除草剂敌草快和草铵膦对中华鳑鲏鱼的急性毒性效应

除草剂敌草快和草铵膦对中华鳑鲏鱼的急性毒性效应

肖龙 高应美 梁应鲜 宋婉涓 刘华涛
贵州师范学院生物科学学院

摘要: 中华鳑鲏鱼( Ｒhodeus sinensis Günther) 是我国原生类观赏鱼，在稻田观光渔业中具有良好的发展前景。以中华鳑鲏鱼为试验生物，旨在找出两种常用除草剂敌草快和草铵膦对中华鳑鲏鱼的急性毒性效应和安全浓度，为稻田养中华鳑鲏鱼提供除草剂使用浓度依据。静水法研究得出敌草快和草铵膦对中华鳑鲏鱼24 h 的半数致死浓度( LC50) 分别为10． 89 mg /L 和43． 248 mg /L; 48 h 的半数致死浓度( LC50) 分别为9. 862 mg /L 和40． 477 mg /L; 72 h 的半数致死浓度( LC50) 分别为9． 504 mg /L 和38． 765 mg /L; 96 h 的半数致死浓度( LC50) 分别为9． 405 mg /L 和37． 744 mg /L。结果表明相对于敌草快，草铵膦对中华鳑鲏鱼的毒性效应相对较弱。安全浓度试验结果显示敌草快对中华鳑鲏鱼的安全浓度为0． 9405 mg /L，草铵膦对中华鳑鲏鱼的安全浓度为3． 7744 mg /L，相对于敌草快，中华鳑鲏鱼对草铵膦具有更高的耐受性。根据实验结果，在稻田观光渔业中，相对于敌草快，低毒高耐受的草铵膦更适合作为除草剂。

0 引言
根据稻鱼共生的原理，将种植业和养殖业结合起来，能够实现鱼养稻田，稻增产，鱼丰收。稻田养鱼占贵州水稻种植面积的50% 以上，对于农村脱贫致富有着重要的意义。传统稻田养鱼主要是以鲤鱼、草鱼、鲫鱼等为主。随着生态旅游的发展，改用观赏鱼作为稻田养鱼已成为乡村旅游综合体开发的重要组成部分。稻田养观赏鱼已经具有初步的发展规模，比较常见的稻田养观赏鱼有红鲫、红荷包鲤等，其中中华鳑鲏鱼作为我国原生观赏鱼，试用到稻田养鱼中拥有极大的发展前景。稻田鱼的养殖过程中，除了自然环境、天敌等因素的影响，用作水稻生产的化肥、农药，尤其是除草剂，会对鱼的生长发育等产生影响，甚至会出现鱼中毒死亡的情况。

中华鳑鲏鱼( Ｒhodeus sinensis Günther) ，隶属鲤科，鳑鲏亚科，鳑鲏属( Ｒhodeus) 。中华鳑鲏鱼个体小，成年鱼约6 ～ 8 cm，体态优美、色彩艳丽，被称为“中国彩虹”，具有较高观赏价值，是我国著名的原生观赏鱼。

国内外的学者针对中华鳑鲏鱼做了大量的急性毒性试验，主要针对重金属离子Hg2 +、Cu2 +、Cd2 +、Pb2 + 和Zn2 + 等［2 － 4］，以及少量氨氮、亚硝态氮、高锰酸钾以及三氯异氰尿酸等化学物质［5 － 8］，但除草剂对中华鳑鲏鱼的毒性效应的研究鲜有报道。草铵膦( Glufosinate ammonium) 和敌草快( Diquat) 是常用的两种稻田除草剂，易溶于水，且草铵膦在pH 5 ～ 9 不会光解，因而在一些研究中草铵膦已被归为持久性污染物。［9］草铵膦和敌草快会在鱼体内富集，超过一定量会对机体产生毒害作用。有关这两种除草剂对水生生物已有较多报道［10 － 13］。因此，本文研究了草铵膦和敌草快对中华鳑鲏鱼的急性毒性作用，旨在找出其对中华鳑鲏鱼的急性毒性效应和安全浓度，为中华鳑鲏鱼对除草剂的耐受能力做出评价，为环境农药污染防治和提高水产品安全性等提供科学依据，也为稻田鳑鲏鱼养殖环境的水质管理提供数据支撑。

1 材料与方法

1. 1 试验生物

中华鳑鲏鱼买于鱼市，为养殖种类，平均体长4. 0 ± 1. 0 cm。在实验室连续曝气的水中饲养7d。每天清除粪便及食物残渣，驯养期间死亡率低于10%，试验前24 h 停止喂饲，选取大小基本一致、健康完整的中华鳑鲏鱼进行试验。

1. 2 试验方法

采用半静水式试验法［14］，每24 小时更换试验液，保证农药浓度误差不会变化太大。在预试验确定的浓度范围内以几何级差间距设置5 个浓度组，并设一个空白对照组，每个浓度组有三个平行试验组。每缸放入鱼8 尾，试验开始后6 h 内随时观察并记录受试鱼的中毒症状，其后于24 h、48 h、72 h、96 h 观察并记录受试鱼的中毒症状及死亡率。以多次刺激无反应视为死亡，并及时清除死鱼。每天测定并记录试液温度、pH 值、水硬度及溶解氧含量。

