生物殺蟲劑多殺霉素和乙基多殺菌素對家蠶毒性測定

(浙江省海寧市蠶桑技術(shù)服務(wù)站 3144002)

多殺霉素(spinosad)也稱多殺菌素，是20世紀(jì)90年代由美國陶氏益農(nóng)公司開發(fā)并產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的一種大環(huán)內(nèi)酯化合物生物殺蟲劑，由于其在環(huán)境中通過光解和微生物等多種途徑降解成碳、氫、氧、氮等自然成分，因而不會染污農(nóng)產(chǎn)品。多殺霉素對昆蟲具有快速觸殺和攝食毒性，能夠有效控制鱗翅目、雙翅目、纓翅目以及部分鞘翅目和直翅目害蟲[1～3]。多殺霉素在我國登記使用已有十多年，主要用于防治蔬菜上的小菜蛾、甜菜夜蛾，對薊馬、蚜蟲也有較好防效。

乙基多殺菌素(spinetoram)是對多殺霉素進(jìn)行結(jié)構(gòu)改造得到的衍生物，比多殺霉素有更廣泛的殺蟲譜，殺蟲活性也提高了10倍[4]。2011年60g/L乙基多殺菌素懸浮劑(商品名“艾綠士”)在中國與全球同步上市，在我國登記用于茄子防治薊馬、甘藍(lán)防治甜菜夜蛾和小菜蛾、水稻防治稻縱卷葉螟[3]。

隨著人們對無公害農(nóng)產(chǎn)品需求的快速增長，生物殺蟲劑多殺霉素和乙基多殺菌素對環(huán)境友好的優(yōu)勢將更加凸現(xiàn)，在農(nóng)作物病蟲害防治中將更加廣泛使用[5～8]。家蠶作為重要的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)昆蟲，對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)使用的大多數(shù)殺蟲劑都十分敏感。迄今為止，僅見多殺霉素對家蠶的急性毒性報(bào)道[9～10]，為此，我們系統(tǒng)測定了多殺霉素和乙基多殺菌素對家蠶的多種毒性，為此類新型殺蟲劑在蠶桑地區(qū)合理使用和對養(yǎng)蠶生產(chǎn)安全性評價提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

1.1.1 供試農(nóng)藥

10%多殺霉素懸浮劑，江西珀?duì)栟r(nóng)作物工程有限公司生產(chǎn)，農(nóng)藥登記證號PD20141825；60g/L乙基多殺菌素懸浮劑，美國陶氏益農(nóng)公司生產(chǎn)(廣東德利生物科技有限公司分裝)，農(nóng)藥登記證號PD20120240F100019；77.5%敵敵畏乳油，南通江山農(nóng)藥化工股份有限公司生產(chǎn)，農(nóng)藥登記證號PD85105-2。

1.1.2 供試家蠶品種

白玉×秋豐，浙江省海寧市新興蠶種制造有限公司生產(chǎn)。

1.1.3 供試桑樹

海寧市蠶桑技術(shù)服務(wù)站試驗(yàn)桑園，育71-1，10年生，中干樹型養(yǎng)成，每667 m2桑園栽植1 000株。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 對家蠶的急性食下毒性測定

在預(yù)備試驗(yàn)基礎(chǔ)上，將10%多殺霉素懸浮劑、60g/L乙基多殺菌素懸浮劑分別稀釋5～7個梯度濃度，取適熟桑葉分別浸入不同濃度藥液中1 min后取出，自然晾干后置于保鮮盒內(nèi)，各濃度處理用20頭3齡起蠶供試，以清水處理為空白對照，各處理設(shè)3個重復(fù)，在26.5 ℃±1 ℃、相對濕度75%～85%的恒溫室內(nèi)飼養(yǎng)。24 h后撤去殘余桑葉，改用新鮮無毒桑葉繼續(xù)飼養(yǎng)至4齡餉食，每天調(diào)查幼蟲中毒死亡率。采用DPS統(tǒng)計(jì)軟件對藥液質(zhì)量濃度對數(shù)與幼蟲死亡率概率值進(jìn)行線性回歸分析[11]，求出致死中濃度(LC50)和95%置信限。

