硫酸铜对不同规格短须裂腹鱼苗的急性毒性研究
2021-08-02李天才刘小帅刘明昌李亚松曾如奎杨东邓龙君甘维熊
李天才 刘小帅 刘明昌 李亚松 曾如奎 杨东 邓龙君 甘维熊
摘要:【目的】明確短须裂腹鱼苗对硫酸铜的耐受性,为短须裂腹鱼苗培育过程中安全高效用药提供理论指导。【方法】在水温(7.3±0.3)℃、溶解氧7.9 mg/L、pH 7.8、CaCO3硬度41.2±0.7 mg/L、光照强度(12 h∶12 h)100 lx、不充氧、不投喂的静态条件下,以1龄和2龄短须裂腹鱼苗为研究对象,配制不同浓度硫酸铜溶液模拟药浴过程,根据累计死亡率(概率单位)与硫酸铜浓度对数的线性关系、半致死浓度(LC50)、95%置信区间及安全浓度(SC)等指标评估短须裂腹鱼苗对硫酸铜的耐受性。【结果】1龄和2龄短须裂腹鱼苗在硫酸铜溶液中浸泡,其开始死亡时间与硫酸铜浓度对数均呈负相关线性关系,浸泡24和48 h的累计死亡率与硫酸铜浓度对数则呈正相关线性关系。1龄短须裂腹鱼苗在硫酸铜溶液中浸泡24、48 h的LC50分别为1.018和0.870 mg/L,对应的95%置信区间分别为[0.944,1.092]mg/L和[0.459,1.281]mg/L,SC为0.191 mg/L;2龄短须裂腹鱼苗在硫酸铜溶液中浸泡24、48 h的LC50分别为4.222和1.011 mg/L,对应的95%置信区间分别为[3.775,4.670]mg/L和[0.421,1.602]mg/L,SC为0.017 mg/L。采用常用浓度(7.143 mg/L)硫酸铜溶液进行药浴3 h,1龄和2龄短须裂腹鱼苗均未出现中毒或死亡现象,且在药浴后的3 d恢复期内也无异常。1龄和2龄短须裂腹鱼苗在常用浓度硫酸铜溶液中浸泡的累计死亡率曲线均呈斜置的波浪形,存在2个凸起,但中间无平台期;鱼苗死亡频数呈不对称M形分布,即符合二阶高斯分布。【结论】硫酸铜对1龄和2龄短须裂腹鱼苗的急性毒性至少可列为高毒农药,其中2龄鱼苗耐受性相对较高,但短须裂腹鱼苗对硫酸铜急性毒性耐受性较低,在实际生产中建议采用高浓度短时间药浴法。
关键词: 短须裂腹鱼苗;硫酸铜;急性毒性;半致死浓度;安全浓度;死亡频数
中图分类号: S948 文献标志码: A 文章编号:2095-1191(2021)03-0837-10
Acute toxicity of copper sulfate to the two specifications of Schizothorax wangchiachii fry
LI Tian-cai1, LIU Xiao-shuai1, LIU Ming-chang1, LI Ya-song1, ZENG Ru-kui1,
YANG Dong2, DENG Long-jun1, GAN Wei-xiong1
(1Yalong River Hydropower Development Company, Ltd., Chengdu 610000, China; 2Sichuan Ertan Industrial
Development Corporation, Ltd., Chengdu 610000, China)
Abstract:【Objective】To determine the resistance of Schizothorax wangchiachii fry to copper sulfate, and provide reference for safe and efficient medication in the breeding of S. wangchiachii fry. 