Вестник Теоретический и научно-практический журнал (стр. 7 )

ТОКСИКОДИНАМИКА МЕДОНОСНОЙ ПЧЕЛЫ ПРИ

РАЗЛИЧНЫХ ПУТЯХ ПОСТУПЛЕНИЯ НЕОНИКОТИНОИДНЫХ ИНСЕКТИЦИДОВ В ОРГАНИЗМ НАСЕКОМЫХ

, доктор биологических наук,

профессор кафедры защиты растений

, аспирант кафедры защиты растений

Воронежский государственный аграрный университет им.

Введение

Неотъемлемым звеном экологической оценки современных инсектицидов является изучение токсичности и степени их опасности для нецелевых компонентов агробиоценозов и прежде всего видов насекомых-опылителей энтомофильных растений, важнейшим из которых является медоносная пчела.

Как известно, уровень токсической активности инсектицидов в отношении медоносной пчелы оценивается, как правило, только величиной среднелетальной дозы (СД50). Она, несомненно, давая количественную характеристику токсичности любого соединения для живого организма, совершенно не раскрывает развитие процесса интоксикации во времени. Это значительно ограничивает возможности оценки токсических свойств инсектицидов и особенно тех из них, которые не имеют достоверных различий по величине СД50 и углу наклона линии регрессии. Поэтому не случайно наряду с известными токсикологическими параметрами уровень токсического эффекта инсектицидов при  действии их на медоносную пчелу предлагается оценивать по показателям темпов гибели биообъектов и продолжительности этого процесса [1].

Раскрытие особенностей токсикодинамики имеет принципиальное значение как для понимания удовлетворительного выживания медоносной пчелы при применении в полевых условиях высокотоксичных инсектицидов, так и для прогнозирования токсической активности соединений по результатам лабораторных исследований.

В связи с этим наши исследования были посвящены изучению особенностей процесса токсикодинамики медоносной пчелы при кишечном и контактном действии отдельных представителей инсектицидов группы неоникотиноидов.

Методика эксперимента

Эксперименты проводили с пчелами-сборщицами карпатской расы (Apis mellifera macedonica). В исследованиях использовали готовые препаративные формы инсектицидов. Представителями нитрозамещенных неоникотиноидов были взяты: имидаклоприд – 4,5-Дигидро-N-нитро-1-[(6-хлор-3-пиридил) метил]имидазолидин-2-иленамин – в форме препарата Танрек, врк (200г/л) и тиаметоксам – 5-Метил-3-(2-хлортиазол-5-илметил)-1,3,5-оксадиазинан-4-илиден-N-нитроамин – в форме препарата Актара, вдг (250 г/кг). Цианзамещенные неоникотиноиды представляли тиаклоприд (2Z)-[(6-Хлорпиридин-3-ил)метил]-2-цианимино-1,3-тиадиазолидин – в форме препарата Калипсо, кс (480 г/л) и ацетамиприд – N1-Метил-N1-[(6-xлop-3-пиридил)метил]-N2-цианацетамидин – в форме препарата Моспилан, рп (200 г/кг).

Изучение токсической активности химических соединений для медоносной пчелы осуществляли по общепринятым методикам испытаний чувствительности насекомых к химическим средствам защиты растений [2] с некоторыми нашими изменениями и усовершенствованиями [1, 3]. При этом учитывали рекомендации рабочей группы по защите пчел Международной комиссии по энтомофильным растениям [4].

Токсичность инсектицидов для насекомых при кишечном действии определяли двумя методами:

1. Метод per os constant – индивидуального разового скармливания заданной дозы препарата в постоянном объеме (0,005 мл) 50% раствора сахарного сиропа;

2. Метод per os ad libitum – многократного свободного приема группой из 10 насекомых в течение 24 часов 50% - го раствора сахарного сиропа, содержащего инсектицид в заданной концентрации.

Токсичность инсектицидов для насекомых при контактном действии изучали также двумя методами:

1. Метод application, topical – нанесения заданной дозы препарата в растворе ацетона на тергиты груди насекомых;

2. Метод deposit test – контакта насекомых с обработанной инсектицидом поверхностью. В качестве обрабатываемой поверхности использовали диски целлофановой пленки диаметром 30 см.

В лабораторных опытах использовали энтомологические садки для наблюдения за насекомыми. Садки готовили из целлофановой пленки одноразового применения. В каждом опыте испытывали 5-7 доз или концентраций инсектицида. Повторность трехкратная, в каждой – 10 насекомых. Состояние опытных и контрольных насекомых учитывали через 3, 6, 24 и 48 часов.

Результаты и их обсуждение

В экспериментах испытывали инсектициды в широком интервале доз, начиная от такого количества токсиканта, которое при введении в организм  не вызывало гибели подопытных насекомых в течение всего периода наблюдения и заканчивали дозами, вызывающими максимальный токсический аффект (100%-ную гибель насекомых в опыте).

