13種稻田常用農藥對克氏原螯蝦幼蝦的急性毒性

陳 婕,沈亞強,王曄青,宋 瑜,孫祥良,曹奎榮

(1.嘉興市農業(yè)科學研究院,浙江嘉興 314016；2.嘉興市土肥植保與農村能源站,浙江嘉興 314050)

克氏原螯蝦(Procambarusclarkii)俗稱小龍蝦，已成為當前我國最受歡迎的餐飲食品之一?？耸显r養(yǎng)殖最早始于美國[1]，2001年以后我國克氏原螯蝦稻田種養(yǎng)模式開始逐漸發(fā)展。近年來該模式得到了廣泛的推廣和應用。我國克氏原螯蝦產量占全球的90%以上，是全球最大的克氏原螯蝦生產國，也已成為克氏原螯蝦加工和餐飲行業(yè)的領導者[2]。截至2020年，我國克氏原螯蝦養(yǎng)殖總面積達2 184.63萬畝，總產量達239.37萬噸，其中稻蝦綜合種養(yǎng)模式的面積和產量分別占克氏原螯蝦養(yǎng)殖總面積和總產量的86.61%和86.15%[3]，發(fā)展勢頭迅猛。該模式實現了“一水兩用、一田雙收、穩(wěn)糧增效、一舉多贏”，有效提高了農田的利用率和農民收益[4]。

新型稻漁綜合種養(yǎng)突出以穩(wěn)糧為主，如果片面追求所謂“綠色生態(tài)”，不敢用藥、不會用藥，會導致水稻產量完全得不到保障，給大面積水稻生產及我國糧食安全帶來一定風險[5]。因此，解決稻蝦綜合種養(yǎng)模式下水稻安全用藥問題是決定種養(yǎng)技術是否成功的關鍵因素之一。

稻蝦共作模式下，水稻和克氏原螯蝦在一定程度上可以實現互利共生[4]，然而在大面積生產中，克氏原螯蝦對水稻病蟲草害的控制能力有限[6]，規(guī)?；a下仍需借助藥劑防控來保證水稻產量[7-8]，目前大部分藥劑包裝沒有明確對克氏原螯蝦的安全濃度，導致農民對藥劑選擇困難。因此，亟需開展稻田常用藥劑對克氏原螯蝦的毒性測定，為稻蝦綜合種養(yǎng)模式農藥安全施用提供一定的參考。本研究根據浙北地區(qū)當前水稻生產需求，選擇了丁草胺、氰氟草酯、五氟磺草胺、氯氟吡氧乙酸、二甲四氯·滅草松、烯啶·吡蚜酮、阿維菌素乳油、阿維菌素水分散粒劑、阿維菌素微乳劑、氯蟲苯甲酰胺、井岡霉素水劑、戊唑醇·肟菌酯、吡唑醚菌酯等13種稻田常用藥劑，測定了其對克氏原螯蝦幼蝦的急性毒性，為稻蝦養(yǎng)殖過程中的科學用藥提供指導。

1 材料與方法

1.1 實驗材料

實驗蝦為克氏原螯蝦幼蝦，質量約8～15 g，購自桐鄉(xiāng)市宏望生態(tài)農業(yè)科技有限公司。實驗前24 h停止喂食。實驗用水為太陽光暴曬48 h的自來水，水溫(25±1) ℃，pH 7.48，水體耗氧量≤ 1.2 mg/L，溶解氧5.0～6.0 mg/L，游離氯約0.2 mg/L。供試藥劑為13種市場上使用比較廣泛的農藥商品，包括5種除草劑、5種殺蟲劑和3種殺菌劑。具體的藥劑信息見表1。

表1 13種試驗藥物信息

1.2 實驗方法

以5～10倍的稀釋倍數設置藥劑濃度梯度進行預試驗，觀察克氏原螯蝦幼蝦的行為狀況，并確定24 h最低全致死質量濃度。以此為基礎，采用室內靜水法，依據簡化寇氏法[9]以等對數間距設置6個濃度梯度組(見表2)和1個清水對照組，每組3個重復，每重復放10尾幼蝦。實驗期間每24 h更換相應濃度藥液，藥液均現用現配。依次觀察記錄24、48、72和96 h蝦的中毒癥狀及死蝦數量。死亡個體以觸碰腹部無應激反應為準，期間及時撈出死亡個體，另外試驗期間各個處理均不喂食。

