地熊蜂对设施农业6种常用杀菌剂的敏感性研究
2016-09-22翟一凡胡泽章邵莒南代晓彦吴光安
周 浩,翟一凡,胡泽章,邵莒南,代晓彦,吴光安,于 毅,郑 礼
(山东省农业科学院植物保护研究所天敌与授粉昆虫研究中心,山东 济南 250100)
地熊蜂对设施农业6种常用杀菌剂的敏感性研究
周浩,翟一凡,胡泽章,邵莒南,代晓彦,吴光安,于毅,郑礼*
(山东省农业科学院植物保护研究所天敌与授粉昆虫研究中心,山东济南250100)
为了在温室内熊蜂授粉条件下科学使用杀菌剂,以地熊蜂工蜂为试材,参照《化学农药环境安全评价试验准则》,测定了6种温室设施常用杀菌剂对地熊蜂的毒力,并对其进行了风险性评价。结果表明:地熊蜂对四霉素较敏感,其LD50为5.255mg/L,表现为中等毒性;地熊蜂对氢氧化铜、代森锰锌、中生菌素、戊唑醇和苯醚甲环唑较不敏感,LD50≥74.992 mg/L,均表现为低毒,其中,中生菌素和戊唑醇的LD50分别为206.994mg/L和207.560mg/L,毒性最低。在设施作物上使用地熊蜂授粉时,建议禁用对地熊蜂中毒的农药。在使用对地熊蜂中毒或低毒的农药时,可将熊蜂分别搬出温室3 d和1d,以减少农药对地熊蜂的为害。另外,我们不建议使用代森锰锌。
地熊蜂;温室设施;杀菌剂;室内毒力;安全评价
近年来设施农业发展迅猛,生产面积快速增加,作物种类日趋增多,管理水平也逐步提高[1,2]。然而温室生产缺少自然授粉昆虫,农民多采用人工激素蘸花的方式进行授粉,不仅费工费时,而且容易感染花器病害,严重影响果实产量和品质。因此,蜂类传粉成为温室作物增产提质的关键技术[3~5]。
熊蜂属于膜翅目(Hymenoptera)蜜蜂科(Apoidea)熊蜂族(Bombini)熊蜂属(Bombus),具有吻长、工作时间长、可声震传粉、耐低温弱光等优点[6],利用熊蜂为温室作物授粉,不仅可以提高产量,还可以改善果实品质,缩短果实成熟期,减少应用化学激素带来的污染等[7]。研究表明,利用熊蜂授粉较使用激素生产的果实硬度更大,种子数量更多[8],果型更好,可取得很好的经济效益。
与开放的露地环境相比,温室设施是一个较为封闭的小气候环境,通常表现为高温高湿、空气流通性差、高水高肥等,造成温室内病虫害发生较为严重,化学农药使用更加频繁[9],而大量使用化学农药会严重影响熊蜂的授粉活动和使用寿命[10,11]。因此,研究温室常用农药对熊蜂的毒性有助于科学指导温室农业生产。
以温室生产中常用的6种杀菌剂为研究对象,测定其对熊蜂的室内毒力并对其毒性进行评价,可以为温室内采用熊蜂授粉时正确使用这些农药提供科学依据。
1 材料与方法
1.1试验材料
供试蜂种为地熊蜂(Bombus terrestris)。熊蜂群采自山东省农业科学院植物保护研究所天敌与授粉昆虫研究中心,在温度(25±2)℃、相对湿度60%± 10%、黑暗条件下饲养,期间不接触化学农药和试剂。选择个体大小基本一致的健康成年工蜂进行试验。
参试杀菌剂为80%代森锰锌可湿性粉剂(印度联合磷化物有限公司)、0.3%四霉素水剂(辽宁微科生物工程有限公司)、46.1%氢氧化铜水分散粒剂(上海杜邦农化有限公司)、12%中生菌素母药(福建凯立生物制品有限公司)、10%苯醚甲环唑水分散粒剂(瑞士先正达作物保护有限公司)和430 g/L戊唑醇悬浮剂(德国拜耳作物科学有限公司)。
1.2试验方法
按照《化学农药环境安全评价试验准则》(GB/T 31270.10—2014)的蜜蜂急性经口毒性试验[12]进行。分别将6种药剂与50%的糖水混合,配制成系列浓度的混合液(表1);以加入等量糖水处理为对照。将挑选的工蜂引入试验笼中,然后在饲喂器中加入100 μL含有不同浓度药液的50%(质量浓度)蔗糖水溶液,同时对每处理的含药蔗糖水溶液消耗量进行测定。当含药蔗糖水溶液消耗完时,将盛食物的容器取出,然后换成不含药液的蔗糖水溶液继续饲喂(不限量)。每处理工蜂至少10只,3次重复。处理48 h后,记录工蜂的中毒症状和死亡数。
表1 试验设计的参试药剂系列浓度Table 1 Fungicides concentration in the test
利用Spss 19.0软件对所得数据进行分析和计算,求得相应的半致死剂量(LD50)。按照《化学农药环境安全评价试验准则》(GB/T 31270.10—2014)附录《农药对蜜蜂毒性等级划分》[12]的划分标准,依据熊蜂急性经口毒性的LD50(48 h),将农药对熊蜂的毒性划分为4个等级(剧毒:LD50≤0.001;高毒:0.001<LD50≤2.0;中毒:2.0<LD50≤11.0,低毒:LD50>11.0)。
2 结果与分析
2.16种杀菌剂对地熊蜂的毒力及风险性评价
四霉素的LD50最低,为5.255 mg/L,对地熊蜂毒力最高,其毒性等级为中毒;其他5种药剂的LD50为74.992~207.560 mg/L,对地熊蜂的毒性等级均为低毒,其中,戊唑醇和中生菌素的毒力更低(表2)。
3 结论与讨论