【Method】Under the conditions of water temperature of (7.3±0.3)℃, dissolved oxygen of 7.9 mg/L, pH 7.8, CaCO3 hardness of 41.2±0.7 mg/L, light (12 h∶12 h) of 100 lx, no inflating, no feeding, one-year-old S. wangchiachii fry and ten two-year-old S. wangchiachii fry were materials. Prepared different concentrations of copper sulfate solution to simulate the drug bath process.The tolerance of the fry to copper sulfate was assessed based on the linear relationship of cumulative mortality (probability unit) and copper sulfate concentration logarithms, semi-lethal concentration (LC50), 95% confidence interval and safety concentration(SC).【Result】One-year-old S. wangchiachii fry and ten two-year-old S. wangchiachii fry were soaked in copper sulfate solution. The results showed that time of fry beginning of dying and the logarithm of the testing concentrations had a negative linear correlation, and there was positive linear correlation between the cumulative mortality rate at both 24 and 48 h and testing concentrations. LC50 of one-year-old S. wangchiachii fry soaked in copper sulfate solution for 24 and 48 h were 1.018 and 0.870 mg/L, 95% confidence intervals were [0.944,1.092]mg/L and [0.459,1.281]mg/L, SC was 0.191 mg/L. LC50 of two-year-old S. wangchiachii fry soaked in copper sulfate solution for 24 and 48 h were 4.222 and 1.011 mg/L, 95% confidence intervals were [3.775,4.670]mg/L and [0.421,1.602]mg/L, and SC was 0.017 mg/L. No poisoning or death occurred in one-year-old S. wangchiachii fry and ten two-year-old S. wangchiachii fry when soaked in common concentration(7.143 mg/L) of copper sulfate solution for 3 h, and no abnormal situation occurred 3 h post soaking. The cumulative mortality curve of one-year-old S. wangchiachii fry and ten two-year-old S. wangchiachii fry soaked in common concentration was oblique wavy with two bulges but no intermediate period. The death frequency of fry was M shape distribution, which was second-order Gaussian distribution. 