茚虫威及其复配剂对家蚕的毒性和安全性评价

陈伟国，戴建忠，林蔚红，孙海燕，杨一平

（浙江省海宁市蚕桑技术服务站，浙江 嘉兴 314400）

茚虫威是美国杜邦公司开发的新型噁二嗪类杀虫剂，其杀虫机理主要是阻断害虫神经细胞中的钠离子通道，使神经细胞丧失功能，导致靶标害虫麻痹、协调差，最终死亡。由于其杀虫机理独特，对甜菜夜蛾、小菜蛾、棉铃虫、菜青虫、稻纵卷叶螟等多种鳞翅目抗性害虫和大龄幼虫防效较好，也可防治茶小绿叶蝉等。药剂通过触杀和摄食进入虫体，0～4 h内昆虫即停止取食，从作物上落下，一般在药后4 h～48 h内麻痹致死。茚虫威具有较好的亲脂性，虽没有内吸活性，但耐雨水冲刷［1～2］。

茚虫威于2000年10月在美国获得登记，2001年在我国首次取得登记，2011年以来，我国登记茚虫威的企业和产品数量快速增长［3］。浙江省在2011年已将茚虫威列入主要农作物病虫草害防治药剂推荐名单，防治对象为稻纵卷叶螟、小菜蛾、菜青虫、斜纹夜蛾、甜菜夜蛾［4］；2012年增加了防治茶小绿叶蝉［5］。

随着茚虫威的广泛应用和抗性研究的深入，发现昆虫有对茚虫威产生高水平抗性的风险。选择不同抗性机制的药剂交替或混配使用是延缓害虫产生抗药性的有效措施，有研究表明阿维菌素抗性种群对茚虫威的交互抗性不明显［3］。阿维菌素与茚虫威混配对稻纵卷叶螟的室内毒力测定表现出明显的增效作用［6］，田间防效试验表明，阿维菌素、甲氨基阿维菌素苯甲酸盐和茚虫威混配，对稻纵卷叶螟的杀虫效果良好［6～9］。2017年浙江省主要农作物病虫草害防治药剂推荐名单中又新增了甲维·茚虫威、阿维·茚虫威防治稻纵卷叶螟［10］。

多杀霉素是一种具有全新作用机理的天然杀虫剂，与其他杀虫剂无交互抗性［11］，目前国内登记防治稻纵卷叶螟和小菜蛾。江苏克胜集团股份有限公司和青岛恒丰作物科学有限公司均已登记了15%多杀·茚虫威悬浮剂产品。

为进一步掌握茚虫威及其甲维·茚虫威、阿维·茚虫威、多杀·茚虫威等复配剂对家蚕的毒性特点，我们于2017年秋季开展了茚虫威单剂和3种复配剂对家蚕的毒性以及在桑叶中的残毒期测定，以期为粮、桑混栽区大田作物安全用药提供依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

1.1.1 供试农药

30%茚虫威悬浮剂，农药登记证号LS20140177，由江苏剑牌农化股份有限公司生产；15%多杀·茚虫威悬浮剂（多杀霉素含量2.5%、茚虫威含量12.5%），农药登记证号PD20150803，由江苏克胜集团股份有限公司生产；16%甲维·茚虫威悬浮剂（甲氨基阿维菌素苯甲酸盐含量4%+茚虫威含量12%），农药登记证号PD20152379，由江苏省苏科农化有限责任公司生产；8%阿维·茚虫威水分散粒剂（阿维菌素含量2%+茚虫威含量6%），农药登记证号PD20152640，由美国世科姆公司生产；77.5%敌敌畏乳油，农药登记证号PD85105-2，由南通江山农药化工股份有限公司生产。

