4種常用甲氧基丙烯酸酯類殺菌劑的急性毒性評價(jià)

譚麗超，葛 峰，程 燕，單正軍

(生態(tài)環(huán)境部南京環(huán)境科學(xué)研究所，江蘇 南京 210042)

甲氧基丙烯酸酯類殺菌劑是微生物源仿生類農(nóng)藥，以天然產(chǎn)物嗜球果傘素A(Strobilurin A)為先導(dǎo)化合物研發(fā)的，又稱為Strobilurin殺菌劑。該類殺菌劑活性高、殺菌譜廣，幾乎對所有的真菌和卵菌類病害均具有良好的防治效果，特別是對14-脫甲基化酶抑制劑、苯甲酰胺類、二羧酰胺類和苯并咪唑類產(chǎn)生抗性的病原菌也有良好的防治效果[1]。甲氧基丙烯酸酯類殺菌劑因其獨(dú)特的作用機(jī)理，全球銷售額遙遙領(lǐng)先其它殺菌劑，2016年，該類殺菌劑的全球銷售額為33.96億美元，占全球殺菌劑市場的22.2%[2-4]。目前，廣泛使用的品種有嘧菌酯、吡唑醚菌酯、肟菌酯、醚菌酯、啶氧菌酯等。

隨著甲氧基丙烯酸酯類殺菌劑使用量與使用范圍的不斷增加，已有文獻(xiàn)陸續(xù)報(bào)道此類殺菌劑并不像先前人們所認(rèn)為的對非靶標(biāo)生物安全和環(huán)境友好，有研究表明大量、頻繁使用可對土壤和水體造成污染，其生態(tài)毒性效應(yīng)也逐漸引起關(guān)注[5]。然而，目前大多數(shù)研究只關(guān)注單一品種對單一生物的影響，缺乏系統(tǒng)全面的研究，特別是對包括家蠶等國內(nèi)特有非靶標(biāo)生物的安全性研究較少，不利于全面評價(jià)甲氧基丙烯酸酯類殺菌劑的安全性[6-11]。

本文以農(nóng)藥登記試驗(yàn)中的鳥、蜜蜂、家蠶、魚、藻、溞和蚯蚓為研究對象，測定了以250g/L嘧菌酯懸浮劑、50%醚菌酯可濕性粉劑、15%吡唑醚菌酯懸浮劑和22.5%啶氧菌酯懸浮劑為代表的4種甲氧基丙烯酸酯類殺菌劑的急性毒性，以評價(jià)其對非靶標(biāo)生物的安全性，以期明確該類殺菌劑施用后對環(huán)境中非靶標(biāo)生物的安全性，為該類殺菌劑的安全使用和科學(xué)管理提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

1.1.1 供試生物 日本鵪鶉(Coturnixjaponica)，同批孵化，30日齡，雌雄各半，體重(100±10)g；意大利蜜蜂(ApismelliferaL.)，成年工蜂；家蠶(BombyxmoriL.)，品種為蘇菊×明虎，試驗(yàn)用蠶為二齡起蠶；斑馬魚(BrachydoniorerioH-B.)，體長3.0～0.5cm、體重0.3～0.1g；小球藻(ChlorellavulgarisBeij.)；大型溞(DaphniamagnaStraus)，孤雌繁殖3代以上、出生時(shí)間為6～24h、健康活潑的幼溞；赤子愛勝蚓(Eiseniafoetida)，已出現(xiàn)繁殖環(huán)帶的健康成蚓，體重在400～600mg之間。

1.1.2 供試藥劑 250g/L嘧菌酯懸浮劑、50%醚菌酯可濕性粉劑、15%吡唑醚菌酯懸浮劑和22.5%啶氧菌酯懸浮劑。

1.1.3 主要儀器設(shè)備 電子天平、鳥籠、蜂籠、光照培養(yǎng)箱、魚缸、光照搖床、血球計(jì)數(shù)板等

1.2 試驗(yàn)方法 環(huán)境生物的急性毒性試驗(yàn)均參考《化學(xué)農(nóng)藥環(huán)境安全評價(jià)試驗(yàn)準(zhǔn)則》推薦方法[12]。按正式試驗(yàn)的條件，以較大的間距設(shè)若干組濃度進(jìn)行預(yù)試驗(yàn)，求出供試物對供試生物全致死的最低濃度和全存活的最高濃度，在此范圍內(nèi)設(shè)置正式試驗(yàn)濃度或限度試驗(yàn)濃度。試驗(yàn)期間觀察并記錄供試生物的中毒癥狀和死亡情況，計(jì)算半致死濃度或劑量，進(jìn)行毒性等級判斷。

