摘 要:以成年意大利工蜂(Apis mellifera L.)为受试生物,研究了吡虫啉原药及其不同制剂对蜜蜂的急性经口和接触性毒性。结果表明:在急性经口试验中,48 h的LD50值在1.60×10-2到0.805 µg a.i./蜂之间,以20%吡虫啉微乳剂的毒性最强,600 g/L吡虫啉悬浮种衣剂的毒性最弱,最强毒性是最弱毒性的50.31倍;在急性接触试验中,48 h的LD50值在2.10×10-2到0.225 µg a.i./蜂之间,以2.15%吡虫啉饵剂的毒性最强,600 g/L吡虫啉悬浮种衣剂的毒性最弱,最强毒性是最弱毒性的10.71倍。吡虫啉各剂型间毒性差异不显著,对蜜蜂均表现为高毒。
关键词:蜜蜂;吡虫啉;急性毒性;剂型
中图分类号:S482.3+9 文献标识码:A 文章编号:1006-060X(2017)07-0068-03
Acute Toxicity of Different Formulation Products of Imidacloprid to Apis 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)
Abstract: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 1.60×10-2 and 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-LD50 was between 2.10×10-2 and 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.
Key words:honey bee; imidacloprid; acute toxicity; formulation product
蜜蜂是重要的传粉昆虫,在农业增产增收以及维护生态系统平衡等方面发挥了重要作用。近年来,由于农药的不合理使用,蜜蜂蜂群崩溃失调病(Colony Collapse Disorder, CCD)发生频率越来越高,对农作物授粉造成不良影响[1]。研究表明,农药不仅会对蜜蜂的生长发育、学习、记忆、繁殖、免疫等产生负面影响,而且有直接致死效应[2]。20世纪90年代研发的新烟碱类农药,因其卓越的杀虫活性以及其对非靶标生物和环境风险较低而迅速发展。但随着其作用面积的不断推广,美国、加拿大和巴西等国家对3种新烟碱类杀虫剂进行了常规性再登记评价[3],发现该类农药对蜂王产卵、蜜蜂幼虫发育、化蛹等能力存在负面影响[4-5]。
不同剂型农药中所加助剂导致有效成分对蜜蜂的影响表现出一定差异[6]。近年来,以水分散粒剂、水乳剂、微乳剂、悬浮剂、微囊悬浮剂和种衣剂等水基化农药为主的新剂型农药迅猛发展[7],以期获得高效低风险的环境友好型农药。因此,研究以吡虫啉原药及4种吡虫啉制剂为材料,采用急性经口与急性接触2种方式对蜜蜂急性毒性进行了测定,为科学合理选用农药制剂以及开发环境友好型农药剂型提供依据与参考。
1 材料与方法
1.1 試验材料
1.1.1 供试农药 供试农药有97.3%吡虫啉原药(农业部农药检定所)、70%吡虫啉可湿性粉剂(山东东泰农化有限公司)、600 g/L吡虫啉悬浮种衣剂(山东曹达化工有限公司)、20%吡虫啉微乳剂(山东中农民昌化学工业有限公司)、2.15%吡虫啉饵剂(安徽康宇生物科技工程有限公司)、10%苯甲·吡虫啉悬浮种衣剂(登封市金博农药化工有限公司)和36%吡虫啉·噻菌灵悬浮种衣剂(合肥星宇化学有限责任公司),以乐果(农业部农药检定所)为对照药剂。
1.1.2 供试蜜蜂 供试蜜蜂为意大利蜜蜂(Apis mellifera L.)的成年工蜂(中国农业科学院蜜蜂研究所西山养蜂场)。试验用蜂均为室外人工驯养,选用来自同一蜂群中龄期相近且健康的成年工蜂,经口试验所用蜂保证蜜蜂处于饥饿状态下,试验开始前在试验条件下饥饿2 h。
1.2 试验方法
参照化学农药环境安全评价试验准则[8]第10部分与经合组织(OECD)化学品测试准则No.213和No.214[9-10],进行蜜蜂急性毒性试验,测定吡虫啉不同制剂的经口和接触毒性。
1.2.1 经口法 将供试农药溶解在50%的蔗糖溶液中配制成6~7个浓度[8]的测试药液,设空白对照组(50%蔗糖溶液)。将麻醉后的蜜蜂引入蜂笼中,用饲喂器饲喂每组成年工蜂200 µL药液,并对药液的消耗量进行测定(3~4 h后取出饲喂器测量,如出现趋避作用情况,饲喂药液时间延长至6 h),药液消耗完后饲喂不含供试农药的蔗糖溶液。在48 h的试验期内每天记录蜜蜂的中毒症状及死亡数。每个处理设3次重复,每个重复10只蜜蜂。
