3種生物農(nóng)藥對4種非靶標(biāo)生物的毒性及安全評價(jià)

摘要：通過測定5億PIB/g甜菜夜蛾多角體病毒SC、30%茶皂素AS、1×1011個(gè)/g枯草芽孢桿菌WP 3種生物農(nóng)藥對蜜蜂、鵪鶉、斑馬魚和家蠶的急性毒性，對其進(jìn)行環(huán)境安全評價(jià)。結(jié)果表明，5億PIB/g甜菜夜蛾多角體病毒SC和1×1011個(gè)/g枯草芽孢桿菌WP對蜜蜂、鵪鶉、斑馬魚和家蠶的LD50或LC50均高于檢測上限，為低毒級農(nóng)藥；30%茶皂素AS對蜜蜂、鵪鶉和斑馬魚為低毒級，對家蠶的LC50（96 h）為114 a.i.mg/L，為中毒級。試驗(yàn)可為這3種生物農(nóng)藥的合理使用提供科學(xué)依據(jù)。

關(guān)鍵詞：甜菜夜蛾多角體病毒；枯草芽孢桿菌；茶皂素；非靶標(biāo)生物；毒性；環(huán)境安全評價(jià)

中圖分類號：S482；TQ453.6；X171.5 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：0439-8114（2013）24-6054-03

生物農(nóng)藥是指利用生物活體（真菌、細(xì)菌、昆蟲病毒、轉(zhuǎn)基因生物、天敵等）或其代謝產(chǎn)物（信息素、生長素、萘乙酸鈉等）針對農(nóng)業(yè)有害生物進(jìn)行殺滅或抑制的制劑[1]。與化學(xué)農(nóng)藥相比，生物農(nóng)藥具有選擇性強(qiáng)、對作物無害、易分解、無殘留等優(yōu)點(diǎn)，在農(nóng)作物有害生物防治中發(fā)揮著重要作用[2]。

隨著人民生活水平提高和環(huán)保意識的增強(qiáng)，農(nóng)藥對環(huán)境和有益生物的影響逐漸受到關(guān)注。本研究選擇5億PIB/g甜菜夜蛾多角體病毒SC、30%茶皂素AS和1×1011個(gè)/g枯草芽孢桿菌WP，分別代表昆蟲病毒、植物代謝產(chǎn)物和細(xì)菌3種不同類型的生物農(nóng)藥進(jìn)行相關(guān)試驗(yàn)，通過測定甜菜夜蛾多角體病毒、枯草芽孢桿菌和茶皂素3種生物農(nóng)藥對蜂、鳥、魚、蠶4種非靶標(biāo)生物的毒性，為研究生物農(nóng)藥對環(huán)境的影響提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試藥劑

5億PIB/g甜菜夜蛾多角體病毒SC，武漢武大綠洲生物技術(shù)有限公司提供；30%茶皂素AS， 武漢信風(fēng)作物科學(xué)有限公司提供；1×1011個(gè)/g枯草芽孢桿菌WP，武漢天惠生物工程有限公司提供。試驗(yàn)時(shí)用蒸餾水稀釋成所需濃度。

1.2 供試生物

意大利蜜蜂（Apis mellifera L.）由武漢市蔬菜科學(xué)研究所提供，成年工蜂，健康，蜂齡一致；鵪鶉（Coturnix japonica）由武漢市新洲汪集鵪鶉養(yǎng)殖場提供，30日齡，體重90～100 g，健康，活潑，雌雄各半；斑馬魚（Brachydanio rerio）由中國科學(xué)院水生生物研究所提供，體長1.5～3.0 cm，體重0.2～0.4 g，健康無病，試驗(yàn)前在室內(nèi)馴養(yǎng)7 d，死亡率小于5%；家蠶（Bombyx mori）由西南大學(xué)提供，品種為兩廣2號，2齡起蠶。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 3種生物農(nóng)藥對蜜蜂的毒性測定

