王瑜 陈浩 林清彩 吴光安 周浩 王烁 于毅 郑礼 翟一凡

摘要：为研究甲氨基阿维菌素苯甲酸盐、阿维菌素、乙基多杀菌素、苏云金杆菌、石硫合剂和氟吡呋喃酮6种果树常用杀虫剂对凹唇壁蜂的毒性以及生态风险性，采用饲喂法和接触法测定了6种杀虫剂对凹唇壁蜂雌性成蜂48 h的急性毒性影响，并对6种农药在喷施场景下对凹唇壁蜂的风险性进行了评估。结果表明，甲氨基阿维菌素苯甲酸盐、阿维菌素、乙基多杀菌素、苏云金杆菌、石硫合剂、氟吡呋喃酮对凹唇壁蜂的急性接触毒性、急性经口毒性均为低毒;根据6种杀虫剂在喷施场景下的危害熵（HQ）值，6种杀虫剂经接触法和饲喂法对凹唇壁蜂的风险性均为低风险。这为凹唇壁蜂的保护利用及果树合理施药提供了理论支持。

关键词：凹唇壁蜂;杀虫剂;毒性;风险评估

中图分类号：S482.3+S893.9  文献标识号：A  文章编号：1001-4942（2020）01-0115-05

Abstract In order to study the toxicity of six common used insecticides in orchards to Osmia excavate （Hymenoptera∶ Megachilidae） and their ecological risk， the avermectin， avermectin， ethyl spinosyn， Bacillus thuringiensis， stone sulphur and flupirfenone were selected for the experiment. Through feeding and contact methods， their acute toxicity to the female Osmia excavate was observed in 48 h， and their risk was assessmented in the spraying scene. The results showed that the acute contact and feeding toxicities of emamectin， avermectin， ethoxysporin， Bacillus thuringiensis， stone sulphur mixture and flupirfenone were low to the Osmia excavata. According to the harmful entropy （HQ） values of the six insecticides in the spraying scene， their risk to Osmia excavata was low through contact and feeding methods. These conclusions would provide theoretical supports for the protection and utilization of Osmia excavata and the rational application of the insecticides for fruit trees.

Keywords Osmia excavata; Insecticide; Toxicity; Risk assessment

凹唇壁蜂（Osmia excavata）是我国北方落叶果树的一种优良授粉昆虫，属于蜜蜂总科（Apoidea）切叶蜂科（Megachilidae）壁蜂属（Osmia）[1]，常应用于苹果树、梨树、桃树、樱桃树、杏树、李树等蔷薇科果树和猕猴桃等授粉领域[2-4]，是多种果树的传粉者，具有良好的应用前景。壁蜂在访花频率、访花时间、访花数量以及访花动作上都比蜜蜂优越，而且在用于设施蔬菜授粉过程中，蜜蜂在密闭的温室中会出现迷失方向、撞棚等现象[5]，因此壁蜂授粉效果远远好于蜜蜂。与自然授粉相比，利用凹唇壁蜂授粉果樹的坐果率提高了35%以上[6]，且单果重大幅提高。壁蜂授粉不仅提高果实的产量和质量，而且代替了人工授粉，减少人工耗时，降低了水果的生产成本。

农药的使用可以抑制或控制有害生物，减少植物病虫害的发生，但是非科学、不安全地使用农药给农业的可持续发展和现代化推进、食品安全、生态环境、经济发展甚至是人类健康都带来了很多负面影响[7，8]。农药的不合理使用，往往造成不同程度的农药残留，不可避免地会对授粉昆虫造成一定的伤害，如长时间暴露在残留化学物质中会使蜜蜂中毒，寿命缩短，蜂群数量大幅减少，且栖息地的生态环境和食物源受到严重威胁[9];接触过农药的熊蜂表现出反应迟钝、不活跃甚至呕吐等现象[10]，且农药会引起花器官气味变化，降低熊蜂授粉的效果[11];壁蜂在活动中吸食或接触到农药会中毒，表现出震颤、不协调的运动、无法站立、精神异常以及腿部长时间疯狂的运动等[12]。

目前国内已有研究系统评估了六种新烟碱类杀虫剂对凹唇壁蜂的生态风险性[13]，但常用于果树虫害防治的甲氨基阿维菌素苯甲酸盐、阿维菌素、乙基多杀菌素、苏云金杆菌、石硫合剂和氟吡呋喃酮6种杀虫剂对凹唇壁蜂的生态风险评估未见报道。为了明确这6种果园常用杀虫剂对凹唇壁蜂的影响，本试验采用经口毒性和接触毒性两种方法探究了这6种杀虫剂对凹唇壁蜂雌性成蜂的毒性，并利用危害熵值评估其对凹唇壁蜂的生态风险，以期为果园壁蜂授粉期间常用杀虫剂的合理使用提供依据。

