性等決定了它對環境十分敏感，常被稱為環境污染生物指示器(Celli et al.，1996;Celli and Maccagnani，2003;Porrini et al.，2003;吳黎明等，2008)。噴灑過農藥的花蜜、花粉很容易導致蜜蜂中毒死亡，不僅嚴重影響養蜂業的健康發展，而且對農業生產也產生不利影響。

同樣作為環境有益生物的赤眼蜂Trichogramma spp.因能寄生于害蟲卵內使其不能發育孵化，成為農林害蟲的重要天敵，在生態系統具有重要作用 (Herz et al.，2007;Bayram et al.，2010;Gardner et al.，2011)。我國對赤眼蜂的研究已有近70年的歷史，是目前世界上應用赤眼蜂防治害蟲面積最大的國家之一。農藥的應用，特別是高毒農藥對赤眼蜂有很強的殺傷作用(吳長興等，2008)。因此了解和探究更多關于農藥對其產生的不良影響就顯得尤為重要。農藥對害蟲天敵的影響是評價化學防治和生物防治是否協調進行的重要標準，使用對害蟲高效且對其天敵安全的化學藥劑是實現害蟲安全、有效防治的途徑之一。

蜜蜂和赤眼蜂作為重要的環境有益生物，農藥對其毒性大小，在一定程度上反映了農藥的環境安全性，開展農藥對蜜蜂和赤眼蜂的毒性與安全性評價，可指導害蟲綜合防治中科學合理的使用化學農藥，避免或減輕農藥對有益生物的不良影響，同時也是對害蟲實施綜合治理(IPM)的關鍵(Bacci et al，，2007;Gardner et al.，2011;Prabhaker et al.，2011)。因此，我們通過測定多殺霉素及其3種混劑對蜜蜂和赤眼蜂的急性毒性，并進行安全性評價，以期為多殺霉素系列農藥的科學使用和登記管理以及害蟲綜合治理中協調化學防治和天敵的控害作用提供科學依據(王彥華等，2012)。

1 材料與方法

1.1 供試藥劑

25 g/L 多殺霉素懸浮劑、4%阿維菌素·多殺霉素水乳劑、3%甲阿維·多殺霉素懸浮劑、6%甲阿維·多殺霉素水分散粒劑(市購)。

1.2 供試生物

意大利蜜蜂Apis mellifera L.，成年工蜂，由南京市金峰種王養殖場提供。試驗前，在實驗室條件下馴養7 d。

玉米螟赤眼蜂Trichogramma ostriniae 成峰，由南京農業大學植物保護學院提供，在生化培養箱中(溫度25±1℃，相對濕度70%-80%，避光)以米蛾Corcyra cephalonica Stainton 卵為寄主進行繁殖。將羽化24-48 h 的赤眼蜂成蜂供測定。

1.3 試驗設備

試驗蜂籠(木制長方體，內徑長10 cm、寬8.5 cm、高8.5 cm，上下兩面蒙塑料紗網)、生化培養箱、光照培養箱、電子天平(0.0001 g)、加濕器、微量點滴儀、10 mL 燒杯、溫度計、濕度計、移液管等。

1.4 試驗方法

參照國家環境保護局頒布的《化學農藥環境安全評價試驗準則》，蜜蜂的急性毒性采用攝入法和接觸法測定;赤眼蜂急性毒性采用藥膜法測定。

1.4.1 攝入法

愛克發的環保實踐，落地于生產運營的每一個細節，而不單單是產品本身，并且大量的工作屬于未雨綢繆，這一點尤為令人敬佩。隨著我們采訪的逐漸深入，感受也越來越深刻。以無錫工廠為例，其是印藝板塊在中國唯一的數碼印版生產基地，也是愛克發全球6家工廠中最年輕的一家。

用50%的白糖水將藥劑配制成5 個濃度系列，設空白對照。每個試驗蜂籠移入20-30 頭成年工蜂，取配制好的不同濃度的藥劑3 mL 置于10 mL的小燒杯內，并以適量脫脂棉浸漬形成飽和吸水狀態棉球，杯口朝下倒放在蜂籠上隔網飼喂蜜蜂，每個濃度重復3 次;在25℃±2℃和65%-75%的相對濕度條件下培養，24 h 后記錄中毒死亡情況，利用幾率值法計算LC50值和相關系數。根據我國農藥登記環境毒理學試驗單位所采用的分級標準，將農藥對蜜蜂胃毒毒性(48 h)分為劇毒(LC50≤0.5 a.i.mg/L)、高毒(0.5＜LC50≤20 a.i.mg/L)、中等毒性 (20＜LC50≤200 a.i.mg/L)、低毒(LC50＞200 a.i.mg/L)。

