劉開放, 楊治國, 林 偉*
(信陽農(nóng)林學(xué)院 水產(chǎn)學(xué)院, 河南信陽464000)
克氏原螯蝦(Procambarus clarkii)又稱小龍蝦,是我國一種重要的淡水經(jīng)濟(jì)蝦類,克氏原螯蝦味道鮮美,營養(yǎng)豐富[1-3],深受消費(fèi)者的喜歡,但是野生的產(chǎn)量,遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足市場(chǎng)上的需求[4,5]。隨著現(xiàn)代化養(yǎng)殖和生態(tài)養(yǎng)殖的推動(dòng),稻蝦綜合種養(yǎng)模式成為最主要的養(yǎng)殖模式,該模式下養(yǎng)殖的小龍蝦產(chǎn)量約占全國總產(chǎn)量的60%以上[6,7]。稻蝦綜合種養(yǎng)能達(dá)到“一水兩用,一田雙收”,但是,稻田發(fā)生病蟲害時(shí)農(nóng)藥的使用直接導(dǎo)致養(yǎng)殖蝦死亡或嚴(yán)重影響其成活率,影響蝦的產(chǎn)量[8]。有研究表明:在使用農(nóng)藥過程中,僅有1%作用于植物上,其余部分間接或直接進(jìn)入土壤水體中,對(duì)養(yǎng)殖對(duì)象造成不同程度的影響[9]。因此,加強(qiáng)稻田農(nóng)藥對(duì)克氏原螯蝦的毒性作用及安全性評(píng)價(jià),科學(xué)指導(dǎo)稻田養(yǎng)殖的合理用藥迫在眉睫[10-12]。
百菌清(chlorothalonil,CTN)是一種高效、廣譜有機(jī)氯殺菌劑,被廣泛用于防治水稻真菌性疾病[13],但是百菌清在土壤中經(jīng)微生物作用后轉(zhuǎn)化為能溶于水且具有毒性的羥基百菌清[14,15],可引起蝦的毒性效應(yīng)。目前有關(guān)百菌清對(duì)克氏原螯蝦的急性毒性鮮有報(bào)道,無法為克氏原螯蝦安全劑量提供科學(xué)指導(dǎo),因此本試驗(yàn)研究了百菌清對(duì)克氏原螯蝦幼蝦的急性毒性,為稻蝦養(yǎng)殖中安全合理使用百菌清提供依據(jù)。
試驗(yàn)所用的克氏原螯蝦幼蝦購于羅山某養(yǎng)殖場(chǎng),平均體長5.86±0.10 ㎝,平均體重量3.66±0.15 g,暫養(yǎng)一周后,從中選擇210尾大小一致、外表健康的克氏原螯蝦進(jìn)行試驗(yàn)。
試驗(yàn)容器為十格的聚乙烯箱子(59 cm×38 cm×14 cm),購買于信陽一雜貨店;量筒1 L、燒杯250 ml、燒杯1000 ml、玻璃棒、定量瓶1 L、分析天平、溫度計(jì)、pH計(jì)、手套、試管刷、硬度計(jì)等由鄭州生物工程有限公司提供。
百菌清購于江蘇南京領(lǐng)先國際化工生物科技集團(tuán)股份公司。
試驗(yàn)于2020年4月15日至4月24日在信陽農(nóng)林學(xué)院水產(chǎn)學(xué)院水產(chǎn)動(dòng)物病害實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行。自來水經(jīng)過循環(huán)、過濾、增氧后用于試驗(yàn),試驗(yàn)用水指標(biāo)為:pH值為6.8~7.3,堿度為1.53 mmol/L;水溫為19~21 ℃;總硬度為3.3。
本試驗(yàn)采用靜水生物實(shí)驗(yàn)法[16]。反復(fù)預(yù)實(shí)驗(yàn)測(cè)試確定了正式試驗(yàn)中所用百菌清的濃度范圍:400 mg/L、528 mg/L、696 mg/L、919 mg/L、1213 mg/L、1600 mg/L,無藥物添加為空白對(duì)照,每個(gè)濃度設(shè)置3個(gè)平行,10尾蝦一組,共21組。為避免蝦之間互相爭(zhēng)斗而影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果,每個(gè)格內(nèi)放蝦一尾,每個(gè)格內(nèi)加水300 mL。用藥后8 h連續(xù)觀察克氏原螯蝦對(duì)百菌清的反應(yīng),及時(shí)撈出死蝦,每24 h記錄1次死亡率,直至96 h試驗(yàn)結(jié)束。
死蝦判定標(biāo)準(zhǔn)為:用玻璃棒輕輕觸碰克氏原螯蝦腹部,1 min內(nèi)克氏原螯蝦不做出任何反應(yīng),判定該蝦死亡。
用改良寇氏法計(jì)算半致死濃度(LC50),計(jì)算公式為:
LC50=log-1[Xm-i(∑p-0.5)] (1)
其中:Xm為最大劑量組劑量的對(duì)數(shù)值,i為相鄰兩組劑量對(duì)數(shù)值之差,P為各組動(dòng)物的死亡率,∑p為各組動(dòng)物死亡率之和。
通過24 h LC50和48 h LC50,計(jì)算出安全濃度(SC)。計(jì)算公式為:
SC=48 h LC50×0.3×(24 h LC50×48 h LC50-1)-2(2)
不同百菌清濃度下克氏原螯蝦幼蝦死亡情況見表1。從結(jié)果可見,在相同試驗(yàn)條件下,克氏原螯幼蝦的死亡率與百菌清濃度呈正相關(guān),濃度越大,死亡率越高,同時(shí)和暴露時(shí)間呈正相關(guān),暴露時(shí)間越長,死亡率越高。
根據(jù)表1的數(shù)據(jù),運(yùn)用公式(1)和公式(2)計(jì)算出在不同時(shí)間段的半數(shù)致死濃度和安全濃度。結(jié)果見表2,百菌清的24 h、48 h、72 h、96 h 的LC50分別為1939.3 mg/L、1256.8 mg/L、898.2 mg/L、823.2 mg/L;安全濃度為158.4 mg/L。
開始中毒時(shí),克氏原螯蝦幼蝦的運(yùn)動(dòng)稍頻繁急躁,身體泛白,后期身體蜷縮活動(dòng)減少,直到最后掙扎死亡,死亡時(shí)有的側(cè)臥或仰臥于箱底,有的平趴著身體僵硬死亡。在開始實(shí)驗(yàn)的8 h內(nèi),百菌清濃度為400 mg/L、528 mg/L的實(shí)驗(yàn)組中幼蝦活動(dòng)與對(duì)照組一樣正常;濃度1600 mg/L實(shí)驗(yàn)組中開始出現(xiàn)中毒反應(yīng),身體蜷縮泛白,24 h內(nèi)開始出現(xiàn)個(gè)別活動(dòng)劇烈、急躁掙扎死亡;其他濃度試驗(yàn)組隨時(shí)間增加出現(xiàn)不同程度中毒狀況,死亡率升高。百菌清濃度400 mg/L和528 mg/L實(shí)驗(yàn)組中最后存活個(gè)體活動(dòng)減弱、掉肢。
百菌清對(duì)克氏原螯蝦的24 h、48 h、72 h、96 h半數(shù)致死濃度分別為1939.3 mg/L、1256.8 mg/L、898.2 mg/L和823.2 mg/L,安全濃度為158.4 mg/L。依據(jù)國家《化學(xué)農(nóng)藥環(huán)境安全評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)則》GB/T 31270.21-2014(大型甲殼類生物毒性試驗(yàn)):96 h LC50≤0.1 mg/L時(shí)為劇毒性,0.1 mg/L<96 h LC50 ≤1 mg/L為高毒,1 mg/L<96 h LC50 ≤10 mg/L為中毒性,96 h LC50 >10 mg/L為低毒性[17]。百菌清的96 h LC50為823.2mg/L,已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了低毒性范圍,可以判定百菌清對(duì)幼蝦急性毒性為低毒。
百菌清是一種高效、廣譜殺菌劑,常用于防治水稻、小麥、蔬菜等作物真菌病害[13],其作用機(jī)制是能夠與真菌細(xì)胞中的3-磷酸甘油醛脫氫酶發(fā)生作用,影響酶的活力,使細(xì)胞代謝受到破壞,進(jìn)而破壞或干擾菌體的生長和繁殖,達(dá)到抑菌目的[18]。百菌清對(duì)魚類及水生無脊椎動(dòng)物有劇毒[19],可導(dǎo)致大鼠肌肉失調(diào)、呼吸加速、躁動(dòng)不安和后代生命力退化等現(xiàn)象[20]。國家標(biāo)準(zhǔn)GB 2763—2014規(guī)定谷類作物稻谷的最大殘留限量為0.2 mg/kg[21]。本試驗(yàn)結(jié)果表明,百菌清對(duì)克氏原螯蝦幼蝦的安全濃度為158.4 mg/L,稻田最大殘留量對(duì)克氏原螯蝦幼蝦基本無毒,理論上不會(huì)造成克氏原螯蝦的死亡。但在生產(chǎn)過程中,由于藥物推薦劑量往往不能有效防治疾病,需要兩倍三倍甚至十倍以上推薦劑量才能起到殺菌效果,經(jīng)常會(huì)有養(yǎng)殖者加大推薦劑量后會(huì)引起克氏原螯蝦的死亡。還有溫度對(duì)藥物毒性的影響很大,一般來講,藥物毒性隨溫度的升高而增強(qiáng)[22]。在高溫季節(jié)使用百菌清毒性應(yīng)該比本試驗(yàn)結(jié)果毒性要高,因此在高溫季節(jié)使用一定要合理控制用量,科學(xué)用藥。
噴灑藥物時(shí)應(yīng)向上噴著在植株上,盡量避免噴液滴漏,特別在淺水區(qū)更應(yīng)該注意。噴藥前可將蝦驅(qū)趕至蝦溝中,可避免直接接觸藥物。注意及時(shí)觀察蝦的活動(dòng)情況,適當(dāng)加注新水。在噴撒農(nóng)藥進(jìn)行治療后,應(yīng)及時(shí)換水,避免過多藥物殘留,在噴藥前也可適當(dāng)往稻田加水5 cm~10 cm,施藥過后再適當(dāng)換水,以減少百菌清對(duì)克氏原螯蝦幼蝦的毒性。也可對(duì)稻蝦綜合種養(yǎng)稻田分段用藥,在稻田的一段施藥,過一段時(shí)間在另一段施藥,讓蝦有安全的躲藏空間。