新型水稻殺蟲劑三氟苯嘧啶對家蠶的安全風險評價

戴建忠 陳偉國 林蔚紅 楊一平 錢秋杰 孫海燕

(海寧市經(jīng)濟作物技術(shù)服務站，浙江嘉興 314400)

三氟苯嘧啶(triflumezopyrim)，化學名稱為3，4-二氫-2，4-二氧代-1-(嘧啶-5-基甲基)-3-(α，α，α-三氟間甲苯基)-2H-吡啶并[1，2-α]嘧啶-1-鎓-3-鹽[1]，是美國杜邦公司研發(fā)的新型介離子類或兩性離子類殺蟲劑，亦為新型嘧啶酮類化合物[2]。三氟苯嘧啶作用于煙堿型乙酰膽堿受體正位結(jié)合位點，對褐飛虱等害蟲高效[3]，屬于煙堿乙酰膽堿受體抑制劑，與煙堿乙酰膽堿受體激動劑引起的昆蟲神經(jīng)興奮或痙攣癥狀不同，其導致的昆蟲中毒癥狀表現(xiàn)為不活躍，呆滯不動，隨后麻痹、癱瘓，直至死亡。因而，稻飛虱對三氟苯嘧啶與已產(chǎn)生不同程度抗性的吡蟲啉、吡蚜酮、噻蟲嗪等常用殺蟲劑無交互抗性，是適合抗性治理的新型殺蟲劑。三氟苯嘧啶具有高效、持效期長、用量低和對環(huán)境較友好等特點，有良好的內(nèi)吸傳導性、滲透性，耐雨水沖刷，對鱗翅目、同翅目等的多種害蟲具有很好的防治效果，可用于棉花、水稻、玉米和大豆等作物[4-5]。2017年8月31日，10%三氟苯嘧啶懸浮劑(商品名佰靚瓏)在我國獲準正式登記，用于防治水稻飛虱、葉蟬等，推薦使用質(zhì)量濃度約為33.33 mg/L[5-8]。浙江省從2017年新增推薦10%三氟苯嘧啶懸浮劑用于防治水稻褐飛虱[9]，但目前尚未見三氟苯嘧啶對家蠶的毒性和安全風險評價研究報道。為此，本試驗測定了10%三氟苯嘧啶懸浮劑對家蠶的食下、熏蒸、內(nèi)吸等多種毒性，以期為該藥在“糧-?！被煸缘貐^(qū)的安全使用提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

1.1.1 供試農(nóng)藥 10%三氟苯嘧啶懸浮劑，農(nóng)藥登記證號PD20171740，美國杜邦公司生產(chǎn)；77.5%敵敵畏乳油，農(nóng)藥登記證號PD85105-2，南通江山農(nóng)藥化工股份有限公司生產(chǎn)。

1.1.2 供試家蠶品種 白玉×秋豐，浙江省海寧市新興蠶種制造有限公司繁育提供。

1.1.3 供試桑樹品種 農(nóng)桑14號，2012年3月栽植于海寧市蠶桑站試驗桑園，中低干樹型養(yǎng)成，每667 m2桑園1 000株，株、行距分別為0.45 m和1.50 m。

1.2 試驗方法

1.2.1 三氟苯嘧啶對家蠶的急性食下毒性測定 經(jīng)預備試驗初步確定正式試驗的濃度范圍，正式試驗時，先將10%三氟苯嘧啶懸浮劑用清水稀釋成6個梯度濃度：142.86、102.04、72.89、52.06、37.19、26.56 mg/L，取適熟桑葉分別浸入不同濃度的藥液中1 min，以清水處理為空白對照，取出后自然晾干，置于保鮮盒內(nèi)，試驗組和空白對照組均設3個重復，共計21個重復小區(qū)，每小區(qū)20頭3齡起蠶。在溫度26.5 ℃±1.0 ℃、相對濕度75%～85%的恒溫室內(nèi)飼養(yǎng)，飼喂毒葉24 h后改用新鮮無毒桑葉繼續(xù)飼養(yǎng)至4齡餉食，每天調(diào)查中毒死亡蠶頭數(shù)，并計算中毒死亡率。采用DPS(15.10版)統(tǒng)計軟件對藥液質(zhì)量濃度對數(shù)與家蠶中毒死亡率概率值進行線性回歸分析[10]，求出致死中濃度(LC50)和95%置信限。

