七种昆虫生长调节剂类杀虫剂对地熊蜂工蜂的急性毒性及风险评估

王烁，王瑜，谢丽霞，陈浩，吴光安，周浩，于毅，郑礼，闫毅，翟一凡

（1.山东省农业科学院植物保护研究所，山东 济南 250100；2.山东农业大学植物保护学院，山东 泰安 271018）

熊蜂为膜翅目（Hymenoptera）蜜蜂总科（Apoidea）熊蜂属（Bombus）昆虫，是众多植物，特别是茄科、豆科等多种农作物的重要传粉者，在维持自然和农业生态系统平衡中发挥着十分重要的作用［1-3］。与其他授粉昆虫相比，熊蜂有着体型大、绒毛多、携粉量大、适应能力强、节约劳动成本及提高作物产量和质量等优点，逐渐成为主要商业传粉者之一［4，5］。近年来，欧盟国家已普遍使用熊蜂授粉技术替代传统的震动授粉与激素点花授粉，国内许多地区也逐步选用熊蜂为温室茄果类蔬菜授粉，并取得较好增收效果［6，7］。

昆虫生长调节剂是一种通过干扰昆虫正常生长发育致使害虫死亡的杀虫剂。根据其作用方式不同主要分为几丁质合成抑制剂、保幼激素类似物和蜕皮激素类似物三大类［8］。与传统农药杀虫剂相比，昆虫生长调节剂具有污染小、毒性小、选择性强、对环境友好等特点，基本不会对害虫天敌产生影响，有着很大的市场应用前景［9，10］。在大力倡导“绿色可持续农业”的今天，昆虫生长调节剂等新型化学农药凭借其选择性强、机理独特、环境相容性强等特点被社会各界不断重视，尤其是近年来神经肽激素的发展以及细胞与分子生物学技术的应用，将使昆虫生长调节剂的研究与应用进一步成熟和完善［11-13］。

本研究主要探究7种昆虫生长调节剂类杀虫剂对地熊蜂工蜂的急性毒性，并进行生态风险评估，以期为设施农业合理施用昆虫生长调节剂类杀虫剂提供科学依据，进而通过合理的选择昆虫生长调节剂类杀虫剂减轻或避免对熊蜂传粉的影响，同时为我国开展昆虫生长调节剂类杀虫剂对熊蜂的安全性评价提供参考。

1 材料与方法

1.1 供试虫源

供试蜂种地熊蜂（Bombus terrestris）工蜂，购自山东鲁保科技开发有限公司，于温度（25±2）℃、相对湿度（60±10）%、黑暗条件下饲养，不接触化学农药和试剂。试验所用地熊蜂均为个体大小基本一致的健康成年工蜂。

1.2 供试药剂

10%氟啶虫酰胺水分散粒剂（日本石原产业株式会社），10%吡丙醚乳油（上海生农生化制品有限公司），25%噻嗪酮可湿性粉剂（南通雅本化学有限公司），5%氟铃脲乳油（天津市施普乐农药技术发展有限公司），25%灭幼脲悬浮剂（山东绿霸化工股份有限公司），20%虫酰肼悬浮剂（山西奇星农药有限公司），5%虱螨脲乳油（孟州传奇生物科技有限公司）。

1.3 毒力测定

参考我国《化学农药环境安全评价试验准则第10部分：蜜蜂急性毒性试验》［14］，将农药对地熊蜂的毒性划分为4个等级（以有效成分/蜂计）：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.）和剧毒（LD50≤0.001μg a.i.）。

1.3.1 急性经口毒性 将各供试杀虫剂母液用50%蔗糖水稀释成5个浓度梯度，按每头蜂取食20μL的量在饲喂器中加入不同浓度的药剂200 μL。将饥饿处理2 h的成年工蜂移入蜂笼，每个蜂笼10头，每个处理重复3次，并设50%蔗糖水为空白对照。饲喂3 h待药剂消耗完后添加充足的50%蔗糖水继续饲养，记录24 h和48 h地熊蜂工蜂死亡数并计算死亡率［14］。

1.3.2 急性接触毒性 将丙酮配置的母液稀释成5个浓度梯度。用微量点滴仪将不同浓度的供试药剂按每头蜂2μL点滴在用CO2麻醉后的地熊蜂工蜂的中胸背板上，待蜂身晾干后转入蜂笼中，用充足的50%蔗糖水饲喂，每个蜂笼10头成蜂，每个处理重复3次，并设丙酮为空白对照。记录24 h和48 h地熊蜂工蜂死亡数并计算死亡率［14］。

1.3.3 限度试验 参照参考文献［14］，设置上限剂量为200μg a.i.，即在供试物达200μg a.i.时仍未见地熊蜂死亡，则无需继续试验；如供试物溶解度小于200μg a.i.，则采用最大溶解度作为上限浓度。

1.4 风险评估

参照欧洲和地中海植物保护组织采用的危害熵（hazard quotient，HQ）值。HQ值为农药田间推荐用量（AR）（g a.i./hm2）与农药对地熊蜂工蜂急性经口或接触LD50（μg a.i.）值的比值：HQ＝AR/LD50。HQ＞2 500，高风险；50＜HQ≤2 500，中等风险；HQ≤50，低风险。本研究分别采用饲喂法和接触法测得的48 h LD50值计算HQ值，田间推荐剂量按照已在我国农业部登记的同一有效成分田间推荐用量的最大范围计算。

