3 种药剂对家蚕的急性毒性与风险评估
2024-01-12朱伟张倩倩姚张良
朱伟 张倩倩 姚张良
(1 浙江省嘉兴市农业科学研究院桐乡农业科学研究所植物保护站,嘉兴 314500;2 浙江省嘉兴市农业科学研究院,嘉兴 314016)*为通信作者
栽桑养蚕一直是我国江南地区的传统农业。由于家蚕对杀虫剂非常敏感(甚至一些杀菌剂对家蚕也有很高的毒性),在家蚕养殖实践中,常因稻麦生产上施用化学农药产生的药液漂移,而发生家蚕养殖安全性事件,特别是在近年植保无人机的大面积推广应用之后,家蚕养殖风险在逐步增加。
在浙江省桐乡市稻麦生产中,常使用四霉素(登记防治小麦赤霉病的药剂)、三氟苯嘧啶(当前防治稻飞虱效果较好的药剂[1])、氯虫苯甲酰胺(当前桐乡市防治水稻稻纵卷叶螟的主要化学农药[2])进行病虫害防治,其中,氯虫苯甲酰胺对家蚕养殖的影响已有深入研究[3-5],但四霉素和三氟苯嘧啶对家蚕养殖的影响尚未见相关报道。在此背景下,笔者研究了20%三氟苯嘧啶水分散粒剂、0.3%四霉素水剂、200 g/L 氯虫苯甲酰胺悬浮剂3 种药剂对家蚕的急性毒性等指标,并进行了相关风险评估,以期为桐乡市的蚕桑安全生产提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验概况
试验场地为浙江省桐乡市蚕桑基地。供试家蚕品种为‘华康2号’,由桐乡市蚕业有限公司提供。桑树品种为‘农桑14’。供试药剂为0.3%四霉素水剂(辽宁微科生物工程股份有限公司生产)、20%三氟苯嘧啶水分散粒剂(科迪华农业科技有限责任公司生产)、200 g/L氯虫苯甲酰胺悬浮剂(美国富美实公司生产)。
1.2 急性毒性的测定
采用浸叶法,测定药剂对家蚕的急性毒性,为便于试验操作,于家蚕3龄起蚕响食后开始测定[3,5]。
具体试验设计:2022 年8 月25 日开始预试验,0.3%四霉素水剂的浓度梯度为2 000、100、5、0.25、0.112 5 mg/L,20%三氟苯嘧啶水分散粒剂的浓度梯度为200、10、0.5、0.025、0.000 125 mg/L,200 g/L 氯虫苯甲酰胺悬浮剂的浓度梯度为200、10、0.5、0.025、0.000 125 mg/L。2022 年9 月3日开始正式试验, 20%三氟苯嘧啶水分散粒剂的浓度梯度为320、160、80、40、20、10 mg/L,200 g/L氯虫苯甲酰胺悬浮剂的浓度梯度为0.64、0.32、0.16、0.08、0.04、0.02 mg/L,0.3%四霉素水剂不设置浓度梯度(0.3%四霉素水剂在预试验中的最大浓度对家蚕安全,故在正式试验时不设置浓度梯度,直接采用预试验数据)。预试验和正式试验均另设清水对照,每处理重复5 次,每重复20 头家蚕。
具体操作方法:新鲜桑叶采摘后,浸没药液中10 s,晾干后喂食家蚕。家蚕在喂食前饥饿24 h,喂食24 h 后开始添加新鲜正常桑叶,并调查死亡家蚕个数,观察中毒症状,最终测定结茧率。
1.3 致死中浓度的计算与风险评估
致死中浓度LC50使用Polo plus软件进行计算[6]。农药对家蚕的毒性与风险性等级划分标准见表1[7]。
表1 农药对家蚕的毒性与风险性等级划分标准
