三種稻田常用農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，稻田養殖水蛭模式推廣面積不斷擴大，但農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。實驗結果顯示，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，阿維菌素的使用應在水蛭養殖中嚴格禁止，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。

關鍵詞：水蛭；農藥；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""" 文獻標識碼：A

基金項目：江西省重點研發計劃項目（20212BBG73040）；江西省現代農業技術體系建設專項（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，屬環節動物門、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。水蛭多數以吸食血液為生，少數也可以無脊椎動物為食，具有較強的環境適應力、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，在漁業生產中，水蛭多被當作敵害生物而殺滅，但其卻是一種不可或缺的中藥材。水蛭體內含有的高效抗血凝物質，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。雖然我國的水蛭養殖已取得了突破性的進展，但藥用水蛭的產量仍存在巨大缺口。

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

目前，國內外尚未報道有關農藥對水蛭的毒性效應研究，為探究農藥對水蛭的毒理危害，本研究選擇3種常見的農藥，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行急性毒性試驗，用以評價3種常用農藥對水蛭的毒性作用強度，以期為水蛭健康養殖提供理論基礎。

1 材料與方法

1.1試驗材料及前期暫養

試驗所需水蛭均來自于江西省水產科學研究所養殖基地，其形態學指標如表1所示。將水蛭在藍色養殖箱（1000 mm×600 mm×550 mm）中暫養7 d以上，養殖箱中放置適量水草以供水蛭棲息與躲避。暫養期間每日更換50%的水體并持續充氣，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向暫養箱內投喂足量的環棱螺，投喂后30 min，分別用抄網和虹吸管清理剩余餌料及雜質。

1.2 三種常用農藥對水蛭的急性毒理實驗

三種常用農藥分別為阿維菌素、丙硫菌唑·戊唑醇、芐嘧磺隆·丙草胺，其藥品規格及含量如表2。根據其推薦用量及最大使用量確定三種農藥的試驗濃度（表3），試驗中使用蒸餾水與農藥按照預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時期一致。試驗在規格為440 mm×310 mm×250 mm，水深為80 mm的白色泡沫箱中進行，每個濃度設置3個平行，每個平行放置5尾水蛭，對照組內不施用農藥。試驗前8 h持續觀察水蛭存活狀況，48 h后統計各濃度組與對照組水蛭的死亡數量。

1.3 數據處理

根據改良后的寇氏法，對急性毒性試驗的數據進行統計及計算，得出三種常用農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值；i為相鄰兩處理組濃度對數差值；∑d為各處理組死亡率總和。

2 結果與分析

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量持續增加，最低濃度組（1.83 μg/L）中水蛭的死亡數分別為1、2、2尾，而最高濃度（29.33 μg/L）組中水蛭的死亡數分別為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，根據實驗數據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，水蛭并未出現死亡。并且5個濃度組下水蛭均未出現死亡，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，水蛭并未出現死亡現象。隨著芐嘧磺隆·丙草胺濃度的增加，各濃度組水蛭的死亡數量持續增加，即最低濃度組中水蛭并未出現死亡現象；而最高濃度（92.67×102 μg/L）組中水蛭的死亡數均為4尾。水蛭死亡率也隨濃度增加呈現上升趨勢，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。根據實驗數據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

阿維菌素為大環內酯雙糖類藥物，具有較好的抗蟲及殺蟲作用，現已廣泛應用于水產動物體內外寄生蟲病的防治^［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^［10］。現階段，國內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。該結果表明阿維菌素對水蛭的毒性作用較強，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境適應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育。

丙硫菌唑·戊唑醇是一種新型復合殺菌劑，具有較好的殺菌與防護作用，在農業中常用于防治小麥赤霉病、白粉病等農作物疾病^［14］。其中戊唑醇因其使用量大及難降解的特性，廣泛殘留于環境中^［15］。戊唑醇對水生生物的毒性主要表現為生長發育毒性、生殖毒性、神經毒性及遺傳毒性，是一種中性毒性物質^［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心包囊腫及脊柱彎曲等發育畸形^［18］。本研究中，5個濃度下水蛭均未出現死亡，其原因可能與水蛭的生物學特性與藥物的特異性有關，較強的環境適應能力使得其能夠適應丙硫菌唑·戊唑醇存在的環境，并且5個施用濃度中，最高濃度為推薦使用濃度的16倍，即在正常生產中，正常使用丙硫菌唑·戊唑醇對水蛭的正常存活及生長發育的影響較小。

芐嘧磺隆·丙草胺為我國水稻常用除草劑，其可干擾雜草體內蛋白質的合成并阻止細胞的分裂和生長，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分泌紊亂、氧化應激等現象，嚴重時會導致斑馬魚仔魚出現畸形甚至死亡。本研究中，在芐嘧磺隆·丙草胺的推薦施用濃度下，水蛭并未出現死亡現象。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，該結果表明水蛭對芐嘧磺隆·丙草胺復合除草劑的耐受能力較強，其原因仍可能與水蛭的生物學特性與藥物的特異性有關。因此，在實際生產過程中，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 結論

三種常用農藥對水蛭的影響不盡相同，其中毒性作用最大的農藥為阿維菌素，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，在水蛭生產中，應當禁止使用阿維菌素；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·丙草胺的使用也應按照推薦使用量進行。

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