氟吡菌酰胺对非靶标生物的急性毒性效应.pdf

第2 3 卷第1期2024年2 月现代农药ModernAgrochemicalsVol.23No.1Feb.2024残留与环境氟吡菌酰胺对非靶标生物的急性毒性效应吴迟1,李敏1,刘新刚,崔少青2,孙田,何明远2（1.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，北京10 0 19 3；2.广西思浦林科技有限公司，南宁53 0 0 0 1)摘要：探究了氟吡菌酰胺对8 种非靶标生物的急性毒性，以明确氟吡菌酰胺对环境生物的毒性风险。结果表明，氟吡菌酰胺对鸟、蜜蜂、家蚕、蚓和鱼的毒性等级均为低毒，对赤眼蜂属于低风险，对水生生物大型潘和藻类的毒性等级均为中等毒。因此，在田间施用氟吡菌酰胺时，应注意对水生生物的保护，使用时远离水产养殖区，避免在水体中清洗施药用具。关键词：氟吡菌酰胺；非靶标生物；急性毒性中图分类号：TQ450.2+6(1.State Key Laboratory for Biology of Plant Diseases and Insect Pests,Institute of Plant Protection,Chinese Academy ofAgricultural Sciences,Beijing 100193,China;2.Guangxi SPR Technology Co.,Ltd.,Nanning 530001,China)Abstract:The acute toxicities of fluopyram to eight non-target organisms were investigated to clarify the toxicity risk offluopyram to environmental organisms.The results showed that fluopyram was low toxic to bird,honeybee,silkworm,earthworm and fish,medium toxicity to daphnia and alga.Therefore,when fluopyram was used in the field,attentionshould be paid to the protection of aquatic organisms by keeping away from aquaculture areas and avoiding washingapplication tools in the water.Key words:fluopyram;non-target organisms;acute toxicity文献标志码：Adoi:10.3969/j.issn.1671-5284.2024.01.010Acute toxic effects of fluopyram to non-target organismsWU Chi,LI Min,LIU Xingang,CUI Shaoqing,SUN Tian,HE Mingyuan?*氟吡菌酰胺（fluopyram)是德国拜耳作物科学公司开发的苯甲酰胺类杀菌剂和杀线虫剂，其作用机理为抑制病原菌和线虫的琥珀酸脱氢酶的活性，阻碍线粒体呼吸，干扰细胞的分裂和生长，进而防止真菌病害及线虫的发生叫。目前酰胺类杀菌剂在全球的使用量逐年递增，2016年，靶向琥珀酸脱氢酶的杀菌剂全球销售额为17亿美元，占全球农药市场的3%2 。其中，氟吡菌酰胺具有内吸性强、高效、广谱等优点，已在欧盟、美国、中国等国家和地区登记使用，可有效防治黄瓜、番茄等多种作物线虫、白粉病、靶斑病、炭疽病。