【Conclusion】Acute toxicity of copper sulfate to one-year-old S. wangchiachii fry and two-year-old S. wangchiachii fry can be listed as highly pesticide, and the resistance of two-year-old S. wangchiachii fry is relatively high. But the resistance of S. wangchiachii fry to acute toxicity of copper sulfate is low. High concentration and short time medicine bath are suggested to prevent the disease of S. wangchiachii fry in actual production.
Key words: Schizothorax wangchiachii fry; copper sulfate; acute toxicity; half lethal concentration; safe concentration; death frequency
Foundation item: National Major Research and Development Program of China(YHDCA-201795); Independent Research and Development Project of Yalong River Hydropower Development Company, Ltd.(KY2019-23)
0 引言
【研究意义】短须裂腹鱼(Schizothorax wang-chiachii)俗称缅鱼或沙肚,主要分布于我国金沙江、乌江和雅砻江水系,隶属于鲤科(Cyprinidac)裂腹鱼亚科(Schizothoracinae)裂腹鱼属(Schizothorax),是长江上游特有的冷水性鱼类(丁瑞华,1994;黄俊等,2019);因其鱼肉营养丰富、味道鲜美(王崇等,2017),而广受消费者青睐,现已发展成为当地重要的经济鱼类之一。但近年来受酷渔滥捕、水电开发及环境污染等社会因素的影响(谢平,2017),各水系中的短须裂腹鱼资源量急剧减少。为满足市场消费需求及充分保护短须裂腹鱼种质资源,工厂化养殖短须裂腹鱼已逐渐兴起并形成规模。硫酸铜作为一种常用的广谱杀虫剂,在渔业养殖中多用于防治寄生虫病(罗福广等,2016),但由于硫酸铜本身对鱼体有非常大的毒性,使用不当极易导致鱼体中毒甚至死亡。因此,科学评估短须裂腹鱼苗对硫酸铜急性毒性的耐受性,可为短须裂腹鱼工厂化养殖过程中正确使用硫酸铜提供参考依据。【前人研究进展】鱼类硫酸铜急性中毒机理主要表现为铜离子(Cu2+)大量吸附于鳃组织上,致使鳃部产生大量黏液(黄斌和别立洁,2006;赵巧雅等,2018),导致鳃丝及鳃片脱落(Schjolden et al.,2007;赵巧雅等,2018),鳃部形成大量血窦(朱友芳等,2011),阻碍氧气交换;经循环运输后肝脏、肾脏等主要器官富集大量Cu2+,导致器官组织形态和超微结构发生病变坏死,而造成机能障碍(朱友芳等,2011;李阳等,2018)。可见,硫酸铜的毒性强度与鱼类的抗逆能力及影响Cu2+浓度和活力的环境因子密切关联。决定鱼类自身抗逆能力的因素主要包括种类、规格和状态,相同规格下不同鱼类对硫酸铜急性毒性的耐受性差异明显(丁淑荃等,2006;蔡文超和区又君,2009;李代金等,2009;周礼敬等,2012;陈玉翠等,2016);不同规格的同种鱼类耐受性规律也因品种而异(Furuta et al.,2008;蔡文超和区又君,2009),如斑马鱼不同生活史对硫酸铜急性毒性的耐受性呈波动变化(廖伟等,2020);弱、病、畸、伤等情形会导致鱼类对硫酸铜的耐受性明显降低,而饱食状态对硫酸铜的耐受性也显著低于少量投喂状态(Hashemi et al.,2008)。此外,Boeckman和Bidwell(2006)研究发现,水体中的有机物会与Cu2+络合、螯合及吸附而降低其浓度,致使硫酸铜毒性不断衰减。蔡文超和区又君(2009)研究指出,硫酸铜对多数鱼类的毒性随水温升高而增强。