七種昆蟲生長調節劑類殺蟲劑對地熊蜂工蜂的急性毒性及風險評估

王爍，王瑜，謝麗霞，陳浩，吳光安，周浩，于毅，鄭禮，閆毅，翟一凡

（1.山東省農業科學院植物保護研究所，山東 濟南 250100；2.山東農業大學植物保護學院，山東 泰安 271018）

熊蜂為膜翅目（Hymenoptera）蜜蜂總科（Apoidea）熊蜂屬（Bombus）昆蟲，是眾多植物，特別是茄科、豆科等多種農作物的重要傳粉者，在維持自然和農業生態系統平衡中發揮著十分重要的作用［1-3］。與其他授粉昆蟲相比，熊蜂有著體型大、絨毛多、攜粉量大、適應能力強、節約勞動成本及提高作物產量和質量等優點，逐漸成為主要商業傳粉者之一［4，5］。近年來，歐盟國家已普遍使用熊蜂授粉技術替代傳統的震動授粉與激素點花授粉，國內許多地區也逐步選用熊蜂為溫室茄果類蔬菜授粉，并取得較好增收效果［6，7］。

昆蟲生長調節劑是一種通過干擾昆蟲正常生長發育致使害蟲死亡的殺蟲劑。根據其作用方式不同主要分為幾丁質合成抑制劑、保幼激素類似物和蛻皮激素類似物三大類［8］。與傳統農藥殺蟲劑相比，昆蟲生長調節劑具有污染小、毒性小、選擇性強、對環境友好等特點，基本不會對害蟲天敵產生影響，有著很大的市場應用前景［9，10］。在大力倡導“綠色可持續農業”的今天，昆蟲生長調節劑等新型化學農藥憑借其選擇性強、機理獨特、環境相容性強等特點被社會各界不斷重視，尤其是近年來神經肽激素的發展以及細胞與分子生物學技術的應用，將使昆蟲生長調節劑的研究與應用進一步成熟和完善［11-13］。

本研究主要探究7種昆蟲生長調節劑類殺蟲劑對地熊蜂工蜂的急性毒性，并進行生態風險評估，以期為設施農業合理施用昆蟲生長調節劑類殺蟲劑提供科學依據，進而通過合理的選擇昆蟲生長調節劑類殺蟲劑減輕或避免對熊蜂傳粉的影響，同時為我國開展昆蟲生長調節劑類殺蟲劑對熊蜂的安全性評價提供參考。

1 材料與方法

1.1 供試蟲源

供試蜂種地熊蜂（Bombus terrestris）工蜂，購自山東魯保科技開發有限公司，于溫度（25±2）℃、相對濕度（60±10）%、黑暗條件下飼養，不接觸化學農藥和試劑。試驗所用地熊蜂均為個體大小基本一致的健康成年工蜂。

1.2 供試藥劑

10%氟啶蟲酰胺水分散粒劑（日本石原產業株式會社），10%吡丙醚乳油（上海生農生化制品有限公司），25%噻嗪酮可濕性粉劑（南通雅本化學有限公司），5%氟鈴脲乳油（天津市施普樂農藥技術發展有限公司），25%滅幼脲懸浮劑（山東綠霸化工股份有限公司），20%蟲酰肼懸浮劑（山西奇星農藥有限公司），5%虱螨脲乳油（孟州傳奇生物科技有限公司）。

1.3 毒力測定

參考我國《化學農藥環境安全評價試驗準則第10部分：蜜蜂急性毒性試驗》［14］，將農藥對地熊蜂的毒性劃分為4個等級（以有效成分/蜂計）：低毒（LD50＞11.0μg a.i.）、中毒（2.0μg a.i.＜LD50≤11.0μg a.i.）、高毒（0.001μg a.i.＜LD50≤2.0μg a.i.）和劇毒（LD50≤0.001μg a.i.）。

1.3.1 急性經口毒性 將各供試殺蟲劑母液用50%蔗糖水稀釋成5個濃度梯度，按每頭蜂取食20μL的量在飼喂器中加入不同濃度的藥劑200 μL。將饑餓處理2 h的成年工蜂移入蜂籠，每個蜂籠10頭，每個處理重復3次，并設50%蔗糖水為空白對照。飼喂3 h待藥劑消耗完后添加充足的50%蔗糖水繼續飼養，記錄24 h和48 h地熊蜂工蜂死亡數并計算死亡率［14］。

1.3.2 急性接觸毒性 將丙酮配置的母液稀釋成5個濃度梯度。用微量點滴儀將不同濃度的供試藥劑按每頭蜂2μL點滴在用CO2麻醉后的地熊蜂工蜂的中胸背板上，待蜂身晾干后轉入蜂籠中，用充足的50%蔗糖水飼喂，每個蜂籠10頭成蜂，每個處理重復3次，并設丙酮為空白對照。記錄24 h和48 h地熊蜂工蜂死亡數并計算死亡率［14］。

1.3.3 限度試驗 參照參考文獻［14］，設置上限劑量為200μg a.i.，即在供試物達200μg a.i.時仍未見地熊蜂死亡，則無需繼續試驗；如供試物溶解度小于200μg a.i.，則采用最大溶解度作為上限濃度。

1.4 風險評估

參照歐洲和地中海植物保護組織采用的危害熵（hazard quotient，HQ）值。HQ值為農藥田間推薦用量（AR）（g a.i./hm2）與農藥對地熊蜂工蜂急性經口或接觸LD50（μg a.i.）值的比值：HQ＝AR/LD50。HQ＞2 500，高風險；50＜HQ≤2 500，中等風險；HQ≤50，低風險。本研究分別采用飼喂法和接觸法測得的48 h LD50值計算HQ值，田間推薦劑量按照已在我國農業部登記的同一有效成分田間推薦用量的最大范圍計算。

