不同劑型虱螨脲對3種環境生物的急性毒性評價

崔光睿，何磊鳴，狄春香，崔凱娣，紀雪晗，劉 峰*

(1.山東農業大學植物保護學院/山東省高校農藥毒理與應用技術重點實驗室，山東 泰安 271018；2.河南農業大學植物保護學院，河南 鄭州 450000；3.山東省農村經濟管理服務總站，山東 濟南 250013)

昆蟲生長調節劑可通過干擾保幼激素、蛻皮激素和幾丁質合成來達到殺蟲效果[1]。虱螨脲為苯甲酰脲類幾丁質合成抑制劑，主要通過胃毒或觸殺方式，干擾幾丁質的合成，以影響昆蟲正常的發育。虱螨脲既可防治蔬菜、果樹、玉米上常見的草地貪夜蛾、小菜蛾、地老虎等鱗翅目害蟲[2-3]，也可作為衛生農藥防治果蠅等[4]，是一種作用場所廣泛的殺蟲劑。目前，農藥對環境生物的影響引起了廣泛關注，但有關虱螨脲的研究主要集中于對昆蟲生長發育[3，5]和環境殘留安全性的影響[6-8]，鮮見對非靶標生物急性毒性的報道。僅戴建忠等[9]測定了5%虱螨脲乳油稀釋不同倍數噴施桑葉后對家蠶的殘留毒性，發現虱螨脲持效期較長，對家蠶具有累積毒性。至于虱螨脲對其他環境生物蚯蚓和鳥類的急性毒性狀況尚未見報道，乳油之外劑型虱螨脲對家蠶的急性毒性也尚不明確。

加工劑型會顯著影響農藥的殺蟲效果和環境毒性。有研究報道，不同劑型烯啶蟲胺對大型溞的毒性不同，水分散粒劑對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大型溞體長和攝食的毒性效應不同[11]；不同劑型氟啶蟲酰胺對家蠶的LC50值差異較大[12]；不同劑型苯醚甲環唑和嘧菌酯對斑馬魚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]。

目前我國登記的虱螨脲劑型主要有水分散粒劑、乳油和懸浮劑(中國農藥信息網，http：//www. chinapesticide. org. cn/hysj/index. jhtml)。因此，明確不同劑型虱螨脲對代表性環境生物的急性毒性是否存在差異可為虱螨脲在不同場所的施用提供理論指導。本研究以地下環境模式生物蚯蚓、重要經濟昆蟲家蠶和鳥類代表鵪鶉為供試對象，評估了10%虱螨脲水分散粒劑、50g/L虱螨脲乳油和10%虱螨脲懸浮劑對三種環境生物的急性毒性。

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。家蠶急性毒性試驗參比物為98.0%樂果原藥，由上海市農藥研究所有限公司提供。

1.2 供試生物 赤子愛勝蚯蚓(Eiseniafoetida)，試驗選用具有生殖環帶的健康成蚓，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，試驗選用二齡起蠶。

日本鵪鶉(Coturnixjaponica)，27日齡，雌雄各半，健康、無病、活潑。試驗前在本實驗室馴養7d，馴養期間死亡0只，并于試驗前一天停止喂食，只供清水。

1.3 試驗方法 參照《化學農藥環境安全評價試驗準則》[14]，測定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3種環境生物的毒性。

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

1.3.2 對蚯蚓的急性毒性測定 采用人工土壤法測定虱螨脲各制劑對蚯蚓的急性毒性。試驗前，用蒸餾水洗去蚯蚓身上的泥土，放置于濕潤濾紙并過夜清腸后，選取體重在0.400～0.550g之間且大小相似的蚯蚓用于染毒實驗。用蒸餾水配置適當濃度的藥液，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干土的毒土進行試驗，每個燒杯引入10條蚯蚓，用保鮮膜封口并用扎孔器扎孔，保持蚯蚓生存環境透氣。以清水拌土為空白對照。每個濃度3個生物學重復，一個燒杯視為一個獨立重復。將所有燒杯置于溫度20±2℃，濕度80%，連續光照(光強400lx～800lx)的氣候培養箱中培養14d。在染毒7d和14d時，記錄蚯蚓的死亡數量及中毒癥狀， 依據14d試驗結果判斷毒性。用針觸輕觸蚯蚓尾部，無反應視為死亡。

