70%丙森鋅可濕性粉劑對環(huán)境生物的安全性評價

李建宇， 史夢竹， 傅建煒， 游 泳， 林 濤， 鄭麗禎， 魏 輝

福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護研究所，福建 福州 350013

丙森鋅(propineb)，化學(xué)名稱為丙烯基雙二硫代氨基甲酸鋅，為丙撐雙二硫代氨基甲酸鋅的聚合物，是一種廣譜、速效、殘效期長的保護性有機硫殺菌劑，作用的靶標位點較多，不易產(chǎn)生抗藥性;且含有易被葉片吸收的鋅元素，可以提高果實品質(zhì)和坐果率(周天倉等，2008)。對蔬菜、煙草等作物的霜霉病以及番茄和馬鈴薯的疫病均有良好的防治作用，對白粉病、銹病等病菌引起的病害也有一定的抑制作用。

雖然，農(nóng)藥在防治農(nóng)作物病蟲草害中發(fā)揮了很大作用，但同時對農(nóng)田環(huán)境及其有益生物產(chǎn)生了影響。有關(guān)農(nóng)藥對環(huán)境生物的安全性已有大量報道(才冰等，2011；韓志華等，2008；游文宇等，2010；俞瑞鮮等，2011；趙春青等，2008)。例如：吳聲敢等(2009、2011)測定了4種殺蟲劑和4種殺菌劑對水生生物的急性毒性，并進行了環(huán)境安全性評價；龔瑞忠等(2001)測定了溴氟菊酯對魚、家蠶、蜜蜂、鳥、藻類、溞類及蚯蚓7種環(huán)境生物的毒性；趙華等(2004)評價了毒死蜱對環(huán)境生物的安全性。但是，有關(guān)丙森鋅對環(huán)境生物的毒性尚未見系統(tǒng)研究。因此，本文按照《化學(xué)農(nóng)藥環(huán)境安全評價試驗準則》(國家環(huán)境保護總局南京環(huán)境科學(xué)研究所，1990)的規(guī)定，參照FAO(1989)農(nóng)藥登記環(huán)境試驗標準，測定丙森鋅對環(huán)境中6種非靶標生物鵪鶉、蜜蜂、家蠶、斑馬魚、大型溞和蚯蚓的毒性，并進行環(huán)境安全性評價，旨在為其在農(nóng)田的合理使用提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試生物

日本鵪鶉CoturnixjaponicaTemminck & Schlege，購自福州市閩侯縣南通養(yǎng)殖試驗場。試驗選擇大小為30日齡、體質(zhì)量為(100±10) g、健康、活潑的鵪鶉。

意大利成年工蜂ApismelliferaL.，購自福州市養(yǎng)蜂實驗總場，后由本實驗室繁殖培養(yǎng)。選用大小一致、健康、活潑的蜜蜂用于試驗，試驗前饑餓2 h。

家蠶BombyxmoriL.，品種為“兩廣二號”，蠶種由廣西蠶業(yè)技術(shù)推廣總站提供，保存于4 ℃恒溫冰箱中待用。試驗用2齡幼蠶。桑樹MorusalbaL.，品種為“紅果二號”，2010年自福建省農(nóng)業(yè)廳桑蠶研究所引種后定植于福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護研究所南通中試基地，定植后未施用任何農(nóng)藥。

斑馬魚Daniorerio(F.Hamilton)，購自福州市花鳥市場。將從市場購置的斑馬魚馴養(yǎng)7 d左右，選擇健康、反應(yīng)靈敏、大小基本一致的魚苗供試，魚苗體長(3.0±0.5) cm，體質(zhì)量(0.3±0.1) g，試驗前24 h停止喂食。

大型溞DaphniamagnaStraus，由中國科學(xué)院水生生物研究所淡水藻種庫提供，后由福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護研究所南通中試基地繁殖培養(yǎng)。試驗用溞為同一母體孤雌繁殖3代以上，出生時間為6～24 h的健康幼溞。

