几丁质合成抑制剂氟啶脲对家蚕的毒性试验*
2019-10-18杨一平戴建忠陈伟国孙海燕林蔚红钱秋杰
杨一平,戴建忠,陈伟国,孙海燕,林蔚红,张 芬,钱秋杰
(海宁市蚕桑技术服务站,浙江 海宁 314400)
几丁质合成抑制剂是一种能够抑制昆虫几丁质合成的新型杀虫剂,由于昆虫的外表皮由几丁质构成,一旦几丁质合成受阻,昆虫长不出新的表皮或生长异常,从而不能完成蜕皮、化蛹,影响昆虫的正常发育,最终导致死亡。几丁质合成抑制剂属于昆虫生长调节剂类杀虫剂,其作用机制独特,与有机磷、氨基甲酸酯、拟除虫菊酯等杀虫剂之间无交互抗性,对靶标生物具有较高的选择性,对人畜毒性很低,被誉为第4代杀虫剂。几丁质合成抑制剂从20世纪70年代初发现以来,在短短几十年时间得到快速发展,商品化和在开发的化合物已有30多个,其中除虫脲、杀铃脲、氟苯脲、氟虫脲、氟啶脲、氟铃脲、氟螨脲、虱螨脲、氟环脲、双二氟虫脲、双三氟虫脲和多氟脲等十多个苯甲酰脲类杀虫剂投入市场,主要用于防治蔬菜、果树、棉花等作物的鳞翅目、双翅目、鞘翅目害虫[1~5]。
氟啶脲(chlorfluazuron),又名抑太保、定虫隆、定虫脲,化学名称为1-[3,5-二氯-4-(3-氯-5-三氯甲基-2-吡啶氧基)苯基]-3-(2,6-二氧苯甲酰基)脲[6~7]。为掌握氟啶脲对家蚕的毒性特点,减少中毒损失,为中毒事故诊断提供参考,我们开展了相关试验,现将结果报告如下。
1 材料与方法
1.1 供试材料
1.1.1 供试农药
50 g/L氟啶脲乳油,宁波石原金牛农业科技有限公司生产,农药登记证号PD20082732;77.5%敌敌畏乳油,南通江山农药化工股份有限公司生产,农药登记证号PD85105-2。
1.1.2 家蚕品种
“白玉×秋丰”,浙江省海宁市新兴蚕种制造有限公司生产。
1.1.3 供试桑树
海宁市蚕桑技术服务站试验桑园,“强桑1号”,4年生,中干树型养成,每667 m2桑园栽植800株。
1.2 试验方法
1.2.1 氟啶脲对家蚕的急性食下毒性测定
经预备试验,将50 g/L氟啶脲乳油稀释成5~7个梯度浓度,取适熟桑叶分别浸入不同浓度药液中1 min后取出,自然晾干后置于保鲜盒内,各浓度处理用20头3龄起蚕供试,以清水处理为空白对照,重复3次,在26.5℃±1℃、相对湿度75%~85%的恒温室内饲养。24 h后改用新鲜无毒桑叶继续饲养至5龄,每天调查幼虫中毒死亡率。采用DPS统计软件对药液质量浓度对数与幼虫死亡率概率值进行线性回归分析[8],求出致死中浓度(LC50)和95%置信限。在试验过程中观察记录中毒症状。
1.2.2 氟啶脲对家蚕的熏蒸毒性测定
50 g/L氟啶脲乳油稀释成100倍(500 mg/L)、1000倍(50 mg/L)和10000倍(5 mg/L),以77.5%敌敌畏乳油10000倍(77.5 mg/L)为农药对照,以清水为空白对照。取各处理浓度药液1 mL均匀涂于培养皿内,将其放入高60 cm、直径36 cm、容积为60 L的聚乙烯塑料桶底部,桶内放置塑料蓝,分别给入3龄起蚕和5龄起蚕各30头,并喂饲新鲜无毒桑叶,每个处理重复3次。塑料桶用双层盖密封后放置于30℃±1.0℃的恒温室内,熏蒸24 h后取出,调查中毒死亡蚕头数,更换新鲜无毒桑叶后继续饲养,观察中毒死亡情况。
1.2.3 氟啶脲在桑叶上的残留毒性测定
50 g/L氟啶脲乳油稀释成1000倍(50 mg/L)、2000倍(25 mg/L)和4000倍(12.5 mg/L)3种浓度,每种浓度稀释液分别喷桑树各40株,不同浓度处理间设2行桑树作为隔离保护。枝条顶端最大叶位以上用标签标记,防止采摘喷药后新生长的桑叶。喷药后间隔一定时间采摘桑叶喂饲3龄起蚕和5龄起蚕,各试验小区供试30头蚕,重复3次,持续喂饲处理桑叶直至供试蚕中毒死亡或结茧为止,调查计算死亡率。
2 结果与分析
2.1 氟啶脲对家蚕的急性毒性及中毒症状
采用浸叶法测定50 g/L氟啶脲乳油对3龄起蚕的急性食下毒性,添毒24 h的毒力回归方程为Y=7.2202+2.9663 X,相关系数0.9723,LC50为0.1785 mg/L,95%置信限0.0911 mg/L~0.2334 mg/L。参照2014年发布的《化学农药环境安全评价试验准则第11部分:家蚕急性毒性试验》附录A“农药对家蚕的毒性等级划分”[9],50 g/L氟啶脲乳油对家的毒性等级为剧毒(LC50≤0.5 mg/L)。在试验浓度下,添毒1 d~2 d供试蚕食桑正常,未见中毒症状;添毒2 d~3 d时部分蚕表皮破裂,逐渐死亡;能够进入3眠的蚕,到4龄起蚕后部分个体食桑缓慢,体色发黄,少量吐液,蚕体缩短缩小,并陆续死亡;继续饲养到5龄期,死亡蚕仍在增多。尽管添毒时间仅24 h,但氟啶脲对家蚕的毒性作用延后2个龄期仍有表现。氟啶脲对家蚕的典型症状是表皮破裂,多出现在蚕体背部第一和第二腹节间。