1.4.2 接觸法

用去離子水將藥劑配制成5 個濃度系列，并設溶劑與空白對照。先用乙醚將蜜蜂麻醉(對照死亡率不得大于10%)，再用微量點滴器(體積為1.0042 μL)將藥劑點滴于蜜蜂的前胸背板處，然后用棉球蘸50%糖水隔網飼喂。試驗在25℃±2℃和65%-75% 的相對濕度及微光條件下進行，24 h和48 h 后記錄中毒死亡情況，利用幾率值法計算LD50值和相關系數。根據LD50(48 h)將農藥對蜜蜂毒性分為劇毒 (LD50≤0.001 a.i.μg/蜂)、高毒(0.001＜LD50≤2.0 a.i.μg/蜂)、中毒(2.0＜LD50≤11.0 a.i.μg/蜂)、低 毒 (LD50＞11.0 a.i.μg/蜂)。

1.4.3 藥膜法

每種農藥設5-6 個質量濃度，以丙酮稀釋，吸取1 mL 稀釋好的藥液于指形管(直徑×高=2.5 cm×7.5 cm，內表面積為34.5 cm2)中作為一個處理，每個處理3 次重復，另設丙酮對照。將加好藥液的指形管放在水平桌面上滾動，使藥劑均勻地涂于管內壁，待溶劑完全揮發后即形成均勻的藥膜。每管移入羽化24-48 h 的赤眼蜂成蜂約100 頭，讓其在指形管內自由爬行1 h 后轉入無藥指形管中，放入浸有10%蜂蜜水的脫脂棉條，用保鮮膜和黑布封口并放入生化培養箱中(溫度25±1℃，相對濕度70%-80%，避光)。赤眼蜂被轉入無藥指形管中24 h 后檢查并記錄每管中死亡數及存活數(用細毛筆輕觸蜂體不動者為死亡)。

數據采用統計軟件SPSS13.0 處理，分別計算4種藥劑對玉米螟赤眼蜂24 h 的致死率、半致死濃度值LC50和95%置信限。殺蟲劑對赤眼蜂安全性評價根據安全性系數(safety factor，SF)來劃分4 個等級:極高風險性(安全性系數≤0.05)、高風險性(0.05＜安全性系數≤0.5)、中等風險性(0.5＜安全性系數≤5)和低風險性(安全性系數＞5)。安全性系數=殺蟲劑對赤眼蜂的半數致死用量LR50值(mg/cm2)/該殺蟲劑的田間最高推薦劑量(mg/cm2)，是指在室內條件下，引起赤眼蜂50%死亡率的殺蟲劑的使用量，以單位面積上所附著的殺蟲劑有效成份的量表示。在本研究中，LR50=1.0 mL×LC50÷ 34.5 cm2。

2 結果與分析

2.1 農藥對蜜蜂的急性毒性和安全性評價

由表2 可知，采用點滴法測定25 g/L 多殺霉素懸浮劑、4%阿維菌素·多殺霉素水乳劑、3%甲阿維·多殺霉素懸浮劑、6%甲阿維·多殺霉素水分散粒劑對蜜蜂觸殺LD50(48 h)分別是0.0887、0.289、0.0046、0.0053 a.i.μg/蜂。按照農藥對蜜蜂接觸毒性分級標準，多殺霉素及其3種混劑對蜜蜂接觸毒性都為高毒。

2.2 農藥對赤眼蜂的急性毒性和安全性評價

采用藥膜法測定了多殺霉素及其3種混劑對玉米螟赤眼蜂的毒性，見表3。25 g/L 多殺霉素懸浮劑、4%阿維菌素·多殺霉素水乳劑、3%甲阿維·多殺霉素懸浮劑、6%甲阿維·多殺霉素水分散粒劑對玉米螟赤眼蜂的LC50(24 h)分別為0.12、0.097、0.22、0.33 a.i.mg/L。由此可知，多殺霉素與阿維菌素復配劑的LC50略低于多殺霉素單劑，即該復配劑的毒性略高于單劑;而多殺霉素與兩種甲基阿維菌素苯甲酸鹽復配劑的LC50均高于單劑，即兩種復配劑的毒性均低于單劑。

農藥對赤眼蜂的毒性可用赤眼蜂LC50和田間常用質量濃度的比值(安全性系數)來表示，見表4。4種制劑對玉米螟赤眼蜂安全性評價結果表明，25 g/L 多殺霉素懸浮劑、4%阿維菌素·多殺霉素水乳劑、3%甲阿維·多殺霉素懸浮劑、6%甲阿維·多殺霉素水分散粒劑對玉米螟赤眼蜂成蜂均為極高風險性，安全性系數分別為1.41×10-2、7.81×10-3、2.84×10-2、4.25×10-2。

表1 多殺霉素及其混劑對蜜蜂的攝入毒性(48 h)Table 1 Stomach toxicity of spinosad and it's mixtures to bees

表2 多殺霉素及其混劑對蜜蜂的接觸毒性(48 h)Table 2 Contact toxicity of spinosad and it's mixtures to bees

表3 多殺霉素及其混劑對赤眼蜂的急性毒性(24 h)Table 3 Toxicity of spinosad and it's mixtures to adult Trichogrammatid spp.(24 h)

表4 多殺霉素及其混劑對赤眼蜂成峰的安全性評價Table 4 Safety evaluation of spinosad and it's mixtures to adult Trichogrammatid spp.

