三種稻田常用農(nóng)藥對水蛭的急性毒理試驗

摘要：隨著水蛭藥用價值的提升挖掘，對水蛭的需求量不斷增加，稻田養(yǎng)殖水蛭模式推廣面積不斷擴(kuò)大，但農(nóng)藥殘留對水蛭的毒性作用尚未得到充分研究。本研究旨在探討三種稻田常用農(nóng)藥，即阿維菌素、丙硫菌唑·戊唑醇、芐嘧磺隆·丙草胺對水蛭（Whitmania pigra Whitman）的急性毒性效應(yīng)。實驗結(jié)果顯示，阿維菌素在推薦施用濃度下對水蛭具有顯著毒性，其半致死濃度（LC50）為4.73 μg/L，表明其使用對水蛭的生長和存活有明顯威脅。丙硫菌唑·戊唑醇在多個試驗濃度下均未導(dǎo)致水蛭死亡，其對水蛭的影響較小。芐嘧磺隆·丙草胺在較高濃度下對水蛭有一定毒性作用，其半致死濃度為39.60×102 μg/L，但在推薦使用濃度下未見顯著毒性作用。研究表明，阿維菌素的使用應(yīng)在水蛭養(yǎng)殖中嚴(yán)格禁止，丙硫菌唑·戊唑醇可以適量使用，芐嘧磺隆·丙草胺則需按照推薦量使用，以保證水蛭的健康生長。

關(guān)鍵詞：水蛭；農(nóng)藥；急性毒性；阿維菌素；丙硫菌唑·戊唑醇；芐嘧磺隆·丙草胺

中圖分類號：S948""" 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

基金項目：江西省重點研發(fā)計劃項目（20212BBG73040）；江西省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專項（JXARS-10）

作者簡介：謝文，E-mail：xiewen7178@163.com

*通訊作者：王海華，研究員，E-mail：jxswhh@163.com

水蛭（Whitmania pigra Whitman）又名螞蝗，屬環(huán)節(jié)動物門、蛭綱、顎蛭目、水蛭科^［1］。水蛭喜好棲息在水田、河流、稻田、湖沼、溝渠和淺水坑塘等處。水蛭多數(shù)以吸食血液為生，少數(shù)也可以無脊椎動物為食，具有較強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)力、抗病力和抗饑餓能力^［2］。水蛭為雌雄同體，即同時具備雌雄生殖器官，其交配方式與蚯蚓（Lumbricina）相似^［3］。長期以來，在漁業(yè)生產(chǎn)中，水蛭多被當(dāng)作敵害生物而殺滅，但其卻是一種不可或缺的中藥材。水蛭體內(nèi)含有的高效抗血凝物質(zhì)，能夠有效地治療血栓、腫瘤和動脈粥樣硬化等疾病^［4］。隨著其藥理應(yīng)用性升高即中藥文化理念的推廣，以水蛭為原料的藥物需求量增加，市場需求量大。雖然我國的水蛭養(yǎng)殖已取得了突破性的進(jìn)展，但藥用水蛭的產(chǎn)量仍存在巨大缺口。

目前，稻田養(yǎng)殖水蛭模式推廣面積不斷擴(kuò)大，農(nóng)藥化肥等施用勢必會影響水蛭正常的生長及藥用價值。如殘留的農(nóng)藥可通過接觸或攝入的方式進(jìn)入水蛭體內(nèi)，嚴(yán)重時可導(dǎo)致其中毒甚至死亡^［5］；稻田水體中的農(nóng)藥殘留物會造成水體污染，使得水體質(zhì)量下降，并影響水蛭的生活環(huán)境和健康狀況，降低其生長和繁殖能力^［6］；農(nóng)藥殘留可能會使得水蛭的食物鏈破壞，導(dǎo)致水蛭的食物供給減少；水體長期的高農(nóng)藥殘留可能導(dǎo)致某些水蛭群體產(chǎn)生耐藥性，但同時也會導(dǎo)致其對環(huán)境變化的適應(yīng)能力下降^［7］。因此，摸清幾種稻田常用農(nóng)藥對水蛭的毒性效應(yīng)和安全濃度，是水蛭養(yǎng)殖健康發(fā)展的重要前提。

目前，國內(nèi)外尚未報道有關(guān)農(nóng)藥對水蛭的毒性效應(yīng)研究，為探究農(nóng)藥對水蛭的毒理危害，本研究選擇3種常見的農(nóng)藥，即阿維菌素、丙硫菌唑·戊唑醇、芐嘧磺隆·丙草胺，分別開展其對水蛭進(jìn)行急性毒性試驗，用以評價3種常用農(nóng)藥對水蛭的毒性作用強(qiáng)度，以期為水蛭健康養(yǎng)殖提供理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1試驗材料及前期暫養(yǎng)

