杨 瑾，郭 硕，刘新刚，张 兰，毛连纲，朱丽珍，蒋红云，张燕宁

（中国农业科学院植物保护研究所，植物病虫害生物学国家重点实验室，北京 100193）

甲氨基阿维菌素苯甲酸盐（emamectin benzoate），又名甲维盐，是从阿维菌素B1开始合成的新型、安全、高效、绿色的半合成抗生素杀虫剂[1]，目前主要用于鳞翅目、鞘翅目、螨类等害虫的综合防治。同时，甲维盐相比阿维菌素的杀虫活性提高了数倍乃至数百倍。例如，其对烟草夜蛾的防效是阿维菌素的43倍，对谷类夜蛾的防效是阿维菌素的105倍，特别是对鳞翅目害虫的杀虫活性具有增效作用[2]，因而其在杀虫剂市场占有举足轻重的地位。甲维盐最早在水稻上开始登记使用，后陆续在玉米、果树等作物上得到推广。随着甲维盐使用量的逐年递增，因其相对稳定的特性，在环境水和土壤中的半衰期较长，导致对环境中的非靶标生物造成潜在的毒害。此外，其在人体健康方面也存在较大负面影响。Niu等[3]研究表明，甲维盐通过抑制人体肺细胞16HBE增殖、诱导细胞产生毒性并引起线粒体凋亡，进而对人体产生较大的毒害风险。因此，甲维盐带来的环境污染和生态安全等热点问题已逐渐引起广泛关注。

根据中国农药信息网，目前已登记的甲维盐主要剂型为微乳剂、乳油、悬浮剂等。同一有效成分不同剂型农药对非靶标生物产生的毒性效应可能不同，部分化学农药的制剂产品对非靶标生物的毒性高于原药的毒性，如百菌清和双甲脒制剂对蜜蜂的经口毒性比原药高4倍以上[4]；戊唑醇对大型溞的急性毒性比原药高1.4～6.1倍[5]；二嗪磷原药对鹌鹑为高毒，但其乳油和颗粒剂产品对鹌鹑的毒性均为剧毒[6]；硝磺草酮制剂及原药对斑马鱼的急性毒性顺序为悬浮剂＞可分散悬浮剂＞水分散粒剂＞原药[7]。此外，部分农药助剂不仅具有增强发育神经毒性、遗传毒性和扰乱激素功能等危害，还可能增强农药制剂对微生物、植物、鱼类和两栖动物的毒性等[8]。

为探究不同剂型的甲维盐对非靶标生物的毒性差异，本试验分别测定了5.7%甲维盐乳油、3.4%甲维盐微乳剂、5.7%甲维盐水分散粒剂和5.7%甲维盐悬浮剂4种剂型对日本鹌鹑、斑马鱼、大型溞、蜜蜂、家蚕和蚯蚓的急性毒性，为评价甲维盐不同剂型对非靶标生物的毒性差异提供数据支撑，同时为指导在实际生产中绿色环保剂型的研发及不同剂型在环境中的合理应用提供依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试生物。日本鹌鹑（Coturnix japonica）：30日龄，体重90～110 g；斑马鱼（Danio rerio）：体长为1.0～3.0 cm，在本实验室条件驯养7 d以上；大型溞（Daphnia magna）：本实验室条件下培养3代以上，处于孤雌生殖状态，使用出生6～24 h非头胎溞；意大利蜜蜂（Apis mellifera L.）：成年工蜂，以健康、发育一致的为试验材料；家蚕（Bombyx mori L.）：品种为‘菁松×皓月’，以二龄起蚕为试验材料，孵化率在99%以上；赤子爱胜蚓（Eisenia foetida）成蚓：体重在0.30～0.60 g之间，引种后在本实验室条件驯养7 d以上。以上所有供试生物的品系和来源如表1所示。

表1 供试生物信息

供试农药。5.7%甲氨基阿维菌素苯甲酸盐乳油、3.4%甲氨基阿维菌素苯甲酸盐微乳剂、5.7%甲氨基阿维菌素苯甲酸盐悬浮剂和5.7%甲氨基阿维菌素苯甲酸盐水分散粒剂，中国农业科学院植物保护研究所农药研究室。

