謝 劍,戴習(xí)林,臧維玲,王家偉,楊忠華,丁福江
(1.上海海洋大學(xué)水產(chǎn)與生命學(xué)院,上海 201306;2.安徽華瑞農(nóng)藥發(fā)展有限公司,安徽 巢湖 242300;3.上海申漕特種水產(chǎn)開發(fā)公司,上海 201516)
撲草凈的化學(xué)名稱是2-甲巰基-4,6-雙異丙氨基-均三氮苯,隸屬于目前應(yīng)用最多的三氮苯類除草劑[1-2]。撲草凈在水產(chǎn)上的應(yīng)用范圍主要是去除魚池中的水草[3]。養(yǎng)殖池水草繁生會(huì)產(chǎn)生一系列的不利影響,如不便拉網(wǎng)操作,降低水體肥度,降低池水溫度,不利于餌料的有效利用等。但除草劑的過度使用勢(shì)必會(huì)污染水環(huán)境和危害棲息的生物體,破壞生態(tài)平衡。近年來,國(guó)內(nèi)外學(xué)者關(guān)于農(nóng)藥對(duì)水生生物的毒性和影響作了大量的研究[4-6],但關(guān)于水產(chǎn)養(yǎng)殖中撲草凈毒性的研究報(bào)道很少。筆者通過本試驗(yàn),探究了撲草凈對(duì)凡納濱對(duì)蝦(Litopenaeus vanamei)和羅氏沼蝦(Macrobrachium rosenbergii)及其對(duì)養(yǎng)蝦池中兩種常見沉水植物金魚藻(Ceratophyllum demersum)和輪葉黑藻(Hydrilla verticillata)的毒性作用,以期為該類藥劑在養(yǎng)蝦水域的應(yīng)用安全性提供科學(xué)依據(jù)。
本試驗(yàn)于2008年7~9月在上海金山申漕特種水產(chǎn)品有限公司進(jìn)行。
試驗(yàn)所用蝦與水草均來自上海申漕特種水產(chǎn)品有限公司,試驗(yàn)蝦體長(zhǎng)為3.5~5.0 cm,水草選擇長(zhǎng)勢(shì)良好株。試驗(yàn)用水為去除了余氯的自來水,pH值7.6~7.8,試驗(yàn)水溫28~32℃。試驗(yàn)容器為80 cm×40 cm×60 cm的藍(lán)色塑料箱。試驗(yàn)場(chǎng)地陽光不直射,通風(fēng)良好。40%撲草凈WP為浙江省長(zhǎng)興縣中山化工有限公司所生產(chǎn)。
試驗(yàn)前挑選合適的試驗(yàn)用蝦和水草,分別集中放置于試驗(yàn)場(chǎng)地暫養(yǎng)1~2 d,以適應(yīng)試驗(yàn)環(huán)境,而后對(duì)蝦和水草分別進(jìn)行預(yù)備試驗(yàn),確定藥物濃度的大概范圍,再根據(jù)預(yù)備試驗(yàn)結(jié)果按等對(duì)數(shù)間距[7]設(shè)計(jì)7個(gè)濃度梯度試驗(yàn)組和1個(gè)對(duì)照組進(jìn)行試驗(yàn)。撲草凈 濃 度 梯 度 分 別 為 0.03、0.10、0.31、1.00、3.24、10.25、34.00 mg/L,每組4個(gè)重復(fù),葉綠素測(cè)定采用丙酮法[8]。
將試驗(yàn)蝦中毒死亡率換算成概率單位后與相應(yīng)濃度×10倍的對(duì)數(shù)值求回歸方程,并檢驗(yàn)回歸方程的顯著性[9],根據(jù)回歸方程求得半致死濃度(LC50);安全濃度(SC)的計(jì)算公式[10]見式(1)。
葉綠素提取液中a,b,c的質(zhì)量濃度計(jì)算參照國(guó)標(biāo)[11]進(jìn)行。試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 2007和SPSS 17.0進(jìn)行整理和分析。