赤子愛勝蚯蚓Eiseniafoetida(Savigny)，購自廈門市興賢昆蟲養(yǎng)殖基地。馴養(yǎng)1個月以上，選擇出現(xiàn)生殖帶且體質(zhì)量為0.3～0.6 g的成蚓供試。

1.2 試驗方法

1.2.1 對鵪鶉的毒性測定 采用一次性經(jīng)口染毒法進行測定。根據(jù)預(yù)試驗結(jié)果，丙森鋅對鵪鶉急性經(jīng)口LD50(7 d)﹥1000 mg·kg-1，以此為正式試驗濃度。每組10只，雌、雄各5只，并設(shè)空白對照，重復(fù)3次。試驗時用移液器分別給每只鵪鶉經(jīng)口飼喂1 mL藥液，將處理后的鵪鶉放入不同鳥籠中，后正常飼喂。溫度(25±2) ℃，相對濕度50%～70%，光周期L∶D=16∶8。連續(xù)7 d觀察鵪鶉中毒癥狀與死亡率，計算半致死劑量LD50與95%置信限。

1.2.2 對蜜蜂的急性毒性測定 采用攝入法進行測定。根據(jù)預(yù)試驗結(jié)果，該藥對蜜蜂的急性經(jīng)口LC50(48 h)﹥2000 mg·L-1，以此濃度進行正式試驗。

用移液器吸取10 mL染毒蔗糖水注入裝有0.3 g脫脂棉的10 mL小燒杯中，杯口向下倒置于試驗蜂籠紗網(wǎng)上，供蜜蜂自由攝食。每個處理設(shè)3次重復(fù)，并設(shè)空白對照。在溫度(25±2) ℃、相對濕度50%～70%、微光條件下進行試驗。分別于24、48 h觀察蜜蜂中毒及死亡情況，計算半致死濃度LC50與95%置信限。

1.2.3 對家蠶的急性毒性測定 采用食下毒葉法進行測定。根據(jù)預(yù)試驗結(jié)果，配制5個濃度的藥液，分別為0.198、0.296、0.444、0.667、1.000 mg·L-1。

田間采集新鮮桑葉，用脫脂棉蘸蒸餾水清除桑葉表面灰塵，待水漬晾干后備用。將上述配制好的藥液倒入相應(yīng)已標記的100 mL燒杯中，將清洗干凈的桑葉分別浸入不同濃度的供試藥液中，完全浸漬10 s后取出，自然晾干。然后將其放入相應(yīng)標記并墊有濾紙片的12 cm培養(yǎng)皿中。幼蠶在飼喂處理桑葉前饑餓12 h，每個處理20頭，3次重復(fù)，并設(shè)蒸餾水處理為空白對照。試驗條件為溫度(25±2) ℃，相對濕度70%～85%。處理后24、48、72和96 h觀察并記錄家蠶中毒和死亡狀況。

1.2.4 對斑馬魚的急性毒性測定 采用半靜態(tài)法生物測試。根據(jù)預(yù)試驗結(jié)果，用曝氣自來水配制6個濃度的藥液，分別為0.8、1.2、1.6、2.0、2.4、3.0 mg·L-1。

在圓柱形魚缸(Φ=25 cm，高25 cm)中，分別加入5 L上述不同濃度的藥液，各放入斑馬魚10尾。分別于處理后24、48、72和96 h觀察斑馬魚中毒癥狀和死亡情況。每個處理3次重復(fù)，以曝氣自來水處理為空白對照。試驗期間用增氧機持續(xù)充氣增氧，不投喂餌料。試驗條件為水溫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。用毛筆多次輕觸魚苗尾部，若無任何反應(yīng)，則認為魚體已經(jīng)死亡，并及時撈出死亡個體。