1）急性接觸毒性測定。以蒸餾水為溶劑，將5億PIB/g甜菜夜蛾多角體病毒SC、30%茶皂素AS和1×1011個(gè)/g枯草芽孢桿菌WP配制成不同濃度的藥液，將貯蜂籠內(nèi)的蜜蜂引入500 mL三角瓶內(nèi)，用紗布封口，通入N2氣體將蜜蜂麻醉后置于濾紙上，用微量移液器分別將配好的系列濃度藥液點(diǎn)滴于蜜蜂前胸背板處，點(diǎn)滴量為1 μL/只，待蜂身晾干后轉(zhuǎn)入試驗(yàn)籠中，用脫脂棉浸泡適量蔗糖水正常條件下飼養(yǎng)。以清水點(diǎn)滴為空白對照，記錄中毒癥狀及24、48 h的死亡數(shù)[3]。

2）急性經(jīng)口毒性測定。將貯蜂籠內(nèi)的蜜蜂引入試驗(yàn)籠中，每籠20只。不同濃度藥液與蜂蜜以2∶1（體積比）混勻，制成藥餌，裝入10 mL小燒杯中，杯內(nèi)浸漬0.3 g脫脂棉，杯口向下倒置于試驗(yàn)籠紗網(wǎng)上，通過網(wǎng)眼供蜜蜂攝食。以清水與蜂蜜2∶1（體積比）混勻飼喂為對照，記錄24、48 h死亡數(shù)[3]。

1.3.2 3種生物農(nóng)藥對鳥類的毒性測定 鵪鶉試驗(yàn)前24 h停止喂食，僅供清水。試驗(yàn)采用經(jīng)口灌注法，用灌胃器一次性給藥1.0 mL/100 g體重，以清水灌注為空白對照。然后以正常條件飼養(yǎng)，觀察記錄鵪鶉的中毒癥狀和死亡率[4]。

1.3.3 3種生物農(nóng)藥對魚類的毒性測定 試驗(yàn)用水為經(jīng)存放曝氣處理24 h以上的自來水，加入生物農(nóng)藥，測定溶解氧和pH確定適合斑馬魚生存。試驗(yàn)采用半靜態(tài)法，每24 h換水1次，觀察魚中毒癥狀，及時(shí)清除死魚，以不加藥相同水源為對照，記錄24、48、72、96 h的死亡數(shù)[5]。

1.3.4 3種生物農(nóng)藥對家蠶的毒性測定 試驗(yàn)采用浸葉法，用不同濃度的藥液浸漬桑葉10 s后晾干加入供試蠶。以浸漬清水的桑葉飼喂為對照，記錄24、48、72、96 h的家蠶中毒癥狀及死亡情況[6]。

1.4 數(shù)據(jù)處理

運(yùn)用統(tǒng)計(jì)軟件DPS 3.01輔助進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，計(jì)算毒力回歸方程、致死中劑量（LD50）或致死中濃度（LC50）、95%置信限。

2 結(jié)果與分析

2.1 3種農(nóng)藥對蜜蜂的毒性

急性接觸毒性試驗(yàn)結(jié)果（表1）表明，用5億PIB/g甜菜夜蛾多角體病毒SC、1×1011個(gè)/g枯草芽孢桿菌WP和30%茶皂素AS在試驗(yàn)濃度范圍內(nèi)點(diǎn)滴蜜蜂，48 h內(nèi)蜜蜂無明顯中毒癥狀，3種農(nóng)藥的LD50（24 h）和LD50（48 h）均高于100 a.i.μg/只，依據(jù)中華人民共和國環(huán)境保護(hù)部發(fā)布的《化學(xué)農(nóng)藥環(huán)境安全評價(jià)試驗(yàn)準(zhǔn)則》，確定5億PIB/g甜菜夜蛾多角體病毒SC、1×1011個(gè)/g枯草芽孢桿菌WP和30%茶皂素AS對蜜蜂的觸殺毒性為低毒。

急性經(jīng)口毒性試驗(yàn)結(jié)果（表2）表明，供試蜜蜂在試驗(yàn)濃度范圍內(nèi)， 48 h無明顯中毒癥狀，3種農(nóng)藥對蜜蜂的LC50均高于2 000 a.i.mg/L，根據(jù)中華人民共和國環(huán)境保護(hù)部發(fā)布的《化學(xué)農(nóng)藥環(huán)境安全評價(jià)試驗(yàn)準(zhǔn)則》，確定3種農(nóng)藥對蜜蜂的胃毒毒性為低毒。

