APP下载

6种农药对海南中蜂的急性毒性测定

2014-04-29赵怡楠高景林王玉洁符初娜何杏赵冬香

热带作物学报 2014年2期
关键词:急性毒性

赵怡楠 高景林 王玉洁 符初娜 何杏 赵冬香

摘 要 利用摄入法和点滴法测定高效氯氟氰菊酯、溴氰菊酯、顺式氯氰菊酯、三唑磷、杀螟丹和杀虫双对海南中蜂工蜂的急性经口和接触毒性。结果表明,高效氯氟氰菊酯、溴氰菊酯、顺式氯氰菊酯、三唑磷、杀螟丹和杀虫双对海南中蜂经口毒性(48 h)的LC50分别为3.845、2.527、1.518、0.363、26.866和38.187 mg/L,6种农药对海南中蜂接触毒性(24 h)的LD50分别为42.485、41.292、7.793、18.467、1 027.577和4 049.884 ng/蜂;6种农药对海南中蜂的经口毒性分别为高毒、高毒、高毒、剧毒、中毒和中毒,接触毒性除杀虫双为中毒外,其余均为高毒。

关键词 海南中蜂;急性毒性;摄入法;点滴法

中图分类号 S986.5 文献标识码 A

目前,蜜蜂种群数量的急剧减少及其为农作物和野生植物授粉的持续性是人们关注的热点[1-4]。蜜蜂大量死亡对生态系统破坏引发的生物链断裂带来的严重后果是难以估计的,农药的使用是蜜蜂健康潜在的巨大威胁[5-6],更是造成蜜蜂数量急剧减少的主要原因。农药中毒引起蜜蜂的大量死亡不仅会严重制约养蜂业的发展,更是威胁农业系统的可持续发展与人类生存的大问题。因此,农药对蜜蜂的影响应该引起高度重视[7]。

中华蜜蜂(Apis cerana)伴随着中华文明的历史进程,不仅为社会的发展提供了珍贵的蜂产品,还是保持农作物和野生植物授粉持续性的关键[1-4]。相对于西方蜜蜂(Apis mellifera)而言,中华蜜蜂具有可利用零星蜜源植物、采蜜期长、适应性强、抗巢虫能力强、消耗饲料少及温驯性中等等优点[8-10]。海南中蜂(Apis cerana hainan)是海南独有的中华蜜蜂种质资源[11],是中国重要的蜜蜂资源,也是重要的授粉蜂种之一。如今西方蜜蜂的引入导致中华蜜蜂生存空间的急剧缩减,而农药的不合理使用又造成中华蜜蜂的中毒及大量死亡。因此,保护中华蜜蜂势在必行[12]。

王瀛寰等[13]研究表明,与意大利蜜蜂(Apis mellifera ligustica Spin.)相比,中华蜜蜂对药剂更敏感,一些对意大利蜜蜂低毒的药剂可能会造成中华蜜蜂的大量中毒死亡,因此有必要开展农药对中华蜜蜂影响的相关研究。近年来,为防止蜜蜂种群数量的减少,欧盟委员会已针对新烟碱类农药等做出了限制使用的规定。中国也开始在所有高毒、高残留农药中筛选对蜜蜂有危害的品种,并将采用严格的禁限用措施。高效氯氟氰菊酯、溴氰菊酯、顺式氯氰菊酯、三唑磷、杀螟丹和杀虫双是海南常用于防治果树和蔬菜害虫的主要杀虫剂种类。本研究分析了这6种农药对海南中蜂的急性经口与接触毒性,并进行风险性评估,以期为充分利用蜜蜂授粉,科学合理使用农药防虫提供理论指导。

1 材料与方法

1.1 材料

供试农药:25 g/L高效氯氟氰菊酯水乳剂(先正达南通作物保护有限公司);25 g/L溴氰菊酯乳油[拜耳作物科学(中国)有限公司];100 g/L顺式氯氰菊酯乳油(巴斯夫欧洲公司);20%三唑磷乳油(湖北沙隆达股份有限公司);98%杀螟丹可溶性粉剂(日本住友化学株式会社);18%杀虫双水剂(广州农药厂从化市分厂)。