1.3.3 對家蠶的急性毒性測定 采用浸葉法進行測定。經預實驗，(表1)配置虱螨脲系列濃度梯度的試驗藥液，同時設置清水空白對照組。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10s，取出陰干后，分別置于直徑15cm的培養皿內，每培養皿接入20頭二齡起蠶，每處理3次重復。在溫度為25±2℃，濕度為70%～85%，光照黑暗比為16h：8h的環境中進行培養，整個試驗期間飼喂處理桑葉，染毒后96h觀察并記錄家蠶中毒癥狀及死亡情況。若家蠶觸碰后無反應，則視為死亡。

表1 三種虱螨脲制劑的試驗濃度設置

1.3.5 對鵪鶉的急性經口毒性測定 采用經口給藥方法染毒，對日本鵪鶉逐只稱量并統計體重，按1mL/100g體重給藥體積，達到(表1)的有效經口濃度。給藥后將鵪鶉放回試驗籠內，置于室溫25～28℃，相對濕度50%～75%，每日光照16h的觀察室內。每組鵪鶉雌雄共10只(雌雄各半)，同時設置清水對照組。藥劑處理后每隔24h且連續168h觀察并記錄受試鵪鶉的中毒癥狀和死亡數。

1.4 數據處理 統計各濃度下環境生物的死亡率，使用SPSS 16.0統計軟件Probit 概率統計法，計算測試藥劑對各環境生物的半致死濃度(LC50)、半致死劑量(LD50)和95%置信限。

1.5 毒性等級劃分標準 依據我國《農藥環境安全評價試驗準則》[14]，劃分農藥對各環境生物的毒性等級(表2)。

表2 農藥對環境生物的毒性等級劃分

2 結果與分析

2.1 參比試驗 參比物氯乙酰胺對赤子愛勝蚯蚓的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；參比物樂果對家蠶的急性毒性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，試驗體系符合試驗標準，試驗結果可靠。

2.2 三種劑型虱螨脲對蚯蚓的急性毒性 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，且未導致明顯中毒癥狀。因此，三種劑型虱螨脲對赤子愛勝蚯蚓的LC50均>100mg a.i./kg干土。(表2)三種劑型虱螨脲對蚯蚓的急性毒性均屬于低毒(表3)。

表3 三種虱螨脲制劑對蚯蚓的急性毒性

2.3 三種劑型虱螨脲對家蠶的急性毒性 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象，取食家蠶呈現體黑、側臥、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(表2)的毒性等級劃分標準，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 三種虱螨脲制劑對家蠶的96h急性毒性

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

表5 三種虱螨脲制劑對日本鵪鶉的168h急性毒性

3 討論與結論

蚯蚓對維持土壤生態功能具有重要作用，且對農藥、重金屬等外源污染物特別敏感，是土壤污染生態毒理學研究的典型模式生物。虱螨脲可以通過灌根防治韭蛆，其在土壤中的殘留檢測體系已經十分成熟。據報道，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[15]，可能對土壤生態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土壤環境中對蚯蚓的接觸毒性，結果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，且劑型之間無顯著性差異。結果表明，三種劑型虱螨脲短期暴露對土壤環境生物可能較為安全，但它們的長期風險仍需進一步研究。

戴建忠等[9]研究發現，5%虱螨脲乳油對三齡起蠶的急性毒性LC50為 7.80mg/L，屬于高毒，這與本研究中測得的50g/L虱螨脲乳油對家蠶的毒性等級一致。但本研究中虱螨脲乳油對家蠶的LC50值略低(6.92mg/L)，可能與本測試使用的蠶齡較低(二齡起蠶)，且染毒時間為96h，而戴建忠等[9]只對家蠶染毒24h，隨后喂食無毒桑葉有關。本研究同時發現，10%虱螨脲水分散粒劑和10%虱螨脲懸浮劑對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，懸浮劑對家蠶的毒性最低，乳油對家蠶的毒性最高。在鳥類急性毒性試驗中，同樣可以看出虱螨脲乳油對鵪鶉的毒性(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)。其他研究者也發現，高效氯氟氰菊酯乳油對大型溞的毒性大于微囊懸浮劑[11]。乳油農藥對環境生物的毒性較高，可能與乳油包含比例較高的溶劑和乳化劑，而溶劑和乳化劑對環境生物的毒性很高有關[16]。根據上述結果，我們建議虱螨脲應避免在桑園附近使用。同時，為降低虱螨脲對陸生脊椎動物的環境風險，噴霧該藥劑時建議選用對鳥類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，不同劑型虱螨脲對蚯蚓的毒性均為低毒，對家蠶毒性為中毒或高毒，對鳥類鵪鶉的毒性為低毒或中毒，總體來看，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、配方助劑種類和生物吸收機制等有關，在同樣藥效情況下，盡量選用對環境友好的劑型進行害蟲防治。