宋益民等4在番茄田施用氟吡菌酰胺产品，对根结线虫的防效最高可达7 5%，并使番茄增产；韩瑞华收稿日期：2 0 2 3-0 6-0 4作者简介：吴迟（198 9一），男，长沙人，博士，助理研究员，主要从事农药残留与环境生态毒理研究。E-mail：c h i 198 90 7 15 s i n a.c o m通信作者：何明远（197 9一），男，湖南邵阳人，硕士，副研究员，主要从事农药环境毒理与风险评价工作。E-mail：h n h my 12 6.c o m等5 研究发现，在甘薯田施用41.7%氟吡菌酰胺悬浮剂可促进甘薯的生长，对甘薯黑斑病、软腐病和线虫病的防效分别达8 2.7%、7 5.6%和8 1.13%。目前，关于氟吡菌酰胺的研究除防治效果外，较多关注于其毒性，研究对象以鼠类为主。氟吡菌酰胺会通过干扰雌烷受体和雄烷受体基因的表达，造成雌鼠的肝脏细胞癌变;雄鼠会产生过量的甲状腺激素并形成甲状腺肿瘤7 。但是农药在使用过程中不可避免地会流入环境中，对非靶标生物产生毒害作用。目前关于氟吡菌酰胺对环境有益非靶标生物的毒性效应的研究成果非常有限，因此有必要开展相关研究评价其环境安全性。本文以97%氟吡菌酰胺原药为试验药剂，分别-65-现代农药测定8 种非靶标生物（表1)的急性毒性，为氟吡菌酰供试生物品种鸟类日本鹤鹑（Coturnix coturnix japonica)蜜蜂意大利蜜蜂(ApismelliferaL.)家蚕菁松皓月(BombyxmoriL.)寄生性天敌昆虫类玉米赤眼蜂(Trichogramma ostriniae)蚓赤子爱胜蚓(Eiseniafoetida)鱼类斑马鱼(Daniorerio)潘类大型泽(Daphniamagna Straus)藻类羊角月牙藻（Pseudokirchneriella subcapitata)1材料与方法1.1试验材料1.1.1供试药剂97%氟吡菌酰胺原药由农业农村部农药检定所提供。1.1.2试验仪器紫外-可见分光光度计，舜宇恒平UV-2600；立式压力蒸汽灭菌锅，上海申安LDZM-60KCS；电子天平，梅特勒-托利多ME104/02；可调式移液器，1010 0 L、2 0 2 0 0 L、10 0 1 0 0 0 L、50 0 5000L；超声波清洗器，昆山KQ-250DE；便携式溶解氧测定仪，衡欣AZ8403型；温湿度计，山东仁科RS-WS-WIFI-Y4；数字式照度表，TES-1330A；便携式pH计，衡欣AZ9861型；人工气候箱，宁波赛福PRX-350B；不锈钢鸟笼；蜂盒；量筒；容量瓶；烧杯等。1.2试验方法氟吡菌酰胺对8 种非靶标生物的急性毒性试验参照GB/T31270一2 0 14化学农药环境安全评价试验准则进行，同时对水生生物试验浓度进行检测。1.2.1非靶标生物急性毒性试验（1）日本鹑急性径口毒性试验：选用体重约为10 0 g的日本鹑为试验用鸟，试验开始前12 h禁食。采用胶囊法进行经口染毒，设置有效成分质量分数为2.0 0 10 mg/kg(b.w.）的试验处理，每个胶囊的平均装药量为0.2 0 6 g，每只鹑灌喂1个装药胶囊，染毒后的鹑放置于鸟笼中，2 h后正常喂食。同时设置空白对照（灌喂1颗空胶囊），各处理组重复10 只鹑，雌雄各5只。试验周期为7 d，试验温度（2 6 土1），光暗周期12 h/12h（光照/黑暗）。药剂处理8、2 4、48、7 2、9 6、12 0、144和16 8 h时分别观察试验用鸟的中毒及死亡情况，计算半致死剂量第2 3 卷第1期胺的合理使用提供数据支撑。表1供试生物广西思浦林科技有限公司广西农业科学院园艺研究所广西壮族自治区蚕业技术推广总站山东省农业科学院植物保护研究所广西新天宇科技有限公司广西思浦林科技有限公司武汉科乐多生物科技有限公司中科院水生物所武汉淡水藻种库LDso(7 d)。(2)意大利蜜蜂急性经口毒性试验：使用二甲基亚矾和吐温-8 0 助溶氟吡菌酰胺，用50%的蔗糖水配制试验药液，以12 1g/蜂(有效成分用量)进行试验处理。