不同剂型虱螨脲对3种环境生物的急性毒性评价

崔光睿，何磊鸣，狄春香，崔凯娣，纪雪晗，刘 峰*

(1.山东农业大学植物保护学院/山东省高校农药毒理与应用技术重点实验室，山东 泰安 271018；2.河南农业大学植物保护学院，河南 郑州 450000；3.山东省农村经济管理服务总站，山东 济南 250013)

昆虫生长调节剂可通过干扰保幼激素、蜕皮激素和几丁质合成来达到杀虫效果[1]。虱螨脲为苯甲酰脲类几丁质合成抑制剂，主要通过胃毒或触杀方式，干扰几丁质的合成，以影响昆虫正常的发育。虱螨脲既可防治蔬菜、果树、玉米上常见的草地贪夜蛾、小菜蛾、地老虎等鳞翅目害虫[2-3]，也可作为卫生农药防治果蝇等[4]，是一种作用场所广泛的杀虫剂。目前，农药对环境生物的影响引起了广泛关注，但有关虱螨脲的研究主要集中于对昆虫生长发育[3，5]和环境残留安全性的影响[6-8]，鲜见对非靶标生物急性毒性的报道。仅戴建忠等[9]测定了5%虱螨脲乳油稀释不同倍数喷施桑叶后对家蚕的残留毒性，发现虱螨脲持效期较长，对家蚕具有累积毒性。至于虱螨脲对其他环境生物蚯蚓和鸟类的急性毒性状况尚未见报道，乳油之外剂型虱螨脲对家蚕的急性毒性也尚不明确。

加工剂型会显著影响农药的杀虫效果和环境毒性。有研究报道，不同剂型烯啶虫胺对大型溞的毒性不同，水分散粒剂对大型溞的毒性大于可溶粉剂和可溶液剂[10]；不同剂型的高效氯氟氰菊酯对大型溞体长和摄食的毒性效应不同[11]；不同剂型氟啶虫酰胺对家蚕的LC50值差异较大[12]；不同剂型苯醚甲环唑和嘧菌酯对斑马鱼的急性毒性显著不同，其中悬浮种衣剂>悬浮剂>水分散粒剂[13]。

目前我国登记的虱螨脲剂型主要有水分散粒剂、乳油和悬浮剂(中国农药信息网，http：//www. chinapesticide. org. cn/hysj/index. jhtml)。因此，明确不同剂型虱螨脲对代表性环境生物的急性毒性是否存在差异可为虱螨脲在不同场所的施用提供理论指导。本研究以地下环境模式生物蚯蚓、重要经济昆虫家蚕和鸟类代表鹌鹑为供试对象，评估了10%虱螨脲水分散粒剂、50g/L虱螨脲乳油和10%虱螨脲悬浮剂对三种环境生物的急性毒性。

1 材料与方法

1.1 供试药剂及试剂 10%虱螨脲水分散粒剂；50g/L虱螨脲乳油；10%虱螨脲悬浮剂。

蚯蚓急性毒性试验参比物为99.0%氯乙酰胺(分析纯)，由阿拉丁试剂(上海)有限公司提供。家蚕急性毒性试验参比物为98.0%乐果原药，由上海市农药研究所有限公司提供。

1.2 供试生物 赤子爱胜蚯蚓(Eiseniafoetida)，试验选用具有生殖环带的健康成蚓，置于人工土壤中驯化>15d。人工土壤包含10%泥炭藓(pH5.5～6.0)，20%高岭土(高岭石含量>30%)和70%石英砂(50 ～200μm颗粒含量>50%)。

家蚕(Bombyxmori)，品种为菁松×皓月，试验选用二龄起蚕。

日本鹌鹑(Coturnixjaponica)，27日龄，雌雄各半，健康、无病、活泼。试验前在本实验室驯养7d，驯养期间死亡0只，并于试验前一天停止喂食，只供清水。

1.3 试验方法 参照《化学农药环境安全评价试验准则》[14]，测定10%虱螨脲水分散粒剂、50g/L虱螨脲乳油和10%虱螨脲悬浮剂对3种环境生物的毒性。

1.3.1 参比试验 以赤子爱胜蚯蚓为生物试材，参比物氯乙酰胺的LC50(14d)值应在20.0～80.0mg a.i./kg干土之间；以家蚕为生物试材，参比物乐果的急性毒性LC50(96h)值应在1.20×103～2.50×103mg a.i./L之间。

