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。克氏原螯蝦養殖最早始于美國[1]，2001年以后我國克氏原螯蝦稻田種養模式開始逐漸發展。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的領導者[2]。截至2020年，我國克氏原螯蝦養殖總面積達2 184.63萬畝，總產量達239.37萬噸，其中稻蝦綜合種養模式的面積和產量分別占克氏原螯蝦養殖總面積和總產量的86.61%和86.15%[3]，發展勢頭迅猛。該模式實現了“一水兩用、一田雙收、穩糧增效、一舉多贏”，有效提高了農田的利用率和農民收益[4]。

新型稻漁綜合種養突出以穩糧為主，如果片面追求所謂“綠色生態”，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，解決稻蝦綜合種養模式下水稻安全用藥問題是決定種養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]，規模化生產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，為稻蝦綜合種養模式農藥安全施用提供一定的參考。本研究根據浙北地區當前水稻生產需求，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，購自桐鄉市宏望生態農業科技有限公司。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常活躍、躁動不安等現象，但6～8 h后大部分后悔陸續表現正常。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，前期表現為異常活躍，但后期不同濃度處理下實驗蝦都呈現卷曲的狀態(死亡個體除外)。克氏原螯蝦幼蝦在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。總體來說，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

國家質量監督檢驗檢疫總局2014年發布了《化學農藥環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。在田間環境下，藥劑安全濃度也會隨克氏原螯蝦發育階段、環境溫度及水體條件等因素發生改變，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育或繁殖方面的影響需進一步大田驗證。