生物農(nóng)藥是指利用生物活體(真菌、細(xì)菌、昆蟲病毒、轉(zhuǎn)基因生物、天敵等)或其代謝產(chǎn)物(信息素、生長素、萘乙酸鈉等)針對農(nóng)業(yè)有害生物進(jìn)行殺滅或抑制的制劑[1]。與化學(xué)農(nóng)藥相比,生物農(nóng)藥具有選擇性強(qiáng)、對作物無害、易分解、無殘留等優(yōu)點,在農(nóng)作物有害生物防治中發(fā)揮著重要作用[2]。
摘要:通過測定5億PIB/g甜菜夜蛾多角體病毒SC、30%茶皂素AS、1×1011個/g枯草芽孢桿菌WP3種生物農(nóng)藥對蜜蜂、鵪鶉、斑馬魚和家蠶的急性毒性,對其進(jìn)行環(huán)境安全評價。結(jié)果表明,5億PIB/g甜菜夜蛾多角體病毒SC和1×1011個/g枯草芽孢桿菌WP對蜜蜂、鵪鶉、斑馬魚和家蠶的LD50或LC50均高于檢測上限,為低毒級農(nóng)藥;30%茶皂素AS對蜜蜂、鵪鶉和斑馬魚為低毒級,對家蠶的LC50(96h)為114a.i.mg/L,為中毒級。試驗可為這3種生物農(nóng)藥的合理使用提供科學(xué)依據(jù)。
關(guān)鍵詞:甜菜夜蛾多角體病毒,枯草芽孢桿菌,茶皂素,非靶標(biāo)生物,毒性,環(huán)境安全評價,農(nóng)業(yè)科技論文
隨著人民生活水平提高和環(huán)保意識的增強(qiáng),農(nóng)藥對環(huán)境和有益生物的影響逐漸受到關(guān)注。本研究選擇5億PIB/g甜菜夜蛾多角體病毒SC、30%茶皂素AS和1×1011個/g枯草芽孢桿菌WP,分別代表昆蟲病毒、植物代謝產(chǎn)物和細(xì)菌3種不同類型的生物農(nóng)藥進(jìn)行相關(guān)試驗,通過測定甜菜夜蛾多角體病毒、枯草芽孢桿菌和茶皂素3種生物農(nóng)藥對蜂、鳥、魚、蠶4種非靶標(biāo)生物的毒性,為研究生物農(nóng)藥對環(huán)境的影響提供依據(jù)。
1材料與方法
1.1供試藥劑
5億PIB/g甜菜夜蛾多角體病毒SC,武漢武大綠洲生物技術(shù)有限公司提供;30%茶皂素AS,武漢信風(fēng)作物科學(xué)有限公司提供;1×1011個/g枯草芽孢桿菌WP,武漢天惠生物工程有限公司提供。試驗時用蒸餾水稀釋成所需濃度。
1.2供試生物
意大利蜜蜂(ApismelliferaL.)由武漢市蔬菜科學(xué)研究所提供,成年工蜂,健康,蜂齡一致;鵪鶉(Coturnixjaponica)由武漢市新洲汪集鵪鶉養(yǎng)殖場提供,30日齡,體重90~100g,健康,活潑,雌雄各半;斑馬魚(Brachydaniorerio)由中國科學(xué)院水生生物研究所提供,體長1.5~3.0cm,體重0.2~0.4g,健康無病,試驗前在室內(nèi)馴養(yǎng)7d,死亡率小于5%;家蠶(Bombyxmori)由西南大學(xué)提供,品種為兩廣2號,2齡起蠶。
1.3試驗方法
1.3.13種生物農(nóng)藥對蜜蜂的毒性測定
1)急性接觸毒性測定。以蒸餾水為溶劑,將5億PIB/g甜菜夜蛾多角體病毒SC、30%茶皂素AS和1×1011個/g枯草芽孢桿菌WP配制成不同濃度的藥液,將貯蜂籠內(nèi)的蜜蜂引入500mL三角瓶內(nèi),用紗布封口,通入N2氣體將蜜蜂麻醉后置于濾紙上,用微量移液器分別將配好的系列濃度藥液點滴于蜜蜂前胸背板處,點滴量為1μL/只,待蜂身晾干后轉(zhuǎn)入試驗籠中,用脫脂棉浸泡適量蔗糖水正常條件下飼養(yǎng)。以清水點滴為空白對照,記錄中毒癥狀及24、48h的死亡數(shù)[3]。
2)急性經(jīng)口毒性測定。將貯蜂籠內(nèi)的蜜蜂引入試驗籠中,每籠20只。不同濃度藥液與蜂蜜以2∶1(體積比)混勻,制成藥餌,裝入10mL小燒杯中,杯內(nèi)浸漬0.3g脫脂棉,杯口向下倒置于試驗籠紗網(wǎng)上,通過網(wǎng)眼供蜜蜂攝食。以清水與蜂蜜2∶1(體積比)混勻飼喂為對照,記錄24、48h死亡數(shù)[3]。
1.3.23種生物農(nóng)藥對鳥類的毒性測定鵪鶉試驗前24h停止喂食,僅供清水。試驗采用經(jīng)口灌注法,用灌胃器一次性給藥1.0mL/100g體重,以清水灌注為空白對照。然后以正常條件飼養(yǎng),觀察記錄鵪鶉的中毒癥狀和死亡率[4]。
1.3.33種生物農(nóng)藥對魚類的毒性測定試驗用水為經(jīng)存放曝氣處理24h以上的自來水,加入生物農(nóng)藥,測定溶解氧和pH確定適合斑馬魚生存。試驗采用半靜態(tài)法,每24h換水1次,觀察魚中毒癥狀,及時清除死魚,以不加藥相同水源為對照,記錄24、48、72、96h的死亡數(shù)[5]。