试验用蜂麻醉后移入蜂笼中，将装有药液(200L)的饲喂管悬挂在蜂笼上，待蜜蜂取食药液并消耗完毕后取出饲喂管，换50%的蔗糖水正常饲喂，根据实际消耗药剂重量计算染毒剂量。同时设置空白对照和溶剂对照，各处理组3 个重复，每重复10只蜜蜂。试验周期为48 h，试验温度（2 5土1，全程黑暗。染毒2 4和48 h分别观察蜜蜂的中毒及死亡情况，并计算半致死剂量LDso（48 h）。(3)意大利蜜蜂急性接触毒性试验：使用丙酮助溶氟吡菌酰胺并配制成质量浓度为5.0 0 10 4mg/L的储备液。将蜜蜂麻醉后,在每只蜜蜂的中胸背板点滴2 L的储备液，得到10 0 g/蜂的试验处理。在各处理蜜蜂恢复前装入蜂笼，饲喂适量的糖水。同时设置空白对照和溶剂对照，各处理组3 个重复，每重复10 只蜂。试验周期为48 h，试验温度（2 5土1)，全程黑暗。染毒2 4和48 h分别观察密蜂的中毒及死亡情况，并计算半致死剂量LDso（48 h）。(4)家蚕急性毒性试验（浸叶法)：使用二甲基亚砜和吐温-8 0 助溶氟吡菌酰胺，并配制成质量浓度分别为40 0、46 0、52 9、6 0 8、7 0 0 和8 0 5mg/L的试验药液，将（5.0 0.5)g的桑叶浸泡在50 mL药液中，药液在叶片表面均匀分布后阴干。叶片放至12 cm的培养皿中，接入2 龄起蚕。同时设置空白对照和溶剂对照，各处理组3 个重复，每重复2 0 头蚕。试验周期为96h，试验温度（2 51）、湿度（8 0 5)%。染毒2 4、48、7 2 和9 6 h分别观察试验用蚕的中毒及死亡情况，并计算半致死浓度LC5o（96 h）。(5)玉米赤眼蜂急性毒性试验：用丙酮溶解并配制成质量浓度为2 95mg/L的氟吡菌酰胺药液。-66-引种来源2024年2 月吴迟，等：氟吡菌酰胺对非靶标生物的急性毒性效应采用药膜法，添加0.7 0 0 mL的试验药液于螺口瓶中，用烤肠机滚匀吹干成药膜，得到6.2 6 g/cm的试验处理，黑暗条件下备用。将羽化后48 h的玉米赤眼蜂接入药膜管中，封口（6 0 土2)min后，将赤眼蜂转入无药的螺口瓶中，饲喂适量的10%蜂蜜水并用黑棉布封口。同时设置空白对照和溶剂对照，每管10 0头赤眼蜂。试验周期为2 4h，试验温度（2 5土1)，湿度(7 5土5)%，全程黑暗。染毒2 4h观察赤眼蜂的死亡情况，根据半抑制率LRso(24h)计算安全系数。农药对赤眼蜂的LRso（ug/cm)安全系数一该农药的田间推荐施用浓度（g/cm）(6)赤子爱胜蚓急性毒性试验：用丙酮溶解氟吡菌酰胺原药并配制成质量浓度为1.0 0 X104mg/L的储备液。10 g石英砂中加入14.5mL储备液，混合均匀放置通风橱使丙酮全部挥发后，与1490 g人工土壤混合均匀，得到质量分数为10 0 mg/kg的试验用土。同时设置空白对照和溶剂对照，各处理组3 个重复，每重复10 条蚓。试验周期为14d，试验温度(20土1)，湿度（8 0 土5)%，全程光照，光照强度(60050)1x。染毒7 和14d分别观察蚯蚓的中毒及死亡情况，并计算半致死浓度LCso（14d)。(7)斑马鱼急性毒性试验：用曝气水溶解氟吡菌酰胺原药并配制成质量浓度为10 0 mg/L的试验药液，每2 4h全部试验药液更换1次。同时设置空白对照，不设置重复，各处理组7 尾鱼。试验周期为96 h，试验温度（2 2 1)，pH为8.3 土0.1，溶解氧含量(90 5)%，光暗周期16 h/8h(光照/黑暗），水硬度18 0 mg/L（以CaCO,计）。在染毒后2 4、48、7 2 和9 6 h分别观察斑马鱼的中毒及死亡情况，并计算半致死浓度LCs0(96 h)。