1.5 数据处理

利用Probit软件对试验所得数据进行统计分析，计算得出毒力回归方程、LD50、LD90、95%置信区间，并分析每种农药对地熊蜂工蜂的毒性等级。根据试验数据进行生态风险评估。

2 结果与分析

2.1 7种昆虫生长调节剂类杀虫剂对地熊蜂工蜂的急性经口毒性

由表1可知，通过饲喂法测得的地熊蜂工蜂急性经口毒性大小顺序为：氟铃脲＞虫酰肼＞灭幼脲＞吡丙醚＞虱螨脲＞氟啶虫酰胺＞噻嗪酮，24 h的LD50分别为21.20、23.10、46.38、65.92、80.05、98.11、198.57μg a.i.，48 h的LD50分别为19.65、20.59、38.33、59.72、76.81、86.23、189.26 μg a.i.。

7种昆虫生长调节剂类杀虫剂24 h的LD50均大于48 h的LD50，但急性经口毒性大小顺序一致。根据我国农药对蜜蜂急性毒性分级标准［14］，7种昆虫生长调节剂类杀虫剂的急性经口毒性均为低毒。

表1 7种昆虫生长调节剂类杀虫剂对地熊蜂工蜂的急性经口毒性

2.2 7种昆虫生长调节剂类杀虫剂对地熊蜂工蜂的急性接触毒性

由表2可知，通过接触法测得的地熊蜂工蜂急性触杀毒性大小顺序为：氟铃脲＞虫酰肼＞虱螨脲＞氟啶虫酰胺、吡丙醚、噻嗪酮、灭幼脲。其中氟啶虫酰胺、吡丙醚、噻嗪酮与灭幼脲4种药剂均已达到上限试验，即药剂剂量200.00μg a.i.时48 h试验期未引起地熊蜂工蜂死亡，因此判定对地熊蜂的急性接触毒性48 h的半致死剂量LD50＞200.00μg a.i.。

与急性经口毒性相比，对地熊蜂工蜂急性触杀毒性最高的同为氟铃脲。7种昆虫生长调节剂类杀虫剂24 h的LD50均大于48 h的LD50，但急性触杀毒性大小顺序一致。根据我国农药对蜜蜂急性毒性分级标准［14］，7种昆虫生长调节剂类杀虫剂的急性接触毒性均为低毒。

表2 7种昆虫生长调节剂类杀虫剂对地熊蜂工蜂的急性接触毒性

2.3 7种昆虫生长调节剂类杀虫剂对地熊蜂工蜂的生态风险评估

通过48 h的LD50值计算得到7种昆虫生长调节剂类杀虫剂对地熊蜂工蜂的危害熵值（HQ）。由表3可知，7种供试制剂的经口与接触危害熵值均小于50，为低风险。

表3 7种昆虫生长调节剂类杀虫剂对地熊蜂工蜂的危害熵值

3 讨论与结论

本试验结果表明，无论采用饲喂法还是接触法，7种昆虫生长调节剂类杀虫剂对地熊蜂工蜂均为低毒，与急性经口毒性不同的是，氟啶虫酰胺、吡丙醚、噻嗪酮和灭幼脲4种药剂的急性接触试验为限度试验。因此，急性经口与急性接触两种方法所得结果存在差异，在试验设计时需要同步进行。

相较于新烟碱类杀虫剂等对于授粉昆虫毒性较高的杀虫剂，昆虫生长调节剂类杀虫剂由于其作用机制的原因，虽在具体药剂的LD50上存在差异，但总体毒性较低，对熊蜂伤害较小。目前，昆虫生长调节剂类杀虫剂对授粉昆虫的急性毒性试验研究较少。吴声敢等［15］在研究草莓蚜虫用药对蜜蜂的急性毒性影响时得出氟啶虫酰胺对蜜蜂为低毒；周忠实等［16］研究了几种昆虫生长调节剂对有益昆虫的安全性，测定出虫酰肼对蜜蜂的致死率仅为1.7%，毒性较低，影响较小；De Wael等［17］研究证明吡丙醚对温室授粉的熊蜂群体是安全的，均与本试验结果一致。

本试验的风险评估程序为欧洲与地中海植物保护组织采用的标准，按照我国风险评估程序［18］，7种昆虫生长调节剂类杀虫剂均为可接受。具体药剂的筛选还需进一步田间试验加以印证。昆虫生长调节剂类杀虫剂的现有研究除了关于急性毒性的外，还有其对授粉昆虫幼虫毒性以及对授粉昆虫行为影响的研究。Tasei［19］的研究表明，与成虫相比，昆虫生长调节剂类杀虫剂对幼虫的危害更大；Abramson等［20］的研究证明虫酰肼对蜜蜂的学习能力没有影响。

本研究所选药剂为商业制剂，在组成成分、含量、剂型、溶解性上存在一定差异，可能会对毒力测定结果产生一定影响。目前仅研究了室内急性毒性试验，田间实际施药对地熊蜂的影响还需进一步验证。当下国内外的蜜蜂、熊蜂等授粉昆虫急性毒性测试技术已经很完善，但慢性毒性测试技术仍处于探究摸索阶段［20］。接下来的研究应更倾向于昆虫生长调节剂类杀虫剂的亚致死和慢性毒性的风险评估［21］，为进一步指导生产实际提供理论支撑。