1.1.2 供试家蚕

蚕品种为“白玉×秋丰”，浙江省海宁市新兴蚕种制造有限公司生产。1～2龄蚕按常规方法饲养，2龄或3龄起蚕供试。

1.1.3 试验桑园

海宁市蚕桑站试验桑园，“荷叶白”品种，12年生，中杆养成，每667 m2桑园栽800株。

1.2 试验方法

1.2.1 对家蚕的经口急性毒性测定

经预备试验，分别将30%茚虫威悬浮剂、15%多杀·茚虫威悬浮剂、16%甲维·茚虫威悬浮剂、8%阿维·茚虫威水分散粒剂等4种供试农药稀释成5～7个等比级差浓度的药液，取适龄桑叶分别浸入各种农药稀释液中1 min，自然晾干后置于保鲜盒内，各处理区分别饲喂20头3龄起蚕，在（26.5±1）℃、相对湿度75%～85%的恒温室内饲养，重复3次，以清水处理为空白对照。添毒24 h后改饲新鲜无毒桑叶，继续饲养至4龄饷食，每天调查中毒死亡率。采用DPS统计软件对药液质量浓度对数与幼虫死亡率概率值进行线性回归分析［12］，求出半数致死浓度（LC50）和95%置信限。

1.2.2 对家蚕的熏蒸毒性测定

将30%茚虫威悬浮剂、15%多杀·茚虫威悬浮剂、16%甲维·茚虫威悬浮剂、8%阿维·茚虫威水分散粒剂等4种供试农药，均稀释成100倍、1000倍和10000倍液，以77.5%敌敌畏乳油10000倍液为阳性对照，以清水为空白对照，分别取配制好的各种农药稀释液1 mL均匀涂于直径10 cm的培养皿内，把涂有农药稀释液的直径10 cm的培养皿放入容积为60 L（高60 cm、直径36 cm）的聚乙烯塑料桶底部，在距桶底40 cm高处放入装有30头2龄起蚕直径10 cm的培养皿（不加盖）进行熏蒸毒性试验，并喂以新鲜无毒桑叶，每个处理重复3次。塑料桶用双层盖密封后放置于（30±1.0）℃的恒温室内，熏蒸24 h后取出，调查中毒死亡蚕头数，然后更换新鲜无毒桑叶，继续饲养至4龄第1天结束，每24 h调查中毒死亡蚕头数并计算中毒死亡率。

1.2.3 在桑叶上的残留毒性和内吸传导毒性测定

参考4种供试农药的大田推荐使用浓度，设置每种农药2个稀释浓度，分别为：30%茚虫威悬浮剂5000倍（60 mg/L）和2500倍稀释液（120 mg/L），15%多杀·茚虫威悬浮剂2000倍（75 mg/L，其中茚虫威62.5 mg/L）和1000倍稀释液（150 mg/L，其中茚虫威125 mg/L），16%甲维·茚虫威悬浮剂4000倍（40 mg/L，其中茚虫威30 mg/L）和2000倍稀释液（80 mg/L，其中茚虫威60 mg/L），8%阿维·茚虫威水分散粒剂2000倍（40 mg/L，其中茚虫威30 mg/L）和1000倍稀释液（80 mg/L，其中茚虫威60 mg/L）。

将桑树枝条上半部用透明塑料袋暂时密封，下半部桑叶正反面均匀喷洒上述各稀释浓度药液，待叶面药液干后撕开塑料袋顶端并固定，防止袋内未喷药的桑叶受污染。

喷药后每5 d采叶养蚕，每次分别采摘8种喷药处理（4种农药×2种浓度）的桑叶和8种塑料袋内未喷药的桑叶，共16种供试桑叶，以新鲜无毒桑叶为对照，共17个处理，每种供试桑叶喂饲30头3龄起蚕，重复3次，共51个饲养小区，饲养至4龄饷食，逐日调查记载各小区死亡幼虫数量。

1.2.4 家蚕的中毒症状观察

4种供试农药分别稀释成：30%茚虫威悬浮剂5000倍（60 mg/L）、15%多杀·茚虫威悬浮剂2000倍（75 mg/L，其中茚虫威62.5 mg/L）、16%甲维·茚虫威悬浮剂2000倍稀释液（80 mg/L，其中茚虫威60 mg/L）、8%阿维·茚虫威水分散粒剂1000倍稀释液（80 mg/L，其中茚虫威60 mg/L）。将桑叶分别浸渍各种浓度药液后取出晾干，饲喂3龄蚕和5龄蚕，观察记录供试家蚕的中毒症状。

