13种稻田常用农药对克氏原螯虾幼虾的急性毒性

陈 婕,沈亚强,王晔青,宋 瑜,孙祥良,曹奎荣

(1.嘉兴市农业科学研究院,浙江嘉兴 314016；2.嘉兴市土肥植保与农村能源站,浙江嘉兴 314050)

克氏原螯虾(Procambarusclarkii)俗称小龙虾，已成为当前我国最受欢迎的餐饮食品之一。克氏原螯虾养殖最早始于美国[1]，2001年以后我国克氏原螯虾稻田种养模式开始逐渐发展。近年来该模式得到了广泛的推广和应用。我国克氏原螯虾产量占全球的90%以上，是全球最大的克氏原螯虾生产国，也已成为克氏原螯虾加工和餐饮行业的领导者[2]。截至2020年，我国克氏原螯虾养殖总面积达2 184.63万亩，总产量达239.37万吨，其中稻虾综合种养模式的面积和产量分别占克氏原螯虾养殖总面积和总产量的86.61%和86.15%[3]，发展势头迅猛。该模式实现了“一水两用、一田双收、稳粮增效、一举多赢”，有效提高了农田的利用率和农民收益[4]。

新型稻渔综合种养突出以稳粮为主，如果片面追求所谓“绿色生态”，不敢用药、不会用药，会导致水稻产量完全得不到保障，给大面积水稻生产及我国粮食安全带来一定风险[5]。因此，解决稻虾综合种养模式下水稻安全用药问题是决定种养技术是否成功的关键因素之一。

稻虾共作模式下，水稻和克氏原螯虾在一定程度上可以实现互利共生[4]，然而在大面积生产中，克氏原螯虾对水稻病虫草害的控制能力有限[6]，规模化生产下仍需借助药剂防控来保证水稻产量[7-8]，目前大部分药剂包装没有明确对克氏原螯虾的安全浓度，导致农民对药剂选择困难。因此，亟需开展稻田常用药剂对克氏原螯虾的毒性测定，为稻虾综合种养模式农药安全施用提供一定的参考。本研究根据浙北地区当前水稻生产需求，选择了丁草胺、氰氟草酯、五氟磺草胺、氯氟吡氧乙酸、二甲四氯·灭草松、烯啶·吡蚜酮、阿维菌素乳油、阿维菌素水分散粒剂、阿维菌素微乳剂、氯虫苯甲酰胺、井冈霉素水剂、戊唑醇·肟菌酯、吡唑醚菌酯等13种稻田常用药剂，测定了其对克氏原螯虾幼虾的急性毒性，为稻虾养殖过程中的科学用药提供指导。

1 材料与方法

1.1 实验材料

实验虾为克氏原螯虾幼虾，质量约8～15 g，购自桐乡市宏望生态农业科技有限公司。实验前24 h停止喂食。实验用水为太阳光暴晒48 h的自来水，水温(25±1) ℃，pH 7.48，水体耗氧量≤ 1.2 mg/L，溶解氧5.0～6.0 mg/L，游离氯约0.2 mg/L。供试药剂为13种市场上使用比较广泛的农药商品，包括5种除草剂、5种杀虫剂和3种杀菌剂。具体的药剂信息见表1。

表1 13种试验药物信息

1.2 实验方法

以5～10倍的稀释倍数设置药剂浓度梯度进行预试验，观察克氏原螯虾幼虾的行为状况，并确定24 h最低全致死质量浓度。以此为基础，采用室内静水法，依据简化寇氏法[9]以等对数间距设置6个浓度梯度组(见表2)和1个清水对照组，每组3个重复，每重复放10尾幼虾。实验期间每24 h更换相应浓度药液，药液均现用现配。依次观察记录24、48、72和96 h虾的中毒症状及死虾数量。死亡个体以触碰腹部无应激反应为准，期间及时捞出死亡个体，另外试验期间各个处理均不喂食。

表2 8种农药对克氏原螯虾幼虾的急性毒性试验分组

由于预实验中，60 g/L二甲四氯·400 g/L灭草松、200 g/L氯虫苯甲酰胺、10%井冈霉素、50%戊唑醇·25%肟菌酯和30%吡唑醚菌酯等5种药剂在10 000 mg/L的高浓度下，克氏原螯虾幼虾均可存活72 h以上，毒性极低，因此本研究未对以上5种药剂进行更详细的分组实验。

1.3 数据处理

采用简化寇氏法[9]计算各药剂浓度对数与死亡率之间的回归方程，并计算各个处理时间的半致死浓度(LC50)和半致死浓度的95%置信区间，选择Turubell公式作为安全浓度(SC)的参考[10]。各计算公式如下：

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为lg LC50，i为相邻剂量组的对数计量差值，X为最大剂量的对数值，p为死亡率，∑p为各剂量组死亡率之和，q为存活率，n为每组虾数。

2 结果

2.1 克氏原螯虾幼虾中毒表现与死亡特征

急性毒性实验中，所有对照组的虾96 h内均未出现死亡。大部分药剂处理中，实验虾的中毒症状会经历几个阶段：前期表现出异常活跃、尾部快速摆动、快速游动或蹿跳等现象；几小时后表现比较安静、行动迟缓，触碰后尾部缓慢摆动；后期出现侧翻或假死，但游泳足偶尔摆动；最后触碰无任何反应，即判定为死亡；低浓度组的实验虾前期也会表现出异常活跃、躁动不安等现象，但6～8 h后大部分后悔陆续表现正常。农药浓度不同，出现上诉中毒症状的时间也不同。但20%烯啶虫胺·80%吡蚜酮比较特殊，前期表现为异常活跃，但后期不同浓度处理下实验虾都呈现卷曲的状态(死亡个体除外)。克氏原螯虾幼虾在8种药剂中浓度-死亡率变化趋势如图1，每种药剂不同时间下死亡率随浓度变化略有不同。总体来说，在相同的处理时间下，随着药剂浓度的增加，死亡率增长速度先快后慢，且24 h和48 h处理死亡率上升较快。