1.2.5 對大型溞的急性毒性測定 采用急性活動抑制試驗方法進行測定。試驗用溞為同一母體孤雌繁殖3代以上，出生時間為6～24 h的健康幼溞。

根據(jù)預(yù)試驗結(jié)果，用曝氣水分別配制濃度為0.95、1.71、3.09、5.56、10.00 mg·L-1的藥液。各量取50 mL藥液倒入100 mL燒杯內(nèi)，每個燒杯中分別加入5頭幼溞。以曝氣水為空白對照，每個處理設(shè)4次重復(fù)。試驗條件為溫度(20±1) ℃，相對濕度(75±5)%，光周期L∶D=16∶8。分別于試驗開始后的24、48 h觀察大型溞中毒癥狀和活動受抑制情況。輕晃燒杯，幼溞在15 s內(nèi)不能游動視為活動受抑制。

1.2.6 對蚯蚓的毒性測定 采用毒土法進行測定。根據(jù)預(yù)試驗結(jié)果，配制含有5個濃度藥液的土壤，濃度分別為9.53、17.20、30.90、55.60、100.00 mg·kg-1。

在5個不同標記的500 mL燒杯內(nèi)分別放入500 g含不同濃度藥液的土壤，調(diào)節(jié)土壤含水量至30%。每組分別放入10條清腸完畢的蚯蚓，分別于處理后7、14 d觀察蚯蚓中毒癥狀和死亡數(shù)量，并設(shè)置空白對照。每個處理3次重復(fù)。試驗條件為溫度(20±1) ℃，相對濕度80%～85%，光照400～800 lx。

上述試驗中，對照組死亡率均小于5%為有效試驗。

2 結(jié)果與分析

2.1 丙森鋅對鵪鶉的毒性及其安全性評價

鵪鶉一次性經(jīng)口染毒7 d內(nèi)，未出現(xiàn)明顯中毒癥狀。根據(jù)《化學(xué)農(nóng)藥環(huán)境安全評價試驗準則》(國家環(huán)境保護總局南京環(huán)境科學(xué)研究所，1990)中農(nóng)藥對鳥類的急性經(jīng)口毒性分級標準，設(shè)置上限劑量1000 mg·kg-1，在供試物達1000 mg·kg-1時鵪鶉仍未出現(xiàn)死亡。因此認為70%丙森鋅可濕性粉劑對鵪鶉急性經(jīng)口毒性為低毒。

2.2 丙森鋅對蜜蜂的毒性及其安全性評價

受試蜜蜂染毒后無明顯中毒癥狀。根據(jù)《化學(xué)農(nóng)藥環(huán)境安全評價試驗準則》(國家環(huán)境保護總局南京環(huán)境科學(xué)研究所，1990)中農(nóng)藥對蜜蜂的急性經(jīng)口毒性分級標準，設(shè)置上限劑量2000 mg·L-1，在供試物達2000 mg·L-1時蜜蜂仍未出現(xiàn)死亡。因此認為70%丙森鋅可濕性粉劑對蜜蜂急性經(jīng)口毒性屬低毒。

2.3 丙森鋅對家蠶的毒性及其安全性評價

家蠶染毒后出現(xiàn)拒食、趨避、亂爬、身體變軟、蜷縮、變黑、體液外滲、腐爛、晃頭、吐液等中毒癥狀。由表1可知，70%丙森鋅可濕性粉劑對家蠶的LC50(96 h)為0.3990 mg·L-1。

根據(jù)《化學(xué)農(nóng)藥環(huán)境安全評價試驗準則》的規(guī)定，農(nóng)藥對家蠶的毒性等級劃分以LC50(96 h)為標準，LC50≤0.5 mg·L-1為劇毒，0.5 mg·L-1200 mg·L-1為低毒(國家環(huán)境保護總局南京環(huán)境科學(xué)研究所，1990)。由此判定，70%丙森鋅可濕性粉劑對家蠶急性攝入毒性為劇毒。