1.2.2 三氟苯嘧啶對家蠶的熏蒸毒性測定 將10%三氟苯嘧啶懸浮劑用清水稀釋成100倍、1 000倍和10 000倍液(質(zhì)量濃度分別為1 000.00、100.00、10.00 mg/L)，以77.5%敵敵畏乳油10 000倍稀釋藥液(質(zhì)量濃度為77.50 mg/L)為農(nóng)藥對照，以清水處理為空白對照，分別取配制好的各種農(nóng)藥稀釋液1 mL均勻涂于直徑10 cm 的培養(yǎng)皿內(nèi)，然后放入容積為60 L(高60 cm、直徑36 cm)的聚乙烯塑料桶底部，試驗組、農(nóng)藥對照組和空白對照組均設3個重復，在距桶底40 cm高處放入裝有30頭2齡起蠶直徑10 cm的培養(yǎng)皿(不加蓋)進行熏蒸毒性試驗，并喂以新鮮無毒桑葉。塑料桶用雙層蓋密封后放置于30.0 ℃±1.0 ℃的恒溫室內(nèi)，熏蒸24 h后取出，調(diào)查中毒死亡蠶頭數(shù)，然后更換新鮮無毒桑葉，繼續(xù)飼養(yǎng)至4齡第1天結(jié)束，每24 h調(diào)查1次中毒死亡蠶頭數(shù)，并計算中毒死亡率。

1.2.3 三氟苯嘧啶在桑樹上的內(nèi)吸傳導毒性和殘毒期測定 (1)將10%三氟苯嘧啶懸浮劑用清水稀釋成1 000倍、2 000倍和4 000倍液(質(zhì)量濃度分別為100.00、50.00、25.00 mg/L)3種不同濃度的藥液備用。(2)3種濃度處理各選定20株桑樹，在枝條頂端最大葉位處做好標記，防止采摘未噴到藥液的新生桑葉；每株供試桑樹各選取1～2根枝條，上半部分用透明塑料袋暫時密封，將3種濃度藥液分別均勻噴灑于供試桑樹未密封的桑葉正反葉面，不同處理間隔2行桑樹作保護行。待葉面的藥液略干后撕開套在枝條上的塑料袋頂部并做好固定，防止未噴藥處理的桑葉受污染。(3)噴藥后間隔一定時間采摘用不同濃度藥液噴灑的桑葉，以及3種濃度透明塑料袋內(nèi)未直接噴藥(噴藥時用透明塑料袋暫時密封)的桑葉喂蠶，以新鮮無毒桑葉為對照，共7個處理區(qū)，每個處理區(qū)30頭3齡起蠶，均設3個重復，共計21個重復小區(qū)，飼養(yǎng)至4齡起蠶結(jié)束，逐日調(diào)查記載中毒死亡蠶頭數(shù)，計算中毒死亡率。

1.2.4 三氟苯嘧啶浸漬桑葉飼喂家蠶的中毒癥狀觀察 將10%三氟苯嘧啶懸浮劑用清水稀釋成3 000倍液(質(zhì)量濃度為33.33 mg/L)，浸漬桑葉后晾干，飼喂3齡起蠶和5齡起蠶，觀察記錄家蠶的中毒癥狀。

2 結(jié)果與分析

2.1 三氟苯嘧啶對家蠶的急性食下毒性

采用浸葉法測定10%三氟苯嘧啶懸浮劑對3齡起蠶的急性食下毒性，添毒24 h的毒力回歸方程為Y=2.689 6+1.354 9X，相關系數(shù)r=0.991 4，LC50為50.721 9 mg/L，95%置信限為41.824 8～59.490 6 mg/L。參照2014年發(fā)布的GB/T 31270.12—2014《化學農(nóng)藥環(huán)境安全評價試驗準則 第11部分：家蠶急性毒性試驗》附錄A“農(nóng)藥對家蠶的毒性等級劃分”[11]，10%三氟苯嘧啶懸浮劑對家蠶的毒性等級為中毒(20 mg/L