蜜蜂:海南中蜂成年采集蜂由中国热带农业科学院环境与植物保护研究所实验蜂场提供。

1.2 方法

1.2.1 供试蜜蜂前处理 在试验的当天早晨采集年龄、饲喂状况、健康状况一致的海南中蜂,并在试验条件下饲养直至试验开始。试验开始前将其饥饿2 h。

1.2.2 染毒程序 需要配置5个浓度梯度的药液,并设1个空白对照组(如使用溶剂助溶的还需加设溶剂对照组),所有浓度试验组及对照组设置3次重复,每次重复10只海南中蜂。试验条件控制在黑暗条件下,温度为(25±2)℃,空气相对湿度为50%~70%[14-20]。

急性经口毒性:以50%蔗糖水为溶剂稀释药液;将贮蜂笼内[17-19]的海南中蜂引入试验蜂笼中,将配置好的试验药液装入饲喂器中,每支饲喂器中放入不同质量浓度的药液1~2 mL。

急性接触毒性:以去离子水为溶剂稀释药液[21];将海南中蜂低温麻醉后,用微量点滴器取1 μL药液滴于前胸背板处,每试验蜂笼内用饲喂器盛入1~2 mL 50%蔗糖水。

1.2.3 观察 试验开始后观察海南中蜂的行为活动情况,并记录12、24、48 h后死亡情况,描述死亡症状及其他异常行为。描述试验过程中出现的中毒症状,如身体蜷缩、双翅张开等与对照组相比不同的症状。当其身体完全不动时即可判定为死亡。

1.3 数据处理

根据试验期间死亡数及死亡时间,采用SPSS 20.0软件计算24、48 h半数致死浓度值(LC50)、半致死剂量值(LD50)、95%置信限及相应的毒力回归方程。

1.4 评价标准

参照《化学农药环境安全评价试验准则》[14-16]中关于农药对蜜蜂急性经口毒性标准,将LC50(48 h)划分为4个等级; (1)LC50≤0.5 mg a.i./L, 为剧毒;(2)0.5 mg a.i./L

中国应用致死中量划分农药对蜜蜂的毒性通常参照Atkins的毒性等级划分标准[14-16],即蜂接触药剂24 h后,根据药剂对蜜蜂的LD50值的不同而分为高毒、中等毒和低毒3个级别: (1)LD50值在0.001~2.000 μg/蜂之间的为高毒农药;(2)LD50值在2.000~11.000 μg/蜂之间的为中毒农药(3)LD50值高于11.000 μg/蜂的为低毒农药。

2 结果与分析

2.1 中毒症状

试验过程中,随着药剂浓度的增加,中毒症状越来越明显。初始浓度时,大部分海南中蜂未出现异常反应,只有小部分个体极度兴奋,乱飞乱撞。高浓度时,大部分表现出中毒症状。菊酯类农药中毒的海南中蜂异常激动,侧躺抽搐,足激烈抖动。三唑磷中毒的海南中蜂除个别侧躺抖动足外,其他都异常兴奋,激动乱飞。杀虫双和杀螟丹中毒的海南中蜂安静得趴在蜂笼底部,足麻痹,不活动。再提高浓度时海南中蜂大量死亡、腹部紧缩、双翅张开,死亡后身体变干并散发刺鼻臭味。

2.2 6种农药对海南中蜂的致死效果比较

表1所示为各供试农药对海南中蜂的致死率。由表1可知,随着供试药剂浓度的升高,各药剂对海南中蜂的平均致死率升高,且24 h海南中蜂的平均死亡率都低于48 h的平均死亡率;各药剂经口试验的试验浓度都明显小于接触试验的试验浓度,这表明相同浓度时,经口摄入这6种药剂更容易致使海南中蜂中毒。

