阿维菌素及其混剂对海南中蜂的急性毒性测定及风险评估

赵怡楠，高景林，王玉洁，刘俊峰，王锡雪，赵冬香*

(1.中国热带农业科学院环境与植物保护研究所，海口 571101;2.海南大学环境与植物保护学院，海口 570000;3.海南师范大学生命科学学院，海口 571158)

阿维菌素(Averemectin)是一种高效广谱的大环内酯抗生素类杀虫杀螨剂(柴方堃等，2012)，作用机理是通过干扰害虫神经生理活动，刺激虫体产生γ-氨基丁酸，从而阻断运动神经信息的传递过程，使害虫中央神经系统的信号不能被运动神经元接受，害虫迅速麻痹，拒食、缓动或不动。广泛应用于多种作物防治鳞翅目、双翅目、同翅目、鞘翅目害虫、螨类及作物线虫病(张敏恒，1998)。阿维菌素具有高效、高选择性、低毒及与环境相容性好、无公害等优点(李卫平，2012)，已在世界范围内推广使用并广受重视，在中国也得到了广泛应用。

但是随着人们安全意识的提高，农药的环境安全性越来越受到关注。蜜蜂作为一种传粉昆虫和重要的环境有益生物，农药对蜜蜂毒性大小，在一定程度上反映了农药的环境安全性(王成菊等，2006)。王成菊等测定了阿维菌素及其5种混剂对意大利成年工蜂Apis mellifera 的毒性，结果表明10 % 阿维菌素·哒螨灵微乳剂、15 %阿维菌素·丁硫克百威微乳剂对蜜蜂摄入毒性为剧毒，1.8 %阿维菌素水乳剂、1.7 %吡虫啉·阿维菌素微乳剂、30.3 %炔螨特·阿维菌素水乳剂、5%阿维菌素·高效氯氰菊酯泡腾片剂对蜜蜂为高毒，供试六种药剂对蜜蜂的接触毒性均为高毒(王成菊等，2006)。王瀛寰等研究表明，与意大利蜜蜂相比，中华蜜蜂Apis cerana 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(王瀛寰等，2012)。海南中蜂Apis cerana hainan 是海南独有的中华蜜蜂种质资源(高景林等，2010)，是我国重要的蜜蜂资源。本文利用摄入法和点滴法测定了阿维菌素及其两种混剂对海南中蜂的急性经口和接触毒性，就其对海南中蜂的毒性进行了风险评估，评价了阿维菌素与哒螨灵混配剂的增效效果。

1 材料与方法

1.1 供试虫源

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试验蜂场提供。

1.2 试验药剂

试验药剂为:1.8 %阿维菌素乳油，桂林集琦生化有限公司;0.6 %阿维菌素·哒螨灵微乳剂(0.6+5)，深圳诺普信农化股份有限公司;0.3 %阿维菌素·灭幼脲悬浮剂(0.3+29.7)，深圳诺普信农化股份有限公司;15 %哒螨灵乳油，海南正业中农高科股份有限公司。

1.3 试验设备

试验蜂笼(长为13 cm、宽为6 cm、高为10 cm的钢制长方体，正面为玻璃板，底部设有通风孔)，移液枪，容量瓶，烧杯，温湿度记录仪。

1.4 毒力测定

在试验的当天早晨采集龄期、饲喂状况及健康状况一致的工蜂，并在温度25±2℃、相对湿度50 %-70 % 的黑暗条件下饲养(NEPA，1990)。试验开始前将工蜂饥饿2 h。

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 头蜜蜂(NEPA，2004)。

经口毒性:若供试物可溶于水，则将受试物质溶解于蒸馏水制备成试验储备液，然后将储备液用蒸馏水稀释制备成试验药液，若供试物不溶于水，将受试物质溶解于有机溶剂(如丙酮)制备成试验储备液，然后将储备液用蒸馏水稀释制备成试验药液。再将试验药液与50 %蔗糖水以1∶1 混匀。将贮蜂笼内的工蜂引入试验蜂笼中，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1.5 mL(OECD，1998;代平礼，2007)。