仪器设备。万分之一分析天平，赛多利斯科学仪器（北京）有限公司；移液枪，德国Eppendorf公司；便携式多参数测定仪，梅特勒-托利多国际贸易（上海）有限公司；水质硬度计，上海三信仪表厂；智能人工气候箱，宁波海曙赛福实验仪器厂。

1.2 试验方法

本研究根据GB/T 31270—2014《化学农药环境安全评价试验准则》[9]进行甲维盐4种剂型对各非靶标生物的急性毒性试验。

鸟类急性经口毒性试验：用鸟以经口灌注法一次性给药1.0 mL/100 g bw，4种剂型甲维盐分别设置6个浓度，并设空白对照组，每组10只鹌鹑，雌雄各半。连续7 d观察试验用鸟的死亡情况与中毒症状。

鱼类急性毒性试验：采用半静态法进行试验，试验用水经曝气去氯处理，每24 h更换1次试验药液。将4种剂型甲维盐分别设置成6个浓度组，并设空白对照组。将试验用鱼放入按浓度配制的水中，每缸5 L水，10尾鱼。试验6 h之内随时观察记录鱼染毒后症状，于24、48、72、96 h记录鱼中毒症状和死亡率，并及时清理死鱼。

大型溞运动抑制试验：采用静态法进行试验，试验用水经曝气去氯处理，在黑暗条件下进行。将4种剂型甲维盐分别设置成6个浓度组，并设空白对照组。用50 mL的烧杯装40 mL试验液，每个处理设4个重复，每重复5只试验用溞。试验开始后24和48 h观察记录每个容器中试验用溞运动受抑制数。

蜜蜂急性接触毒性试验：在黑暗条件下进行，将4种剂型甲维盐分别设置成6个剂量组，被试药剂用丙酮溶解，并设丙酮对照组及空白对照组，每剂量设3个重复，每重复10只蜜蜂。将蜂笼内的蜜蜂引入三角瓶中，用纱布封口，通入氮气将蜜蜂麻醉，麻醉后将蜜蜂放于滤纸上。将配置好的系列浓度药液使用EDP3电动移液器分别点滴于蜜蜂前胸背板处，点滴量为1 μL/蜂，待蜂身晾干后转入试验笼中，用脱脂棉浸泡适量蔗糖水于正常条件下饲养。观察蜜蜂染毒后症状，并记录24及48 h死亡蜂数。

家蚕急性毒性试验：在光照/黑暗时间比为16 h∶8 h条件下进行。将4种剂型甲维盐分别设置成6个浓度组，并设空白对照组，每浓度均设3个重复，每重复20头蚕。在培养皿内饲养二龄起蚕，用不同浓度的药液完全浸渍桑叶10 s，晾干后供蚕食用。整个试验期间饲喂处理桑叶。观察并记录24、48、72和96 h家蚕的中毒症状及死亡数。

蚯蚓急性毒性试验：在400～800 lx光强连续光照条件下进行。将5.7%甲维盐乳油和5.7%甲维盐水分散粒剂分别设置成6个浓度组，将3.4%甲维盐微乳剂和5.7%甲维盐悬浮剂设置成限度浓度100 mg a.i./kg bw，并设空白对照组，每组设3个重复，每重复10只蚯蚓。在500 g人工土中加入样品溶液，使其终浓度达到设定浓度，并加入适量蒸馏水充分搅拌均匀，使其含水量达到30%左右。每处理放入10条蚯蚓，并用纱布扎好瓶口，于7和14 d倒出瓶内土壤，观察记录蚯蚓的中毒症状和死亡数。

1.3 数据统计分析及毒性评价

采用DPS统计软件计算4种剂型甲维盐对各非靶标生物的半数致死浓度（LC50）、半数抑制浓度（EC50）或半数致死剂量（LD50），及95%置信区间。依据GB/T 31270—2014《化学农药环境安全评价试验准则》[9]毒性划分标准，判断4种剂型甲维盐对6种非靶标生物的毒性等级。