試驗所需水蛭均來自于江西省水產(chǎn)科學(xué)研究所養(yǎng)殖基地，其形態(tài)學(xué)指標(biāo)如表1所示。將水蛭在藍(lán)色養(yǎng)殖箱（1000 mm×600 mm×550 mm）中暫養(yǎng)7 d以上，養(yǎng)殖箱中放置適量水草以供水蛭棲息與躲避。暫養(yǎng)期間每日更換50%的水體并持續(xù)充氣，水溫為（25±1）℃、pH為7.5±0.2、溶解氧含量為（7.0±0.5）mg/L，并分別于每日18：00向暫養(yǎng)箱內(nèi)投喂足量的環(huán)棱螺，投喂后30 min，分別用抄網(wǎng)和虹吸管清理剩余餌料及雜質(zhì)。

1.2 三種常用農(nóng)藥對水蛭的急性毒理實驗

三種常用農(nóng)藥分別為阿維菌素、丙硫菌唑·戊唑醇、芐嘧磺隆·丙草胺，其藥品規(guī)格及含量如表2。根據(jù)其推薦用量及最大使用量確定三種農(nóng)藥的試驗濃度（表3），試驗中使用蒸餾水與農(nóng)藥按照預(yù)定比例配制各種濃度的藥液，即配即用，每24 h更換一次藥液，以確保試驗藥物的濃度恒定，試驗期間水體條件與暫養(yǎng)時期一致。試驗在規(guī)格為440 mm×310 mm×250 mm，水深為80 mm的白色泡沫箱中進(jìn)行，每個濃度設(shè)置3個平行，每個平行放置5尾水蛭，對照組內(nèi)不施用農(nóng)藥。試驗前8 h持續(xù)觀察水蛭存活狀況，48 h后統(tǒng)計各濃度組與對照組水蛭的死亡數(shù)量。

1.3 數(shù)據(jù)處理

根據(jù)改良后的寇氏法，對急性毒性試驗的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計及計算，得出三種常用農(nóng)藥對水蛭的半致死濃度（LC50）。計算公式如下：

lgLC50=Xa-i（Σd-0.5）

其中，LC50為半致死濃度（μg/L）；Xa為最大處理濃度的對數(shù)值；i為相鄰兩處理組濃度對數(shù)差值；∑d為各處理組死亡率總和。

2 結(jié)果與分析

如表4所示，阿維菌素推薦施用濃度（7.33 μg/L）下，水蛭的死亡率為53.33%。隨著阿維菌素濃度的增加，各濃度組水蛭的死亡數(shù)量持續(xù)增加，最低濃度組（1.83 μg/L）中水蛭的死亡數(shù)分別為1、2、2尾，而最高濃度（29.33 μg/L）組中水蛭的死亡數(shù)分別為4、4、5尾。水蛭死亡率隨濃度增加而逐漸升高，即從最低濃度組的33.33%逐漸增加至最高濃度組的86.67%。各空白對照組中均無水蛭死亡。此外，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)計算得出的阿維菌素對水蛭的半致死濃度為4.73 μg/L。

如表5所示，丙硫菌唑·戍唑醇推薦施用濃度（2.90×102 μg/L）下，水蛭并未出現(xiàn)死亡。并且5個濃度組下水蛭均未出現(xiàn)死亡，各空白對照組中均無水蛭死亡。

如表6所示，芐嘧磺隆·丙草胺推薦施用濃度（5.79×102 μg/L）下，水蛭并未出現(xiàn)死亡現(xiàn)象。隨著芐嘧磺隆·丙草胺濃度的增加，各濃度組水蛭的死亡數(shù)量持續(xù)增加，即最低濃度組中水蛭并未出現(xiàn)死亡現(xiàn)象；而最高濃度（92.67×102 μg/L）組中水蛭的死亡數(shù)均為4尾。水蛭死亡率也隨濃度增加呈現(xiàn)上升趨勢，即從最低濃度組的0%逐漸增加至最高濃度組的80%。各空白對照組中均無水蛭死亡。根據(jù)實驗數(shù)據(jù)計算得出的芐嘧磺隆·丙草胺對水蛭的半致死濃度為39.60×102 μg/L，顯著高于施用濃度。