2.2 三氟苯嘧啶對家蠶的熏蒸毒性

用10%三氟苯嘧啶懸浮劑100倍、1 000倍和10 000倍3種濃度稀釋藥液熏蒸2齡起蠶24 h后，更換新鮮無毒桑葉繼續(xù)飼養(yǎng)至4齡第1天均未見中毒癥狀和死亡蠶，家蠶發(fā)育進度與空白對照無顯著差異；而對照農(nóng)藥77.5%敵敵畏乳油10 000倍稀釋藥液熏蒸2齡起蠶，24 h內(nèi)供試家蠶全部中毒死亡，表明10%三氟苯嘧啶懸浮劑在試驗濃度下對家蠶無熏蒸毒性。

2.3 三氟苯嘧啶在桑樹上的內(nèi)吸傳導毒性和殘毒期

從表1可以看出：采摘枝條下部直接噴藥的桑葉飼喂3齡起蠶，10%三氟苯嘧啶懸浮劑1 000倍稀釋藥液處理區(qū)噴藥后20 d的家蠶中毒死亡率為100%，噴藥后30 d的家蠶中毒死亡率下降到52.22%，噴藥后55 d不再出現(xiàn)中毒死亡蠶；10%三氟苯嘧啶懸浮劑2 000倍稀釋藥液處理區(qū)噴藥后10 d的家蠶中毒死亡率為100%，噴藥后35 d不再出現(xiàn)中毒死亡蠶；10%三氟苯嘧啶懸浮劑4 000倍稀釋藥液處理區(qū)噴藥后1 d的家蠶中毒死亡率為100%，噴藥后30 d不再出現(xiàn)中毒死亡蠶。采摘枝條上部未直接噴藥的桑葉飼喂3齡起蠶，10%三氟苯嘧啶懸浮劑1 000倍稀釋藥液處理區(qū)噴藥后1 d的家蠶中毒死亡率為3.33%，噴藥后5 d的家蠶中毒死亡率為15.56%，噴藥后10 d的家蠶中毒死亡率為5.56%，噴藥后15 d不再出現(xiàn)中毒死亡蠶；10%三氟苯嘧啶懸浮劑2 000倍和4 000倍稀釋藥液處理區(qū)噴藥后1 d的家蠶中毒死亡率分別為2.22%和3.33%，噴藥后5 d的家蠶中毒死亡率分別為3.33%和6.67%，噴藥后10 d不再出現(xiàn)中毒死亡蠶。試驗結(jié)果表明：10%三氟苯嘧啶懸浮劑藥液直接噴灑桑葉后，殘毒期很長，稀釋1 000倍的55 d，稀釋2 000倍的35 d，稀釋4 000倍的30 d；10%三氟苯嘧啶懸浮劑藥液可通過桑葉內(nèi)吸并向上傳導至未直接噴藥的桑葉，具有內(nèi)吸傳導性，但相同濃度和相同間隔時間采葉喂蠶，內(nèi)吸傳導的死亡率遠遠低于直接噴藥處理，毒性殘留時間也明顯縮短。

表1 10%三氟苯嘧啶懸浮劑在桑樹上的殘留毒性和內(nèi)吸毒性

2.4 三氟苯嘧啶浸漬桑葉飼喂家蠶的中毒癥狀

用10%三氟苯嘧啶懸浮劑3 000倍稀釋藥液處理的桑葉飼喂3齡起蠶，約1 h后食桑減緩，2 h后停止食桑，靜伏不動；6 h左右，頭胸向前伸出，蠶體綿軟，靜伏似癱瘓狀；不吐液或很少吐液，2 d左右死亡。飼喂5齡起蠶，2 h后停止食桑，靜伏不動；1 d后，靜伏，體色清白，體軟而長，未見吐液等癥狀；添毒后2～3 d死亡。