Ebrahimpour等(2010)、熊小琴等(2016)研究发现,水体硬度也是影响硫酸铜毒性的重要因素,其毒性随水体硬度的增加而降低,尤其是软水中的毒性远高于硬水和极硬水。Boyle等(2020)研究表明,水体pH在6.0左右时硫酸铜对斑马鱼幼鱼的毒性最强,是由于pH降低后H+将与Cu2+竞争通过鳃的路径而减弱其毒性(Santore et al.,2001),pH升高时OH?会与Cu2+结合而导致其浓度降低,致使其毒性降低。渔业养殖中硫酸铜的指导使用方法为:①全池泼洒硫酸铜终浓度至0.357~0.500 mg/L;②使用7.143 mg/L硫酸铜溶液短时间药浴。【本研究切入点】目前,有关短须裂腹鱼人工繁育(甘维熊等,2015)、营养价值(王崇等,2017)及其行为探索(颜文斌等,2017)等领域的研究已逐渐深入,但鲜见使用硫酸铜防治短须裂腹鱼苗寄生虫病的研究报道。【拟解决的关键问题】选用不同规格短须裂腹鱼苗为研究对象,配制不同浓度硫酸铜溶液模拟药浴过程,确定短须裂腹鱼苗对硫酸铜的耐受性,以期为短须裂腹鱼苗培育过程中安全高效用药提供理论指导。
1 材料与方法
1. 1 试验鱼苗
2019年11月捞取2018和2019年培育的短须裂腹鱼苗作为研究对象,即1龄和2龄鱼苗(表1),剔除弱、瘦、病、畸、伤等鱼苗后分别暂养于流水圆形养殖缸(直径50 cm,水深75 cm)中,暂养期间正常投饲及管理,挑选预试验和正式试验鱼苗前停食1 d。
1. 2 試验方法
不同规格短须裂腹鱼苗对硫酸铜急性毒性的耐受性试验在圆形养殖缸(水体积150 L)中进行,试验系统设在锦屏官地鱼类增殖站孵化室内。试验用水为经循环水过滤系统处理后的雅砻江支流磨子沟溪流,水质符合GB 11607—1989《渔业水质标准》,水温(7.3±0.3)℃、溶解氧7.9 mg/L、pH 7.8、CaCO3硬度41.2±0.7 mg/L、光照强度(12 h∶12 h)100 lx,试验期间不充氧、不投喂。1龄和2龄鱼苗处理组的硫酸铜浓度梯度均设3个平行,每组设3个空白对照,每个平行组投放10尾鱼苗。
根据预试验结果,在鱼苗全部死亡的最低浓度与全部存活的最高浓度间设6个浓度梯度(表2)。试验前先制备15.000 g/L的硫酸铜原液,硫酸铜试剂为CuSO4·5H2O,然后将硫酸铜原液按照各组浓度梯度设计方案加入圆形养殖缸中,搅拌均匀。放入短须裂腹鱼苗后每隔2 h检查1次,当鱼苗开始中毒则仔细观察其中毒症状;记录不同规格鱼苗处理组各浓度梯度的鱼苗死亡数量,并将其捞出-20 ℃保存,试验周期48 h。短须裂腹鱼苗死亡症状以鳃盖停止活动、针刺无反应为准。
在圆形养殖缸中开展短须裂腹鱼苗对硫酸铜常用浓度(7.143 mg/L)的耐受性及其恢复试验,与硫酸铜急性毒性耐受性试验同时开始。1龄、2龄短须裂腹鱼苗处理组分别以120和125尾鱼苗各自开展试验,但均未设平行,试验期间不充氧、不投喂。试验开始后3 h内,每隔30 min检查1次,观察鱼苗的中毒情况,并从2个处理组中分别随机挑取5尾鱼苗转入清水中进行恢复试验,连续观察3 d,记录鱼苗的恢复情况;3 h后每隔1 h检查1次,观察鱼苗的中毒情况及记录死亡数量,将死亡鱼苗捞出测量体重,直至2个处理组的鱼苗全部死亡后结束试验。
1. 3 数据处理
根据鱼苗死亡情况计算硫酸铜对短须裂腹鱼苗的致死率(p);运用最小二乘法求出累计死亡率(概率单位)与硫酸铜浓度对数的线性关系(y=a+bx),然后以直接回归法(孟紫强,2003)求出硫酸铜对短须裂腹鱼苗的半致死浓度(LC50)、标准误差(σm)及95%置信区间[LC50-σm,LC50+σm]mg/L,再根据LC50计算出安全浓度(SC)。试验数据均采用Excel 2013进行统计分析及制图,并以MATLAB 4.5进行高斯分布拟合。高斯方程拟合:一阶y=a·[e-[(x-b)/c]2];二阶y=a1·[e-[(x-b1)/c1]2]+a2·[e-[(x-b2)/c2]2]。
p=n/N
lgLC50 (mg/L)=(5-a)/b
σm=[k2(lgLC50-x)+1kb2]
SC(mg/L)=0.3×48 h-LC50/(24 h-LC50/48 h-LC50)2