2.2 氟啶脲对家蚕的熏蒸毒性
50 g/L氟啶脲乳油100倍、1000倍和10000倍稀释液,分别熏蒸处理3龄起蚕和5龄起蚕24 h,然后继续饲养至结茧,均无中毒症状和死亡蚕,发育进度与空白对照无明显差异;而对照农药77.5%敌敌畏乳油10000倍稀释液熏蒸处理3龄起蚕,24 h内全部中毒死亡,表明50 g/L氟啶脲乳油在试验浓度下对家蚕无明显的熏蒸毒性。
2.3 氟啶脲在桑叶上的残留毒性
从表1可见,至喷药后65 d采摘50 g/L氟啶脲乳油1000倍、2000倍、4000倍药液处理的桑叶,喂饲3龄起蚕的死亡率仍达到100%,表明氟啶脲在桑叶上的残留毒性很长。但不同间隔时间的毒性反应有所区别,喷药后30 d以内的桑叶喂饲3龄起蚕,大多表现为眠蚕蜕皮困难而死;喷药后30 d以上的桑叶喂饲3龄起蚕,即使能够发育至眠起,但4龄起蚕后食桑明显偏少或不食桑,蚕体色发黄,逐渐死亡。
表1 50 g/L氟啶脲乳油对3龄起蚕死亡率Table 1 Mortality Rate of Newly Exuviated 3rd Instar Silkworm Larvae Treated by 50 g/l Chlorfluazuron Emulsifiale Oil
表2 50 g/L氟啶脲乳油对5龄起蚕死亡率Table 2 Mortality Rate of Newly Exuviated 5th Instar Silkworm Larvae Treated By 50 g/l Chlorfluazuron Emulsifiale Oil
表2为50 g/L氟啶脲乳油1000倍、2000倍、4000倍药液处理的桑叶喂饲5龄起蚕,喷药后42 d时的死亡率几乎都是100%,基本不能正常结茧;喷药后52 d和65 d的死亡率仍相当高,未死亡个体能够结茧,但多为薄皮茧,且均不能化蛹。
3 小结与讨论
本试验结果表明,50 g/L氟啶脲乳油对家蚕3龄起蚕的LC50为0.1785 mg/L,毒性等级为剧毒。中毒蚕食桑缓慢,体色发黄,少量吐液,蚕体缩短缩小,表皮易破裂,毒性作用较慢,但延后2个龄期仍有表现。氟啶脲对家蚕无明显的熏蒸毒性。氟啶脲在桑叶上的毒性残留很长,试验浓度下65 d仍可使3龄蚕死亡率达到100%,5龄蚕少数未死亡蚕即使吐丝结茧,但不能化蛹。
几丁质合成抑制剂主要有苯甲酰脲类、噻二嗪类、三嗪胺类这3类,以苯甲酰脲类的研究最早也最成熟,开发出的商品最多[10],我国自主开发的这类产品称为灭幼脲类杀虫剂[11]。在山东、苏北蚕区,灭幼脲类农药被广泛应用于飞防美国白蛾,致使同样属于鳞翅目昆虫的家蚕深受其害,部分地区蚕桑生产受到毁灭性打击[12]。四川省用含有灭幼脲的农药防治林业害虫,污染桑叶导致家蚕中毒[13]。周丽霞等[14]观察了灭幼脲对家蚕的典型中毒症状是,幼虫环节处变薄、出血,血液氧化沿环节形成线状黑斑,体发育不齐,中毒蚕体躯瘦小,严重者环节处暴裂,体内内容物迸出,甚至可以看见中肠内的绿色食片,蚕体上象是背了一个大包袱;也有的稍一触动,蚕体就发生暴裂。李云芝等[15]试验发现,灭幼脲对各龄家蚕的毒性反应不尽一致,大蚕期会出现病斑、表皮破裂,内脏流出等症状。戴建忠等[16]、孙海燕等[17]测定虱螨脲和氟铃脲对家蚕的毒性,均出现表皮损伤等症状。由此可见,灭幼脲、虱螨脲、氟铃脲和氟啶脲这些苯甲酰脲类几丁质合成抑制剂对家蚕具有相似的典型症状。
氟啶脲作用机理独特,因抑制昆虫表皮几丁质合成,使幼虫不能正常蜕皮与变态而导致死亡,因此药效作用比其他化学杀虫剂缓慢,一般要在施药3天后才开始死亡[3,7]。曾慧花等[18]试验发现,除虫脲对中华稻蝗在6 d后才能出现显著的致死作用和生长抑制作用。陈丽萍等[19]测定氟铃脲对家蚕的急性毒性,添毒2 d的LC50>200 mg/L,添毒8 d后调查的LC50为0.1384 mg/L。因此,测定几丁质合成抑制剂对家蚕的急性毒性,检查试验结果的时间要比常规杀虫剂更长。
几丁质合成抑制剂药效缓慢,持效期长,且与多数杀虫剂无交互抗性的特点,因此与多种农药复配后普遍具有较高的协同增效作用和速效性,延缓害虫抗药性,扩大防治谱,降低用药成本,减轻环境压力[20~21]。
氟啶脲等几丁质合成抑制剂在农业生产和环境卫生中的应用将越来越广泛,在蚕桑生产地区需注意避免桑园受到此类农药的污染。