1 材料与方法

1.1 供试虫源

凹唇壁蜂雌性成蜂，购于烟台市栖霞市春杰果壁蜂授粉销售中心。雌蜂腹部有多排排列整齐的金黄色“腹毛刷”，腹毛刷是各种壁蜂采集携带花粉的主要器官;而雄性成蜂没有腹毛刷，不采集花粉和营巢，只吸食少量的花蜜[14]。本试验试虫选择凹唇壁蜂雌性成蜂。

1.2 供试药剂

5.7%甲氨基阿维菌素悬浮剂（山东海利尔化工有限公司），1.8%阿维菌素乳油（华北制药集团爱诺有限公司），60 g/L乙基多杀菌素悬浮剂（广东德力生物科技有限公司），8 000 IU/μL 苏云金杆菌悬浮剂（山东鲁抗生物农药有限责任公司），29%石硫合剂水剂（天津市天环药业有限公司），20%氟吡呋喃酮水剂（拜耳作物科学公司），纯净水，50%蔗糖水（本实验室自行配制）。

1.3 供试仪器

人工气候箱（北京东联哈尔仪器制造有限公司），试验蜂笼（13 cm×6 cm×10 cm的长方体钢盒，正面插入玻璃板，顶部有饲喂孔，四周有通风孔，每次使用前清洗干净并用75%乙醇消毒），电子天平，微量点滴仪，饲喂器等。

1.4 试验条件

试验温度控制在（25±2）℃，相对湿度控制在50%～70%，光周期控制在16 L∶ 8 D。

1.5 6种杀虫剂对凹唇壁蜂的毒力测定

本试验主要参考《化学农药环境安全评价试验准则第10部分：蜜蜂急性毒性试验》[15]。按照蜜蜂急性经口和接触的毒性半致死剂量LD50 （48 h），将农药对蜜蜂的毒性分为四个等级：LD50 ≤0.001 μg a.i./bee，为剧毒;0.001 μg a.i./bee11.0 μg a.i./bee，为低毒。

1.5.1 急性接触毒性试验 通过预实验得到每种供试药剂的最高全存活剂量和最低全致死剂量。将配制好的不同药品母液在最高全存活剂量和最低全致死剂量之间设置7个浓度梯度（见表1），将凹唇壁蜂放置于0℃冰箱中冷藏5 min，用微量点滴仪将不同浓度药品按照每头蜂1 μL的量点滴到凹唇壁蜂的中胸背板处，待晾干后转入试验蜂笼中，并用充足的50%蔗糖水溶液饲喂。每个浓度设置3组重复，每个重复放置10头蜂，同时设置清水为空白对照组。48 h后记录凹唇壁蜂的死亡数，并计算死亡率。

1.5.2 急性经口毒性试验 通过预实验得到每种供试药剂的最高全存活剂量和最低全致死剂量。将配制好的不同药品母液在最高全存活剂量和最低全致死剂量之间设置7个浓度梯度（见表1），每个浓度设置3组重复，每组重复设置10头壁蜂。按照每头壁蜂取食10 μL的量，用移液枪将不同药品移入饲喂器，药液与50%的蔗糖水比例为1∶ 1;待药液被壁蜂取食完后再加入充足的蔗糖水饲喂。设置50%蔗糖水为空白对照组。48 h后记录凹唇壁蜂的死亡数，并计算死亡率。

1.6 6种杀虫剂对凹唇壁蜂的风险评估

主要参照欧洲和地中海植物保护组织[16]所采用的危害熵（hazard quotient，HQ）值。HQ值为农药田间推荐用量（AR，g a.i./hm2） 与农药对凹唇壁蜂急性经口或接触LD50 （μg a.i./bee）值的比值：HQ=AR/LD50。HQ>2 500，高风险;50

1.7 数据处理

记录48 h凹唇壁蜂的死亡数量，使用DPS统计软件处理数据，并进行回归分析，得到回归方程、LD50、LD95以及50%和95%置信区间，分析每种农药的毒性等级。据此计算喷施农药暴露场景下的危害熵值，并进行生态风险评估。