2 结果与分析

2.14 种甲维盐制剂对不同供试生物的急性毒性效应

在鹌鹑急性经口毒性试验中，用4种甲维盐制剂处理后的鹌鹑均出现萎靡、闭眼等中毒症状，其中，3.4%甲维盐微乳剂处理后的鹌鹑出现张嘴的症状；在斑马鱼急性毒性试验中，用4种甲维盐制剂处理后的斑马鱼均出现翻白症状；在大型溞运动抑制试验中，用4种甲维盐制剂处理后的大型溞均出现沉底、打转等中毒症状，其中，3.4%甲维盐微乳剂处理后的大型溞出现抽搐的症状；在蜜蜂急性接触毒性试验中，用4种甲维盐制剂处理后的蜜蜂均出现身体蜷缩、抽搐中毒症状；在家蚕急性毒性试验中，用4种甲维盐制剂处理后的家蚕均出现虫体发黑、生长缓慢中毒症状，其中，用5.7%甲维盐水分散粒剂处理后的家蚕出现体液外渗的症状，用5.7%甲维盐悬浮剂处理后的家蚕出现拒食、趋避和蜷缩的症状；在蚯蚓急性毒性试验中，用5.7%甲维盐乳油和5.7%甲维盐水分散粒剂处理后的蚯蚓出现腐烂中毒症状，而用3.4%甲维盐微乳剂和5.7%甲维盐悬浮剂处理后的蚯蚓无明显中毒症状。

2.24 种甲维盐制剂对不同供试生物的急性毒性结果

如表2所示，5.7%甲维盐乳油、3.4%甲维盐微乳剂、5.7%甲维盐悬浮剂和5.7%甲维盐水分散粒剂对日本鹌鹑的7 d-LD50值分别为202、216、303和31.9 mg a.i./kg bw，毒性等级分别为中毒、中毒、中毒和高毒；对意大利蜜蜂的接触48 h-LD50值分别为1.05×10-3、2.09×10-3、1.05×10-3和1.55×10-3μg a.i./蜂，毒性等级均为高毒；对斑马鱼的96 h-LC50值分别为3.91×10-2、4.91×10-2、1.16×10-1和3.14×10-2mg a.i./L，毒性等级分别为剧毒、剧毒、高毒和剧毒；对大型溞的48 h-EC50值分别为1.68×10-4、2.00×10-3、4.03×10-4和2.01×10-4mg a.i./L，毒性等级均为剧毒；对家蚕的96 h-LC50值分别为2.75×10-4、2.48×10-3、2.56×10-3和2.57×10-3mg a.i./L，毒性等级均为剧毒；对赤子爱胜蚯蚓的14 d-LC50值分别为84.2、＞100、＞100和9.05 mg a.i./kg bw，毒性等级分别为低毒、低毒、低毒和中毒。根据以上急性毒性结果可知，4种甲维盐制剂对不同供试生物的急性毒性具有差异性，即对鹌鹑的毒性适中，对蜜蜂、斑马鱼、大型溞和家蚕的毒性较高，而对蚯蚓的毒性较低。

此外，不同剂型甲维盐对同种供试生物的急性毒性也具有差异性（表2）。5.7%甲维盐乳油、3.4%甲维盐微乳剂、5.7%甲维盐悬浮剂和5.7%甲维盐水分散粒剂对鹌鹑、斑马鱼和蚯蚓的急性毒性按从大到小顺序均为水分散粒剂＞乳油＞微乳剂＞悬浮剂；对大型溞的急性毒性按从大到小顺序为乳油＞水分散粒剂＞悬浮剂＞微乳剂；对意大利蜜蜂的急性接触毒性按从大到小顺序为乳油/悬浮剂＞水分散粒剂＞微乳剂；对家蚕的急性毒性按从大到小顺序为乳油＞微乳剂＞悬浮剂＞水分散粒剂。具体来说，5.7%甲维盐水分散粒剂对日本鹌鹑的毒性比其他3种剂型高7～10倍，对斑马鱼的毒性比其他3种剂型高1.2～3.7倍，对蚯蚓的毒性高8～10倍，而对家蚕的毒性最低；5.7%甲维盐乳油对大型溞的毒性比其他3种剂型高1.2～11.9倍，对家蚕的毒性比其他3种剂型高10倍左右；5.7%甲维盐悬浮剂对斑马鱼的毒性比其他3种剂型低2.4～3.7倍，对鹌鹑、斑马鱼和蚯蚓的毒性最低；3.4%甲维盐微乳剂对大型溞的毒性比其他3种剂型低10倍左右，且对大型溞和蜜蜂的接触毒性最低。由此可见，悬浮剂和微乳剂对各非靶标生物的毒性较小，而水分散粒剂和乳油则毒性较大。

