張正煒,陳 秀,2
(1.上海市農業(yè)技術推廣服務中心,上海 201103;2.上海市農藥檢定所,上海 201103)
關鍵字:澳大利亞;脊椎動物毒劑;登記;應用
澳大利亞位于南太平洋和印度洋之間,四面環(huán)海,是世界上唯一國土覆蓋整個大陸的國家,因此也常被稱為“澳洲”。由于環(huán)境相對獨立和穩(wěn)定,澳大利亞保留了地球演化過程中的許多古老生物種類,這使得其自然生態(tài)系統(tǒng)十分獨特。澳大利亞是世界 17個生物高度多樣性國家(Megadiversity Countries)之一,被稱為“世界活化石博物館”;同時又是世界公認的生態(tài)環(huán)境比較脆弱的地區(qū)之一。澳大利亞本土有大約60萬種動植物,其中許多是地方性的。歐洲殖民者進入澳大利亞后,其脆弱的本土生態(tài)鏈就面臨著眾多伴隨移民而來的入侵物種嚴重威脅。自18世紀以來,隨著澳大利亞種植業(yè)和畜牧業(yè)的加速發(fā)展,引入了大量外來物種。最初出于經濟目的而引入的物種由于缺乏制約因子,開始大量繁殖,迅速擴散,很快泛濫成災,反而逐漸發(fā)展成為破壞自然生態(tài)系統(tǒng)及危害農業(yè)生產的有害物種。由于生物入侵以及由此造成的一系列的生態(tài)問題,在過去的 200年里澳大利亞大約有一百種物種已經滅絕,而其對農牧業(yè)等造成的損失更是難以估量。
研究表明,1999年澳大利亞《環(huán)境保護和生物多樣性保護法》(Australia’s Environment Protection and Biodiversity Conservation Act 1999,EPBC Art)所列正在受到威脅或已經瀕危的1 770種物種中有1 257種受到入侵物種的影響。澳大利亞共有267種入侵物種(207種植物,57種動物和3種病原體)被列入影響EPBC Art中受威脅物種的有害生物黑名單,其中包括230種非本地物種(187種植物、41種動物和2種病原體)和37種有問題的本地物種(20種動物、16種植物和 1種病原體)[1]。影響力(影響物種數(shù)量)最大的前10種入侵物種中有7種為哺乳動物(表1)。
老鼠是伴隨殖民船隊進入澳大利亞的最早外來物種之一,但澳大利亞第一次有記載的鼠害發(fā)生在1902年[2],而最早引起廣泛關注的非本土生物是帶來為害問題的兔災。1859年穴兔從英國流入澳大利亞。最初僅有24只,作為娛樂性捕獵的對象。由于野兔繁殖極快,再加上沒有天敵,1891年已遍及整個澳大利亞,對澳大利亞的草原生態(tài)系統(tǒng)造成毀滅性的破壞[3]。
表1 影響EPBC Art中受威脅物種最多的10種入侵物種名單
在科學的檢疫制度建立之前,出于生物控制目的許多天敵動物被引入澳大利亞,如為控制老鼠引進的貓、獴和狐貍,控制蟲害引進的家雀、蟾蜍等。引入的非本土動物都會與本土動物產生很強的競爭關系。由于缺乏科學評估,盲目引入天敵同時也導致了生態(tài)系統(tǒng)的連鎖反應。這些捕食動物在引入后同樣失去控制,致使一些毫無抵抗能力的本土動物數(shù)量銳減甚至滅絕,如貓、歐洲紅狐貍、獴等是多種兩棲、爬行類動物和鳥類的滅絕或瀕臨滅絕的主要原因。
據(jù)估計,在澳大利亞本土至少73種引進的脊椎動物已經建立了野生種群,包括25種哺乳動物、20種鳥類、4種爬行動物、1種兩棲動物和至少23種淡水魚[4]。許多入侵動物,如兔子和狐貍等,隨著時間的推移已經失去了徹底根除的希望。相比于其他類型的有害生物,入侵動物對生態(tài)系統(tǒng)的破壞更為直接。一方面,動物往往是食物鏈中的消費者,其對生態(tài)環(huán)境的影響要更為迅速、直接和廣泛;另一方面,人們應對過度繁殖的入侵脊椎動物種群往往缺乏更為有效手段,而在運用化學防治手段時又面臨更高的環(huán)境安全風險,治理難度更大。入侵物種的危害不僅體現(xiàn)在導致本地物種滅絕方面,更值得重視的是破壞本地生態(tài)平衡后,澳大利亞本土的袋鼠和鴯鹋甚至也一度泛濫成災,成為“有害”物種而不得不人為進行干預。有害動物已成為困擾澳大利亞社會、經濟和環(huán)境等方方面面的一大難題,對澳大利亞的農業(yè)、生物多樣性、自然和建筑環(huán)境、公共衛(wèi)生和生產力等都產生了不小的負面影響[5]。
應用毒劑進行化學防治是人為控制有害動物種群數(shù)量最方便有效的手段。鑒于國內嚴峻的有害動物防控壓力,許多在世界其他地區(qū)業(yè)已禁用的動物毒劑仍得以在澳大利亞繼續(xù)登記應用。