1.3.2 对蚯蚓的急性毒性测定 采用人工土壤法测定虱螨脲各制剂对蚯蚓的急性毒性。试验前，用蒸馏水洗去蚯蚓身上的泥土，放置于湿润滤纸并过夜清肠后，选取体重在0.400～0.550g之间且大小相似的蚯蚓用于染毒实验。用蒸馏水配置适当浓度的药液，将150g各浓度药液加入到装有500g人工土壤的2L烧杯中，充分拌匀，配制成100mg a.i./kg干土的毒土进行试验，每个烧杯引入10条蚯蚓，用保鲜膜封口并用扎孔器扎孔，保持蚯蚓生存环境透气。以清水拌土为空白对照。每个浓度3个生物学重复，一个烧杯视为一个独立重复。将所有烧杯置于温度20±2℃，湿度80%，连续光照(光强400lx～800lx)的气候培养箱中培养14d。在染毒7d和14d时，记录蚯蚓的死亡数量及中毒症状， 依据14d试验结果判断毒性。用针触轻触蚯蚓尾部，无反应视为死亡。

1.3.3 对家蚕的急性毒性测定 采用浸叶法进行测定。经预实验，(表1)配置虱螨脲系列浓度梯度的试验药液，同时设置清水空白对照组。采用干净、新鲜的适龄桑叶，在各浓度药液中均匀并完全浸润10s，取出阴干后，分别置于直径15cm的培养皿内，每培养皿接入20头二龄起蚕，每处理3次重复。在温度为25±2℃，湿度为70%～85%，光照黑暗比为16h：8h的环境中进行培养，整个试验期间饲喂处理桑叶，染毒后96h观察并记录家蚕中毒症状及死亡情况。若家蚕触碰后无反应，则视为死亡。

表1 三种虱螨脲制剂的试验浓度设置

1.3.5 对鹌鹑的急性经口毒性测定 采用经口给药方法染毒，对日本鹌鹑逐只称量并统计体重，按1mL/100g体重给药体积，达到(表1)的有效经口浓度。给药后将鹌鹑放回试验笼内，置于室温25～28℃，相对湿度50%～75%，每日光照16h的观察室内。每组鹌鹑雌雄共10只(雌雄各半)，同时设置清水对照组。药剂处理后每隔24h且连续168h观察并记录受试鹌鹑的中毒症状和死亡数。

1.4 数据处理 统计各浓度下环境生物的死亡率，使用SPSS 16.0统计软件Probit 概率统计法，计算测试药剂对各环境生物的半致死浓度(LC50)、半致死剂量(LD50)和95%置信限。

1.5 毒性等级划分标准 依据我国《农药环境安全评价试验准则》[14]，划分农药对各环境生物的毒性等级(表2)。

表2 农药对环境生物的毒性等级划分

2 结果与分析

2.1 参比试验 参比物氯乙酰胺对赤子爱胜蚯蚓的LC50(14d)值为27.6mg a.i./kg干土(95%置信限为25.7～29.6mg a.i./kg干土)，在20.0～80.0mg a.i./kg干土之间；参比物乐果对家蚕的急性毒性LC50(96h)值为2.33×103mg a.i./L(2.20×103～2.45×103mg a.i./L)，在1.20×103～2.50×103mg a.i./L之间。因此，试验体系符合试验标准，试验结果可靠。

2.2 三种剂型虱螨脲对蚯蚓的急性毒性 10%虱螨脲水分散粒剂、50g/L虱螨脲乳油和10%虱螨脲悬浮剂以100mg/kg浓度分别染毒处理7d和14d后，蚯蚓的死亡率为0，且未导致明显中毒症状。因此，三种剂型虱螨脲对赤子爱胜蚯蚓的LC50均>100mg a.i./kg干土。(表2)三种剂型虱螨脲对蚯蚓的急性毒性均属于低毒(表3)。

表3 三种虱螨脲制剂对蚯蚓的急性毒性

2.3 三种剂型虱螨脲对家蚕的急性毒性 10%虱螨脲水分散粒剂、50g/L虱螨脲乳油和10%虱螨脲悬浮剂浸润桑叶后，均造成了家蚕取食量随药剂浓度增加而逐渐减少的现象，取食家蚕呈现体黑、侧卧、蜕皮未完成的中毒症状。10%虱螨脲水分散粒剂、50g/L虱螨脲乳油和10%虱螨脲悬浮剂处理96h，对家蚕的急性毒性LC50分别为11.07、6.92和25.18mg a.i./L(表4)。根据(表2)的毒性等级划分标准，10%虱螨脲水分散粒剂、50g/L虱螨脲乳油和10%虱螨脲悬浮剂对家蚕的急性毒性分别为高毒、高毒和中毒。