1.2.2 對家蠶的熏蒸毒性測定

10%多殺霉素懸浮劑和60g/L乙基多殺菌素懸浮劑均稀釋成100倍、1 000倍和10 000倍液，以77.5%敵敵畏乳油 10 000倍液為農(nóng)藥對照，以清水為空白對照。取各處理濃度藥液1 mL均勻涂于直徑10 cm 的培養(yǎng)皿內(nèi)，將其放入高60 cm、直徑36 cm、容積為60 L的聚乙烯塑料桶底部，在距桶底40 cm高處放入直徑10 cm的培養(yǎng)皿，內(nèi)有新鮮無毒桑葉及30頭2齡起蠶，每個處理重復(fù)3次。塑料桶用雙層蓋密封后放置于30 ℃±1.0 ℃的恒溫室內(nèi)，熏蒸24 h后取出，調(diào)查中毒死亡蠶頭數(shù)，然后更換新鮮無毒桑葉，繼續(xù)飼養(yǎng)至4齡起蠶后結(jié)束，每24 h調(diào)查中毒死亡蠶頭數(shù)并計(jì)算中毒死亡率。

1.2.3 在桑葉上的殘毒期和內(nèi)吸毒性測定

試驗(yàn)按噴藥濃度和間隔時間雙向組合處理。參考多殺霉素和乙基多殺菌素推薦使用的質(zhì)量濃度50 mg/L為中心，各設(shè)置兩個試驗(yàn)濃度：10%多殺霉素懸浮劑稀釋成1 600倍(62.50 mg/L)和3 200倍(31.25 mg/L)，60g/L乙基多殺菌素懸浮劑稀釋成1 000倍(60 mg/L)和2 000倍(30 mg/L)。

在殘毒試驗(yàn)噴藥桑樹上，以部分桑葉不噴藥測試其內(nèi)吸傳導(dǎo)毒性：用透明塑料袋暫時封閉部分枝條上半段枝葉，下半段及其他枝條桑葉正反面均勻噴灑各稀釋濃度藥液，待葉面藥液干后撕開塑料袋頂端并固定，防止袋內(nèi)未噴藥的桑葉受污染。各濃度噴藥15株桑樹，不同處理間設(shè)2株桑樹作隔離保護(hù)。

噴藥后每5 d采葉養(yǎng)蠶，每次分別采摘4個噴藥處理的桑葉和4個塑料袋內(nèi)未噴藥的桑葉，共8種處理桑葉供試，以新鮮無毒桑葉為對照，共9種處理，每種供試桑葉喂飼30頭3齡起蠶，重復(fù)3次，每次27個小區(qū)，飼養(yǎng)至4齡餉食，逐日調(diào)查記載各小區(qū)死亡幼蟲頭數(shù)。

1.2.4 家蠶的中毒癥狀觀察

取桑葉分別在10%多殺霉素懸浮劑2 000倍(50 mg/L)稀釋液和60g/L乙基多殺菌素懸浮劑1 000倍(60 mg/L)稀釋液中浸漬后取出晾干，飼喂3齡蠶和5齡蠶，觀察記錄供試家蠶的中毒癥狀。

2 結(jié)果與分析

2.1 對家蠶的急性食下毒性

采用浸葉法測定10%多殺霉素懸浮劑和60g/L乙基多殺菌素懸浮劑對3齡起蠶的急性食下毒性，結(jié)果見表1。對3齡起蠶添毒24 h的LC50分別為10%多殺霉素懸浮劑0.021 8 mg/L、60g/L乙基多殺菌素懸浮劑0.008 3 mg/L，即乙基多殺菌素對家蠶的急性毒性高于多殺霉素。參照2014年發(fā)布的《化學(xué)農(nóng)藥環(huán)境安全評價試驗(yàn)準(zhǔn)則第11部分：家蠶急性毒性試驗(yàn)》附錄A“農(nóng)藥對家蠶的毒性等級劃分”[12]，2種供試農(nóng)藥對家蠶的毒性等級均為劇毒(LC50≤0.5 mg/L)。