2 結(jié)果與分析

2.1 4種殺菌劑對陸生生物的急性毒性評價(jià) 依據(jù)《化學(xué)農(nóng)藥環(huán)境安全評價(jià)試驗(yàn)準(zhǔn)則》，農(nóng)藥對蜜蜂的急性毒性按LD50的大小劃分為4個(gè)等級：LC50>11μg a.i./蜂為低毒，2.0μg a.i./蜂100μg a.i./蜂(表1)，均為低毒。由此可見，4種甲氧基丙烯酸酯類殺菌劑對蜜蜂均具有較低的致死效應(yīng)。

依據(jù)《化學(xué)農(nóng)藥環(huán)境安全評價(jià)試驗(yàn)準(zhǔn)則》，農(nóng)藥對鳥類的急性經(jīng)口毒性按LC50的大小劃分為4個(gè)等級：LC50>500mg a.i./kg體重為低毒，50mg a.i./kg體重1 000、>1 500和>1 000mg a.i./kg體重(表1)，均為低毒。由此可見，4種甲氧基丙烯酸酯類殺菌劑對鳥類均具有較低的致死效應(yīng)。

依據(jù)《化學(xué)農(nóng)藥環(huán)境安全評價(jià)試驗(yàn)準(zhǔn)則》，農(nóng)藥對家蠶的急性毒性按LC50的大小劃分為4個(gè)等級：LC50>200mg a.i./L為低毒，20mg a.i./L2 000、31.61和345.48mg a.i./L(表1)，均為低毒。由此可見，4種甲氧基丙烯酸酯類殺菌劑對家蠶均具有較低的致死效應(yīng)。

依據(jù)《化學(xué)農(nóng)藥環(huán)境安全評價(jià)試驗(yàn)準(zhǔn)則》，農(nóng)藥對蚯蚓的急性毒性按LC50的大小劃分為4個(gè)等級：LC50>10mg a.i./kg干土為低毒，1.0mg a.i./kg干土100、>100和>100mg a.i./kg干土(表1)，均為低毒。由此可見，4種甲氧基丙烯酸酯類殺菌劑對蚯蚓均具有較低的致死效應(yīng)。

綜上，4種甲氧基丙烯酸酯類殺菌劑對包括意大利蜜蜂、日本鵪鶉、家蠶和赤子愛勝蚯蚓在內(nèi)的4種陸生生物的急性毒性均為低毒，均具有較低的致死效應(yīng)，毒性等級間無明顯差異。

表1 甲氧基丙烯酸酯類殺菌劑對陸生生物的毒性數(shù)據(jù)

2.2 4種殺菌劑對水生生物的急性毒性評價(jià) 依據(jù)《化學(xué)農(nóng)藥環(huán)境安全評價(jià)試驗(yàn)準(zhǔn)則》，農(nóng)藥對魚類的急性毒性按LC50的大小劃分為4個(gè)等級：LC50>10mg a.i./L為低毒，1.0mg a.i./L

依據(jù)《化學(xué)農(nóng)藥環(huán)境安全評價(jià)試驗(yàn)準(zhǔn)則》，農(nóng)藥對大型溞急性毒性按EC50的大小劃分為4個(gè)等級：EC50>10mg a.i./L 為低毒，1.0mg a.i./L

依據(jù)《化學(xué)農(nóng)藥環(huán)境安全評價(jià)試驗(yàn)準(zhǔn)則》，農(nóng)藥對藻類毒性按 EC50的大小劃分為4個(gè)等級：EC50>3.0mg a.i./L 為低毒，0.3mg a.i./L

綜上，4種甲氧基丙烯酸酯類殺菌劑對斑馬魚和大型溞均具有較強(qiáng)的致死效應(yīng)，對綠藻毒性存在差異，如15%吡唑醚菌酯懸浮劑對斑馬魚和大型溞毒性均屬于劇毒，而對綠藻低毒?？梢?，同種殺菌劑對不同水生生物的毒性存在差異。

表2 甲氧基丙烯酸酯類殺菌劑對水生生物的毒性數(shù)據(jù)