接触毒性:以蒸馏水为溶剂稀释药液，若供试物不溶于水，可适量加入有机溶剂(如丙酮)。将海南中蜂低温麻醉后，用移液枪取1μL 药液滴于中蜂的前胸背板处，每试验蜂笼内用饲喂器加入1.5 mL 50 %蔗糖水(OECD，1998;代平礼，2007)。

1.5 行为观察

试验开始后观察蜜蜂的行为活动情况，并记录12 h、24 h、48 h 后蜜蜂死亡情况，描述死亡症状及其他异常行为，描述试验过程中与对照组相比不同的症状，如蜜蜂的身体蜷缩、双翅张开等。当蜜蜂身体完全不动时即可判定为死亡。

1.6 数据处理

1.6.1 毒力评价

根据试验期间死亡数及死亡时间，采用SPSS 20.0 软件计算24 h、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。

参照《化学农药环境安全评价试验准则》中关于农药对蜜蜂急性经口毒性标准(NEPA，1990)，依LC50(48h)划分为四个等级:(1)LC50＜0.5 mg a.i./L 为剧毒;(2)0.5 mg a.i./L≤LC50＜20 mg a.i./L 为高毒;(3)20 mg a.i./L≤LC50＜200 mg a.i./L 为中毒;(4)LC50≥200 mg a.i./L为低毒。

农药对蜜蜂急性接触毒性标准(NEPA，1990)规定，蜜蜂接触药剂24 h 后，根据药剂对蜜蜂的LD50值的不同划分为高毒、中毒和低毒3个级别:(1)LD50在0.001μg/蜂-2.000μg/蜂之间的为高;(2)LD50在 2.000μg/蜂-11.000μg/蜂之间为中;(3)LD50高 于11.000μg/蜂为低毒。

1.6.2 风险评估

危害商值(hazard quotients，HQ)是经合组织(OECD)(2005)、联合国粮农组织(FAO)(1989)、欧洲和地中海植物保护组织(EPPO)(2000)等许多国家和国际组织用以初步判断农药对蜜蜂的生态风险。就蜜蜂而言，其HQ 值的计算公式为:HQ=AR/LD50，式中AR 代表农药田间推荐用量(g/hm2)，LD50是农药对蜜蜂的急性经口或触杀试验所得值(μg/蜂)。如果HQ 值小于50，则农药对蜜蜂无害;反之，则认为该农药对蜜蜂存在风险(EPPO，2000)，HQ 值越高，化学农药对蜜蜂的风险性越高。

1.6.3 农药混配剂的增效效果评价

参照《植物化学保护》(赵善欢，2000)中对农药混配的增效效果评价方法，分别计算各药剂的相对毒力指数(ATI)，混配剂的理论毒力指数(TTI)以及混剂的共毒系数(CTC)

以CTC 值作为混剂是否增效的判断标准，CTC 大于100 的为增效作用，小于80 的为拮抗作用，80-100 的为相加作用。

2 结果与分析

2.1 中毒症状

阿维菌素及其混剂中毒的海南中蜂，表现为急躁乱飞，身体侧倒，足抽搐。哒螨灵单剂中毒的海南中蜂，表现为足麻痹，身体侧倒，原地打转，而且药剂浓度越高症状越明显。中毒症状与阿维菌素对昆虫的作用机理一致。死亡蜜蜂的症状表现为腹部收缩、双翅张开、喙伸出、身体逐渐发干并散发出刺鼻臭味等。

2.2 阿维菌素及其混剂对海南中蜂的致死效果

如表1 所示，在供试的四种药剂中，对海南中蜂的急性经口毒性最大的是阿维菌素(LC50为0.006 mg/L)，最小的是阿维菌素·灭幼脲(4.027 mg/L)，阿维菌素·哒螨灵(0.124 mg/L)和哒螨灵(0.270 mg/L)的毒性介于两者之间。表1 中农药的LC50值随着试验时间的延长逐渐减小，表明供试的几种农药对海南中蜂的经口毒性具有时间效应。除了阿维菌素·灭幼脲对海南中蜂的毒性为高毒外，其他三种药剂都为剧毒。

