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70%丙森锌可湿性粉剂对环境生物的安全性评价

2014-08-15李建宇史梦竹傅建炜郑丽祯

生物安全学报 2014年1期
关键词:家蚕斑马鱼粉剂

李建宇, 史梦竹, 傅建炜, 游 泳, 林 涛, 郑丽祯, 魏 辉

福建省农业科学院植物保护研究所,福建 福州 350013

丙森锌(propineb),化学名称为丙烯基双二硫代氨基甲酸锌,为丙撑双二硫代氨基甲酸锌的聚合物,是一种广谱、速效、残效期长的保护性有机硫杀菌剂,作用的靶标位点较多,不易产生抗药性;且含有易被叶片吸收的锌元素,可以提高果实品质和坐果率(周天仓等,2008)。对蔬菜、烟草等作物的霜霉病以及番茄和马铃薯的疫病均有良好的防治作用,对白粉病、锈病等病菌引起的病害也有一定的抑制作用。

虽然,农药在防治农作物病虫草害中发挥了很大作用,但同时对农田环境及其有益生物产生了影响。有关农药对环境生物的安全性已有大量报道(才冰等,2011;韩志华等,2008;游文宇等,2010;俞瑞鲜等,2011;赵春青等,2008)。例如:吴声敢等(2009、2011)测定了4种杀虫剂和4种杀菌剂对水生生物的急性毒性,并进行了环境安全性评价;龚瑞忠等(2001)测定了溴氟菊酯对鱼、家蚕、蜜蜂、鸟、藻类、溞类及蚯蚓7种环境生物的毒性;赵华等(2004)评价了毒死蜱对环境生物的安全性。但是,有关丙森锌对环境生物的毒性尚未见系统研究。因此,本文按照《化学农药环境安全评价试验准则》(国家环境保护总局南京环境科学研究所,1990)的规定,参照FAO(1989)农药登记环境试验标准,测定丙森锌对环境中6种非靶标生物鹌鹑、蜜蜂、家蚕、斑马鱼、大型溞和蚯蚓的毒性,并进行环境安全性评价,旨在为其在农田的合理使用提供依据。

1 材料与方法

1.1 供试生物

日本鹌鹑CoturnixjaponicaTemminck & Schlege,购自福州市闽侯县南通养殖试验场。试验选择大小为30日龄、体质量为(100±10) g、健康、活泼的鹌鹑。

意大利成年工蜂ApismelliferaL.,购自福州市养蜂实验总场,后由本实验室繁殖培养。选用大小一致、健康、活泼的蜜蜂用于试验,试验前饥饿2 h。

家蚕BombyxmoriL.,品种为“两广二号”,蚕种由广西蚕业技术推广总站提供,保存于4 ℃恒温冰箱中待用。试验用2龄幼蚕。桑树MorusalbaL.,品种为“红果二号”,2010年自福建省农业厅桑蚕研究所引种后定植于福建省农业科学院植物保护研究所南通中试基地,定植后未施用任何农药。

斑马鱼Daniorerio(F.Hamilton),购自福州市花鸟市场。将从市场购置的斑马鱼驯养7 d左右,选择健康、反应灵敏、大小基本一致的鱼苗供试,鱼苗体长(3.0±0.5) cm,体质量(0.3±0.1) g,试验前24 h停止喂食。

大型溞DaphniamagnaStraus,由中国科学院水生生物研究所淡水藻种库提供,后由福建省农业科学院植物保护研究所南通中试基地繁殖培养。试验用溞为同一母体孤雌繁殖3代以上,出生时间为6~24 h的健康幼溞。

赤子爱胜蚯蚓Eiseniafoetida(Savigny),购自厦门市兴贤昆虫养殖基地。驯养1个月以上,选择出现生殖带且体质量为0.3~0.6 g的成蚓供试。

1.2 试验方法

1.2.1 对鹌鹑的毒性测定 采用一次性经口染毒法进行测定。根据预试验结果,丙森锌对鹌鹑急性经口LD50(7 d)﹥1000 mg·kg-1,以此为正式试验浓度。每组10只,雌、雄各5只,并设空白对照,重复3次。试验时用移液器分别给每只鹌鹑经口饲喂1 mL药液,将处理后的鹌鹑放入不同鸟笼中,后正常饲喂。温度(25±2) ℃,相对湿度50%~70%,光周期L∶D=16∶8。连续7 d观察鹌鹑中毒症状与死亡率,计算半致死剂量LD50与95%置信限。

