七種昆蟲生長調(diào)節(jié)劑類殺蟲劑對(duì)地熊蜂工蜂的急性毒性及風(fēng)險(xiǎn)評(píng)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(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所，山東 濟(jì)南 250100；2.山東農(nóng)業(yè)大學(xué)植物保護(hù)學(xué)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(nóng)作物的重要傳粉者，在維持自然和農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)平衡中發(fā)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(yīng)能力強(qiáng)、節(jié)約勞動(dòng)成本及提高作物產(chǎn)量和質(zhì)量等優(yōu)點(diǎn)，逐漸成為主要商業(yè)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(shù)替代傳統(tǒng)的震動(dòng)授粉與激素點(diǎn)花授粉，國內(nèi)許多地區(qū)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(diào)節(jié)劑是一種通過干擾昆蟲正常生長發(fā)育致使害蟲死亡的殺蟲劑。根據(jù)其作用方式不同主要分為幾丁質(zhì)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(tǒng)農(nóng)藥殺蟲劑相比，昆蟲生長調(diào)節(jié)劑具有污染小、毒性小、選擇性強(qiáng)、對(duì)環(huán)境友好等特點(diǎn)，基本不會(huì)對(duì)害蟲天敵產(chǎn)生影響，有著很大的市場應(yīng)用前景［9，10］。在大力倡導(dǎo)“綠色可持續(xù)農(nóng)業(yè)”的今天，昆蟲生長調(diào)節(jié)劑等新型化學(xué)農(nóng)藥憑借其選擇性強(qiáng)、機(jī)理獨(dú)特、環(huán)境相容性強(qiáng)等特點(diǎn)被社會(huì)各界不斷重視，尤其是近年來神經(jīng)肽激素的發(fā)展以及細(xì)胞與分子生物學(xué)技術(shù)的應(yīng)用，將使昆蟲生長調(diào)節(jié)劑的研究與應(yīng)用進(jìn)一步成熟和完善［11-13］。

本研究主要探究7種昆蟲生長調(diào)節(jié)劑類殺蟲劑對(duì)地熊蜂工蜂的急性毒性，并進(jìn)行生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，以期為設(shè)施農(nóng)業(yè)合理施用昆蟲生長調(diào)節(jié)劑類殺蟲劑提供科學(xué)依據(jù)，進(jìn)而通過合理的選擇昆蟲生長調(diào)節(jié)劑類殺蟲劑減輕或避免對(duì)熊蜂傳粉的影響，同時(shí)為我國開展昆蟲生長調(diào)節(jié)劑類殺蟲劑對(duì)熊蜂的安全性評(píng)價(jià)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?？萍奸_發(fā)有限公司，于溫度（25±2）℃、相對(duì)濕度（60±10）%、黑暗條件下飼養(yǎng)，不接觸化學(xué)農(nóng)藥和試劑。試驗(yàn)所用地熊蜂均為個(gè)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(chǎn)業(yè)株式會(huì)社），10%吡丙醚乳油（上海生農(nóng)生化制品有限公司），25%噻嗪酮可濕性粉劑（南通雅本化學(xué)有限公司），5%氟鈴脲乳油（天津市施普樂農(nóng)藥技術(shù)發(fā)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(nóng)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(xué)農(nóng)藥環(huán)境安全評(píng)價(jià)試驗(yàn)準(zhǔn)則第10部分：蜜蜂急性毒性試驗(yàn)》［14］，將農(nóng)藥對(duì)地熊蜂的毒性劃分為4個(gè)等級(jí)（以有效成分/蜂計(jì)）：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(jīng)口毒性 將各供試殺蟲劑母液用50%蔗糖水稀釋成5個(gè)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(gè)蜂籠10頭，每個(gè)處理重復(fù)3次，并設(shè)50%蔗糖水為空白對(duì)照。飼喂3 h待藥劑消耗完后添加充足的50%蔗糖水繼續(xù)飼養(yǎng)，記錄24 h和48 h地熊蜂工蜂死亡數(shù)并計(jì)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(gè)濃度梯度。用微量點(diǎn)滴儀將不同濃度的供試藥劑按每頭蜂2μL點(diǎn)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(zhuǎn)入蜂籠中，用充足的50%蔗糖水飼喂，每個(gè)蜂籠10頭成蜂，每個(gè)處理重復(fù)3次，并設(shè)丙酮為空白對(duì)照。記錄24 h和48 h地熊蜂工蜂死亡數(shù)并計(jì)算死亡率［14］。

1.3.3 限度試驗(yàn) 參照參考文獻(xiàn)［14］，設(shè)置上限劑量為200μg a.i.，即在供試物達(dá)200μg a.i.時(shí)仍未見地熊蜂死亡，則無需繼續(xù)試驗(yàn)；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(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

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

1.5 數(shù)據(jù)處理

利用Probit軟件對(duì)試驗(yàn)所得數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，計(jì)算得出毒力回歸方程、LD50、LD90、95%置信區(qū)間，并分析每種農(nóng)藥對(duì)地熊蜂工蜂的毒性等級(jí)。根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。