表2 4种剂型甲维盐对6种非靶标生物的急性毒性结果

3 讨 论

本研究结果表明，甲维盐对不同非靶标生物的急性毒性有不同程度的差异，其对蜜蜂、斑马鱼、大型溞和家蚕的毒性较高，而对蚯蚓的毒性较低。在剂型方面，甲维盐悬浮剂和微乳剂对非靶标生物相对友好，而水分散粒剂和乳油则安全性较差。

刘彦良等[10]测定了20%二甲戊灵微囊悬浮剂及其乳油对斑马鱼的急性毒性，结果显示微胶囊悬浮剂和乳油对斑马鱼的96 h-LC50值分别为57.81和0.31 mg/L；崔光睿[11]等测定了50 g/L虱螨脲乳油、10%虱螨脲水分散粒剂和10%虱螨脲悬浮剂对家蚕和日本鹌鹑急性毒性，结果显示3种剂型对家蚕的14 d-LC50值分别为6.92、11.07和25.18 mg a.i./L，对日本鹌鹑的7 d-LC50值分别为244.36，＞600和＞600 mg a.i./kg。前人研究结果均表明悬浮剂毒性相对较小，而乳油毒性较大，这与本试验结果一致。甲维盐乳油和微乳剂对6种非靶标生物的急性毒性结果表明，甲维盐乳油毒性均大于微乳剂。魏方林等[12]、苍涛等[13]分别测试了甲维盐乳油对非靶标生物的急性毒性，发现该药剂对鹌鹑中毒或高毒，对蜜蜂剧毒或高毒，对家蚕剧毒，对斑马鱼高毒，而范仁俊等[14]对甲维盐微乳剂进行的测试结果显示，甲维盐微乳剂对非靶标生物的毒性分别为对鹌鹑低毒，对蜜蜂中毒，对家蚕高毒，对斑马鱼低毒。根据以上结果可以看出，相比于甲维盐乳油，甲维盐微乳剂对非靶标生物的毒性较小，这与本试验结果相对一致。此外，池艳艳等[15]分别测定了乳油、颗粒剂、微乳剂和微囊悬浮剂4种剂型的毒死蜱对家蚕的急性毒性，结果显示这4种剂型对家蚕的96 h-LC50值分别为0.176、0.452、1.76和2.84 mg/L，微囊悬浮剂对家蚕毒性相对安全，而微乳剂和乳油相比，微乳剂对家蚕的毒性更低。本次试验进一步证明了悬浮剂和微乳剂对家蚕的毒性相对其他剂型较低，且微乳剂的安全性高于乳油。这可能由于微乳剂是一种环境相容性较好的水基化剂型。相比于乳油，微乳剂以水为基质，避免了乳油产品中大量使用有机溶剂造成的环境污染和产生药斑、锈斑的问题，同时在运输、贮藏、使用上其具有高度安全性，且微乳剂具有更小的粒径，可以促进农药对生物靶标表面的黏附性与渗透性，减少流失与分解等[16]。因此，无论是对靶标生物的药效和对非靶标生物的安全性，微乳剂均比乳油更有优势。

综上所述，建议在使用甲维盐过程中应注意远离鸟群、桑园、水体及蜂群，并避免与土壤混用，以降低对非靶标生物的毒害作用。