1. 3 试验条件

实验用水为曝气24 h 除氯的自来水，养殖容量为12 L，实验时水深为38 cm。实验周期为96 h，实验负荷静态实验系统最大承载量为1. 0 g鱼/L，每天光照12 ～ 16 h，水质硬度10 ～ 250 mg /L( 以CaCO3计) ，pH 值6. 0 ～ 8. 5，温度与实验鱼种相适宜，变化范围25 ± 2℃。溶解氧不低于空气饱和值的60%，曝气时不能使受试物明显受损。

1. 4 数据分析

根据除草剂对中华鳑鲏鱼的急性毒性试验结果，采用线性回归分析，使用SPSS 17 软件中的piobit 模块计算，分别求出各除草剂对中华鳑鲏鱼24 h、48 h、72 h 和96 h 的半数致死浓度( LC50) ，并采用以下公式计算这两种除草剂的安全质量浓度。

安全质量浓度I( SCI) = 96 h LC50 × 0. 1

2 结果与分析

在实验过程中，实验用水水温早晚各测一次，最低为26. 12℃，最高为26. 74℃。水质硬度为75. 00 ～ 181. 8 mg /L( 以CaCO3计) ，pH 值为7. 7～ 7. 9，溶氧量为7. 1 ～ 8. 9 mg /L，符合国标中的实验要求。

通过试验发现，这两种农药在较高浓度下对中华鳑鲏鱼都有明显的影响，使中华鳑鲏鱼出现不同的中毒症状，甚至死亡。在前6 h 内中华鳑鲏鱼在较低农药浓度下，运动状况与对照组的情况基本相似; 但在较高的浓度下，中华鳑鲏鱼有明显的反应，显得躁动不安，上下游动。随着实验时间的延长，中华鳑鲏鱼大多在底层活动，活力逐渐减弱，游速变得缓慢甚至固定在一个地方; 时不时地侧游，对外界的刺激反应很迟钝，慢慢地游到上层，最后死亡。死亡率随时间的延长而上升，中毒死亡个体大多数体表色泽暗淡，腹部朝上者居多，在鱼鳃后部的体表投影出明显的黑斑。

表1 两种除草剂对中华鳑鲏鱼的急性毒性

由表1 可知，随着两种除草剂浓度的增大和存在时间的延长，除草剂对中华鳑鲏鱼的毒性越来越大，死亡率也越来越高。

表2 两种除草剂对中华鳑鲏鱼的急性毒性试验数据的线性回归及LC50和安全浓度

由表2 可知，草铵膦和敌草快对中华鳑鲏鱼的毒性不同，敌草快对中华鳑鲏鱼的毒性较大。敌草快( 96 h LC50为9. 405 mg /L) 在国家水质标准中属于中毒类别，草铵膦( 96 h LC50为37. 744 mg /L)在国家水产养殖水质标准中属于低毒类别。

3 讨论与结论

3. 1 敌草快对中华鳑鲏鱼的毒性

敌草快主要造成水生动物的肝肾肺等内脏衰竭及纤维化，让动物呼吸衰竭而死。经过急性毒性试验，得到敌草快组24、48、72、96 h 时LC50分别为10. 89 mg /L、9. 862 mg /L、9. 504 mg /L、9. 405 mg /L。成云峰［15］等报道敌草快对斑马鱼的96 h 时LC50为17. 5 mg /L，远大于中华鳑鲏鱼，说明中华鳑鲏鱼对敌草快的耐受性小于斑马鱼。

3. 2 草铵膦对中华鳑鲏鱼的毒性

草铵膦主要是抑制水生动物体内的谷氨酸合成，对其氮代谢产生影响。草铵膦结构与谷氨酸相似，在动物体内代谢过程中占据谷氨酸的结合位点，导致代谢紊乱，影响神经末梢的神经递质释放，减少正常冲动传递的效率，从而使水生动物神经传导失常，中毒死亡［16］。经过急性毒性试验，得到草铵膦的24 h、48 h、72 h、96 h 的LC50分别为43. 248 mg /L、40. 477 mg /L、38. 765 mg /L、37. 744mg /L。牛立志［17］等报道草铵膦对斑马鱼的致死浓度为102. 4 mg /L，说明中华鳑鲏鱼对草铵膦的耐受性小于斑马鱼。

3. 3 两种农药的毒性比较

试验结果表明中华鳑鲏鱼对不同农药的耐受力存在一定的差异，中华鳑鲏鱼对草铵膦的耐受性明显高于敌草快。这可能是因为农药对鱼的毒害机理不同，也有可能是草铵膦的使用率大于敌草快，自然水体环境中草铵膦的浓度要高于敌草快，中华鳑鲏鱼可能对含草铵膦的水环境产生了一定程度的适应，从而增强了其对草铵膦的耐受性。建议在养殖水稻田周围使用草铵膦除草剂，应该能降低中华鳑鲏鱼的死亡风险。

通常情况下，敌草快、草铵膦对鱼类毒性的强弱与鱼的种类、大小以及暴露条件都有关系。该试验为单一因子试验，而在实际的稻田中不只一种因子影响鱼类的生长发育，杀虫剂、硬度、pH值、水温、溶氧、氨氮以及其他重金属离子等理化因子也能对除草剂的毒性产生影响。因此，在实际生产中，水中混合毒物毒性的变化和互作用，以及环境因子的影响都有待于进一步研究。

参考文献(略)