表2 8種農藥對克氏原螯蝦幼蝦的急性毒性試驗分組

由于預實驗中，60 g/L二甲四氯·400 g/L滅草松、200 g/L氯蟲苯甲酰胺、10%井岡霉素、50%戊唑醇·25%肟菌酯和30%吡唑醚菌酯等5種藥劑在10 000 mg/L的高濃度下，克氏原螯蝦幼蝦均可存活72 h以上，毒性極低，因此本研究未對以上5種藥劑進行更詳細的分組實驗。

1.3 數據處理

采用簡化寇氏法[9]計算各藥劑濃度對數與死亡率之間的回歸方程，并計算各個處理時間的半致死濃度(LC50)和半致死濃度的95%置信區(qū)間，選擇Turubell公式作為安全濃度(SC)的參考[10]。各計算公式如下：

m=X-i(∑p-0.5)

Sm=i[∑(pq/n)0.5]

lgLC50的95%置信限=m±1.96×Sm

SC=0.3×48 h LC50/(24 h LC50/48 h LC50)2

式中：m為lg LC50，i為相鄰劑量組的對數計量差值，X為最大劑量的對數值，p為死亡率，∑p為各劑量組死亡率之和，q為存活率，n為每組蝦數。

2 結果

2.1 克氏原螯蝦幼蝦中毒表現與死亡特征

急性毒性實驗中，所有對照組的蝦96 h內均未出現死亡。大部分藥劑處理中，實驗蝦的中毒癥狀會經歷幾個階段：前期表現出異常活躍、尾部快速擺動、快速游動或躥跳等現象；幾小時后表現比較安靜、行動遲緩，觸碰后尾部緩慢擺動；后期出現側翻或假死，但游泳足偶爾擺動；最后觸碰無任何反應，即判定為死亡；低濃度組的實驗蝦前期也會表現出異?；钴S、躁動不安等現象，但6～8 h后大部分后悔陸續(xù)表現正常。農藥濃度不同，出現上訴中毒癥狀的時間也不同。但20%烯啶蟲胺·80%吡蚜酮比較特殊，前期表現為異?；钴S，但后期不同濃度處理下實驗蝦都呈現卷曲的狀態(tài)(死亡個體除外)?？耸显r幼蝦在8種藥劑中濃度-死亡率變化趨勢如圖1，每種藥劑不同時間下死亡率隨濃度變化略有不同?？傮w來說，在相同的處理時間下，隨著藥劑濃度的增加，死亡率增長速度先快后慢，且24 h和48 h處理死亡率上升較快。

圖1 8種藥劑質量濃度和暴露時間對克氏原螯蝦幼蝦死亡率的影響

2.2 8種藥劑對克氏原螯蝦幼蝦的毒性效應

通過8種農藥對克氏原螯蝦幼蝦的毒性實驗數據分析，得出各處理時間濃度對數與死亡率的直線回歸方程、LC50及其95%置信區(qū)間、并根據24 h和48 h的LC50計算出安全濃度(見表3)。結果表明，8組試驗藥劑對克氏原螯蝦幼蝦的毒性從大到小依次為：20%烯啶蟲胺·80%吡蚜酮 > 5%阿維菌素EC > 10%氰氟草酯 > 20%氯氟吡氧乙酸 > 5%阿維菌素WG > 3%阿維菌素ME > 50%丁草胺 > 25 g/L五氟磺草胺。

表3 8種藥劑對克氏原螯蝦幼蝦的回歸方程、半致死濃度和安全濃度

2.3 兩種劑型的阿維菌素對克氏原螯蝦幼蝦毒性比較

對比5%阿維菌素乳油和5%阿維菌素可分散粒劑的試驗結果可知(表3)，5%阿維菌素乳油對克氏原螯蝦幼蝦的安全濃度為9.82 mg/L，5%阿維菌素可分散粒劑對克氏原螯蝦幼蝦的安全濃度為20.75 mg/L，約為前者的2倍，表明劑型對藥物的毒性有一定程度的影響。另外，3%阿維菌素微乳劑雖然劑型與前兩者均不相同，但有效成分含量不同，因此未做比較。