2 结果与分析

2.1 4种供试农药对家蚕的经口急性毒性

采用浸叶法测定茚虫威单剂及其3种复配剂对3龄起蚕的经口急性毒性，结果见表1，30%茚虫威悬浮剂、15%多杀·茚虫威悬浮剂、16%甲维·茚虫威悬浮剂、8%阿维·茚虫威水分散粒剂对3龄起蚕添毒 24 h 的 LC50分别为 0.3604 mg/L、0.0482 mg/L、0.0071 mg/L、0.0095 mg/L，参照2014年发布的《化学农药环境安全评价试验准则第11部分：家蚕急性毒性试验》附录A“农药对家蚕的毒性等级划分”［13］，4种供试农药对家的毒性等级均为剧毒（LC50≤0.5 mg/L）。其中30%茚虫威悬浮剂的经口急性毒性最低，比15%多杀·茚虫威悬浮剂低一个数量级，比16%甲维·茚虫威悬浮剂和8%阿维·茚虫威水分散粒剂低二个数量级。表明3种复配剂中的多杀霉素、甲氨基阿维菌素苯甲酸盐、阿维菌素成分对茚虫威毒害家蚕起明显的增效作用。

2.2 4种供试农药对家蚕的熏蒸毒性

30%茚虫威悬浮剂、15%多杀·茚虫威悬浮剂、16%甲维·茚虫威悬浮剂、8%阿维·茚虫威水分散粒剂等4种供试农药的100倍、1000倍和10000倍稀释液，分别熏蒸2龄起蚕24 h后取出，按常规方法继续饲养至4龄第1 d均无中毒症状和死亡蚕，发育进度与空白对照相似；而阳性对照农药的77.5%敌敌畏乳油10000倍稀释液熏蒸2龄起蚕，24 h内供试家蚕全部中毒死亡，表明4种供试农药在试验浓度下对家蚕无熏蒸毒性。

2.3 4种供试农药在桑叶上的残留毒性和内吸传导毒性

从表2可见，30%茚虫威悬浮剂2500倍和5000倍液、15%多杀·茚虫威悬浮剂1000倍和2000倍液、16%甲维·茚虫威悬浮剂2000倍液喷雾处理的桑叶，间隔60 d后采叶饲喂3龄起蚕的死亡率均达100%；16%甲维·茚虫威悬浮剂4000倍液喷雾处理的桑叶，间隔60 d后采叶饲喂3龄起蚕的死亡率为56.67%；8%阿维·茚虫威水分散粒剂1000倍和2000倍液喷雾处理的桑叶，间隔60 d后采叶饲喂3龄起蚕的死亡率为88.89%和61.11%。表明4种农药的供试浓度在桑叶上的毒性残留时间很长。

表1 茚虫威及其3种复配剂对家蚕3龄起蚕的经口急性毒性Table 1 Acute toxicity of indoxacarb agent alone and its 3 joint compounds on the 3rd instar larvae by oral administration

表2 4种茚虫威及其复配剂在桑叶上的残留毒性Table 2 Residual toxicity of indoxacarb agent alone and its 4 joint compounds on mulberry leaves

喷药后1 d～60 d，采摘枝条上部塑料袋内未直接喷药的桑叶，4种供试农药共8种处理桑叶持续饲喂3龄起蚕1个龄期，均未见中毒和死亡蚕，发育经过与对照处理相似。表明4种农药的供试浓度在桑叶上无内吸传导作用。

2.4 4种供试农药对家蚕的中毒症状

表3中，4种供试农药稀释液的茚虫威质量成分基本一致，除15%多杀·茚虫威悬浮剂中茚虫威62.5 mg/L，其余3种农药中茚虫威均为60 mg/L。但3种复配农药对家蚕的中毒反应时间和症状与茚虫威单剂有较大差异。16%甲维·茚虫威悬浮剂和8%阿维·茚虫威水分散粒剂添毒后的中毒反应最快，3龄蚕仅1 h左右即停止食桑，2 h左右出现吐液、蚕体伸长、侧倒等症状；5龄蚕约在4 h后表现出中毒症状；3龄蚕和5龄蚕均在24 h左右死亡；2种复配剂均表现为典型的阿维菌素类中毒症状。15%多杀·茚虫威悬浮剂对3龄蚕和5龄蚕添毒后分别在2 h和4 h左右表现出吐液、胸部膨大、静伏等中毒症状，约4 h后3龄蚕死亡，致死速度快。30%茚虫威悬浮剂对3龄蚕和5龄蚕添毒后约12 h表现出吐液、静伏等中毒症状，5龄蚕有蚕体略缩短、腹足张开、排连珠粪、体软等症状；与3种复配农药相比，茚虫威单剂的中毒反应较慢，死亡时间较长。