1.2.2 接触法 以丙酮为溶剂溶解供试农药并配制为5~6个浓度[8]的测试药液,用微量注射器将1.0 µL不同浓度试验药液点滴在麻醉后蜜蜂的中胸背板上,待溶剂挥发后,将蜜蜂转入试验笼中,并饲喂适量的50%蔗糖水溶液(用脱脂棉浸泡)。另设空白对照组(蒸馏水),溶剂对照组(丙酮),每个处理设3次重复组,每个重复10只蜜蜂。
試验以48 h为周期,在25~27℃、相对湿度60%~70%、全黑暗条件的人工气候箱内完成,分别在24 h和48 h记录试验蜜蜂的死亡以及异常行为。以98%乐果原药为参比物质以验证试验方法与测试体系的可行性。
1.3 数据处理
采用SPSS 17.0统计软件对数据进行回归分析,计算吡虫啉不同制剂对蜜蜂的24 h和48 h回归方程、R2、LD50值以及其95%置信区间。
2 结果与分析
2.1 蜜蜂急性经口毒性
97.3%吡虫啉原药和6种吡虫啉制剂对蜜蜂的急性接触毒性试验结果如表1所示。从表1中可以看出,97.3%吡虫啉原药、70%吡虫啉可湿性粉剂、600 g/L
吡虫啉悬浮种衣剂、20%吡虫啉微乳剂、2.15%吡虫啉饵剂、10%苯甲·吡虫啉悬浮种衣剂和36%吡虫啉·噻菌灵悬浮种衣剂48 h的LD50分别为8.04×10-2、
3.86×10-2、0.805、1.60×10-2、0.137、5.17×10-2和8.79×10-2 µg a.i./蜂。根据农药对蜜蜂的急性经口毒性分级标准[8],吡虫啉的原药和制剂均属于高毒,原药与4种单制剂的毒性由强到弱依次为20%吡虫啉微乳剂>70%吡虫啉可湿性粉剂>97.3%吡虫啉原药>2.15%吡虫啉饵剂>600 g/L吡虫啉悬浮种衣剂。悬浮种衣剂的毒性由强到弱依次为10%苯甲·吡虫啉悬浮种衣剂>36%吡虫啉·噻菌灵悬浮种衣剂>600 g/L吡虫啉悬浮种衣剂。
2.2 蜜蜂急性接触毒性
97.3%吡虫啉原药和4种吡虫啉单制剂对蜜蜂的急性接触毒性试验结果见表2。由表2可知,97.3%吡虫啉原药、70%吡虫啉可湿性粉剂、600 g/L吡虫啉悬浮种衣剂、20%吡虫啉微乳剂和2.15%吡虫啉饵剂48 h的LD50分别为2.46×10-2、5.31×10-2、0.225、0.206和2.10×10-2 µg a.i./蜂。根据农药对蜜蜂的急性接触毒性分级标准[8],吡虫啉的原药和4种制剂均属于高毒,其毒性由强到弱依次为2.15%吡虫啉饵剂>97.3%吡虫啉原药>70%吡虫啉可湿性粉剂>20%吡虫啉微乳剂>600 g/L吡虫啉悬浮种衣剂。
2.3 乐果试验结果
乐果作为参照药剂,对蜜蜂的急性经口和接触毒性试验24 h经口和接触LD50值分别为0.214、0.106 µg a.i./蜂,符合化学农药安全评价试验准则[8]的接受范围0.10~0.30 µg a.i./蜂。
3 讨 论
不同剂型的吡虫啉在生产过程中采用不同的分散剂、助剂、填料等辅助剂,导致药物对蜜蜂的毒性强弱有所差异。试验结果表明,在急性经口试验中,48 h的LD50值在1.60×10-2到0.805 µg a.i./蜂之间,以20%吡虫啉微乳剂的毒性最强,600 g/L吡虫啉悬浮种衣剂的毒性最弱,最强毒性是最弱毒性的50.31倍;在急性接触试验中,48 h的LD50值在2.10×10-2到0.225 µg a.i./蜂之间,以2.15%吡虫啉饵剂的毒性最强,600 g/L吡虫啉悬浮种衣剂的毒性最弱,最强毒性是最弱毒性的10.71倍。吡虫啉各剂型间毒性差异不显著,对蜜蜂均表现为高毒。
接触毒性试验采用有机溶剂进行溶解处理,造成其制剂间毒性差异明显小于经口试验,与其他研究结果[11]基本一致,并且其毒性大小总体表现为液体形式制剂的毒性小于固体制剂的毒性[12]。经口毒性试验结果表明,20%吡虫啉微乳剂的毒性效应最大,由于微乳剂的剂型特点,其直径远小于乳油和可湿性粉剂等制剂类型,继而其有效成分的分散程度优于其他剂型[13-14]。600 g/L吡虫啉悬浮种衣剂对蜜蜂的经口与接触毒性效应均为最小,与近年来调查登记的情况一致。单就2015年我国制剂登记情况,从剂型角度来看,具有缓释和功能化的悬浮种衣剂农药制剂持续增长,与上年同期相比增加近1倍,并且仍呈现出继续增长的态势[15]。同为悬浮种衣剂,吡虫啉与不同成分混配后其对蜜蜂的经口毒性高于吡虫啉单剂,同属高毒。研究显示,混合杀虫剂比单剂对蜂群的危害更大[16],
但仍需进一步评估。
综上所述,含吡虫啉的药剂对蜜蜂的毒性不容忽视,应远离蜂群谨慎合理使用;同时,为了保护环境,农药制剂的发展也需要对一些已被广泛应用的农药制剂进行精细化改革[17],以适应当今社会发展的需要,同时开发新颖农药剂型,以减轻环境负担。
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(责任编辑:成 平)