式中,n为鱼苗死亡数量,N为试验鱼苗数量,a为截距,b为回归系数,k为每组试验浓度梯度数,[x]为试验浓度对数的平均值;24 h-LC50为24 h的LC50(mg/L),48 h-LC50为48 h的LC50(mg/L)。
2 结果与分析
2. 1 短须裂腹鱼苗中毒症状
中毒初期:短须裂腹鱼苗体表黏液开始增多,偶尔浮游于水体表层,但行动仍非常灵活,对刺激反应迅速,受影响则快速游回水底。中毒中期:鱼苗体表可观察到大量黏液,长期缓慢浮游于水体表层,对轻微刺激无明显反应,剧烈刺激则快速游回水底,但稍后又游回水体表层;鳃盖张合频率降低,呼吸明显变慢。中毒死亡期:鱼苗已无自主游动能力,侧躺或平躺于水底,偶尔向上窜动很短距离后又迅速沉回水底;对刺激无明显反应,鳃盖偶尔张合,呼吸断断续续直至死亡;死亡鱼体泛白,身体略微弯曲。
2. 2 短须裂腹鱼苗死亡情况
2. 2. 1 累计死亡率曲线 1龄短须裂腹鱼苗在0.321 mg/L硫酸铜溶液中浸泡48 h无死亡,也未出现应激或中毒症状,与空白对照组的短须裂腹鱼苗相比其活力无明显差异;其他浓度梯度下的鱼苗均出现死亡,且累计死亡率的升高速率按硫酸铜浓度由高到低依次排列。0.507和0.807 mg/L硫酸铜溶液的累计死亡率曲线呈梯步形上升趋势;1.279、2.029和3.214 mg/L硫酸铜溶液的累计死亡率则呈快速上升趋势,其累计死亡率曲线均呈Z字镜像形(图1),至浸泡20 h时3.214 mg/L硫酸铜溶液中的鱼苗全部死亡,而1.279和2.029 mg/L硫酸铜溶液的累计死亡率分别于试验中后期进入平台期。
2龄短须裂腹鱼苗在0.400、0.634和1.005 mg/L硫酸铜溶液中于浸泡28~34 h出现首尾死亡,随后鱼苗断断续续出现死亡;在1.529、2.524和4.000 mg/L硫酸铜溶液中,出现首尾死亡后鱼苗连续死亡,累计死亡率呈快速上升趋势,至浸泡36 h时4.000 mg/L硫酸铜溶液中的鱼苗全部死亡,其魚苗累计死亡率曲线呈S形(图2)。
2. 2. 2 开始死亡时间与硫酸铜浓度 由图3可知,1龄短须裂腹鱼苗在硫酸铜溶液中浸泡,其开始死亡时间与硫酸铜浓度对数呈负相关线性关系,线性回归方程为:y=-14.088x+16.362(R?=0.99)。由于试验期间0.321 mg/L硫酸铜溶液中的鱼苗未出现死亡,开始死亡时间无法确定,因此线性回归方程中x对应区间为[-0.295,0.507],即硫酸铜浓度区间为[0.507,3.214]mg/L。2龄短须裂腹鱼苗在硫酸铜溶液中浸泡,其开始死亡时间与硫酸铜浓度对数也呈负相关线性关系,线性回归方程为:y=-23.287x+31.210(R?=0.97),其中x对应区间为[-0.398,0.602],即硫酸铜浓度区间为[0.400,4.000]mg/L。
2. 2. 3 累计死亡率与硫酸铜浓度 1龄短须裂腹鱼苗在硫酸铜溶液中浸泡24和48 h的累计死亡率与硫酸铜浓度对数均呈正相关线性关系(图4),线性回归方程分别为:y=5.5436x+4.9567(R?=0.96)、y=5.3988x+5.3272(R?=0.93)。由于y取值区间均为[1.91,8.09],故x对应区间分别为[-0.549,0.636]和[-0.633,0.512],即硫酸铜浓度区间分别为[0.282,4.320]mg/L和[0.233,3.249]mg/L。
2龄短须裂腹鱼苗在浓度等于或低于1.592 mg/L硫酸铜溶液浸泡24 h均未出现死亡,而在高于该浓度硫酸铜溶液中浸泡24 h的累计死亡率与硫酸铜浓度对数呈正相关线性关系(图5),线性回归方程为:y=7.3694x+0.3898(R?=0.99),由于y取值区间为[1.91,8.09],故x对应区间为[0.206,1.045],即硫酸铜浓度为[1.607,11.092]mg/L;同时可认为鱼苗累计死亡率与硫酸铜浓度对数在(-∞,0.206]区间呈线性关系,线性回归方程为:y=1.91,即硫酸铜浓度区间为[0,1.607]mg/L。2龄短须裂腹鱼苗在硫酸铜溶液中浸泡48 h的累计死亡率与硫酸铜浓度对数呈正相关线性关系,线性回归方程为:y=4.5415x+4.9781(R?=0.97),由于y取值区间为[1.91,8.09],故x对应区间为[-0.675,0.685],即硫酸铜浓度为[0.211,4.844]mg/L。