如表2 所示，对海南中蜂急性接触毒性最大的是阿维菌素(LD50为3.430 ng/蜂)，最小的是哒螨灵(164.576 ng/蜂)，阿维菌素·哒螨灵(3.633 ng/蜂)和阿维菌素·灭幼脲(40.711 ng/蜂)的毒性介于两者之间。表2 中农药的LD50值随着试验时间的延长逐渐减小，表明供试的几种农药对海南中蜂的接触毒性具有时间效应。四种农药对海南中蜂的急性接触毒性均为高毒。

2.3 阿维菌素及其混剂对海南中蜂的危害商值

如表3 所示，供试的四种药剂中，只有哒螨灵的HQ＜50，即只有哒螨灵对海南中蜂无害。其他三种农药的HQ 顺序为阿维菌素＞阿维菌素·哒螨灵＞阿维菌素·灭幼脲，即阿维菌素对海南中蜂的风险性最高，其次是阿维菌素·哒螨灵，阿维菌素·灭幼脲的风险性最低。

表1 阿维菌素及其混剂对海南中蜂的急性经口毒性Table 1 LC50values of avermectins and its mixtures on Apis cerana hainan

表2 阿维菌素及其混剂对海南中蜂的急性接触毒性Table 2 LD50values of avermectins and its mixtures on Apis cerana hainan

表3 阿维菌素及其混剂药对海南中蜂的危害商值Table 3 HQ values ofavermectins and its mixtures to Apis cerana hainan

2.4 阿维菌素与哒螨灵混配的增效效果评价

如表4 所示，在急性经口试验中，阿维菌素与哒螨灵混配剂的共毒指数为681.69，明显高于100，表现为增效作用。在急性接触试验中混配剂的共毒指数为13487.14，明显高于100，表现为增效作用。

表4 阿维菌素及其混剂药对海南中蜂急性毒性的增效效果Table 4 The synergistic effect of avermectins and its mixtures to A.cerana hainan

3 结论与讨论

郑明奇等(2005)的研究结果表明18 %阿维菌素水乳剂与10 %阿维菌素·哒螨灵微乳剂对意大利蜜蜂的经口毒性与接触毒性均为高毒，阿维菌素与哒螨灵混用后毒性增加。王成菊(2006)等的研究表明，10 % 阿维菌素·哒螨灵微乳剂对意大利蜜蜂的经口毒性为剧毒，1.8 %阿维菌素水乳剂对意大利蜜蜂的经口毒性为高毒，这两种药剂对意大利蜜蜂的接触毒性均为高毒，且混剂的毒性均高于阿维菌素单剂。本文研究了阿维菌素单剂，两种阿维菌素混剂(阿维菌素·哒螨灵和阿维菌素·灭幼脲)对海南中蜂的急性经口毒性与接触毒性。结果表明，经口试验中，除了阿维菌素·灭幼脲对海南中蜂的毒性为高毒外，其他两种种药剂都为剧毒，且单剂毒性显著高于两种混剂。接触试验中，三种农药对海南中蜂的急性接触毒性均为高毒，且单剂毒性略高于两种混剂。本研究中单剂的毒性大于混剂，可能是由于选取的剂型为乳油，相对于水乳剂和微乳剂的毒性更大。而对意大利蜜蜂经口毒性为高毒的阿维菌素及其混剂对海南中蜂的毒性却为剧毒，这表明与意大利蜜蜂相比，海南中蜂对阿维菌素更敏感。本研究也表明阿维菌素及其混剂对海南中蜂的危害商值都远大于50，即对海南中蜂的风险性很高。因此，应尽量避免在养蜂区或是蜜源植物花期使用阿维菌素及其混配剂，以免蜜蜂中毒死亡。

该试验方法参考国家环境保护总局《化学农药环境安全评价试验准则》(NEPA，1990)的要求，评估了上述四种药剂对海南中蜂的室内急性毒性进行。阿维菌素对海南中蜂的残留试验、半田间试验、田间试验以及对幼虫的毒性试验尚未开展。因此，有必要选取更多不同的阿维菌素混配制剂进行深入试验，进一步完善阿维菌素对海南中蜂的毒性评价标准。

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