6种农药对海南中蜂经口毒性的致死效果见表2。由表2可知,供试6种农药对海南中蜂的LC50值随着时间的延长而变小,即6种农药的毒性随着试验时间的延长逐渐增大,这表明供试的6种农药对海南中蜂的经口毒性具有时间效应。参照《化学农药环境安全评价试验准则》[14-16]中关于农药对蜜蜂急性经口毒性标准来划分,其中三唑磷对海南中蜂的毒性为剧毒,3种菊酯类农药的毒性为高毒,杀螟丹和杀虫双的毒性为中毒。

6种农药对海南中蜂接触毒性的致死效果见表2。由表2可知,供试6种农药对海南中蜂的LD50值随着时间的延长而变小,即6种农药的毒性随着试验时间的延长逐渐增大,这表明供试的6种农药对海南中蜂的接触毒性具有时间效应。参照Atkins的毒性等级划分标准[14-16]中关于农药对蜜蜂急性接触毒性标准来划分,6种农药中除了杀虫双对海南中蜂的毒性为中毒外,其他5种农药的毒性均为高毒。

3 讨论与结论

本研究表明,在供试的6种药剂中,三唑磷对海南中蜂的经口和接触毒性最大,其次是菊酯类的三种农药,而杀虫双和杀螟丹的毒性最小。杀虫双和杀螟丹是沙蚕毒素类杀虫剂。沙蚕毒素类杀虫剂是20世纪60年代开发兴起的一种新型有机合成仿生杀虫剂,属烟碱乙酰胆碱受体抑制剂,作用于昆虫神经系统的突触体,使得昆虫神经冲动受阻于突触部位而最终死亡[22-26]。试验过程中,用杀螟丹和杀虫双处理海南中蜂15 min后,海南中蜂活动开始减少,静伏于蜂笼底部,中毒症状与其他害虫的作用相似[27]。

在海南中蜂采蜜采粉期间,如果施用本研究中6种农药,都可能引起海南中蜂的中毒死亡。为了避免花期海南中蜂农药中毒的发生,蜂农与种植户应及时沟通,共同确定施药的时间和施药量。从而既避免害虫爆发造成农产品产量与质量的受损,又避免海南中蜂大量中毒,实现种植户与蜂农协同增产,互利双赢。提高种植户与蜂农利用蜜蜂为农作物授粉的积极性,促进中国蜜蜂授粉专业化、商品化,加快实现中国蜜蜂授粉业的发展。

参考文献

[1] Biesmeijer J C, Roberts S P M, Reemer M, et al. Parallel declines in pollinators and insect-pollinated plants in Britain and the Netherlands[J]. Science, 2006, 313(21): 351-354.

[2] Potts S G, Biesmeijer J C, Kremen C, et al. Global pollinator declines: trends, impacts and drivers[J]. Trends in Ecology & Evolution, 2010, 25(6): 345-353.

[3] Cameron S A, Lozier J D, Strange J P, et al. Patterns of widespread decline in North American bumble bees[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2011, 108(2): 662-667.

[4] 杨冠煌. 中华蜜蜂[M]. 北京: 中国农业科学技术出版社, 2001: 1-12.

[5] Desneux N, Decourtye A, Delpuech J M, et al. The sublethal effects of pesticides on beneficial arthropods[J]. Annual Review of Entomology, 2007, 52: 81-106.

[6] Cresswell J E, Desneux N, van Engelsdorp D, et al. Dietary traces of neonicotinoid pesticides as a cause of population declines in honey bees: an evaluation by Hills epidemiological criteria[J]. Pest Management Science, 2012, 68(6): 819-827. [7] 杨冠煌, 引入西方蜜蜂对中蜂的危害及生态影响[J]. 昆虫学报, 2005, 48(3): 401-406.

[8] 龚一飞, 张其康. 蜜蜂分类与进化[M]. 福州: 福建科学技术出版社; 2000: 21-23.

[9] 周冰峰, 朱翔杰. 论中华蜜蜂种质资源的保护//蜂产品信息交流会论文集[C]. 福州: , 2009.