澳大利亞作為世界上主要的農產品生產國和出口國之一,其農藥管理水平與歐美同處世界第一梯隊,屬于世界農藥管理框架及準則的搭建者、新技術的引領者和農藥管理的風向標[6-7]。澳大利亞當前聯(lián)邦層面的農藥法規(guī)管理體系主要基于 1994年頒布的《農用和獸用化學品法典法》(Agricultural and Veterinary Chemicals Code Act, 1994)等一系列聯(lián)邦法規(guī)而建立。澳大利亞目前的農藥登記管理部門為1993年成立的農獸藥管理局(Australian Pesticides and Veterinary Medicines Authority, APVMA)[8]。除經APVMA認可的不需要登記的生物和自然產品外,在澳大利亞銷售使用的農藥產品都必須獲取登記。APVMA登記的類別包括除草劑(herbicide)、殺菌劑(fungicide)、殺藻劑(algicide)、殺蟲劑(insecticide)、殺螨劑(miticide)、殺螺劑(molluscicide)、殺線劑(nematicide)、脊椎動物毒劑(vertebrate poison)、水池化學用品(pool chemical)、消毒劑(disinfectant)等。
截至2020年9月,澳大利亞登記的尚在有效期內的脊椎動物毒劑產品共有247個,主要涉及20余種有效成分[10]。防治對象有兔子和各種害鼠等傳統(tǒng)嚙齒類靶標,野狗、野貓、狐貍及野豬等捕食性入侵物種以及鴿子、麻雀和鴯鹋等鳥類。登記商品中用于鼠害防治的抗凝血類藥劑占登記總數(shù)的近七成,登記商品最多的品種為溴鼠靈(brodifacoum),其次為鼠得克(difenacoum)和溴敵隆(bromadiolone)。急性毒劑中登記商品數(shù)量最多的為氟乙酸鈉(sodium fluoroacetate),其次為磷化鋅(zinc phosphide)。兔出血病病毒(rabbit haemorrhagic disease virus)是唯一登記的微生物毒劑(表2)。
表2 澳大利亞脊椎動物毒劑有效成分及產品登記情況
續(xù)表2
在澳大利亞登記脊椎動物毒劑產品的企業(yè)(機構)共有53家,其中登記商品數(shù)量排在前2位的分別為 PelGar International (AUS)公司和 Animal Control Technologies (Australia)公司。登記脊椎動物毒劑商品數(shù)量排在前 10位的企業(yè)總計登記脊椎動物毒劑產品132個,占澳大利亞登記脊椎動物毒劑產品總量的約60%(表3)。
表3 澳大利亞脊椎動物毒劑登記商品數(shù)量前10位的企業(yè)
澳大利亞近70%的脊椎動物毒劑的登記企業(yè)為殺鼠劑生產商,登記非殺鼠劑脊椎動物毒劑商品的企業(yè)總計17家,僅占登記脊椎動物毒劑企業(yè)總數(shù)的32.1%。PelGar International (AUS)公司、Bell Laboratories, Inc.、Liphatech S.A.S.、巴斯夫澳大利亞公司、先正達澳大利亞公司、拜耳作物科學有限公司等歐洲主要殺鼠劑生產商[10]在澳大利亞的登記產品仍以殺鼠劑為主,而澳大利亞除殺鼠劑以外的脊椎動物毒劑產品則主要由 Animal Control Technologies (Australia)公司和4 Farmers Australia公司等澳大利亞本土企業(yè)登記。而許多重要的脊椎動物毒劑品種,如對氨基丙苯酚和兔出血病病毒等,是由澳大利亞政府機構登記(表4)。
表4 登記脊椎動物毒劑的澳大利亞政府機構
澳大利亞政府肩負化學品監(jiān)管的重任,也同時負有領導有害生物防控的職責。政府機構登記的脊椎動物毒劑產品重點針對諸如穴兔、野貓、野狗、狐貍及鴯鹋等防控難度較大、較為敏感的靶標。澳大利亞政府機構登記的脊椎動物毒劑一方面是為了彌補防治中的藥劑空白,另一方面也是為了推動防控藥劑向環(huán)境友好型轉變。
氟乙酸鈉是澳大利亞目前最常用的有害動物毒劑。氟乙酸鈉在澳大利亞本土的一些植物中能夠自然產生,這意味著大部分澳大利亞本土動物對氟乙酸鈉具備一定抗性。所以氟乙酸鈉被廣泛用于澳大利亞外來入侵野狗的防控[5]。氟乙酸鈉的缺點是劇毒且沒有解毒劑,這在很大程度上限制了氟乙酸鈉的應用。對氨基丙苯酚(para-aminopropiophenone,PAPP)是Invasive Animals CRC (IACRC), Australian Wool Innovation, Animal Control Technologies(Australia) Pty Ltd和澳大利亞政府合作研發(fā)的一款新型動物毒劑。PAPP的作用機理是將靶標動物血液紅細胞中正常的血紅蛋白轉化為不能將氧氣輸送到心臟、肌肉和大腦的高鐵血紅蛋白。受影響的動物會變得昏昏欲睡,然后很快變得毫無反應并死亡。PAPP的中毒癥狀輕微,沒有組織或細胞損傷,這意味著任何動物接受了少量劑量后可以完全恢復,沒有后遺癥。與抗凝血類殺鼠劑類似,PAPP的最大優(yōu)點在于存在特效解毒劑,亞甲基藍(methylene blue)可以逆轉PAPP的中毒過程。雖然PAPP在具體應用過程中同樣不能完全避免非靶標動物誤食風險,解毒也需在中毒后1 h內進行,但PAPP的研發(fā)應用無疑是澳大利亞脊椎動物毒劑的一大進步,也被澳大利亞政府寄予厚望。