3 结论与讨论

3.1 4种供试农药对家蚕的毒性

本试验测定的4种茚虫威单剂及复配剂对家蚕的经口急性毒性均属于剧毒级（LC50≤0.5 mg/L）。其中15%多杀·茚虫威悬浮剂对3龄起蚕的LC50为0.3604 mg/L，毒性最低，比15%多杀·茚虫威悬浮剂的0.0482 mg/L相差一个数量级，与16%甲维·茚虫威悬浮剂的0.0071 mg/L、8%阿维·茚虫威水分散粒剂的0.0095 mg/L约差二个数量级。这说明3种复配剂中的多杀霉素、甲氨基阿维菌素苯甲酸盐、阿维菌素成分对家蚕的经口急性毒性显著高于茚虫威。陈丽萍等［14］测定的茚虫威对2龄起蚕96 h急性毒性0.4391 mg/L，兰亦全等［15］测定的茚虫威对4龄起蚕48 h急性毒性0.5 mg/L，与本试验结果相似。

表3 4种茚虫威及其复配剂对家蚕的中毒症状Table 3 Toxic symptoms of silkworm larvae by oral administration of indoxacarb agent alone and its 4 joint compounds

试验结果表明：30%茚虫威悬浮剂、15%多杀·茚虫威悬浮剂、16%甲维·茚虫威悬浮剂、8%阿维·茚虫威水分散粒剂等4种农药在试验浓度下对家蚕无熏蒸毒性，在桑叶上无内吸传导作用。4种农药喷雾处理的桑叶间隔60 d后饲喂3龄起蚕仍然达到半数以上的蚕死亡，表明4种农药的供试浓度在桑叶上的毒性残留时间很长。与郭耀全等［16］试验的15%茚虫威水分散粒剂1000倍处理桑叶对家蚕的残毒期至少大于63 d相比，本试验中30%茚虫威悬浮剂5000倍处理桑叶60 d后对3龄起蚕的死亡率仍达100%，显然毒性残留更强一些，这可能与试验期间的天气条件、供试桑园长势等因素有关。

3.2 4种供试农药对家蚕的安全风险评价

由于农药在田间使用后对家蚕的毒性受多方面因素的影响，其中实验室测得的农药对家蚕的LC50以及农药的田间实际使用浓度是评价农药对家蚕安全风险的重要参数。在戴珍科等［17］提出的毒性比概念基础上，国家环境保护总局南京环境科学研究所提出了新的风险性等级划分标准。即：田间施用浓度＞LC5010倍的为极高风险性，1.0～10倍之间的为高风险性，0.1～1.0倍之间的为中等风险性，＜0.1倍的为低风险性［18］。

根据4种供试农药防治稻纵卷叶螟的推荐用量，确定4种农药的中心稀释浓度及其有效成分质量分别为：30%茚虫威悬浮剂5000倍（60 mg/L）、15%多杀·茚虫威悬浮剂2500倍（60 mg/L）、16%甲维·茚虫威悬浮剂3500倍（45.7 mg/L）、8%阿维·茚虫威水分散粒剂1500倍（53.3 mg/L），与测得的LC50比值分别为：30%茚虫威悬浮剂166、15%多杀·茚虫威悬浮剂1245、16%甲维·茚虫威悬浮剂6439、8%阿维·茚虫威水分散粒剂5614。可见4种农药的毒性比均远远大于极高风险性10倍的指标，表明对养蚕生产风险性很高。在相似的环境下施药，如果飘移到附近桑园的程度相近，则毒性比越高的农药，对养蚕生产风险越大。当然结合农药的残毒期、熏蒸毒性和内吸毒性等特点，对养蚕生产安全性的评价更加全面。

综上所述，30%茚虫威悬浮剂、15%多杀·茚虫威悬浮剂、16%甲维·茚虫威悬浮剂、8%阿维·茚虫威水分散粒剂4种供试农药对家蚕毒性很高，在桑叶上的残毒期很长，严禁在桑园中使用，桑园附近大田中使用必须注意风向、风力、间隔距离和喷雾器械，防止药液飘移而污染桑园。