新烟碱类杀虫剂与EBI杀菌剂联用对红壁蜂种群田间暴露危害的实证研究

【字体: 时间:2025年05月09日 来源:Environmental Toxicology and Pharmacology 4.2

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  本研究针对农业实践中新烟碱类杀虫剂(thiacloprid)与EBI杀菌剂(prochloraz)联用对非靶标生物红壁蜂(Osmia bicornis)的协同危害问题,通过德国多地区田间试验证实该组合使子代数量显著减少49.8%,最大残留量达129.95 μg/kg(花粉)和65.83 μg/kg(泥壁)。研究为制定花期施药限制政策提供关键依据,推动完善 solitary bees(独居蜂)风险评估体系。

  

在农业集约化背景下,农药混配施用已成为提高防治效率的常规操作,然而这种"鸡尾酒疗法"对传粉昆虫的复合效应长期缺乏系统评估。尤其对于占野生传粉者80%的独居蜂(solitary bees),其风险评估体系远落后于社会性蜜蜂。红壁蜂(Osmia bicornis)作为欧洲代表性独居蜂,因其独特的生物学特性成为理想模型生物——它们采用"单亲投资"策略,雌蜂需独立完成筑巢、采食、育幼等全生命周期活动,任何外界干扰都会直接反映在后代数量上。德国多家研究机构联合在《Environmental Toxicology and Pharmacology》发表的研究,首次揭示了新烟碱类杀虫剂(thiacloprid)与麦角甾醇生物合成抑制剂(EBI fungicide) prochloraz联用对红壁蜂种群的田间级联效应。

研究团队在德国四个农业区建立对照试验场,采用标准化人工巢箱系统监测3200个蜂茧。通过飞行行为记录、子代数量统计、残留质谱分析等多维评估手段,发现暴露组雌蜂虽能正常羽化,但其筑巢效率骤降49.8%。尤为关键的是,质谱检测揭示花粉中thiacloprid和prochloraz最大残留分别达129.95 μg/kg和149.96 μg/kg,且存在明显的"土壤-泥壁"二次暴露途径。这项研究不仅证实了实验室发现的P450酶抑制协同效应在田间同样存在,更创新性地通过花粉源解析技术发现红壁蜂主要采集栎树花粉(Quercus type),油莱(OSR)花粉仅占40%,这对传统"作物中心"暴露评估模型提出挑战。

研究方法上,团队采用GLMM广义线性混合模型分析区域差异,通过同位素标记内标法校正基质效应,建立从BBCH 60(初花期)至BBCH 69(谢花期)的13天动态监测体系。巢箱设计创新性地采用透明隔板实现非破坏性采样,同时运用显微计数法完成500-1000粒/样本的花粉种类鉴定。

研究结果显示:1)行为学层面,施药后期(DAA +8至+13)处理组返巢频次显著降低,暗示农药可能影响导航能力或缩短成虫寿命;2)繁殖参数中,尽管子代性别比、化蛹率等指标无变化,但每巢茧数锐减证实雌蜂生殖投入大幅下降;3)暴露分析发现泥壁残留量(prochloraz 65.83 μg/kg)虽低于花粉,但证实土壤是长期被忽视的暴露途径;4)花粉组成分析颠覆传统认知——红壁蜂更偏好采集周边树本植物,油莱花粉贡献率不足半数。

讨论部分指出,当前欧盟虽已禁用thiacloprid,但全球范围内此类联用仍普遍存在。研究首次量化了田间真实暴露场景下的种群水平风险,证明即使亚致死剂量仍可通过抑制CYP9Q3等解毒酶系产生生态后果。更深远的意义在于,该研究为建立独居蜂专属风险评估框架提供方法论范式——包括巢箱标准化设计、多基质残留关联分析、以及引入花粉源解析技术修正暴露模型。正如作者强调,未来需建立农药组合数据库以支持TKTD(毒代-毒效动力学)建模,这对实现农业保护与生物多样性维护的平衡具有里程碑意义。

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