(8)大型泽急性活动抑制试验：用曝气水溶解氟吡菌酰胺原药并配制成质量浓度为10 0 mg/L的储备液，设置2 6.9、3 5.0、45.5、59.2、7 6.9和10 0 mg/L6个试验处理，每2 4h全部试验药液更换1次。同时设置空白对照，各处理组4个重复，每重复5只泽。试验周期为48 h，试验温度（2 0 1）、pH8.30.1，光暗周期16 h/8h（光照/黑暗），水硬度18 0 mg/L（以CaCO计）。在染毒后2 4和48 h分别观察试验用泽的中毒及死亡情况，并计算半数抑制浓度ECso（48 h）。(9）羊角月牙藻生长抑制试验：用BG11培养基溶解氟吡菌酰胺原药并配制成质量浓度为10 0 mg/L的储备液，设置4.6 8、6.7 9、9.8 4、14.3、2 0.7 和3 0.0 mg/L6个试验处理，使处理的藻细胞初始浓度为5.0 0 X104个/mL，各处理组染毒藻液转入2 50 mL的三角瓶中，并置于智能人工气候箱培养7 2 h。同时设置空白对照，各处理组3 个重复，每重复90 mL。试验周期为72h，试验温度（2 3 1)，pH为8.0 2 0.5，全程光照，光照强度（7 10 0 土10 0)1x。在染毒后2 4、48 和7 2 h分别观察记录各锥形瓶内藻细胞的数量，并根据生物量生长抑制百分率和生长率抑制百分率来分别计算EyCso(72 h)和ErCso(72 h)。1.2.2水生分析方法的建立在斑马鱼、大型泽和羊角月牙藻的急性毒性试验中，分别收集氟吡菌酰胺在羊角月牙藻急性毒性(1)试验开始0 和7 2 h的藻液、斑马鱼和大型泽急性毒性试验开始0 和2 4h的试验药液进行测定，若氟吡菌酰胺的浓度变化超过2 0%，则使用实际浓度表示结果，反之使用理论浓度。1.2.2.1提取净化将收集的试验药液取2 mL至离心管中，加入2mL乙腈，充分混匀，2 50 0 r/min振荡2 min，收集混合液体过0.2 2 m有机滤膜，待测。1.2.2.2分析条件采用高效液相色谱仪（岛津LC-40DXR）对氟吡菌酰胺进行分析检测。仪器条件为：色谱柱Shim-pack GIST Cis(100 mm X2.1 mm,2 m),进样体积5L，柱温箱40，流动相0.1%甲酸水+乙（体积比3 5：6 5），流速0.3 mL/min，采集时间4.5min，检测器类型为紫外检测器SPD-40,检测波长2 10 nm。1.2.2.3标准曲线在1.2.2.2 部分描述的仪器分析方法条件下，分析检测质量浓度为0.10 0、0.50 0、1.0 0、5.0 0、10.0、50.0、8 0.0、10 0、150 m g/L 的标样溶液，拟合峰面积和溶液浓度的标准曲线。1.2.2.4添加回收和精密度分别向鱼和泽培养基（去氯自来水)中添加氟吡菌酰胺标准品，配制质量浓度为1.50 和12 0 mg/L的溶液；向藻类培养基(BG11)中添加氟吡菌酰胺标准品，配制质量浓度为0.50 0 和50.0 mg/L的溶液，各质量浓度均设置5个重复，测定浓度，计算回收率。按照3倍信噪比（S/N)计算得出氟吡菌酰胺在鱼和泽培养基中的检出限为2.1510 mg/L,定量限为最低添加浓度1.50 mg/L；在藻培养基中检出限为2.2 110-2mg/L，定量限为最低添加浓度0.50 0 mg/L。1.3数据分析与毒性划分使用SPSS25.0软件分析氟吡菌酰胺对非靶标生物的急性毒性结果以及95%置信区间，毒性等级按化学农药环境安全评价试验准则标准进-67-2024年2 月吴迟，等：氟吡菌酰胺对非靶标生物的急性毒性效应毒性等级为低毒，对水生大型泽和羊角月牙藻的毒性等级为中等毒，因此，氟吡菌酰胺在实际田间施用时应注意对水泽等水生生物的保护，施药时远离水产养殖区，避免在水体中清洗施药用具。自科聚亚公司于19 6 6 年开发了第一个酰胺类杀菌剂以来，经过几十年的发展，酰胺类杀菌剂现有的代表性品种有甲霜灵、噻呋酰胺、环酰菌胺和氟唑菌苯胺等。