表4 三种虱螨脲制剂对家蚕的96h急性毒性

2.4 三种剂型虱螨脲对鹌鹑的急性毒性 10%虱螨脲水分散粒剂、50g/L虱螨脲乳油和10%虱螨脲悬浮剂所有测试浓度经口给药24h后，鹌鹑均表现出精神萎靡、活动减少的中毒症状，暴露后24h，50g/L虱螨脲乳油处理导致鹌鹑出现闭眼、打盹的形态。但48～168h内，三种剂型虱螨脲处理下，受试鹌鹑均恢复正常形态，未表现出明显的中毒症状。水分散粒剂和悬浮剂剂型以600mg a.i./kg体重剂量给药168h后，受试鹌鹑未出现死亡。因此，10%虱螨脲水分散粒剂和10%虱螨脲悬浮剂对日本鹌鹑急性经口毒性试验168h半致死剂量LD50均>600mg a.i./kg体重，而50g/L虱螨脲乳油对鹌鹑的LD50为244.36mg a.i./kg体重(表5)。根据(表2)的毒性等级划分标准，10%虱螨脲水分散粒剂、50g/L虱螨脲乳油和10%虱螨脲悬浮剂对日本鹌鹑的急性经口毒性分别为低毒、中毒和低毒。

表5 三种虱螨脲制剂对日本鹌鹑的168h急性毒性

3 讨论与结论

蚯蚓对维持土壤生态功能具有重要作用，且对农药、重金属等外源污染物特别敏感，是土壤污染生态毒理学研究的典型模式生物。虱螨脲可以通过灌根防治韭蛆，其在土壤中的残留检测体系已经十分成熟。据报道，虱螨脲在江西红壤和太湖水稻土中的降解半衰期分别为101和74.5d，持效期较长[15]，可能对土壤生态安全性存在一定的威胁。本研究采用人工土壤法模拟了虱螨脲各制剂在真实土壤环境中对蚯蚓的接触毒性，结果10%虱螨脲水分散粒剂、50g/L虱螨脲乳油和10%虱螨脲悬浮剂对蚯蚓的急性毒性均为低毒，LC50均>100mg a.i./kg干土，是低毒筛选阈值的10倍，且剂型之间无显著性差异。结果表明，三种剂型虱螨脲短期暴露对土壤环境生物可能较为安全，但它们的长期风险仍需进一步研究。

戴建忠等[9]研究发现，5%虱螨脲乳油对三龄起蚕的急性毒性LC50为 7.80mg/L，属于高毒，这与本研究中测得的50g/L虱螨脲乳油对家蚕的毒性等级一致。但本研究中虱螨脲乳油对家蚕的LC50值略低(6.92mg/L)，可能与本测试使用的蚕龄较低(二龄起蚕)，且染毒时间为96h，而戴建忠等[9]只对家蚕染毒24h，随后喂食无毒桑叶有关。本研究同时发现，10%虱螨脲水分散粒剂和10%虱螨脲悬浮剂对家蚕分别为高毒和中毒，LC50分别为11.07和25.18mg/L。三种剂型虱螨脲中，悬浮剂对家蚕的毒性最低，乳油对家蚕的毒性最高。在鸟类急性毒性试验中，同样可以看出虱螨脲乳油对鹌鹑的毒性(中毒，LD50= 244.36mg a.i./kg体重)高于水分散粒剂和悬浮剂(均低毒，LD50>600mg a.i./kg体重)。其他研究者也发现，高效氯氟氰菊酯乳油对大型溞的毒性大于微囊悬浮剂[11]。乳油农药对环境生物的毒性较高，可能与乳油包含比例较高的溶剂和乳化剂，而溶剂和乳化剂对环境生物的毒性很高有关[16]。根据上述结果，我们建议虱螨脲应避免在桑园附近使用。同时，为降低虱螨脲对陆生脊椎动物的环境风险，喷雾该药剂时建议选用对鸟类鹌鹑低毒的悬浮剂或水分散粒剂两种剂型制剂。

本研究表明，不同剂型虱螨脲对蚯蚓的毒性均为低毒，对家蚕毒性为中毒或高毒，对鸟类鹌鹑的毒性为低毒或中毒，总体来看，乳油毒性>水分散粒剂>悬浮剂。不同剂型虱螨脲的毒性差异可能与药剂在水中的溶解及分散、配方助剂种类和生物吸收机制等有关，在同样药效情况下，尽量选用对环境友好的剂型进行害虫防治。