1.3.43種生物農(nóng)藥對家蠶的毒性測定試驗采用浸葉法,用不同濃度的藥液浸漬桑葉10s后晾干加入供試蠶。以浸漬清水的桑葉飼喂為對照,記錄24、48、72、96h的家蠶中毒癥狀及死亡情況[6]。
1.4數(shù)據(jù)處理
運用統(tǒng)計軟件DPS3.01輔助進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,計算毒力回歸方程、致死中劑量(LD50)或致死中濃度(LC50)、95%置信限。
2結(jié)果與分析
2.13種農(nóng)藥對蜜蜂的毒性
急性接觸毒性試驗結(jié)果(表1)表明,用5億PIB/g甜菜夜蛾多角體病毒SC、1×1011個/g枯草芽孢桿菌WP和30%茶皂素AS在試驗濃度范圍內(nèi)點滴蜜蜂,48h內(nèi)蜜蜂無明顯中毒癥狀,3種農(nóng)藥的LD50(24h)和LD50(48h)均高于100a.i.μg/只,依據(jù)中華人民共和國環(huán)境保護(hù)部發(fā)布的《化學(xué)農(nóng)藥環(huán)境安全評價試驗準(zhǔn)則》,確定5億PIB/g甜菜夜蛾多角體病毒SC、1×1011個/g枯草芽孢桿菌WP和30%茶皂素AS對蜜蜂的觸殺毒性為低毒。
急性經(jīng)口毒性試驗結(jié)果(表2)表明,供試蜜蜂在試驗濃度范圍內(nèi),48h無明顯中毒癥狀,3種農(nóng)藥對蜜蜂的LC50均高于2000a.i.mg/L,根據(jù)中華人民共和國環(huán)境保護(hù)部發(fā)布的《化學(xué)農(nóng)藥環(huán)境安全評價試驗準(zhǔn)則》,確定3種農(nóng)藥對蜜蜂的胃毒毒性為低毒。
2.23種農(nóng)藥對鳥的毒性
試驗鵪鶉經(jīng)口注入3種農(nóng)藥后,對照組的鵪鶉和低濃度組的鵪鶉無明顯中毒癥狀;高濃度組個別鵪鶉有聚堆、臥伏及呼吸急促現(xiàn)象,但能在8~10h恢復(fù)正常,無一死亡。3種農(nóng)藥對鵪鶉的LD50均高于1000a.i.mg/kg體重(表3),根據(jù)中華人民共和國環(huán)境保護(hù)部發(fā)布的《化學(xué)農(nóng)藥環(huán)境安全評價試驗準(zhǔn)則》,確定3種農(nóng)藥對鳥類屬于低毒級農(nóng)藥。2.33種農(nóng)藥對魚的毒性
斑馬魚接觸甜菜夜蛾多角體病毒和枯草芽孢桿菌試液后,無明顯中毒癥狀,全部試驗的斑馬魚均無死亡,LC50均大于100a.i.mg/L;斑馬魚接觸茶皂素試液后,在較高濃度組中,表現(xiàn)出行動遲緩、側(cè)翻沉底和浮于水面等中毒癥狀,并有死亡,茶皂素對斑馬魚的LC50(96h)為29a.i.mg/L(表4)。根據(jù)中華人民共和國環(huán)境保護(hù)部發(fā)布的《化學(xué)農(nóng)藥環(huán)境安全評價試驗準(zhǔn)則》,大于10a.i.mg/L為低毒,由此確定5億PIB/g甜菜夜蛾多角體病毒SC、30%茶皂素AS和1×1011個/g枯草芽孢桿菌WP對魚類的急性毒性為低毒。
2.43種農(nóng)藥對家蠶的毒性
觀察結(jié)果表明,家蠶飼喂30%茶皂素AS處理后的藥葉,高濃度組家蠶出現(xiàn)拒食、足突出、蠶體綿軟發(fā)白等現(xiàn)象,多數(shù)家蠶挺直靜臥,直至死亡。根據(jù)不同濃度組家蠶的死亡率,計算得出30%茶皂素AS對家蠶的LC50(96h)為114a.i.mg/L;當(dāng)染毒濃度為2000a.i.mg/L時,5億PIB/g甜菜夜蛾多角體病毒SC和1×1011個/g枯草芽孢桿菌WP處理家蠶在96h內(nèi)無死亡和中毒癥狀,確定2種農(nóng)藥劑型對家蠶急性毒性LC50(96h)大于2000a.i.mg/L(表5)。根據(jù)中華人民共和國環(huán)境保護(hù)部發(fā)布的《化學(xué)農(nóng)藥環(huán)境安全評價試驗準(zhǔn)則》確定30%茶皂素AS對家蠶為中毒級,5億PIB/g甜菜夜蛾多角體病毒SC和1×1011個/g枯草芽孢桿菌WP對家蠶為低毒級農(nóng)藥。
3小結(jié)與討論
本研究結(jié)果表明,5億PIB/g甜菜夜蛾多角體病毒SC和1×1011個/g枯草芽孢桿菌WP對蜜蜂、鳥類、魚類和家蠶為低毒級農(nóng)藥,對環(huán)境較為友好;30%茶皂素AS對蜜蜂、鳥類和魚類為低毒級農(nóng)藥,對家蠶毒力表現(xiàn)為中毒,因此在田間使用時應(yīng)盡量遠(yuǎn)離桑園,勿在桑園的上風(fēng)向使用,防止因藥霧飄散、沉降至桑葉上而影響家蠶養(yǎng)殖。
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