表1 10%多殺霉素懸浮劑和60g/L乙基多殺菌素懸浮劑對3齡起蠶的急性食下毒性

2.2 對家蠶的熏蒸毒性

10%多殺霉素懸浮劑和60g/L乙基多殺菌素懸浮劑100倍、1 000倍和10 000倍稀釋液，分別熏蒸處理2齡起蠶24 h，然后按常規(guī)方法繼續(xù)飼養(yǎng)至4齡起蠶均無中毒癥狀和死亡蠶，發(fā)育進(jìn)度與空白對照無明顯差異；而對照農(nóng)藥77.5%敵敵畏乳油10 000倍稀釋液熏蒸處理2齡起蠶，24 h內(nèi)全部中毒死亡，表明10%多殺霉素懸浮劑和60g/L乙基多殺菌素懸浮劑在試驗(yàn)濃度下對家蠶無熏蒸毒性。

2.3 在桑葉上的殘毒期和內(nèi)吸毒性

從表2可見，噴藥后30 d采摘10%多殺霉素懸浮劑1 600倍液(62.50 mg/L)和3 200倍液(31.25 mg/L)處理的桑葉，喂飼3齡起蠶的死亡率均為100%，噴藥后35 d的死亡率分別下降到24.44%和10.00%，噴藥后40 d均無中毒死亡蠶。60g/L乙基多殺菌素懸浮劑1000倍液(60 mg/L)噴藥后35 d的死亡率為100%，噴藥后40 d死亡率開始下降，噴藥后50 d死亡27.78%，噴藥后55 d無中毒死亡蠶；60g/L乙基多殺菌素懸浮劑2 000倍液(30 mg/L)噴藥后45 d的死亡率下降到16.67%，噴藥后50 d無中毒死亡蠶。試驗(yàn)結(jié)果表明：10%多殺霉素懸浮劑和60g/L乙基多殺菌素懸浮劑在桑葉上的殘毒期均較長，60g/L乙基多殺菌素懸浮劑比10%多殺霉素懸浮劑的殘毒期長10～15 d。

表2 10%多殺霉素懸浮劑和60g/L乙基多殺菌素懸浮劑在桑葉上的殘毒期

噴藥后1 d、5 d 、10 d 、15 d，采摘枝條上半段塑料袋內(nèi)未直接噴藥的4種桑葉，連續(xù)飼喂3齡起蠶1個齡期，均無中毒癥狀和死亡蠶出現(xiàn)，發(fā)育經(jīng)過與對照處理相似。表明10%多殺霉素懸浮劑和60g/L乙基多殺菌素懸浮劑的供試濃度在桑葉上均未表現(xiàn)出內(nèi)吸傳導(dǎo)作用。

2.4 家蠶的中毒癥狀

10%多殺霉素懸浮劑2 000倍(50 mg/L)處理的桑葉飼喂3齡蠶，10 min左右即出現(xiàn)吐液、胸部膨大、頭向腹鉤、尾部略上蹺、蠶體側(cè)倒等中毒癥狀，約30 min后全部側(cè)倒，2 h左右死亡。飼喂5齡蠶，約30 min出現(xiàn)吐液，2 h左右多數(shù)側(cè)倒，但48 h仍未死透，觸之能動。

60g/L乙基多殺菌素懸浮劑1 000倍(60 mg/L)處理的桑葉飼喂3齡蠶，約60 min出現(xiàn)吐液、胸部膨大、頭部伸出，4 h左右死亡。飼喂5齡蠶，約2 h后部分個體吐液，靜伏或側(cè)倒，約30 h后死亡。