3 討論

殺菌劑一直被認(rèn)為是低毒低殘留的一類安全藥劑，僅有的一些關(guān)注也主要是放在其在各種農(nóng)產(chǎn)品中的殘留問題上，本文系統(tǒng)的研究了4種甲氧基丙烯酸酯類殺菌劑對蜜蜂、家蠶和蚯蚓的急性毒性。結(jié)果顯示，4種甲氧基丙烯酸酯類殺菌劑對蜜蜂不論經(jīng)口毒性還是接觸毒性，均>100μg a.i./蜂，為低毒，表明4種甲氧基丙烯酸酯類殺菌劑對有益昆蟲(蜜蜂)有較高的安全性，這意味著4種甲氧基丙烯酸酯類殺菌劑在施用過程中，在田間推薦用量下噴施在開花期的作物上，對蜜蜂死亡風(fēng)險(xiǎn)也是比較小的。4種甲氧基丙烯酸酯類殺菌劑對家蠶的毒性均為低毒，表明4種甲氧基丙烯酸酯類殺菌劑也可以按照田間推薦用量，施用在經(jīng)濟(jì)昆蟲(家蠶) 所食用的桑葉上，用于防治桑樹病害。對日本鵪鶉和赤子愛勝蚯蚓的急性毒性均為低毒，均具有較低的致死效應(yīng)。周艷明等[13]歸納整理甲氧基丙烯酸酯類殺菌劑的生態(tài)毒理數(shù)據(jù)時(shí)，得出甲氧基丙烯酸酯類殺菌劑對陸生生物基本上均為低毒，與本文研究結(jié)果一致，然本文結(jié)果是基于實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)更有說服力。

4種甲氧基丙烯酸酯類殺菌劑對不同水生生物均具有較強(qiáng)的致死效應(yīng)，急性毒性屬高毒或劇毒，特別是對魚類和溞類。眾所周知，農(nóng)藥使用過程中70%～80%的農(nóng)藥未達(dá)到防治靶標(biāo)的作用，而是直接分散到環(huán)境中或散落在其它非靶標(biāo)作物上，甲氧基丙烯酸酯類殺菌劑進(jìn)入水環(huán)境后，勢必會對水生生物產(chǎn)生不同程度的影響，特別在較低濃度下便可對水生生物產(chǎn)生較高毒性的殺菌劑，對水生生態(tài)系統(tǒng)的影響不容忽視。因此可加強(qiáng)對該類農(nóng)藥施用的監(jiān)管，并通過控制其施用劑量、限定施用范圍等措施達(dá)到降低其對水生生態(tài)環(huán)境的影響。周艷明等[13]匯總整理甲氧基丙烯酸酯類殺菌劑的生態(tài)毒理數(shù)據(jù)，同樣證實(shí)了甲氧基丙烯酸酯類殺菌劑普遍對水生生物的毒性較高，與本文研究結(jié)果一致，然本文結(jié)果是基于實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)更有說服力。

根據(jù)中國農(nóng)藥信息網(wǎng)，截止到 2020年2月8日，嘧菌酯、醚菌酯、吡唑醚菌酯和啶氧菌酯均在我國取得登記。其中登記數(shù)量最多的是嘧菌酯，共有277個(gè)產(chǎn)品，其中登記在水稻的有43個(gè)產(chǎn)品；其次是吡唑醚菌酯，共有265個(gè)產(chǎn)品，其中登記在水稻的有2個(gè)產(chǎn)品；登記數(shù)量最少的啶氧菌酯也有20個(gè)產(chǎn)品，其中登記在水稻的有2個(gè)產(chǎn)品。這些已取得登記的產(chǎn)品在使用過程中應(yīng)嚴(yán)格按農(nóng)藥的標(biāo)簽施藥，不得增加用量和施藥次數(shù)，同時(shí)也不得在魚或蝦蟹套養(yǎng)稻田中使用。

目前，我國農(nóng)藥環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)體系尚不完善，暫未建立旱田地表水環(huán)境暴露模型，但甲氧基丙烯酸酯類殺菌劑在旱田使用時(shí)，也應(yīng)嚴(yán)格按照農(nóng)藥的標(biāo)簽施藥，并注意在水系統(tǒng)相鄰的作物生產(chǎn)區(qū)域慎用該農(nóng)藥，以盡量減少對水生生態(tài)系統(tǒng)的影響。

甲氧基丙烯酸酯類殺菌劑上市以來，有關(guān)其對水生生物毒性效應(yīng)及作用機(jī)理的研究還不夠全面、深入。今后可對該類殺菌劑的水生生態(tài)毒理學(xué)進(jìn)行深層次研究，同時(shí)還應(yīng)進(jìn)一步研究降低該類藥劑對水生生物毒性或風(fēng)險(xiǎn)的方法，以減少其對水生生物的毒害。