2 结果与分析
2.1 药剂的急性毒性
据预试验期间调查,0.3%四霉素水剂各处理和清水对照的家蚕均未见中毒症状,故仅对20%三氟苯嘧啶水分散粒剂各处理和200 g/L 氯虫苯甲酰胺悬浮剂各处理的家蚕中毒症状进行统计。由表2 可知,在处理24 h 后,20%三氟苯嘧啶水分散粒剂各处理的家蚕均表现为蚕体柔软、吐水、脱水严重、蚕体缩身至很小,200 g/L 氯虫苯甲酰胺悬浮剂各处理的家蚕均表现为蚕体僵直、体色变黑、吐水严重、蚕体缩身严重且变形。
表2 家蚕的中毒症状
据预试验期间调查,0.3%四霉素水剂各处理和清水对照的家蚕均未出现死亡个体,0.3%四霉素水剂对3 龄家蚕的致死中浓度LC50大于2 000 mg/L,属于低毒类农药。由表3可知,20%三氟苯嘧啶水分散粒剂对3 龄家蚕的致死中浓度LC50为129.877 mg/L,表明20% 三氟苯嘧啶水分散粒剂对于家蚕来说属于中毒类农药,田间施药浓度(田间施药浓度为当地田间施药的推荐浓度,20%三氟苯嘧啶每667 m2推荐用量为8 g,田间施药浓度为8 000 mg/60 L)与LC50的比值为1.027,风险等级为高风险性。200 g/L 氯虫苯甲酰胺悬浮剂对3 龄家蚕的致死中浓度LC50为0.072 mg/L,表明200 g/L氯虫苯甲酰胺悬浮剂对于家蚕来说属于剧毒类农药,田间施药浓度(200 g/L 氯虫苯甲酰胺悬浮剂每667 m2推荐用量为10 g,田间浓度为10 000 mg/60 L)与LC50的比值>2 000,风险等级为极高风险性。20%三氟苯嘧啶水分散粒剂和200 g/L 氯虫苯甲酰胺悬浮剂对3 龄家蚕的致死中浓度比率LCR50为1 807.064,远大于1,表示两个药剂对3 龄家蚕的致死中浓度有显著性差异。
表3 三氟苯嘧啶和氯虫苯甲酰胺对家蚕的急性毒性
2.2 药剂对家蚕结茧率的影响
据预试验期间调查,0.3%四霉素水剂各处理和清水对照的最终家蚕结茧率均为100%,故正式试验仅对20%三氟苯嘧啶水分散粒剂各处理和200 g/L氯虫苯甲酰胺悬浮剂各处理的最终家蚕结茧率进行统计。由表4 可知,家蚕结茧率随着20%三氟苯嘧啶水分散粒剂处理浓度的增加而降低;200 g/L 氯虫苯甲酰胺悬浮剂处理浓度达0.08 mg/L 及以上后,家蚕结茧率均为0。
表4 三氟苯嘧啶和氯虫苯甲酰胺对家蚕结茧率的影响
3 结论与讨论
试验结果表明,0.3%四霉素水剂对3 龄家蚕安全;20%三氟苯嘧啶水分散粒剂对3龄家蚕的致死中浓度LC50为129.877 mg/L,田间施药浓度与LC50的比值为1.027,风险等级为高风险性;200 g/L 氯虫苯甲酰胺悬浮剂对3 龄家蚕的致死中浓度LC50为0.072 mg/L,田间施药浓度与LC50的比值为>2 000,风险等级为极高风险性。
对于20%三氟苯嘧啶水分散粒剂来说,该药剂是当前对稻飞虱防治效果较好的药剂,若在桑树周边采用人工喷雾的方式进行施用,受风速等变量的影响,会因药液漂移而影响蚕桑生产安全,故未来需研究探明采用植保无人机施用该药剂的适宜飞行参数等,以减轻该药剂施用后对周边桑树的影响。对于200 g/L 氯虫苯甲酰胺悬浮剂来说,在桑树周边应严禁采用植保无人机施用该药剂。