1.5 數據處理

利用Probit軟件對試驗所得數據進行統計分析，計算得出毒力回歸方程、LD50、LD90、95%置信區間，并分析每種農藥對地熊蜂工蜂的毒性等級。根據試驗數據進行生態風險評估。

2 結果與分析

2.1 7種昆蟲生長調節劑類殺蟲劑對地熊蜂工蜂的急性經口毒性

由表1可知，通過飼喂法測得的地熊蜂工蜂急性經口毒性大小順序為：氟鈴脲＞蟲酰肼＞滅幼脲＞吡丙醚＞虱螨脲＞氟啶蟲酰胺＞噻嗪酮，24 h的LD50分別為21.20、23.10、46.38、65.92、80.05、98.11、198.57μg a.i.，48 h的LD50分別為19.65、20.59、38.33、59.72、76.81、86.23、189.26 μg a.i.。

7種昆蟲生長調節劑類殺蟲劑24 h的LD50均大于48 h的LD50，但急性經口毒性大小順序一致。根據我國農藥對蜜蜂急性毒性分級標準［14］，7種昆蟲生長調節劑類殺蟲劑的急性經口毒性均為低毒。

表1 7種昆蟲生長調節劑類殺蟲劑對地熊蜂工蜂的急性經口毒性

2.2 7種昆蟲生長調節劑類殺蟲劑對地熊蜂工蜂的急性接觸毒性

由表2可知，通過接觸法測得的地熊蜂工蜂急性觸殺毒性大小順序為：氟鈴脲＞蟲酰肼＞虱螨脲＞氟啶蟲酰胺、吡丙醚、噻嗪酮、滅幼脲。其中氟啶蟲酰胺、吡丙醚、噻嗪酮與滅幼脲4種藥劑均已達到上限試驗，即藥劑劑量200.00μg a.i.時48 h試驗期未引起地熊蜂工蜂死亡，因此判定對地熊蜂的急性接觸毒性48 h的半致死劑量LD50＞200.00μg a.i.。

與急性經口毒性相比，對地熊蜂工蜂急性觸殺毒性最高的同為氟鈴脲。7種昆蟲生長調節劑類殺蟲劑24 h的LD50均大于48 h的LD50，但急性觸殺毒性大小順序一致。根據我國農藥對蜜蜂急性毒性分級標準［14］，7種昆蟲生長調節劑類殺蟲劑的急性接觸毒性均為低毒。

表2 7種昆蟲生長調節劑類殺蟲劑對地熊蜂工蜂的急性接觸毒性

2.3 7種昆蟲生長調節劑類殺蟲劑對地熊蜂工蜂的生態風險評估

通過48 h的LD50值計算得到7種昆蟲生長調節劑類殺蟲劑對地熊蜂工蜂的危害熵值（HQ）。由表3可知，7種供試制劑的經口與接觸危害熵值均小于50，為低風險。

表3 7種昆蟲生長調節劑類殺蟲劑對地熊蜂工蜂的危害熵值

3 討論與結論

本試驗結果表明，無論采用飼喂法還是接觸法，7種昆蟲生長調節劑類殺蟲劑對地熊蜂工蜂均為低毒，與急性經口毒性不同的是，氟啶蟲酰胺、吡丙醚、噻嗪酮和滅幼脲4種藥劑的急性接觸試驗為限度試驗。因此，急性經口與急性接觸兩種方法所得結果存在差異，在試驗設計時需要同步進行。

相較于新煙堿類殺蟲劑等對于授粉昆蟲毒性較高的殺蟲劑，昆蟲生長調節劑類殺蟲劑由于其作用機制的原因，雖在具體藥劑的LD50上存在差異，但總體毒性較低，對熊蜂傷害較小。目前，昆蟲生長調節劑類殺蟲劑對授粉昆蟲的急性毒性試驗研究較少。吳聲敢等［15］在研究草莓蚜蟲用藥對蜜蜂的急性毒性影響時得出氟啶蟲酰胺對蜜蜂為低毒；周忠實等［16］研究了幾種昆蟲生長調節劑對有益昆蟲的安全性，測定出蟲酰肼對蜜蜂的致死率僅為1.7%，毒性較低，影響較小；De Wael等［17］研究證明吡丙醚對溫室授粉的熊蜂群體是安全的，均與本試驗結果一致。

本試驗的風險評估程序為歐洲與地中海植物保護組織采用的標準，按照我國風險評估程序［18］，7種昆蟲生長調節劑類殺蟲劑均為可接受。具體藥劑的篩選還需進一步田間試驗加以印證。昆蟲生長調節劑類殺蟲劑的現有研究除了關于急性毒性的外，還有其對授粉昆蟲幼蟲毒性以及對授粉昆蟲行為影響的研究。Tasei［19］的研究表明，與成蟲相比，昆蟲生長調節劑類殺蟲劑對幼蟲的危害更大；Abramson等［20］的研究證明蟲酰肼對蜜蜂的學習能力沒有影響。

本研究所選藥劑為商業制劑，在組成成分、含量、劑型、溶解性上存在一定差異，可能會對毒力測定結果產生一定影響。目前僅研究了室內急性毒性試驗，田間實際施藥對地熊蜂的影響還需進一步驗證。當下國內外的蜜蜂、熊蜂等授粉昆蟲急性毒性測試技術已經很完善，但慢性毒性測試技術仍處于探究摸索階段［20］。接下來的研究應更傾向于昆蟲生長調節劑類殺蟲劑的亞致死和慢性毒性的風險評估［21］，為進一步指導生產實際提供理論支撐。