杨石有等9 测定了噻呋酰胺和环酰菌胺2 种酰胺类杀菌剂对4种非靶标生物的急性毒性，结果表明，噻呋酰胺对意大利蜜蜂急性经口、家蚕、赤子爱胜蚓、斑马鱼的毒性等级依次为中等毒、低毒、低毒和中等毒；环酰菌胺对意大利蜜蜂急性经口、家蚕、赤子爱胜蚓、斑马鱼的毒性等级依次为中等毒、低毒、低毒和中等毒。顾林玲10 研究发现，氟唑菌苯胺对日本鹑急性经口、鲤鱼、水泽、羊角月牙藻的毒性等级依次为低毒、高毒、中等毒和低毒。韩文浩等11 测定了吡噻菌胺对3 种水生非靶标生物的急性毒性，结果表明，吡噻菌胺对斑马鱼胚胎、大型泽、藻类的毒性等级均为中等毒。因此，根据文献报道可知，与氟吡菌酰胺相比，其他酰胺类杀菌剂同样对陆生生物的毒性较低，并对水生生物具有较高的毒性效应，但是氟吡菌酰胺对非靶标生物的毒性比多数酰胺类杀菌剂更低。因此，在杀菌广谱、高效的酰胺类杀菌剂中，氟吡菌酰胺是对环境生物毒性较低的种类之一，本文为氟吡菌酰胺安全使用提供了有力的数据支撑。在评估农药施用于田间的风险时，除考虑对环境生物的毒性外，还应根据施用量、施用方法和农药理化性质等其他因素进行风险评估12 。美国和欧盟早已开展了风险评估相关工作并建立了完整的评估体系，我国也在2 0 16 年发布了NY/T2882一2016农药登记环境风险评估指南，促使了我国风险评估程序规范化的实现。农药对环境的风险分析包括暴露分析、效应分析和风险表征三步骤，暴露分析是通过农药的施用量和施用方法等信息确定其在环境中的暴露浓度，效应分析是通过农药对环境生物的急性或慢性毒性数据进行计算，风险表征是结合暴露分析和效应分析的结果评估农药在田间施用的风险3 。虽然,氟吡菌酰胺等酰胺类杀菌剂对环境生物的毒性较低，但应根据药剂的具体GAP信息判断其对环境生物的安全性。参考文献I AVENOT H F,MICHAILIDES T J.Progress in understandingmolecular mechanisms and evolution of resistance to succinatedehydrogenase inhibiting(SDHI)fungicides in phytopathogenicfungiJJ.Crop protection,2010,29(7):643-651.2魏阁，高梦琪，朱晓磊,等.靶向琥珀酸脱氢酶的酰胺类杀菌剂的研究进展J.农药学学报,2 0 19,2 1(增刊1):6 7 3-6 8 0.3周大纲.新一代优秀杀线虫剂氟吡菌酰胺J.世界农药，2 0 16,38(5):61-63.4宋益民,姜永平，邱海荣,等.蔬菜根结线虫病发生与防治1.蔬菜,2 0 18(1):53-55.5韩瑞华,王淑枝,王利霞，等.41.7%氟吡菌酰胺SC对甘薯3 种病害的防治效果J.农药,2 0 2 1,6 0(7):53 3-53 6.6 TINWELL 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4年种植季前为加拿大西部地区的小麦和大麦种植者提供一款新型阔叶杂草防除解决方案一一Extin-guishTMXL除草剂，这是一款乳油产品，由氟氯吡啶酯（6 g/L）和2,4-滴酸乙基已酯(3 0 0 g/L)复配。ExtinguishTMXL具有多种作用机理，可在不同气候条件下有效防控猪殃殃、蒲公英、圆叶锦葵、老鹳草和屋根草等多种顽固阔叶杂草。其应用窗口期长，2 叶期至旗叶期均可施用，且在温度和湿度条件变化较大的情况下仍表现出稳定的除草活性。ExtinguishTMXL可用于抗性管理，能够防除抗性杂草猪殃殃、繁缕等。该产品的上市进一步丰富了科迪华在加拿大的谷物除草剂产品线，有望为当地农民提供更完备的一体化防除解决方案。(来源:Corteva Agriscience Canada)+-69-