3 討論

3.1 13種藥劑對克氏原螯蝦的毒性分析

國家質量監(jiān)督檢驗檢疫總局2014年發(fā)布了《化學農藥環(huán)境安全評價試驗準則》[11]，按照大型甲殼類生物半致死濃度(96 h)值，將農藥對甲殼類生物的急性毒性劃分為四個等級，即劇毒：LC50≤0.1 mg/L；高毒：0.1 mg/L

3.2 克氏原螯蝦幼蝦對農藥的敏感性分析

徐濱等[14]研究發(fā)現1.8%阿維菌素對質量(34.43±7.04)g的克氏原螯蝦的96 h LC50為0.37 mg/L，徐怡等[12]測得的2%阿維菌素對平均質量0.012 g的克氏原螯蝦的48 h LC50為0.004 3 mg/L，二者均顯著小于本研究結果；林偉等[13]研究發(fā)現20%氰氟草酯·20%雙草醚對克氏原螯蝦幼蝦的96 h LC50為216.5 mg/L，顯著高于本研究結果；吳雷明等[15]研究發(fā)現50%丁草胺對克氏原螯蝦幼蝦的96 h LC50為0.007 3 mg/L，而本研究50%丁草胺對克氏原螯蝦幼蝦的96 h LC50為466.66 mg/L；本研究80%烯啶·吡蚜酮對克氏原螯蝦的48 h LC50為4.07 mg/L，而任艷芳等[16]用相同藥劑得到的結果為0.464 mg/L。由此說明，克氏原螯蝦對不同農藥的敏感性除了與藥劑本身性質有關，還與實驗蝦個體大小和實驗條件(水質、溫度和馴化方式等)有關[17]。

克氏原螯蝦與其他水生生物耐藥性存在差異，任艷芳等[16]用50%吡蚜酮分別對體重相似的鯽和克氏原螯蝦進行毒性測定，結果發(fā)現50%吡蚜酮對鯽的安全濃度為178.710 mg/L，而對克氏原螯蝦的安全濃度僅為0.052 mg/L；3.2%阿維菌素對昆明裂腹魚幼魚的96 h LC50為0.012 2[18]；陸健等[19]研究發(fā)現克氏原螯蝦對吡蟲啉和辛硫磷額敏感性均顯著大于中華絨螯蟹。

3.3 不同農藥劑型對克氏原螯蝦毒性的影響

本研究結果顯示，5%阿維菌素乳油和水分散粒劑對克氏原螯蝦幼蝦的毒性存在明顯差異，分析存在差異是由于乳油制劑含有大量石油類或醇類有機溶劑，會對蝦的體壁造成一定程度的損害[20]。另外李正等[21]研究發(fā)現，農藥助劑LD-10對野生食蚊魚的毒性為低毒，而NP-10和NP-4均為中毒。因此，農藥對克氏原螯蝦毒性的差異除有效成分外，還與劑型有一定關系。在稻蝦田藥劑應用中，有效成分相同的條件下建議優(yōu)先選擇粉劑或粒劑。

3.4 安全濃度的計算方法對試驗結果的影響

國內外對水體中藥物的安全濃度評價方法有多種，所得數據差異也較大，常見的有日本的經驗公式、Reineya方法、Turubell公式以及Pickering等方法[22]，其中國內學者參照較多的是Turubell公式和日本經驗公式(SC=0.1×96 h LC50)。日本經驗公式在應用時要依據化學物質的穩(wěn)定性來選擇0.1或0.01作為系數[23]。本研究涉及藥劑種類較多，穩(wěn)定性差異也較大，因此選擇了Turubell公式作為安全濃度的參考。在田間環(huán)境下，藥劑安全濃度也會隨克氏原螯蝦發(fā)育階段、環(huán)境溫度及水體條件等因素發(fā)生改變，因此本試驗所得安全濃度在實際生產中應綜合考慮，且對于克氏原螯蝦的其他發(fā)育或繁殖方面的影響需進一步大田驗證。