1.2.2 对蜜蜂的急性毒性测定 采用摄入法进行测定。根据预试验结果,该药对蜜蜂的急性经口LC50(48 h)﹥2000 mg·L-1,以此浓度进行正式试验。

用移液器吸取10 mL染毒蔗糖水注入装有0.3 g脱脂棉的10 mL小烧杯中,杯口向下倒置于试验蜂笼纱网上,供蜜蜂自由摄食。每个处理设3次重复,并设空白对照。在温度(25±2) ℃、相对湿度50%~70%、微光条件下进行试验。分别于24、48 h观察蜜蜂中毒及死亡情况,计算半致死浓度LC50与95%置信限。

1.2.3 对家蚕的急性毒性测定 采用食下毒叶法进行测定。根据预试验结果,配制5个浓度的药液,分别为0.198、0.296、0.444、0.667、1.000 mg·L-1。

田间采集新鲜桑叶,用脱脂棉蘸蒸馏水清除桑叶表面灰尘,待水渍晾干后备用。将上述配制好的药液倒入相应已标记的100 mL烧杯中,将清洗干净的桑叶分别浸入不同浓度的供试药液中,完全浸渍10 s后取出,自然晾干。然后将其放入相应标记并垫有滤纸片的12 cm培养皿中。幼蚕在饲喂处理桑叶前饥饿12 h,每个处理20头,3次重复,并设蒸馏水处理为空白对照。试验条件为温度(25±2) ℃,相对湿度70%~85%。处理后24、48、72和96 h观察并记录家蚕中毒和死亡状况。

1.2.4 对斑马鱼的急性毒性测定 采用半静态法生物测试。根据预试验结果,用曝气自来水配制6个浓度的药液,分别为0.8、1.2、1.6、2.0、2.4、3.0 mg·L-1。

在圆柱形鱼缸(Φ=25 cm,高25 cm)中,分别加入5 L上述不同浓度的药液,各放入斑马鱼10尾。分别于处理后24、48、72和96 h观察斑马鱼中毒症状和死亡情况。每个处理3次重复,以曝气自来水处理为空白对照。试验期间用增氧机持续充气增氧,不投喂饵料。试验条件为水温22~25 ℃,光周期L∶D=16∶8,自然光照,溶解氧保持在5.8 mg·L-1以上。用毛笔多次轻触鱼苗尾部,若无任何反应,则认为鱼体已经死亡,并及时捞出死亡个体。

1.2.5 对大型溞的急性毒性测定 采用急性活动抑制试验方法进行测定。试验用溞为同一母体孤雌繁殖3代以上,出生时间为6~24 h的健康幼溞。

根据预试验结果,用曝气水分别配制浓度为0.95、1.71、3.09、5.56、10.00 mg·L-1的药液。各量取50 mL药液倒入100 mL烧杯内,每个烧杯中分别加入5头幼溞。以曝气水为空白对照,每个处理设4次重复。试验条件为温度(20±1) ℃,相对湿度(75±5)%,光周期L∶D=16∶8。分别于试验开始后的24、48 h观察大型溞中毒症状和活动受抑制情况。轻晃烧杯,幼溞在15 s内不能游动视为活动受抑制。

1.2.6 对蚯蚓的毒性测定 采用毒土法进行测定。根据预试验结果,配制含有5个浓度药液的土壤,浓度分别为9.53、17.20、30.90、55.60、100.00 mg·kg-1。

在5个不同标记的500 mL烧杯内分别放入500 g含不同浓度药液的土壤,调节土壤含水量至30%。每组分别放入10条清肠完毕的蚯蚓,分别于处理后7、14 d观察蚯蚓中毒症状和死亡数量,并设置空白对照。每个处理3次重复。试验条件为温度(20±1) ℃,相对湿度80%~85%,光照400~800 lx。

上述试验中,对照组死亡率均小于5%为有效试验。

2 结果与分析

2.1 丙森锌对鹌鹑的毒性及其安全性评价

鹌鹑一次性经口染毒7 d内,未出现明显中毒症状。根据《化学农药环境安全评价试验准则》(国家环境保护总局南京环境科学研究所,1990)中农药对鸟类的急性经口毒性分级标准,设置上限剂量1000 mg·kg-1,在供试物达1000 mg·kg-1时鹌鹑仍未出现死亡。因此认为70%丙森锌可湿性粉剂对鹌鹑急性经口毒性为低毒。