2 結(jié)果與分析

2.1 7種昆蟲生長調(diào)節(jié)劑類殺蟲劑對(duì)地熊蜂工蜂的急性經(jīng)口毒性

由表1可知，通過飼喂法測得的地熊蜂工蜂急性經(jīng)口毒性大小順序?yàn)椋悍忞澹鞠x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(diào)節(jié)劑類殺蟲劑24 h的LD50均大于48 h的LD50，但急性經(jīng)口毒性大小順序一致。根據(jù)我國農(nóng)藥對(duì)蜜蜂急性毒性分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)［14］，7種昆蟲生長調(diào)節(jié)劑類殺蟲劑的急性經(jīng)口毒性均為低毒。

表1 7種昆蟲生長調(diào)節(jié)劑類殺蟲劑對(duì)地熊蜂工蜂的急性經(jīng)口毒性

2.2 7種昆蟲生長調(diào)節(jié)劑類殺蟲劑對(duì)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?yàn)椋悍忞澹鞠x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(dá)到上限試驗(yàn)，即藥劑劑量200.00μg a.i.時(shí)48 h試驗(yàn)期未引起地熊蜂工蜂死亡，因此判定對(duì)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(jīng)口毒性相比，對(duì)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(diào)節(jié)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(jù)我國農(nóng)藥對(duì)蜜蜂急性毒性分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)［14］，7種昆蟲生長調(diào)節(jié)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(diào)節(jié)劑類殺蟲劑對(duì)地熊蜂工蜂的急性接觸毒性

2.3 7種昆蟲生長調(diào)節(jié)劑類殺蟲劑對(duì)地熊蜂工蜂的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

通過48 h的LD50值計(jì)算得到7種昆蟲生長調(diào)節(jié)劑類殺蟲劑對(duì)地熊蜂工蜂的危害熵值（HQ）。由表3可知，7種供試制劑的經(jīng)口與接觸危害熵值均小于50，為低風(fēng)險(xiǎn)。

表3 7種昆蟲生長調(diào)節(jié)劑類殺蟲劑對(duì)地熊蜂工蜂的危害熵值

3 討論與結(jié)論

本試驗(yàn)結(jié)果表明，無論采用飼喂法還是接觸法，7種昆蟲生長調(diào)節(jié)劑類殺蟲劑對(duì)地熊蜂工蜂均為低毒，與急性經(jīng)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(yàn)為限度試驗(yàn)。因此，急性經(jīng)口與急性接觸兩種方法所得結(jié)果存在差異，在試驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)需要同步進(jìn)行。

相較于新煙堿類殺蟲劑等對(duì)于授粉昆蟲毒性較高的殺蟲劑，昆蟲生長調(diào)節(jié)劑類殺蟲劑由于其作用機(jī)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(duì)熊蜂傷害較小。目前，昆蟲生長調(diào)節(jié)劑類殺蟲劑對(duì)授粉昆蟲的急性毒性試驗(yàn)研究較少。吳聲敢等［15］在研究草莓蚜蟲用藥對(duì)蜜蜂的急性毒性影響時(shí)得出氟啶蟲酰胺對(duì)蜜蜂為低毒；周忠實(shí)等［16］研究了幾種昆蟲生長調(diào)節(jié)劑對(duì)有益昆蟲的安全性，測定出蟲酰肼對(duì)蜜蜂的致死率僅為1.7%，毒性較低，影響較??；De Wael等［17］研究證明吡丙醚對(duì)溫室授粉的熊蜂群體是安全的，均與本試驗(yàn)結(jié)果一致。

本試驗(yàn)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估程序?yàn)闅W洲與地中海植物保護(hù)組織采用的標(biāo)準(zhǔn)，按照我國風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估程序［18］，7種昆蟲生長調(diào)節(jié)劑類殺蟲劑均為可接受。具體藥劑的篩選還需進(jìn)一步田間試驗(yàn)加以印證。昆蟲生長調(diào)節(jié)劑類殺蟲劑的現(xiàn)有研究除了關(guān)于急性毒性的外，還有其對(duì)授粉昆蟲幼蟲毒性以及對(duì)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(diào)節(jié)劑類殺蟲劑對(duì)幼蟲的危害更大；Abramson等［20］的研究證明蟲酰肼對(duì)蜜蜂的學(xué)習(xí)能力沒有影響。

本研究所選藥劑為商業(yè)制劑，在組成成分、含量、劑型、溶解性上存在一定差異，可能會(huì)對(duì)毒力測定結(jié)果產(chǎn)生一定影響。目前僅研究了室內(nèi)急性毒性試驗(yàn)，田間實(shí)際施藥對(duì)地熊蜂的影響還需進(jìn)一步驗(yàn)證。當(dāng)下國內(nèi)外的蜜蜂、熊蜂等授粉昆蟲急性毒性測試技術(shù)已經(jīng)很完善，但慢性毒性測試技術(shù)仍處于探究摸索階段［20］。接下來的研究應(yīng)更傾向于昆蟲生長調(diào)節(jié)劑類殺蟲劑的亞致死和慢性毒性的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估［21］，為進(jìn)一步指導(dǎo)生產(chǎn)實(shí)際提供理論支撐。