2.2 3種農(nóng)藥對鳥的毒性

試驗(yàn)鵪鶉經(jīng)口注入3種農(nóng)藥后，對照組的鵪鶉和低濃度組的鵪鶉無明顯中毒癥狀；高濃度組個(gè)別鵪鶉有聚堆、臥伏及呼吸急促現(xiàn)象，但能在8～10 h恢復(fù)正常，無一死亡。3種農(nóng)藥對鵪鶉的LD50均高于1 000 a.i.mg/kg體重（表3），根據(jù)中華人民共和國環(huán)境保護(hù)部發(fā)布的《化學(xué)農(nóng)藥環(huán)境安全評價(jià)試驗(yàn)準(zhǔn)則》，確定3種農(nóng)藥對鳥類屬于低毒級農(nóng)藥。

2.3 3種農(nóng)藥對魚的毒性

斑馬魚接觸甜菜夜蛾多角體病毒和枯草芽孢桿菌試液后，無明顯中毒癥狀，全部試驗(yàn)的斑馬魚均無死亡，LC50均大于100 a.i.mg/L；斑馬魚接觸茶皂素試液后，在較高濃度組中，表現(xiàn)出行動(dòng)遲緩、側(cè)翻沉底和浮于水面等中毒癥狀，并有死亡，茶皂素對斑馬魚的LC50（96 h）為29 a.i.mg/L（表4）。根據(jù)中華人民共和國環(huán)境保護(hù)部發(fā)布的《化學(xué)農(nóng)藥環(huán)境安全評價(jià)試驗(yàn)準(zhǔn)則》，大于10 a.i.mg/L為低毒，由此確定5億PIB/g甜菜夜蛾多角體病毒SC、30%茶皂素AS和1×1011個(gè)/g枯草芽孢桿菌WP對魚類的急性毒性為低毒。

2.4 3種農(nóng)藥對家蠶的毒性

觀察結(jié)果表明，家蠶飼喂30%茶皂素AS處理后的藥葉，高濃度組家蠶出現(xiàn)拒食、足突出、蠶體綿軟發(fā)白等現(xiàn)象，多數(shù)家蠶挺直靜臥，直至死亡。根據(jù)不同濃度組家蠶的死亡率，計(jì)算得出30%茶皂素AS對家蠶的LC50（96 h）為114 a.i.mg/L；當(dāng)染毒濃度為2 000 a.i.mg/L時(shí)，5億PIB/g甜菜夜蛾多角體病毒SC和1×1011個(gè)/g枯草芽孢桿菌WP處理家蠶在96 h內(nèi)無死亡和中毒癥狀，確定2種農(nóng)藥劑型對家蠶急性毒性LC50（96 h）大于2 000 a.i.mg/L（表5）。根據(jù)中華人民共和國環(huán)境保護(hù)部發(fā)布的《化學(xué)農(nóng)藥環(huán)境安全評價(jià)試驗(yàn)準(zhǔn)則》確定30%茶皂素AS對家蠶為中毒級，5億PIB/g甜菜夜蛾多角體病毒SC和1×1011個(gè)/g枯草芽孢桿菌WP對家蠶為低毒級農(nóng)藥。

3 小結(jié)與討論

本研究結(jié)果表明，5億PIB/g甜菜夜蛾多角體病毒SC和1×1011個(gè)/g枯草芽孢桿菌WP對蜜蜂、鳥類、魚類和家蠶為低毒級農(nóng)藥，對環(huán)境較為友好；30%茶皂素AS對蜜蜂、鳥類和魚類為低毒級農(nóng)藥，對家蠶毒力表現(xiàn)為中毒，因此在田間使用時(shí)應(yīng)盡量遠(yuǎn)離桑園，勿在桑園的上風(fēng)向使用，防止因藥霧飄散、沉降至桑葉上而影響家蠶養(yǎng)殖。

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