表1 70%丙森鋅可濕性粉劑對家蠶的急性攝入毒性Table 1 Toxicity responses of B.mori exposed to propineb

2.4 丙森鋅對斑馬魚的毒性及其安全性評價

斑馬魚染毒后表現(xiàn)出側(cè)游、沉底、翻白、反應(yīng)緩慢、游動加速等中毒癥狀。由表2可知，70%丙森鋅可濕性粉劑對斑馬魚的96 hLC50為1.4764 mg·L-1。

根據(jù)《化學(xué)農(nóng)藥環(huán)境安全評價試驗準則》的規(guī)定，農(nóng)藥對魚類的毒性等級劃分以LC50(96 h)為標準，LC50≤0.1 mg·L-1為劇毒，0.1 mg·L-110 mg·L-1為低毒(國家環(huán)境保護總局南京環(huán)境科學(xué)研究所，1990)。因此，70%丙森鋅可濕性粉劑對斑馬魚的急性經(jīng)口毒性為中毒。

表2 70%丙森鋅可濕性粉劑對斑馬魚的急性經(jīng)口毒性Table 2 Toxicity responses of Danio rerio exposed to propineb

2.5 丙森鋅對大型溞的毒性及其安全性評價

大型溞染毒后表現(xiàn)出沉底、打轉(zhuǎn)、抽搐、興奮、游動加速等中毒癥狀。70%丙森鋅可濕性粉劑對大型溞的抑制毒性EC50(48 h)為2.7406 mg·L-1(表3)。

根據(jù)《化學(xué)農(nóng)藥環(huán)境安全評價試驗準則》的規(guī)定，農(nóng)藥對大型溞的毒性等級劃分以EC50(48 h)為標準，EC50≤0.1 mg·L-1為劇毒，0.1 mg·L-110 mg·L-1為低毒(國家環(huán)境保護總局南京環(huán)境科學(xué)研究所，1990)。因此，70%丙森鋅可濕性粉劑對大型溞的抑制毒性屬中毒。

表3 70%丙森鋅可濕性粉劑對大型溞的抑制毒性Table 3 Toxicity responses of Daphnia magna exposed to propineb

2.6 丙森鋅對蚯蚓的毒性及其安全性評價

蚯蚓染毒后，身體明顯拉長，移動緩慢，活力下降。70%丙森鋅可濕性粉劑對蚯蚓的14 dLC50為29.0737 mg·kg-1。

根據(jù)《化學(xué)農(nóng)藥環(huán)境安全評價試驗準則》的規(guī)定，農(nóng)藥對蚯蚓的毒性等級劃分以LC50(14 d)為標準，LC50≤0.1 mg·kg-1為劇毒，0.1 mg·kg-110 mg·kg-1為低毒(國家環(huán)境保護總局南京環(huán)境科學(xué)研究所，1990)。因此，70%丙森鋅可濕性粉劑對蚯蚓的毒性為低毒。

表4 70%丙森鋅可濕性粉劑對蚯蚓的毒性Table 4 Toxicity responses of E.fetida exposed to propineb

3 小結(jié)與討論

根據(jù)農(nóng)藥對不同環(huán)境生物的急性毒性分級標準，在本試驗條件下，70%丙森鋅可濕性粉劑對鵪鶉、蜜蜂、蚯蚓均屬低毒，對斑馬魚、大型溞屬于中毒，對家蠶則為劇毒。因此，在田間使用該藥劑時，必須遠離桑園，以免對家蠶造成危害；嚴禁藥液流入水域，保護水域魚類和溞類的安全；盡可能地減少藥劑對鳥類、蜜蜂、蚯蚓等其他環(huán)境生物的影響。

本研究只測定了70%丙森鋅可濕性粉劑對6種環(huán)境生物的急性毒性，有關(guān)其對上述環(huán)境生物的生長發(fā)育、繁殖等影響需進一步研究。同時，評價農(nóng)藥對環(huán)境生物的安全性不能僅用其對環(huán)境生物的毒性作為指標，而應(yīng)該考慮農(nóng)藥在田間的使用情況和環(huán)境條件等因素的綜合影響。

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