由此可見，多殺霉素和乙基多殺菌素引起的家蠶中毒癥狀基本相似，對3齡蠶和5齡蠶的中毒反應(yīng)都很快。在質(zhì)量濃度相近時，多殺霉素對家蠶的中毒反應(yīng)快于乙基多殺菌素。

3 結(jié)論和討論

試驗(yàn)結(jié)果表明，10%多殺霉素懸浮劑和60g/L乙基多殺菌素懸浮劑對家蠶的急性食下毒性均極強(qiáng)，3齡起蠶添毒24 h的LC50分別為0.021 8mg/L、0.008 3mg/L，均為劇毒級；參照毒性評價法[13]，按10%多殺霉素懸浮劑和60g/L乙基多殺菌素懸浮劑推薦使用濃度50 mg/L，分別是LC50值的2 294倍和6 024倍，具有極高風(fēng)險(xiǎn)性。10%多殺霉素懸浮劑和60g/L乙基多殺菌素懸浮劑在桑葉上的殘毒期均較長，藥液直接噴灑桑葉后，對3齡起蠶的殘毒期分別為10%多殺霉素懸浮劑1 600倍(62.50 mg/L)和3 200倍(31.25 mg/L)40 d，60g/L乙基多殺菌素懸浮劑1 000倍(60 mg/L)55 d、2 000倍(30 mg/L)50 d。以上殘毒期供試濃度下，10%多殺霉素懸浮劑和60g/L乙基多殺菌素懸浮劑均未表現(xiàn)出桑葉內(nèi)吸傳導(dǎo)毒性。兩種藥劑稀釋100倍對家蠶無熏蒸毒性。10%多殺霉素懸浮劑和60g/L乙基多殺菌素懸浮劑對家蠶的中毒癥狀相似，主要表現(xiàn)為吐液、胸部膨大，蠶體靜伏呈麻痹狀等。

多殺霉素與阿維菌素同為大環(huán)內(nèi)酯類天然產(chǎn)物，都影響昆蟲的神經(jīng)系統(tǒng)，但多殺霉素的作用位點(diǎn)不盡相同，導(dǎo)致非功能性肌肉收縮、衰竭，并伴隨顫抖和麻痹，從而引起昆蟲死亡[14～15]。本試驗(yàn)觀察到10%多殺霉素懸浮劑和60g/L乙基多殺菌素懸浮劑導(dǎo)致家蠶中毒后有靜伏的癥狀，與阿維菌素和甲維鹽有相似之處[16]，但多殺霉素的中毒反應(yīng)快于阿維菌素。

多殺霉素屬于高效、低毒、低殘留殺蟲劑，其殺蟲活性相當(dāng)于氯氰菊酯，安全間隔期只有1 d，適于綠色食品生產(chǎn)使用[17～18]，但對家蠶而言卻存在極高毒性。多殺霉素的降解半衰期與光強(qiáng)弱有關(guān)，在葉面的光降解半衰期1.6～16 d，遠(yuǎn)長于水中不到1 d和土壤中9～10 d的光降解半衰期[2]，且幅度范圍極大，這是受不同作物和生長期的影響所致。因此，多殺霉素和乙基多殺菌在桑葉上的殘毒期可能也存在較大波動幅度，不同地區(qū)、不同季節(jié)的光照強(qiáng)弱等氣候條件，不同桑樹生長期的枝葉郁閉度等因素都會影響到殘毒期的長短。

綜上所述，多殺霉素和乙基多殺菌對家蠶的毒性等級均為劇毒，在桑葉上的殘毒期較長，對養(yǎng)蠶生產(chǎn)存在極高風(fēng)險(xiǎn)，桑園及周圍農(nóng)作物不宜使用多殺霉素和乙基多殺菌及其復(fù)配農(nóng)藥。