20%异唑草酮悬浮剂对斜生栅藻生长抑制的研究

2018-12-11张文静王继红

现代农药 2018年6期

李钒，周平，张文静，王继红

（1.天津渤海职业技术学院，天津 300402；2.河北赛瑞德化工有限公司，河北沧州 061108；3.北京科润天朗环境技术有限公司，北京 105509）

化学农药的使用有利于农作物的生长及控制病虫害，保证了农作物经济效益最大化，但同时也可能带来不可预测的负面影响，如造成生态环境中非靶标生物的减少甚至灭绝，通过食物链的传递作用对整个生态系统造成破坏。因此，新型农药在产业化之前必须进行生态安全性评价，以确保农药使用的安全性、合理性[1]。

藻类处于食物链的底端，对整个生态系统的影响较大。本文以非靶标藻类斜生栅藻为毒性指示生物，依据《化学农药环境安全评价试验准则》（GB/T 31270—2014）[2]，探究20%异唑草酮悬浮剂对斜生栅藻的生长抑制情况，为新型农药的安全使用提供重要的科学依据。斜生栅藻具有对毒性敏感，藻种易得，繁殖较快，个体较小等特点，适合作为新型农药安全评价的测试生物[3-4]。

1 试验材料及方法

1.1 供试农药

1.2 供试生物

试验用藻为斜生栅藻（Scenedesmus obliquus），由中国科学院水生生物研究所淡水藻种库提供。该试验用藻由实验室自行培养，试验前对藻进行预培养，使藻达到同步生长阶段。选用水生4号培养基，按照各组分配比由实验室自行配制，配方见表1。

图1 异唑草酮化学结构式

表1 水生4号培养基的配方

1.3.1 预培养

试验用藻每隔96 h接种1次，共接种3次，使藻达到同步生长阶段，以此作为试验用藻。

1.3.2 溶液配制

1.3.2.1 供试溶液配制

1.3.2.2 供试藻液配制

将培养好的处于同步生长阶段的藻液取样放在显微镜下观察计数，并根据藻细胞浓度将藻液稀

土壤提取液：取未施过肥的花园土200 g，置于三角瓶中，加入蒸馏水1 000 mL，瓶口用透气塞封口。在100℃水浴中加热3 h，冷却24 h，此过程连续进行3次。过滤，取上清液，采用高压灭菌锅灭菌，并于4℃冰箱中保存备用。

水生4号培养基用蒸馏水溶解并定容至1 000 mL，经高压灭菌（121℃，15 min）后，密封并贴好标签，4℃冰箱保存，有效期2个月。该培养基用高压灭菌（121℃，15 min）的蒸馏水稀释10倍后即可使用。

1.3 试验方法

释成1.0×104个/mL供试藻液。

1.3.3 染毒操作

150 mL锥形瓶中装入50 mL供试药液，再接种50.0 mL同步生长的藻液，振荡混匀，得到异唑草酮质量浓度为11.5 μg/L、23.0 μg/L、46.0 μg/L、92.0 μg/L、184.0 μg/L的5组处理藻液，培养条件与预培养阶段相同，并以空白培养基为对照，对照组和各浓度藻液均设3次平行试验。

试验周期为72 h，试验开始时及以后每隔24 h（0 h、24 h、48 h、72 h）测定容器中药液的pH值，从各浓度组的每个重复中取40.0 mL供试物溶液于冰箱中保存，用于供试物含量的测定。

1.3.4 观察方法

分别于试验开始后的24 h、48 h、72 h，用血球计数板统计藻细胞数量。

2 结果与讨论

2.1 中毒症状

试验结束后，对照组藻细胞生长状况良好，未出现中毒症状，其他各浓度处理组均有一定程度的生长抑制现象，并出现藻细胞碎片、藻细胞体积膨胀、畸形分裂等现象，试验结果见表2。由表2可知，随着质量浓度的升高，细胞形态受到的影响越大，中毒现象越严重。综上，异唑草酮对藻类的生长产生抑制作用，且质量浓度越高，抑制作用越明显。因此，在异唑草酮使用过程中，要控制其浓度，以避免对藻类的伤害。

2.2 20%异唑草酮悬浮剂对藻类的生长抑制率

根据不同质量浓度药液72 h的生物量平均值，计算得到不同浓度药液对斜生栅藻的生长抑制率和生物量抑制率，结果见表3。从表3可以看出，异唑草酮对斜生栅藻的抑制作用明显，生长抑制率和生物量抑制率均随其质量浓度的增加而增大。因此，异唑草酮在使用过程中一定要控制好使用浓度，尽可能避免与藻类接触。藻类受到伤害，则会对整个生态系统造成很大影响[5]。

表2 20%异唑草酮悬浮剂对斜生栅藻生长抑制试验结果

质量浓度/(μ g·L-1) 序号中毒症状2 4 h 4 8 h 7 2 h 1 1.5 1 无明显症状有细胞碎片，且体积膨胀有细胞碎片2 无明显症状体积膨胀有细胞碎片3 无明显症状有细胞碎片体积膨胀2 3.0 1 有细胞碎片体积膨胀有细胞碎片，且体积膨胀2 有细胞碎片有细胞碎片有细胞碎片，且体积膨胀3 体积膨胀体积膨胀有细胞碎片，且体积膨胀4 6.0 1 体积膨胀有细胞碎片，且体积膨胀有细胞碎片，且体积膨胀2 有细胞碎片有细胞碎片，且体积膨胀体积膨胀，且畸形分裂3 体积膨胀体积膨胀，畸形分裂体积膨胀，且畸形分裂9 2.0 1 有细胞碎片有细胞碎片，且体积膨胀有细胞碎片，且体积膨胀2 有细胞碎片，且体积膨胀有细胞碎片，且体积膨胀有细胞碎片，且体积膨胀3 有细胞碎片有细胞碎片，且体积膨胀有细胞碎片，且体积膨胀1 8 4.0 1 有细胞碎片，且体积膨胀有细胞碎片，且体积膨胀、畸形分裂有细胞碎片，且体积膨胀、畸形分裂2 有细胞碎片，且体积膨胀有细胞碎片，且体积膨胀、畸形分裂有细胞碎片，且畸形分裂3 有细胞碎片体积膨胀，且畸形分裂有细胞碎片，且体积膨胀

表3 不同浓度药液对斜生栅藻72 h的生长抑制率和生物量抑制率结果

2.3 20%异唑草酮悬浮剂对藻类的毒性

根据20%异唑草酮悬浮剂对斜生栅藻生长抑制试验结果，通过藻类生物量抑制率计算半效应浓度EyC50，通过藻类生长抑制率计算半效应浓度ErC50。异唑草酮对斜生栅藻的EyC50值为26.7 μg/L，95%置信限为22.6～31.5 μg/L；对斜生栅藻的ErC50值为119.0μg/L，95%置信限为96.0～147.0μg/L。根据《化学农药环境安全评价试验准则》（GB/T 31270—2014）中农药对藻类的毒性等级划分标准（表4），判定20%异唑草酮悬浮剂对斜生栅藻高毒。因此，该农药在配制和使用过程中应避免与河流、湖泊、海水等水体资源接触，防止对水源产生污染和对藻类产生伤害。