2. 3 半致死浓度(LC50)与安全浓度(SC)
由表3可知,1龄短须裂腹鱼苗在硫酸铜溶液中浸泡24和48 h的LC50分别为1.018和0.870 mg/L,对应的95%置信区间分别为[0.944,1.092]mg/L和[0.459,1.281]mg/L,SC为0.191 mg/L。2龄短须裂腹鱼苗在硫酸铜溶液中浸泡24和48 h的LC50分别为4.222和1.011 mg/L,对应的95%置信区间分别为[3.775,4.670]mg/L和[0.421,1.602]mg/L,SC为0.017 mg/L。
2. 4 硫酸铜常用浓度对短须裂腹鱼苗的毒性
2. 4. 1 短须裂腹鱼苗中毒情况 1龄和2龄短须裂腹鱼苗在7.143 mg/L硫酸铜溶液中浸泡3 h后均未出现中毒症状及死亡现象;其间每30 min捞出的5尾鱼苗在恢复期(3 d)内也未发生死亡,恢复后的鱼苗健康且有活力,与空白对照组短须裂腹鱼苗无明显差异。1龄和2龄短须裂腹鱼苗分别于浸泡6和11 h后出现首尾死亡,之后鱼苗连续不断死亡,累计死亡率快速上升,分别在浸泡10和16 h附近达50.00%,并于浸泡20和26 h全部死亡。1龄和2龄短须裂腹鱼苗累计死亡率曲线均呈斜置的波浪形,存在2个凸起,但中间无平台期(图6)。
2. 4. 2 鱼苗死亡频数分布情况 1龄短须裂腹鱼苗在7.143 mg/L硫酸铜溶液中浸泡,鱼苗死亡起于浸泡6 h终于浸泡20 h,其过程跨越15 h。在鱼苗累计死亡过程中,其死亡频数有3个拐点,2个峰值分别为:浸泡10 h时死亡16尾(占17.8%)和浸泡17 h时死亡7尾(占7.8%),1个低点为浸泡13 h时死亡2尾(占2.2%)。鱼苗死亡频数呈不对称M形分布(图7),符合二阶高斯分布,回归方程为:y=17.15e-[(x-9.587)/1.928]2+ 6.991e-[(x-16.5)/2.507]2(R2=0.98,x∈N)。
2龄短须裂腹鱼苗在7.143 mg/L硫酸铜溶液中浸泡,鱼苗死亡起于浸泡11 h终于浸泡26 h,其过程跨越16 h。在鱼苗累计死亡过程中,其死亡频数有3个拐点,2个峰值分别为:浸泡15 h死亡15尾(占15.8%)和浸泡21 h死亡8尾(占8.4%),1个低点为浸泡19 h死亡3尾(占3.2%)。鱼苗死亡频数呈不对称M形分布(图8),符合二阶高斯分布,回归方程为:y=15.62e-[(x-15.3)/2.195]2+7.579e-[(x-21.44)/2.516]2(R2=0.95,x∈N)。
3 討论
3. 1 短须裂腹鱼苗对硫酸铜毒性的耐受性
本研究结果表明,大龄短须裂腹鱼苗对硫酸铜毒性耐受性更强。由短须裂腹鱼苗开始死亡时间与硫酸铜浓度对数的线性回归方程可看出,2龄短须裂腹鱼苗对应的方程斜率绝对值更大,说明大龄短须裂腹鱼苗对硫酸铜浓度变化更敏感。1龄和2龄短须裂腹鱼苗在硫酸铜溶液中浸泡24和48 h,仅2龄短须裂腹鱼苗在硫酸铜溶液中浸泡24 h时未达100.00%的累计死亡率;此外,1龄和2龄短须裂腹鱼苗开始死亡时间与硫酸铜浓度对数均呈负相关线性关系,对应的线性回归方程分别为y=-14.088x+16.362(R?=0.99)和y=-23.287x+31.210(R?=0.97)。由1龄和2龄短须裂腹鱼苗累计死亡率(概率单位)与硫酸铜浓度对数的关系图可知,在已标出回归直线对应的硫酸铜浓度之外,其左侧所有硫酸铜浓度区间对应的鱼苗累计死亡率均为0,而右侧所有硫酸铜浓度区间对应的鱼苗累计死亡率均为100.00%。可见,短须裂腹鱼苗在硫酸铜溶液中浸泡的累计死亡率(概率单位)与硫酸铜浓度对数呈分段线性关系。
在硫酸铜常用浓度下,1龄和2龄短须裂腹鱼苗的死亡频数均有2个峰值,对应累计死亡率曲线中的2个凸起;而累计死亡率曲线为斜置的波浪形可视为2个S形的拼接,分别对应二阶高斯分布中每个峰的累积过程。从二阶高斯方程分析可知,若试验对象大幅减小,第1峰值和第2峰值也将剧烈降低;综合硫酸铜常用浓度下1龄和2龄短须裂腹鱼苗死亡频数回归方程中第2峰值较小,故推测各硫酸铜浓度梯度中1龄和2龄短须裂腹鱼苗死亡频数二阶高斯分布图形可能更符合一阶高斯方程(图9),具体表现为:第1峰值剧烈降低、第2峰值几乎为1或2,而低点附近值均降至0,与Anderson和Spear(1980)的研究结果相似。在硫酸铜常用浓度对短须裂腹鱼苗的毒性试验基础上,继续扩大试验对象数量,鱼苗死亡频率曲线峰的数量是否增加尚有待进一步探究。在相同规格下,硫酸铜浓度越高则短须裂腹鱼苗从开始至全部死亡的时间跨度越短,因此1龄短须裂腹鱼苗在硫酸铜溶液中浸泡的累计死亡率曲线由S形被压缩成Z字镜像形。