参试药剂氢氧化铜、代森锰锌、中生菌素、戊唑醇、苯醚甲环唑和四霉素均属于杀菌剂。其中,氢氧化铜在黄瓜角斑病、柑橘溃疡病、烟草野火病、番茄早疫病和葡萄霜霉病等上均有登记。代森锰锌属于保护性杀菌剂,主要是抑制菌体内丙酮酸的氧化,廖秀丽等[13]报道代森锰锌对小峰熊蜂和红光熊蜂均为高毒,与本研究结果不一致,原因可能是试验所用熊蜂的种类不同。还有报道代森锰锌对意大利蜜蜂低毒[14],本研究结果显示代森锰锌对地熊蜂工蜂毒性表现为低毒,另外,我们还观察到了温室设施内使用代森锰锌后熊蜂不死亡但是也不访花的现象,我们认为这可能是由代森锰锌自身的臭鸡蛋气味和分解产物乙撑硫脲(ethylenethiurea,ETU)造成的[15],我们将进一步开展研究验证代森锰锌对不同种类熊蜂的毒性以及导致熊蜂不访花的原因。中生菌素为N-糖甙类抗生素,在黄瓜细菌性角斑病、苹果树轮纹病和番茄青枯病等病害上均有登记。戊唑醇和苯醚甲环唑为甾醇抑制剂,主要通过抑制病原菌细胞膜上麦角甾醇的生物合成起作用[16],本研究结果显示戊唑醇和苯醚甲环唑均对熊蜂表现低毒,这可能与熊蜂体内没有相关的作用靶标有关。四霉素为不吸水链霉菌梧州亚种的发酵代谢产物,有研究报道多数杀菌剂对熊蜂毒性较低[17],并且一般认为植物源农药在体内易被氧化酶系统降解,无蓄积性,毒性较低,使用安全[18],但是本研究中四霉素对地熊蜂工蜂表现为中毒,这可能与其自身独特的气味有关。另外,陈昂[19]研究了5种植物源农药的环境毒性,发现印楝素对蜜蜂为剧毒,除虫菊素对蜜蜂为高毒。可见,植物源农药并非都是安全无害的。
表2 6种杀菌剂对地熊蜂工蜂的室内毒力Table 2 The toxicities of six fungicides to B.terrestris
本研究结果显示,地熊蜂对氢氧化铜、代森锰锌、中生菌素、戊唑醇和苯醚甲环唑较不敏感,均表现为低毒。因此认为,在设施蔬菜上合理使用这5种药剂,对熊蜂影响较小。
我们根据以上试验结果以及各药剂的安全间隔期,提出温室内使用熊蜂授粉时的用药建议:在使用四霉素时,将熊蜂授粉群搬出温室3 d;在使用氢氧化铜、中生菌素、戊唑醇和苯醚甲环唑等低毒农药时,将熊蜂授粉群搬出温室1 d。另外,代森锰锌虽然在本试验中表现为低毒,但观察发现其会影响熊蜂的授粉活动,所以不建议使用。
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Evaluation the Susceptibility of Bombus terrestris to Six Fungicides Uses in Greenhouse
ZHOU Hao,ZHAI Yi-fan,HU Ze-zhang,SHAO Ju-nan,DAI Xiao-yan,WU Guang-an,YU Yi,ZHENG Li*(Benficial Insects Research Center,Institute of Plant Protection,Shandong Academy of Agricultural Sciences,Ji’nan 250100,China)
For scientific use of fungicides in the greenhouse of bumblebee pollination,with works of Bombus terrestris as materials,the oral toxicity of six greenhouse commonly used fungicides on Bombus terrestris were determined reference to Test Guidelines on Environmental Safety Assessment for Chemical Fungicides,and the risk assessments were conducted.The results showed that the sensitivity of tomatrine(LD50=5.255 mg/L)was highest to Bombus terrestris of six fungicides,showed moderately toxic.Bombus terrestris were not sensitive to copper hydroxide,mancozeb,difenoconazole,tebuconazole and zhongshengmycin with LD50≥74.992 mg/L,they all showed low toxic.Tebuconazole and zhongshengmycin was the lowest toxic with the LD50was 206.994 mg/L and 207.560 mg/L,respectively.When using bumblebees to pollinate for plants,we suggest that bumblebees can be moved out of the greenhouse for 3 days and 1 day to reduce the harm of pesticides to bumblebees when using the moderate or low toxic pesticides to bumblebees,respectively.Mancozeb was not recommended used with Bombus terrestris.
Bombus terrestris;Greenhouse;Fungicides;Toxic;Safety evaluation
S433.5
A
1008-1631(2016)03-0035-03
2016-01-18
山东省农业科学院学科带头人科研启动项目;山东省农业科学院科技创新重点项目“高档蔬菜生产病虫害生态防控关键技术研究”;山东省农业重大应用技术创新项目“设施蔬菜生态高效安全生产技术模式建立与示范”;山东省现代农业产业技术体系蜂产业创新团队项目
周浩(1988-),男,山东泰安人,硕士,主要从事熊蜂的工厂化繁育及授粉应用研究。E-mail:zhouenhao@126.com。
郑礼(1964-),男,河北深州人,研究员,主要从事天敌与授粉昆虫工厂化繁育研究。E-mail:zhengli64@126.com。