3 小結(jié)與討論

稻飛虱是水稻的主要害蟲，新煙堿類(如噻蟲嗪、烯啶蟲胺)、吡啶亞甲胺類(如吡蚜酮)、昆蟲生長調(diào)節(jié)劑(如噻嗪酮)等被推薦為主要防治藥劑，但因長期、大量、不合理使用，部分地區(qū)稻飛虱種群已對此類殺蟲劑產(chǎn)生了不同程度的抗性[13]。即使是作為稻飛虱化學防治最佳藥劑的吡蚜酮，大面積推廣也有10多年的時間，有研究表明我國褐飛虱對吡蚜酮的抗性水平達34.9～46.8倍[14]，甚至有的抗性水平高達100倍以上[15]。三氟苯嘧啶具有良好的內(nèi)吸傳導性、滲透性，耐雨水沖刷，雖然防治稻飛虱速效性一般，但持效性良好，藥后21 d的防效仍保持在90.98%以上[16]。而且與吡蚜酮相比，三氟苯嘧啶的速效性和持效期均占優(yōu)勢[5-6，8]。因此，在水稻生產(chǎn)中，三氟苯嘧啶是替代新煙堿類殺蟲劑的理想農(nóng)藥品種。

本次室內(nèi)毒性測定試驗表明：10%三氟苯嘧啶懸浮劑對3齡起蠶添毒24 h的急性食下毒性等級為中毒；10%三氟苯嘧啶懸浮劑100倍稀釋藥液對2齡家蠶無熏蒸毒性。田間試驗表明：10%三氟苯嘧啶懸浮劑1 000倍(100.00 mg/L)、2 000倍(50.00 mg/L)和4 000倍(25.00 mg/L)稀釋藥液噴灑桑葉，對3齡家蠶的殘毒期分別為55 d、35 d和30 d，在桑葉上的毒性殘留時間很長，尤其是高濃度(稀釋1 000倍)的殘毒期比低濃度(稀釋2 000倍和4 000倍)的殘毒期明顯延長。10%三氟苯嘧啶懸浮劑可通過桑葉內(nèi)吸并向上傳導，但供試家蠶中毒死亡率和毒性殘留時間均明顯下降，表明這種內(nèi)吸傳導作用較弱。10%三氟苯嘧啶懸浮劑防治稻飛虱推薦質(zhì)量濃度為33.33 mg/L左右，與家蠶的LC50的毒性比為0.66，對養(yǎng)蠶生產(chǎn)具有中等風險。由于急性食下毒性試驗在添毒24 h后更換新鮮無毒桑葉，測得的10%三氟苯嘧啶懸浮劑對3齡起蠶的LC50為50.721 9 mg/L，而殘毒期試驗始終飼喂農(nóng)藥處理的桑葉，因此4 000倍(25.00 mg/L)稀釋藥液噴灑的桑葉仍可使供試家蠶100%死亡，這可能與三氟苯嘧啶對家蠶具有積累毒性有關。這與三氟苯嘧啶對稻飛虱防效特點相符，三氟苯嘧啶在用藥后3 d對稻飛虱表現(xiàn)出較高的防治效果[7，15]，本試驗發(fā)現(xiàn)三氟苯嘧啶對家蠶的致死作用主要出現(xiàn)在添毒后3 d。

綜上所述，10%三氟苯嘧啶懸浮劑對家蠶無明顯熏蒸毒性，在桑葉上的內(nèi)吸傳導毒性較弱，對3齡家蠶的急性食下毒性接近于防治水稻飛虱的推薦濃度，但該藥在桑葉上的毒性殘留時間很長，對家蠶具有積累毒性。因此，三氟苯嘧啶對養(yǎng)蠶生產(chǎn)的安全風險仍不可輕視，應防止桑園直接使用該藥，桑園周圍農(nóng)作物也應謹慎使用，避免藥液污染桑園，由于家蠶的毒性癥狀表現(xiàn)很慢，應延長預防性生物試驗的觀察時間。