3. 2 硫酸铜对短须裂腹鱼苗的毒性
根据鱼苗累计死亡率曲线呈S形、鱼苗累计死亡率(概率单位)与硫酸铜浓度对数呈线性关系及不同硫酸铜浓度下鱼苗死亡频数呈正态分布,可选用直接回归法推算试验期间任一时间点的LC50及其95%置信区间(孟紫强,2003;李磊等,2019)。通过与前人的相关研究进行对比,结果(表4)发现,硫酸铜对1龄短须裂腹鱼苗的LC50远低于丁鱥(乔德亮等,2005)、厚颌鲂(李代金等,2009)、鲢(牟洪民等,2010)及中国花鲈(朱友芳等,2011)等常见淡水鱼,但高于小规格的花(丁淑荃等,2006)和草鱼(叶素兰和余治平,2007);2龄短须裂腹鱼苗的LC50也远低于丁鱥(乔德亮等,2005)、厚颌鲂(李代金等,2009)及鲢(牟洪民等,2010)等常见淡水鱼,说明短须裂腹鱼苗对硫酸铜耐受性相对较低,在养殖过程中应谨慎使用硫酸铜。依据GB/T 31270.12—2014《化学农药环境安全评价试验准则 第12部分:鱼类急性毒性试验》关于农药对鱼类的毒性等级划分(表5)可知,硫酸铜对小规格草鱼、花及短须裂腹鱼的毒性至少可列为高毒农药。这是由于Cu2+在诸多金属离子中其毒性较大,也是硫酸铜作为常用广谱杀虫剂的原因之一(徐永江等,2004;陈玉翠和陈锦云,2016;熊小琴等,2016)。
在水产养殖生产中,通常采用全池泼洒硫酸铜0.357~0.500 mg/L(铜铁合剂5∶2配比浓度0.5~0.7 mg/L)进行浸泡,或拉网集中后以7.143 mg/L硫酸铜溶液(铜铁合剂5∶2配比浓度10.0 mg/L)进行短时间药浴。本研究结果表明,硫酸铜对1龄和2龄短须裂腹鱼苗的SC分别为0.191和0.017 mg/L,均低于0.357 mg/L,因此采用全池泼洒硫酸铜浸泡可能会对短须裂腹鱼苗产生极大风险。即使采用常用浓度区间中最低浓度(0.357 mg/L)的硫酸铜溶液浸泡1龄和2龄短须裂腹鱼苗,鱼苗在浸泡48 h内也极可能出现死亡。而采用7.143 mg/L硫酸铜溶液进行药浴3 h,1龄和2龄短须裂腹鱼苗均未出现中毒或死亡现象,且在药浴后的3 d内也无异常,因此生产中建议采用高浓度短时间药浴法。由于硫酸銅浸泡会显著增加鱼苗耗氧量(袁喜等,2016),因此高浓度药浴过程中应开启增氧设备。此外,药浴水应与池水隔开,避免高浓度硫酸铜快速杀死藻类而导致水体中的溶解氧大量消耗(邓紫云和陈清香,2019)。
3. 3 硫酸铜对短须裂腹鱼苗毒性的影响因子
Anderson和Spear(1980)、Perschbacher(2005)研究指出硫酸铜对太阳鱼和斑点叉尾鮰的毒性随水温的升高而增强;而Furuta等(2008)研究发现硫酸铜对虹鳟、牙鲆和真鲷的毒性与水温无显著相关性。一般仍认为硫酸铜对多数鱼类的毒性随水温升高而增强(蔡文超和区又君,2009)。本研究在11月开展硫酸铜对短须裂腹鱼苗的急性毒性试验,其试验用水(雅砻江支流磨子沟溪流水)的温度几乎降至年内最低值,可认为是硫酸铜毒性最低的季节。在春季的仔鱼培育期水温将持续升高,且进入小瓜虫、车轮虫和斜管虫等寄生虫感染高峰期,即使此期间硫酸铜毒性或将随水温的升高而增强,但仍建议采用高浓度短时间药浴进行杀虫(王秋实等,2018)。此外,本研究的试验用水为雅砻江支流磨子沟溪流水经循环水过滤系统处理后的软水,水质清澈少杂质,但渔业养殖过程中水体硬度一般偏高且富含有机质,致使硫酸铜渔业养殖水体中毒性减弱,因此实际用药过程中可适当提高使用浓度。
4 结论
硫酸铜对1龄和2龄短须裂腹鱼苗的急性毒性至少可列为高毒农药,其中2龄鱼苗耐受性相对较高,但短须裂腹鱼苗对硫酸铜急性毒性耐受性较低,在实际生产中建议采用高浓度短时间药浴法。
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(責任编辑 兰宗宝)