3 結論與討論

多殺霉素及其混劑對蜜蜂的急性毒性結果表明，多殺霉素單劑對蜜蜂觸殺和攝入毒性都為高毒。而與其混用的藥劑對混劑的毒性有一定的影響。如阿維菌素、甲維鹽對蜜蜂攝入毒性都是劇毒，多殺霉素與這些藥劑的混劑對蜜蜂的攝入毒性為劇毒，均高于多殺霉素單劑的毒性。一般來說，微生物農藥由于其寄主專一性較強，通常對蜜蜂風險較低。而多殺霉素作為一種微生物農藥，其4種單劑或混劑對蜜蜂的急性毒性為劇毒或高毒說明并非所有生物源農藥都對蜜蜂安全。趙帥等人研究表明:生物源農藥在有機和無公害農產品生產中被大量推薦使用，而部分抗生素農藥、植物源農藥對蜜蜂表現劇毒或高毒。所以，在關注生物源農藥對人畜健康風險的同時，還應重視其對環境中蜜蜂等有益生物的影響(2011)。在使用這些含多殺霉素的單劑或混劑時，應盡可能避開蜜源植物花期或遠離養蜂區，可能的話要在藥劑中加入蜜蜂趨避劑，以免蜜蜂采集帶藥的花蜜或花粉中毒死亡。

接觸法與攝入法是根據農藥在田間實際使用時對蜜蜂的影響而設計的室內模擬試驗(趙學平等，2011)。本文通過對非靶標生物之一的蜜蜂進行急性毒性試驗，闡明多殺霉素及其混配制劑對其毒性及潛在危害，并對農藥使用的安全性做出相應的評價，為預防和控制農藥對生態環境的危害提供數據支撐。但該研究僅提供了多殺霉素及其混劑對蜜蜂的急性攝入和接觸毒性，而對于慢性毒性、殘留毒性以及田間毒性如何，尚有待驗證。

赤眼蜂作為一類重要的天敵，在害蟲的自然控制方面中起到重要作用。25 g/L 多殺霉素懸浮劑、4%阿維菌素·多殺霉素水乳劑、3%甲阿維·多殺霉素懸浮劑、6%甲阿維·多殺霉素水分散粒劑對玉米螟赤眼蜂成蜂均具有極高風險性，表明玉米螟赤眼蜂成峰對4種制劑均較敏感，如果大量應用對赤眼蜂殺傷力極大，所以從保護天敵的角度出發，應科學合理用藥，減少使用對赤眼蜂具有較高毒性的農藥，并且盡量遠離赤眼蜂種群豐富的場所。此外，甲阿維·多殺霉素復配劑的毒性略低于多殺霉素單劑和阿維菌素·多殺霉素復配劑。由此可知，不同的單劑或復配劑對赤眼蜂的毒性存在差異，這可能由于各種農藥的作用機制、化學結構和理化性質的不同導致的(Wang et al.，2008)。

本研究主要進行了室內條件下殺蟲劑對赤眼蜂的急性毒性評價，而赤眼蜂在田間接觸農藥的量及方式與室內不完全相同，導致農藥對赤眼蜂的室內與室外測定結果可能不同。如有些農藥在田間光照、溫度、濕度等因素影響下較易降解，赤眼蜂能夠接觸的藥量較少，死亡率就偏小。已有研究表明噻蟲啉殘留在室內和田間對卷蛾赤眼蜂羽化過程中存活的影響存在差異，其原因在于噻蟲啉在田間較易分解 (Schuld and Schmuck，2000);其次農藥可能通過赤眼蜂成蜂在田間接觸施藥的植物表面、取食花粉等過程進入蟲體;再次，赤眼蜂在田間的寄主和環境條件也與室內有差異。另外，殺蟲劑除對赤眼蜂具有直接致死作用外，還在其他多個方面即亞致死效應表現出來，包括對其生長發育、壽命和繁殖率等方面的影響(Suh et al.，2000;Consoli et al.，2001;Takada et al.，2001)，這些表現均從不同方面對天敵種群產生抑制作用。但目前為止，農藥對赤眼蜂的田間試驗和亞致死效應的研究還不夠深入。因此，為了全面評價農藥對赤眼蜂的安全性，應開展以上兩方面的研究，以便更準確地評價農藥對赤眼蜂的影響。

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