26種除草劑對斜生柵藻的生長抑制活性

張燕寧，張 蘭，毛連綱，陳 星，周杰敏，蔣紅云

(中國農業科學院植物保護研究所，農業部作物有害生物綜合治理綜合性重點實驗室，北京 100193)

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26種除草劑對斜生柵藻的生長抑制活性

張燕寧，張 蘭，毛連綱，陳 星，周杰敏，蔣紅云*

(中國農業科學院植物保護研究所，農業部作物有害生物綜合治理綜合性重點實驗室，北京 100193)

[目的]明確不同種類除草劑對藻類植物的生態毒性等級。[方法]采用吸光度法測定26種常用除草劑對斜生柵藻(Scenedesmusobliquus)的生長抑制活性。[結果]26種除草劑中有9種對斜生柵藻為低毒，7種為中毒，10種為高毒，中高毒品種占65.4%。[結論]除草劑對藻類存在較大的生態毒性，應慎重選擇使用。

除草劑；斜生柵藻；生長抑制

化學除草劑因其成本低、效果好、效率高在農業經濟中發揮了重要作用，以黑龍江省為例，黑龍江農藥使用以除草劑為主，占農藥量的85%以上。2012年除草劑使用商品量59 504 t，有效量28 693 t，可用面積3 575萬hm2次[1]。但化學除草劑的使用和管理現狀并不規范，對環境造成了嚴重危害，例如長殘效除草劑在土壤中的殘留時間一般為2～3年，有的長達4年，對生態環境、糧食作物產量、食品安全和人類生存環境帶來巨大危害[2-3]。藻類是水生生態系統的初級生產者，其多樣性和初級生產量直接影響水生生態系統的結構和功能[4]。因此，綠藻是研究水體遭受環境污染程度較為理想的生態毒理研究材料[5]。而除草劑的大量使用損傷藻類的抗氧化系統、抑制藻類光合作用[6-8]，有些除草劑還可引發藻類細胞核改變和細胞壁異常[9]，其對水生生態系統的影響不容忽視。筆者在實驗室條件下研究了26種常用化學除草劑對斜生柵藻的生長抑制活性，探討了化學除草劑對藻類群落和水生生態系統的潛在風險，以期為建立經濟、合理使用除草劑的標準體系，限制和減少長殘留除草劑的生產和使用，推廣應用安全、高效的除草劑品種提供理論依據。

1　材料與方法

1.1材料

1.1.1供試藥劑。供試除草劑共計26種(表1)，均由中國農業科學院植物保護研究所農藥毒理及天然產物化學組提供。26種除草劑均為單劑，包括12種劑型。

1.1.2供試藻種及培養基。斜生柵藻，從農業部農藥檢定所引種，無菌操作條件下將試驗藻接種到裝有培養基的三角瓶內，在人工氣候箱中培養。每隔96 h接種1次，反復接種2～3次，使藻基本達到同步生長階段，以此作為試驗用藻。斜生柵藻培養及試驗采用水生4號培養基。

1.2試驗方法將供試除草劑按一定比例配成5～7個濃度，作為2倍試驗藥液。在無菌條件下，移取藻原液置于三角瓶中，加入蒸餾水和水生4號培養基，充分搖勻，使斜生柵藻細胞濃度約為1×104個/mL，作為2倍藻原液。將2倍藻原液50 mL與2倍試驗藥液50 mL充分混勻。同時設置空白對照組，處理組和對照組均設3次重復。將三角瓶封口置于人工氣候箱中培養72 h每天充分搖勻6次以上。試驗水溫21～24 ℃，光暗時間16∶8 h，光強4 440～8 880 Lx。于培養24、48、72 h時分別取樣10 mL，分3次用分光光度計測定每個處理藻液的吸光度。

1.3數據處理將吸光度按照繪制的藻細胞濃度-吸光度標準曲線換算成細胞數，計算抑制率，用DPS13.01數據處理系統計算供試除草劑對斜生柵藻24、48、72 h的生物量抑制半數效應濃度(EyC50)和95%置信限。

1.4毒性等級劃分參考國家標準《化學農藥環境安全評價試驗準則》[10]，依據72 h除草劑對斜生柵藻的EyC50值劃分毒性等級：EyC50>3.0 mg a.i./L為低毒；0.3 mg a.i./L

2　結果與分析

由表2可知，26種除草劑中，2甲4氯鈉、氰氟草酯等9種除草劑為低毒；苯磺隆、二甲戊靈等7種除草劑為中毒；百草枯、莠去津等10種除草劑為高毒。其中，煙嘧磺隆、砜嘧磺隆、苯磺隆、吡嘧磺隆同屬于磺酰脲類除草劑，氰氟草酯和炔草酯同屬于芳氧基苯氧丙酸類除草劑，但對斜生柵藻的毒性等級不同，說明同一類除草劑毒性并不相似。草甘膦、草銨膦和百草枯都屬于滅生性除草劑，但毒性差別較大，草

表1　供試除草劑

表2　26種除草劑對斜生柵藻生長抑制試驗結果

甘膦和草銨膦對斜生柵藻毒性為低毒，而百草枯對斜生柵藻為高毒。莎稗磷、雙草醚和莠去津對斜生柵藻的毒性較高。

3　結論與討論

斜生柵藻是一種常見的淡水藻，屬綠藻門綠球藻目柵藻科柵藻屬。該試驗結果表明，26種常用化學除草劑中，對斜生柵藻毒性為中高毒的除草劑占65.4%，表明除草劑對藻類存在較高的生態毒性。同一類除草劑對斜生柵藻的毒性不同，在防治雜草時應盡量選擇低毒的除草劑。莎稗磷、雙草醚對斜生柵藻的生長抑制毒性較高，且2種藥劑均登記于水稻田，對自然水體存在潛在風險，應慎重選擇使用。

化學除草劑在現代農業中發揮著重要作用，但使用和管理不規范的危害也日益顯著，為減少化學除草劑危害，應加強化學除草劑的使用和管理，加快生物除草劑的研發，利用自然界生物中具有生物活性的代謝產物，開發新生物源型除草劑。生物除草劑具有定向性、研制周期短、研發費用相對低廉的特點[11-15]，同時能夠降低其環境殘留[16]，應加大這一領域研究成果的開發和利用。

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Inhibitory Activity of 26 Herbicides against the Growth ofScenedesmusobliquus

ZHANG Yan-ning, ZHANG Lan, MAO Lian-gang, JIANG Hong-yun*et al

(Key Laboratory of Comprehensive Treatment of Integrated Pest Management, Institute of Plant Protection, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing 100193)

[Objective] To determine the inhibitory activities of 26 kinds of herbicides against the growth ofScenedesmusoblique. [Method] Absorption spectrophotometry method was used to detect the inhibitory activities of 26 kinds of herbicides against the growth ofS.oblique. [Result] Among the 26 kinds of herbicides, nine herbicides were low toxicity toS.oblique, seven were moderate toxicity, and ten were highly toxicity. Herbicides with high and moderate toxicity accounted for 65.4%. [Conclusion] Herbicides have relatively great ecotoxicity to algae, which should be used carefully.

Herbicides;Scenedesmusoblique; Growth inhibition

公益性行業(農業)科技專項(201503107)。

張燕寧(1979- )，女，北京人，助理研究員，從事農藥環境毒理研究。*通訊作者，研究員，博士，從事農藥環境毒理及天然產物化學研究。

2016-07-11

S 482.4

A

0517-6611(2016)23-132-02