為便于分類管控,澳大利亞針對藥物和毒物建立了統(tǒng)一的分級體系SUSMP,即The Standard for the Uniform Scheduling of Medicines and Poisons (表5)。SUSMP是澳大利亞Legislative Instruments Act 2003的一部分,旨在為澳大利亞各州及各地區(qū)藥物及毒物的相關立法提供統(tǒng)一的分類標準,以促進整個澳大利亞地區(qū)物質標簽和包裝要求的統(tǒng)一[11]。
除一種防治狐貍的洞穴熏蒸劑、一種無毒殺鼠劑和兩種兔出血病病毒商品外,澳大利亞所有登記的脊椎動物毒劑毒性分級都在5級以上,其中5級(Caution)商品10個,6級(Poison)商品162個,7級商品(Dangerous Poison)71個。在澳大利亞,農藥使用的監(jiān)管則主要由州政府相關部門落實,對于使用風險高于4級的農藥產品,法律規(guī)定必須接受用藥培訓,并獲取農藥使用資格證。聯(lián)邦《農用和獸用化學品法典法》(1994年)規(guī)定,農藥零售和使用由州政府負責,每個州都根據(jù)自己的情況制定農藥零售和使用管理的法律法規(guī)。農藥使用的監(jiān)管由州初級產業(yè)和資源部負責管理,使用高風險農藥(4-7級)的人員需要持有培訓機構頒發(fā)的許可證[12]。
有害動物的生物控制技術和脊椎動物毒劑精準的自動化靶標投放是當前澳大利亞有害動物防控追求的兩大方向。2017年,澳大利亞公布了 23個針對已建立野外種群的入侵有害動物和雜草的防控工具及技術研發(fā)項目。這些項目將分享澳大利亞政府高達1 050萬美元的資金援助,以加強澳大利亞對重要入侵有害動物和雜草的管理。這其中包括多項有害動物種群的信息化監(jiān)測及防治技術研發(fā)項目,如Invasive Animals公司與SA Department of Primary Industries and Regions合作研發(fā)的針對穴兔的腸艾美耳球蟲(Eimeria intestinalis)和黃色艾美耳球蟲(E.flavescens)新型病原微生物制劑已取得進展;同時Invasive Animals公司致力于開發(fā)新一代有害動物自動化防控技術,包括針對野狗和狐貍的自動毒餌站、野貓誘捕器和自動化的野豬/山羊/鹿誘捕站;Ecological Horizons公司和Wild Spy公司等研發(fā)了針對野貓的毒餌站(Optimizing Felixer)提高了對寵物及非靶標野生動物的安全性;NT Department of Environment and Natural Resources設計開發(fā)了一種針對狐貍,并對澳洲野狗(Canis lupus dingo)友好的毒劑噴射裝置,現(xiàn)已在有狐貍和野狗活動的北領地南部地區(qū)進行野外試驗[13]。
表5 澳大利亞藥物及毒物統(tǒng)一分級標準
脊椎動物毒劑的登記應用是澳大利亞應對有害動物為害,保證農牧業(yè)生產,以及保護澳大利亞生物多樣性的重要手段。有害動物屬于生態(tài)問題,不可能一勞永逸地解決。管理有害動物是一項長期的持續(xù)性任務。在長期的、大范圍的應用過程中,澳大利亞的脊椎動物毒劑也面臨著靶標動物抗藥性發(fā)展及非靶標動物的二次中毒等一系列問題。同時,有毒物質和危險有毒物質的生產、流通和應用對澳大利亞政府的管理能力和管理水平也是一個不小的挑戰(zhàn)。這需要各級政府和各利益相關主體多層次、多維度的協(xié)作配合。通過立法建立完善的登記法規(guī)和監(jiān)管體系,規(guī)范化學品行業(yè)運作,嚴格藥品使用程序。另外,通過建立相關科學委員會和開展相關科研項目,一方面促進了新型藥劑的研發(fā)和科學防控策略的探索,使得不同靶標的脊椎動物毒劑選擇和利用更具針對性,提高了藥劑利用率;另一方面有利于實現(xiàn)對現(xiàn)有藥劑的安全性監(jiān)測與評估,延長現(xiàn)有藥劑的使用壽命。澳大利亞的諸多管理舉措值得我們借鑒。