2 结果与分析

2.1 6种杀虫剂对凹唇壁蜂急性接触毒性

由表2可知，果树常用的6种杀虫剂对凹唇壁蜂雌蜂48 h急性接触毒性大小的顺序为：阿维菌素>乙基多杀菌素>甲氨基阿维菌素苯甲酸盐>氟吡呋喃酮>石硫合剂>苏云金杆菌。因为6种农药的LD50>11 μg a.i./蜂，所以果樹常用的这6种农药对凹唇壁蜂的急性接触毒性等级均为低毒。阿维菌素为生物制剂，虽然毒性等级表现为低毒，但对凹唇壁蜂的急性接触毒性相较于其他药剂要高。

2.2 6种杀虫剂对凹唇壁蜂急性经口毒性

由表3可知，果树常用的6种杀虫剂对凹唇壁蜂雌蜂48 h急性经口毒性大小顺序为：阿维菌素>氟吡呋喃酮>甲氨基阿维菌素苯甲酸盐>苏云金杆菌>乙基多杀菌素>石硫合剂，且LD50>11 μg a.i./蜂，所以果树常用的这6种杀虫剂对凹唇壁蜂的急性饲喂毒性等级也均为低毒。阿维菌素对凹唇壁蜂急性经口毒性最高，较新烟碱类杀虫剂氟吡呋喃酮毒性差异不显著，因此，在使用阿维菌素和氟吡呋喃酮时应尽量避开壁蜂释放期。

2.3 6种杀虫剂对凹唇壁蜂的风险评估

由表4可知，果园常用的6种杀虫剂接触法和饲喂法的危害熵值均低于50，因此对凹唇壁蜂的风险性均为低风险。

3 讨论与结论

本研究采用接触法和饲喂法测定了6种果园常用杀虫剂（甲氨基阿维菌素苯甲酸盐、阿维菌素、乙基多杀菌素、苏云金杆菌、石硫合剂以及氟吡呋喃酮）对凹唇壁蜂雌性成蜂的毒力，结果显示，处理48 h，6种杀虫剂对凹唇壁蜂的毒性均表现为低毒;接触法和饲喂法测定中，阿维菌素毒性均最高;接触法测定中，苏云金杆菌毒性最低，而饲喂法测定中，石硫合剂毒性最低，这与杀虫剂的作用机制和作用方式有关。根据危害熵值的评估结果，这6种杀虫剂采用饲喂法和接触法对凹唇壁蜂的风险性皆为低风险。而且采用《农药登记 环境风险评估指南 第4部分：蜜蜂》[17]的风险商值（RQsp）进行评估，这6种杀虫剂对凹唇壁蜂的风险商值均低于1，表明在生态环境中的风险均为可接受，无需进行高级风险评估。

甲氨基阿维菌素苯甲酸盐、阿维菌素、乙基多杀菌素以及氟吡呋喃酮都是作用于昆虫神经系统的杀虫剂，以胃毒和触杀方式为主;苏云金杆菌是一种微生物源杀虫剂，作用机制为内毒素，以胃毒方式为主;石硫合剂是一种保护型殺虫剂，作用于昆虫的呼吸系统，主要以内吸方式为主。本研究结果显示，乙基多杀菌素、石硫合剂毒性均表现为急性接触毒性高于急性经口毒性，说明凹唇壁蜂通过表皮吸收途径较吸食途径更容易吸收这两种药剂，在施药时应尽量减少将其直接喷施到凹唇壁蜂的表皮。而甲氨基阿维菌素苯甲酸盐、苏云金杆菌、氟吡呋喃酮毒性均表现为急性经口毒性高于急性接触毒性，说明这三种药剂对凹唇壁蜂来说通过吸食途径较表皮吸收途径更容易吸收，因此，在施药时应尽量减少其在附近野花花蕊以及果树上的残留，以避免壁蜂吸食中毒。

尽管这6种杀虫剂的毒性等级为低毒，风险性为低风险，但是已有研究表明阿维菌素中毒不仅对意大利蜜蜂的觅食与摄食能力影响严重[18]，对凹唇壁蜂的觅食与摄食能力也有影响。氟吡呋喃酮对凹唇壁蜂的毒性影响为低毒，对蜜蜂也不是完全无害的，当达到一定的浓度时仍会对蜜蜂产生毒害性[19]。在实际应用时，应严格遵照杀虫剂使用说明正确喷施，以降低杀虫剂的使用对凹唇壁蜂授粉效果的影响，促进绿色农业健康发展。

在果树开花之前施药时，药剂可能会被喷施到附近的野花上，凹唇壁蜂释放后会不可避免地将残留农药的花粉采回并筑巢产卵，以供幼虫吸食[20]。因此，开展杀虫剂毒性试验时，也要考虑凹唇壁蜂幼虫接触到药剂的可能性。目前此类研究大多集中在蜜蜂上，对凹唇壁蜂研究的还较少，今后将关注并开展深入研究。

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