В результате выполненных токсикологических опытов для каждого препарата был получен статистический ряд величин, отражающий зависимость процента гибели насекомых от доз изучаемого инсектицида. Эти данные позволили не только дать количественную оценку развития процесса интоксикации медоносной пчелы во времени, но и определить токсикологические параметры каждого инсектицида для данного вида насекомых.

Учитывая тот факт, что величина токсического эффекта и скорость прохождения отдельных стадий процесса интоксикации насекомых зависят от доз токсиканта, то для более полного представления динамики токсического действия по каждому инсектициду был взят весь спектр эффективных доз за исключением тех из них, которые вызывали 100% смертность  в течение периода наблюдений. 

Полученные данные процесса токсикодинамики в виде темпов гибели насекомых отдельно по каждому представителю неоникотиноидов представлены графически в обобщенной форме. Уровень смертности насекомых при действии инсектицидов по датам учета выражен как  предел колебаний долей прироста погибших особей за период от предыдущего учета по всему изучаемому спектру эффективных доз.

Анализируя результаты исследований, следует отметить не только общие тенденции, но и специфичность в токсической активности соединений во времени при проникновении их в организм медоносной пчелы. В идентичных условиях эксперимента наиболее активно процесс интоксикации насекомых развивался в течение первых 24-х часов после начала воздействия инсектицида на организм подопытных особей. Это характерно для всех представителей неоникотиноидов, взятых в исследование. При этом важно отметить, что в каждый конкретный момент времени учета смертности насекомых наблюдали как достаточно высокий темп роста токсического эффекта от инсектицида, так и отсутствие гибели особей от некоторых доз. С одной стороны это прямо было обусловлено величиной дозы токсиканта, а с другой определялось его токсикологическими свойствами.

Особенно это заметно в токсикодинамике медоносной пчелы при действии нитрозамещенных неоникотиноидов – имидаклоприда и тиаметоксама за первые 3 часа после однократного приема инсектицида с кормом (рис. 1).

Рис. 1. Токсикодинамика медоносной пчелы

при однократном приеме инсектицида с кормом

Так, смертность особей от различных доз имидаклоприда через 3 часа после приема насекомыми инсектицида с кормом находилась в пределах  0-50%. В аналогичных условиях эксперимента темпы смертности насекомых за этот же период от различных доз тиаметоксама были заметно ниже и не превышали пределов 0-20%. 

В последующие 3 часа опытов картина токсикодинамики нитрозамещенных неоникотиноидов существенно изменилась. Темпы прироста гибели насекомых от отдельных доз имидаклоприда снизились до уровня 0-10%, тогда как от действия различных доз тиаметоксама они составили 0-40%. После чего темпы токсикодинамики имидаклоприда и тиаметоксама до конца первых суток были практически одинаковыми и находились в пределах от 0 до 3% за каждые 3 часа. Минимальные значения темпов токсикодинамики насекомых отмечали в течение вторых суток опытов, когда за каждые 3 часа смертность насекомых варьировала от 0 до 1%.

Несколько другой выглядела картина токсикодинамики в вариантах с цианзамещенными неоникотиноидами.  В опытах с ацетамипридом отмечалась некоторая задержка в уровне токсического эффекта на начальном этапе патологического процесса. В этот период смертность особей находилась в пределах от 0 до 10%. В последующие часы первых суток опытов прирост погибших особей по отдельным дозам колебался от 30 до 50%, а темп смертности в течение последних 18 часов первых суток опытов не превышал 8% за каждые 3 часа. Токсикодинамика насекомых в опытах с тиаклопридом протекала сравнительно равномерно в течение всего периода наблюдений и отличалась от таковой же с ацетамипридом только спустя три часа после приема насекомыми инсектицида с кормом.

Токсикодинамика медоносной пчелы при многократном приеме инсектицида с кормом заметно отличалась от таковой при однократном приеме инсектицида с кормом (рис. 2).

Рис. 2.  Токсикодинамика медоносной пчелы  при многократном приеме

инсектицида с кормом

Независимо от вида производных неоникотиноидов отмечены практически равные темпы процесса токсикодинамики у медоносной пчелы через 3 и даже 6 часов после начала приема насекомыми корма с инсектицидом.

Несколько меньший темп токсического эффекта имидаклоприда по сравнению с тиаметоксамом, который наблюдали в этот период, возможно, обусловлен проявлением репеллентного эффекта имидаклоприда на насекомых в корме.

В последующие часы первых суток опыта отмечен дальнейший рост смертности насекомых, но темпы токсикодинамики заметно снизились и варьировали по отдельным препаратам за каждые 3 часа от 0 до 3-8%. 

По сравнению с однократным приемом инсектицидов с кормом установлены более высокие темпы смертности насекомых в вариантах с имидаклопридом и ацетамипридом в течение вторых суток опытов.

Особенно высокими темпы токсикодинамики медоносной пчелы были отмечены при аппликации инсектицидов на тергиты груди насекомых (рис. 3).

Рис. 3. Токсикодинамика медоносной пчелы

при аппликации инсектицида на покровы тела насекомых