2.1.1 撲草凈對(duì)凡納濱對(duì)蝦的毒性 試驗(yàn)過程中,隨著撲草凈濃度的增加以及中毒時(shí)間的延長(zhǎng),試驗(yàn)對(duì)蝦死亡率逐漸升高,相同中毒時(shí)間不同用藥濃度組間死亡率差異極顯著。24 h時(shí)死亡率在用藥量為18.15 mg/L時(shí)開始出現(xiàn)極顯著的差異,48、72 h均為5.48 mg/L,96 h縮小至1.66 mg/L。將中毒死亡率換算成概率單位(x)后與相應(yīng)濃度×10倍的對(duì)數(shù)值(y)求回歸方程,如表1所示。經(jīng)檢驗(yàn),24 h的回歸方程回歸不顯著,其余方程都極顯著回歸,r0.05(5)=0.754,r0.01(5)=0.875。撲草凈對(duì)試驗(yàn)對(duì)蝦24,48,72,96 h的LC50分 別 為 27.86,19.95,12.02,8.91 mg/L;SC 為0.89 mg/L。
表1 撲草凈對(duì)凡納濱對(duì)蝦急性毒性試驗(yàn)結(jié)果
2.1.2 撲草凈對(duì)羅氏沼蝦的毒性 在對(duì)羅氏沼蝦的毒性試驗(yàn)中,隨著撲草凈濃度的增加以及中毒時(shí)間的延長(zhǎng),試驗(yàn)沼蝦死亡率逐漸升高,相同中毒時(shí)間不同用藥濃度組間差異極顯著。24,48,72 h時(shí)的死亡率均在用藥量6.20 mg/L時(shí)開始出現(xiàn)極顯著差異,96 h縮小至1.77 mg/L。將中毒死亡率換算成概率單位(x)后與相應(yīng)濃度×10倍的對(duì)數(shù)值(y)求回歸方程,如表 2 所示。經(jīng)檢驗(yàn),24,48,72,96 h 回歸方程都極顯著回歸,r0.01(5)=0.875。撲草凈對(duì)試驗(yàn)沼蝦24、48、72、96 h 的 LC50分別為 33.50,23.44,16.90,13.03 mg/L;SC 為 1.30 mg/L。
表2 撲草凈對(duì)羅氏沼蝦急性毒性試驗(yàn)結(jié)果
2.2.1 水草顏色及形態(tài)變化 試驗(yàn)過程中,金魚藻與輪葉黑藻顏色變化趨勢(shì)大致為青綠,淺綠,淺黃,黑褐色。用藥后第4天,水草開始出現(xiàn)顏色變化;第7天,用藥量34.00 mg/L組,金魚藻針狀葉片幾乎完全脫落變成碎屑,輪葉黑藻僅剩莖沉于箱底并腐爛變黑;第10天,用藥量10.50、34.00 mg/L組,兩種水草均全部死亡;而在用藥量低于0.10 mg/L組,撲草凈對(duì)兩種水草顏色的影響并不明顯。
2.2.2 水草質(zhì)量變化 表3為撲草凈對(duì)兩種水草質(zhì)量的影響。由表3可知,金魚藻剩余質(zhì)量和質(zhì)量損失率均在撲草凈用藥量為0.31 mg/L時(shí)開始出現(xiàn)顯著性差異,而輪葉黑藻剩余質(zhì)量在撲草凈用藥量為0.10 mg/L時(shí)開始出現(xiàn)顯著性差異,質(zhì)量損失率在0.03 mg/L時(shí)開始出現(xiàn)顯著性差異。由于撲草凈主要作用于植物的葉片,影響植物的光合作用[12],對(duì)莖干的影響較小;而輪葉黑藻的莖干部占總重的分量較大,因此輪葉黑藻剩余質(zhì)量在試驗(yàn)結(jié)束時(shí)并沒有出現(xiàn)象金魚藻一樣的驟降情況。
表3 撲草凈不同用藥量對(duì)水草質(zhì)量的影響
2.2.3 水草葉綠素含量變化 表4為撲草凈對(duì)金魚藻與輪葉黑藻葉綠素含量的影響。隨著撲草凈用藥量的增加,金魚藻和輪葉黑藻的葉綠素含量均明顯降低,且均在最大用藥量組降至最低。經(jīng)方差分析,金魚藻各葉綠素含量在不同用藥量組差異均顯著,用藥量0.10 mg/L時(shí),葉綠素a、c含量開始出現(xiàn)顯著差異,而葉綠素b含量顯著差異出現(xiàn)在用藥量3.24 mg/L??梢娊痿~藻葉綠素a、c對(duì)撲草凈敏感性強(qiáng)于葉綠素b。撲草凈對(duì)輪葉黑藻葉綠素含量影響不顯著。