3 討論

阿維菌素為大環(huán)內(nèi)酯雙糖類藥物，具有較好的抗蟲及殺蟲作用，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于水產(chǎn)動物體內(nèi)外寄生蟲病的防治^［8-9］。研究表明，阿維菌素對植物沒有毒性，對哺乳動物的毒性較低，而對魚類及蝦蟹類的毒性較強(qiáng)^［10］?，F(xiàn)階段，國內(nèi)外對阿維菌素對水生生物的毒性研究多集中于鱘魚（Acipenser sinensis）、黃鱔（Monopterus albus）^［11］及南美白對蝦（Litopenaeus vannamei）等養(yǎng)殖物種，如鄭燕等^［12］研究表明水體中阿維菌素濃度為2.25 μg/L時，會導(dǎo)致南美白對蝦死亡，其48 h的死亡率為20%；濃度為3.00 μg/L時，其48 h的死亡率為100%。本研究中，阿維菌素對水蛭的半致死濃度為4.73 μg/L，低于推薦施用濃度；在最低濃度（1.83 μg/L）下，水蛭仍有死亡個體出現(xiàn)。該結(jié)果表明阿維菌素對水蛭的毒性作用較強(qiáng)，在正常施用條件下會抑制水蛭的正常生長，并造成水蛭死亡。并且，阿維菌素對不同發(fā)育階段的水生生物的毒性作用不同，年幼的水生生物因其較弱的環(huán)境適應(yīng)能力而對該藥物的耐受能力較弱，因此其對于水蛭幼苗的毒性作用更大^［13］。因此，在水蛭養(yǎng)殖的各個階段中，阿維菌素的使用均會抑制水蛭正常的生長發(fā)育。

丙硫菌唑·戊唑醇是一種新型復(fù)合殺菌劑，具有較好的殺菌與防護(hù)作用，在農(nóng)業(yè)中常用于防治小麥赤霉病、白粉病等農(nóng)作物疾病^［14］。其中戊唑醇因其使用量大及難降解的特性，廣泛殘留于環(huán)境中^［15］。戊唑醇對水生生物的毒性主要表現(xiàn)為生長發(fā)育毒性、生殖毒性、神經(jīng)毒性及遺傳毒性，是一種中性毒性物質(zhì)^［16］。周炳等^［17］研究表明水體中戊唑醇濃度為10^-3mol/L時會顯著降低斑馬魚（Danio rerio）受精卵的孵化率，并且會造成胚胎出現(xiàn)心包囊腫及脊柱彎曲等發(fā)育畸形^［18］。本研究中，5個濃度下水蛭均未出現(xiàn)死亡，其原因可能與水蛭的生物學(xué)特性與藥物的特異性有關(guān)，較強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)能力使得其能夠適應(yīng)丙硫菌唑·戊唑醇存在的環(huán)境，并且5個施用濃度中，最高濃度為推薦使用濃度的16倍，即在正常生產(chǎn)中，正常使用丙硫菌唑·戊唑醇對水蛭的正常存活及生長發(fā)育的影響較小。

芐嘧磺隆·丙草胺為我國水稻常用除草劑，其可干擾雜草體內(nèi)蛋白質(zhì)的合成并阻止細(xì)胞的分裂和生長，從而抑制雜草的生長^［19］。對水生生物而言，丙草胺的存在會干擾其正常的生命活動，劉迎等^［20］研究表明，丙草胺暴露會引起斑馬魚胚胎出現(xiàn)分泌紊亂、氧化應(yīng)激等現(xiàn)象，嚴(yán)重時會導(dǎo)致斑馬魚仔魚出現(xiàn)畸形甚至死亡。本研究中，在芐嘧磺隆·丙草胺的推薦施用濃度下，水蛭并未出現(xiàn)死亡現(xiàn)象。芐嘧磺隆·丙草胺對水蛭的半致死濃度為39.60×102 μg/L，約為推薦施用濃度的7倍，該結(jié)果表明水蛭對芐嘧磺隆·丙草胺復(fù)合除草劑的耐受能力較強(qiáng)，其原因仍可能與水蛭的生物學(xué)特性與藥物的特異性有關(guān)。因此，在實際生產(chǎn)過程中，正確適量地施用芐嘧磺隆·丙草胺對水蛭的生存影響較小。

4 結(jié)論

三種常用農(nóng)藥對水蛭的影響不盡相同，其中毒性作用最大的農(nóng)藥為阿維菌素，芐嘧磺隆·丙草胺次之，而丙硫菌唑·戊唑醇不會影響水蛭的存活。因此，在水蛭生產(chǎn)中，應(yīng)當(dāng)禁止使用阿維菌素；丙硫菌唑·戊唑醇可適量使用，保證水蛭所處環(huán)境的濃度維持在較低的水平；而芐嘧磺隆·丙草胺的使用也應(yīng)按照推薦使用量進(jìn)行。

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