图1 8种药剂质量浓度和暴露时间对克氏原螯虾幼虾死亡率的影响

2.2 8种药剂对克氏原螯虾幼虾的毒性效应

通过8种农药对克氏原螯虾幼虾的毒性实验数据分析，得出各处理时间浓度对数与死亡率的直线回归方程、LC50及其95%置信区间、并根据24 h和48 h的LC50计算出安全浓度(见表3)。结果表明，8组试验药剂对克氏原螯虾幼虾的毒性从大到小依次为：20%烯啶虫胺·80%吡蚜酮 > 5%阿维菌素EC > 10%氰氟草酯 > 20%氯氟吡氧乙酸 > 5%阿维菌素WG > 3%阿维菌素ME > 50%丁草胺 > 25 g/L五氟磺草胺。

表3 8种药剂对克氏原螯虾幼虾的回归方程、半致死浓度和安全浓度

2.3 两种剂型的阿维菌素对克氏原螯虾幼虾毒性比较

对比5%阿维菌素乳油和5%阿维菌素可分散粒剂的试验结果可知(表3)，5%阿维菌素乳油对克氏原螯虾幼虾的安全浓度为9.82 mg/L，5%阿维菌素可分散粒剂对克氏原螯虾幼虾的安全浓度为20.75 mg/L，约为前者的2倍，表明剂型对药物的毒性有一定程度的影响。另外，3%阿维菌素微乳剂虽然剂型与前两者均不相同，但有效成分含量不同，因此未做比较。

3 讨论

3.1 13种药剂对克氏原螯虾的毒性分析

国家质量监督检验检疫总局2014年发布了《化学农药环境安全评价试验准则》[11]，按照大型甲壳类生物半致死浓度(96 h)值，将农药对甲壳类生物的急性毒性划分为四个等级，即剧毒：LC50≤0.1 mg/L；高毒：0.1 mg/L

3.2 克氏原螯虾幼虾对农药的敏感性分析

徐滨等[14]研究发现1.8%阿维菌素对质量(34.43±7.04)g的克氏原螯虾的96 h LC50为0.37 mg/L，徐怡等[12]测得的2%阿维菌素对平均质量0.012 g的克氏原螯虾的48 h LC50为0.004 3 mg/L，二者均显著小于本研究结果；林伟等[13]研究发现20%氰氟草酯·20%双草醚对克氏原螯虾幼虾的96 h LC50为216.5 mg/L，显著高于本研究结果；吴雷明等[15]研究发现50%丁草胺对克氏原螯虾幼虾的96 h LC50为0.007 3 mg/L，而本研究50%丁草胺对克氏原螯虾幼虾的96 h LC50为466.66 mg/L；本研究80%烯啶·吡蚜酮对克氏原螯虾的48 h LC50为4.07 mg/L，而任艳芳等[16]用相同药剂得到的结果为0.464 mg/L。由此说明，克氏原螯虾对不同农药的敏感性除了与药剂本身性质有关，还与实验虾个体大小和实验条件(水质、温度和驯化方式等)有关[17]。

克氏原螯虾与其他水生生物耐药性存在差异，任艳芳等[16]用50%吡蚜酮分别对体重相似的鲫和克氏原螯虾进行毒性测定，结果发现50%吡蚜酮对鲫的安全浓度为178.710 mg/L，而对克氏原螯虾的安全浓度仅为0.052 mg/L；3.2%阿维菌素对昆明裂腹鱼幼鱼的96 h LC50为0.012 2[18]；陆健等[19]研究发现克氏原螯虾对吡虫啉和辛硫磷额敏感性均显著大于中华绒螯蟹。

3.3 不同农药剂型对克氏原螯虾毒性的影响

本研究结果显示，5%阿维菌素乳油和水分散粒剂对克氏原螯虾幼虾的毒性存在明显差异，分析存在差异是由于乳油制剂含有大量石油类或醇类有机溶剂，会对虾的体壁造成一定程度的损害[20]。另外李正等[21]研究发现，农药助剂LD-10对野生食蚊鱼的毒性为低毒，而NP-10和NP-4均为中毒。因此，农药对克氏原螯虾毒性的差异除有效成分外，还与剂型有一定关系。在稻虾田药剂应用中，有效成分相同的条件下建议优先选择粉剂或粒剂。

3.4 安全浓度的计算方法对试验结果的影响

国内外对水体中药物的安全浓度评价方法有多种，所得数据差异也较大，常见的有日本的经验公式、Reineya方法、Turubell公式以及Pickering等方法[22]，其中国内学者参照较多的是Turubell公式和日本经验公式(SC=0.1×96 h LC50)。日本经验公式在应用时要依据化学物质的稳定性来选择0.1或0.01作为系数[23]。本研究涉及药剂种类较多，稳定性差异也较大，因此选择了Turubell公式作为安全浓度的参考。在田间环境下，药剂安全浓度也会随克氏原螯虾发育阶段、环境温度及水体条件等因素发生改变，因此本试验所得安全浓度在实际生产中应综合考虑，且对于克氏原螯虾的其他发育或繁殖方面的影响需进一步大田验证。