表4 撲草凈對(duì)金魚藻與輪葉黑藻葉綠素含量的影響 (μg/g)
比較相同時(shí)間下,死亡率開始出現(xiàn)顯著差異的撲草凈濃度大小可知,凡納濱對(duì)蝦短時(shí)間內(nèi)對(duì)撲草凈的抵抗能力強(qiáng)于羅氏沼蝦,但隨著用藥時(shí)間增長(zhǎng),羅氏沼蝦對(duì)撲草凈的耐藥性又要強(qiáng)于凡納濱對(duì)蝦。從半致死濃度和安全濃度的大小上判斷,也可得出撲草凈對(duì)凡納濱對(duì)蝦毒性更強(qiáng)。于舉修[13]的試驗(yàn)表明,撲草凈用藥量低于4 mg/L時(shí),蝦沒有出現(xiàn)死亡情況,撲草凈對(duì)蝦的施藥濃度最好控制在1mg/L,與本試驗(yàn)結(jié)果相似。根據(jù)農(nóng)藥對(duì)魚類的毒性LC50值的大小進(jìn)行毒性分級(jí)[14],并參考中國(guó)科學(xué)院水生生物研究所根據(jù)化學(xué)物質(zhì)對(duì)水蚤的48 h LC50值將其毒性分成5個(gè)等級(jí)[15],撲草凈對(duì)凡納濱對(duì)蝦和羅氏沼蝦均為低毒一類。
撲草凈對(duì)植物體的生長(zhǎng)抑制作用主要體現(xiàn)在個(gè)體數(shù)目、質(zhì)量、葉綠素等3方面[16]。本試驗(yàn)從撲草凈對(duì)水草的質(zhì)量損失率、葉綠素含量的影響,再結(jié)合日常觀察結(jié)果來研究其對(duì)兩種水草的生長(zhǎng)抑制作用。將試驗(yàn)結(jié)束時(shí)水草完全死亡組的損失率設(shè)為100%,求出其余各用藥量組的損失率,將損失率換算成概率單位后(x)與相應(yīng)濃度×10倍的對(duì)數(shù)值(y)求回歸方程。得金魚藻回歸方程y=3.06 x-1.40(r=0.944,P=0.005),輪葉黑藻回歸方程y=2.92 x-2.08(r=0.522,P=0.29),x取 0.50即可求得撲草凈對(duì)金魚藻240 h EC50為0.13 mg/L,對(duì)輪葉黑藻的240 h EC50為0.02 mg/L,撲草凈對(duì)輪葉黑藻的毒性要強(qiáng)于金魚藻,撲草凈對(duì)兩種水草具有高毒性。綜合撲草凈對(duì)蝦的毒性結(jié)果,可得出在凡納濱對(duì)蝦和羅氏沼蝦養(yǎng)殖池塘中應(yīng)用撲草凈除金魚藻和輪葉黑藻等沉水性植物的濃度應(yīng)控制在0.02~0.89 mg/L。在該濃度范圍內(nèi),撲草凈既可有效抑制水草生長(zhǎng),又不會(huì)影響蝦的正常養(yǎng)殖。
(1)撲草凈對(duì)試驗(yàn)凡納濱對(duì)蝦 24,48,72,96 h的 LC50分別為 27.86,19.95,12.02,8.91 mg/L,SC 為0.89 mg/L;而對(duì)羅氏沼蝦 24、48、72、96 h 的 LC50分別為 33.50,23.44,16.90,13.03 mg/L,SC 為 1.30 mg/L;羅氏沼蝦對(duì)撲草凈的耐藥性要強(qiáng)于凡納濱對(duì)蝦。(2)撲草凈對(duì)金魚藻與輪葉黑藻的240 h EC50分別為0.13 mg/L,0.02 mg/L,撲草凈對(duì)金魚藻的毒性要弱于輪葉黑藻。(3)在凡納濱對(duì)蝦和羅氏沼蝦的養(yǎng)殖池塘,應(yīng)用撲草凈除金魚藻和輪葉黑藻等沉水性植物,濃度為0.02~0.89 mg/L時(shí),效果最佳。
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