[10] 刘宜钿, 梁锦英, 赖友胜. 广东省中蜂资源调查报告[J]. 广东蜂业, 2003: 196-203.

[11] 高景林, 赵冬香, 周冰峰,等. 海南中蜂资源保护与利用[J]. 中国蜂业, 2010, 61(2): 33-34.

[12] 苍 涛, 赵学平, 张志恒,等. 草莓生产中常用农药对蜜蜂的毒性及安全评价[J]. 浙江农业科学, 2009(4): 785-786.

[13] 王瀛寰, 张艳峰, 张 旭,等. 五种农药对中华蜜蜂和意大利蜜蜂工蜂的经口毒性比较[J]. 农药学学报, 2012, 14(4): 453-456.

[14] 国家环保局. 化学农药环境安全评价试验准则[J]. 农药科学与管理, 1990(2): 1-5.

[15] 国家环保局. 化学农药环境安全评价试验准则[J]. 农药科学与管理, 1990(3): 3-5.

[16] 国家环保局. 化学农药环境安全评价试验准则[J]. 农药科学与管理, 1990(4): 4-9.

[17] 国家环境保护总局《化学品测试方法》编委会. 化学品测试方法[M]. 北京: 中国环境科学出版社, 2004: 215-219.

[18] EPPO. OECD Guidelines of the testing of chemicals(honeybees, acute oral toxicity test)[J]. OECD/OCDE, 1998, 9: 1-8.

[19] 代平礼, 王 强, 孙继虎, 等. 4种农药对意大利蜜蜂的毒力测定[J]. 农药, 2007, 46(8): 546-547.

[20] 罗术东, 安建东, 李继莲,等. 化学农药对蜜蜂急性毒性测定方法与危害评价[J]. 湖南农业大学学报, 2009, 35(3): 320-324.

[21] 王成菊, 邱立红, 郑明奇,等. 阿维菌素及其混配制剂对蜜蜂的安全性评价[J]. 农业环境科学学报, 2006, 25(1): 229- 231.

[22] 韩招久, 韩召军, 姜志宽,等. 沙蚕毒素类杀虫剂的毒理学研究新进展[J]. 现代农药, 2004(6): 5-8, 13.

[23] 张翼翾. 沙蚕毒素和杀螟丹的神经毒性:直接封阻昆虫体内烟碱受体/通道[J]. 世界农药, 2004(1): 41-47.

[24] Miyagi S, Komaki I, Ozoe Y. Identification of a high-affinity binding site for dinotefuran in the nerve cord of the American cockroach[J]. Pest Management Science, 2006, 62(4): 293-298.

[25] Lee S J, Caboni P, Tomizawa M, et al. Cartap hydrolysis relative to its action at the insect nicotini channel[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2004, 52(1): 95-98.

[26] Raymond D V, Ihara M, Coddou C, et al. Action of nereistoxin on recombinant neuronal nicotinic acetylcholine receptors expressed in Xenopus laevis oocytes[J]. Invertebrate Neuroscience, 2003, 5(1): 29-35.

[27] 于观平, 王 刚,王素华,等. 沙蚕毒素类杀虫剂研究进展[J]. 农药学学报, 2011, 13(2): 103-109.

猜你喜欢

急性毒性
聚维酮碘对中华绒鳌蟹蟹种急性毒性实验和概率回归分析
大鼠口服五氯柳胺混悬剂的急性毒性研究
海南槟榔提取物急性毒性研究及保健饮料开发
蛹虫草基质多糖的急性毒性及亚慢性毒性研究
壮药香花护乳凝胶剂的薄层色谱鉴别及急性毒性实验研究
重金属Cu2+对四角蛤蜊的急性毒性及肝脏组织结构的影响
重金属Hg2+、Cu2+、Cd2+对渤海湾卤虫无节幼体的急性毒性
对元肾颗粒急性毒性试验的研究
天津港口疏浚淤泥悬浮物对海洋动物的急性毒性效应
三种药物对孔雀鱼的急性毒性试验