2.2 丙森锌对蜜蜂的毒性及其安全性评价

受试蜜蜂染毒后无明显中毒症状。根据《化学农药环境安全评价试验准则》(国家环境保护总局南京环境科学研究所,1990)中农药对蜜蜂的急性经口毒性分级标准,设置上限剂量2000 mg·L-1,在供试物达2000 mg·L-1时蜜蜂仍未出现死亡。因此认为70%丙森锌可湿性粉剂对蜜蜂急性经口毒性属低毒。

2.3 丙森锌对家蚕的毒性及其安全性评价

家蚕染毒后出现拒食、趋避、乱爬、身体变软、蜷缩、变黑、体液外渗、腐烂、晃头、吐液等中毒症状。由表1可知,70%丙森锌可湿性粉剂对家蚕的LC50(96 h)为0.3990 mg·L-1。

根据《化学农药环境安全评价试验准则》的规定,农药对家蚕的毒性等级划分以LC50(96 h)为标准,LC50≤0.5 mg·L-1为剧毒,0.5 mg·L-1200 mg·L-1为低毒(国家环境保护总局南京环境科学研究所,1990)。由此判定,70%丙森锌可湿性粉剂对家蚕急性摄入毒性为剧毒。

表1 70%丙森锌可湿性粉剂对家蚕的急性摄入毒性Table 1 Toxicity responses of B.mori exposed to propineb

2.4 丙森锌对斑马鱼的毒性及其安全性评价

斑马鱼染毒后表现出侧游、沉底、翻白、反应缓慢、游动加速等中毒症状。由表2可知,70%丙森锌可湿性粉剂对斑马鱼的96 hLC50为1.4764 mg·L-1。

根据《化学农药环境安全评价试验准则》的规定,农药对鱼类的毒性等级划分以LC50(96 h)为标准,LC50≤0.1 mg·L-1为剧毒,0.1 mg·L-110 mg·L-1为低毒(国家环境保护总局南京环境科学研究所,1990)。因此,70%丙森锌可湿性粉剂对斑马鱼的急性经口毒性为中毒。

表2 70%丙森锌可湿性粉剂对斑马鱼的急性经口毒性Table 2 Toxicity responses of Danio rerio exposed to propineb

2.5 丙森锌对大型溞的毒性及其安全性评价

大型溞染毒后表现出沉底、打转、抽搐、兴奋、游动加速等中毒症状。70%丙森锌可湿性粉剂对大型溞的抑制毒性EC50(48 h)为2.7406 mg·L-1(表3)。

根据《化学农药环境安全评价试验准则》的规定,农药对大型溞的毒性等级划分以EC50(48 h)为标准,EC50≤0.1 mg·L-1为剧毒,0.1 mg·L-110 mg·L-1为低毒(国家环境保护总局南京环境科学研究所,1990)。因此,70%丙森锌可湿性粉剂对大型溞的抑制毒性属中毒。

表3 70%丙森锌可湿性粉剂对大型溞的抑制毒性Table 3 Toxicity responses of Daphnia magna exposed to propineb

2.6 丙森锌对蚯蚓的毒性及其安全性评价

蚯蚓染毒后,身体明显拉长,移动缓慢,活力下降。70%丙森锌可湿性粉剂对蚯蚓的14 dLC50为29.0737 mg·kg-1。

根据《化学农药环境安全评价试验准则》的规定,农药对蚯蚓的毒性等级划分以LC50(14 d)为标准,LC50≤0.1 mg·kg-1为剧毒,0.1 mg·kg-110 mg·kg-1为低毒(国家环境保护总局南京环境科学研究所,1990)。因此,70%丙森锌可湿性粉剂对蚯蚓的毒性为低毒。

表4 70%丙森锌可湿性粉剂对蚯蚓的毒性Table 4 Toxicity responses of E.fetida exposed to propineb

3 小结与讨论

根据农药对不同环境生物的急性毒性分级标准,在本试验条件下,70%丙森锌可湿性粉剂对鹌鹑、蜜蜂、蚯蚓均属低毒,对斑马鱼、大型溞属于中毒,对家蚕则为剧毒。因此,在田间使用该药剂时,必须远离桑园,以免对家蚕造成危害;严禁药液流入水域,保护水域鱼类和溞类的安全;尽可能地减少药剂对鸟类、蜜蜂、蚯蚓等其他环境生物的影响。

本研究只测定了70%丙森锌可湿性粉剂对6种环境生物的急性毒性,有关其对上述环境生物的生长发育、繁殖等影响需进一步研究。同时,评价农药对环境生物的安全性不能仅用其对环境生物的毒性作为指标,而应该考虑农药在田间的使用情况和环境条件等因素的综合影响。

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