吴若函　郭晓瑜　辛星　丁悦　严海娟　余向阳

摘要：为明确稻田除草剂对水生生物的安全性，通过静态法测定6种除草剂10%唑酰草胺乳油、20%唑·灭草松微乳剂、20%唑·氰氟乳油、18%五氟·氰氟草可分散油悬浮剂、20%氰氟·双草醚可分散油悬浮剂和15%嘧肟·氰氟草水乳剂对斑马鱼和大型溞的急性毒性，并进行安全性评价。结果显示，10%唑酰草胺乳油对斑马鱼、大型溞的急性毒性为高毒，20%唑·灭草松微乳剂、20%唑·氰氟乳油对斑马鱼、大型溞的急性毒性为中毒，18%五氟·氰氟草可分散油悬浮剂、20%氰氟·双草醚可分散油悬浮剂和15%嘧肟·氰氟草水乳剂对斑马鱼、大型溞的急性毒性为低毒。由此可见，对于中高毒农药，应严格控制其使用量，从而减少其对水生生物的毒害作用。

关键词：除草剂;斑马鱼;大型溞;急性毒性;安全浓度

中图分类号： TQ450.2+6文献标志码： A文章编号：1002-1302（2021）19-0223-03

芳氧苯氧丙酸酯类除草剂因其高效、安全等特点而在全球除草剂市场上占据了稳定的地位[1]。由于芳氧苯氧丙酸酯类除草剂及其复配制剂广泛应用于稻田，因此不可避免地会进入水生生态环境，从而对水生生物造成危害。目前，关于芳氧苯氧丙酸酯类除草剂复配制剂对水生生物毒性影响的研究还比较少。斑马鱼、大型溞目前是水生生态毒理研究中重点关注的生物，被广泛应用于水生生物的安全性评价[2]。本研究通过测定6种稻田除草剂对斑马鱼和大型溞的急性毒性，以期为其在稻田中的合理使用提供依据。

1材料与方法

本试验于2019年4—8月在江苏省农业科学院进行。

1.1供试生物

1.1.1斑马鱼斑马鱼（Brachydonio rerio）购自上海费曦生物科技有限公司，选择体长1.0～3.0 cm、健康无病的斑马鱼用于试验。试验前预养7～14 d，试验前24 h停止喂食。

1.1.2大型溞大型溞（Daphnia magna Straus）购自武汉科乐多生物科技有限公司，在实验室自行培养3代以上。试验用溞为来源于同一母系、出生 24 h 内的非头胎溞。

1.2供试药剂

主要药剂有10%唑酰草胺乳油（济南绿霸农药有限公司）、20%唑·灭草松微乳剂（济南绿霸农药有限公司）、20%唑·氰氟乳油（济南绿霸农药有限公司）、18%五氟·氰氟草可分散油悬浮剂（江苏华农生物化学有限公司）、20%氰氟·双草醚可分散油悬浮剂（江苏华农生物化学有限公司）、15%嘧肟·氰氟草水乳剂（江苏华农生物化学有限公司）。

1.3主要仪器设备

Agilent 1260液相色谱仪;日本岛津AUW220D电子天平;PRX-1000B光照智能培养箱;氮吹仪;100～1 000 μL可调移液器;容量瓶;离心管;0.45 μm 水相滤膜。

1.4试验方法

1.4.1斑马鱼急性毒性试验本试验参照《化学农药环境安全评价试验准则》的规定[3]进行，采用静态法试验，每个鱼缸装入3 L试验药液，再放入10尾斑马鱼，每个浓度设置1个平行，并设置空白对照。试验用水的pH值为6.0～8.5，水质硬度为 10～250 mg/L（以CaCO3计），水温21～25 ℃，光—暗周期为16 h—8 h。试验开始后，分别在0、96 h从各浓度组取样，检测试验药液的浓度。

1.4.2大型溞急性毒性试验本试验同样参照《化学农药环境安全评价试验准则》的规定[4]进行，在100 mL烧杯中装入50 mL试验药液，再在每個烧杯中放入5个大型溞，每个浓度设置4个平行，并设置空白对照组。试验用水的pH值为6.0～9.0，水质硬度为140～250 mg/L（以CaCO3计），溶解氧含量≥3.0 mg/L，水温为18～22 ℃，光—暗周期为 16 h—8 h。试验开始后，分别在0、48 h从各浓度组取样，检测试验药液的浓度。

1.5毒性等级划分标准

根据《化学农药环境安全评价试验准则》[3-4]，毒性等级的划分标准见表1。

1.6数据分析

所有毒性数据均用统计软件DPS 7.05（浙江大学）进行处理，计算各药剂对斑马鱼、大型溞的半数致死浓度（LC₅₀）或半数抑制浓度（EC₅₀）、95%置信区间和毒性回归方程。安全浓度（SC）采用特伦堡（Turubell）公式[5]计算：SC=LC₅₀（48 h）×0.3÷[LC₅₀（24 h）÷LC₅₀（48 h）]²。

2结果与分析

2.1参比试验

为了评估试材是否符合试验要求，试验前用重铬酸钾对斑马鱼、大型溞进行参比试验。重铬酸钾对斑马鱼24 h的LC50为279 mg a.i./L，95%置信区间为256～315 mg a.i./L，重铬酸钾对斑马鱼的LC50（24 h）应在200～400 mg a.i./L范围内[3]，本试验符合质量控制要求。重铬酸钾对大型溞24 h的EC50为1.41 mg a.i./L，95%置信区间为1.25～1.60 mg a.i./L，重铬酸钾对大型溞的EC50（24 h）应在0.6～2.1 mg a.i./L范围内[4]，本试验符合质量控制要求。

2.2试验药液浓度

试验药液的浓度测定结果表明，所有实测浓度均在设计浓度的80%～120%范围内。因此，本试验采用设计浓度计算半数效应浓度和95%置信区间。

2.36种稻田除草剂对斑马鱼的急性毒性

由表2可以看出，10%唑酰草胺乳油对斑马鱼在96 h时的LC₅₀为0.445 mg a.i./L，毒性为高毒;20%唑·灭草松微乳剂、20%唑·氰氟乳油对斑马鱼在96 h时的LC₅₀分别为7.15、1.53 mg a.i./L，毒性均为中毒;18%五氟·氰氟草可分散油悬浮剂、20%氰氟·双草醚可分散油悬浮剂、15%嘧肟·氰氟草水乳剂对斑马鱼在96 h时的LC₅₀分别为15.73、15.91、16.30 mg a.i./L，毒性均为低毒;10%唑酰草胺乳油、20%唑·灭草松微乳剂、20%唑·氰氟乳油、18%五氟·氰氟草可分散油悬浮剂、20%氰氟·双草醚可分散油悬浮剂、15%嘧肟·氰氟草水乳剂的安全浓度分别为0.10、2.15、0.45、3.87、4.46、4.42 mg a.i./L。

2.46种稻田除草剂对大型溞的急性毒性

由表3可以看出，10%唑酰草胺乳油对大型溞在48 h时的EC50为0.46 mg a.i./L，毒性为高毒;20%唑·灭草松微乳剂、20%唑·氰氟乳油对大型溞在48 h时的EC50分别为6.09、1.33 mg a.i./L，毒性为中毒;18%五氟·氰氟草可分散油悬浮剂、20%氰氟·双草醚可分散油悬浮剂、15%嘧肟·氰氟草水乳剂对大型溞在48 h时的EC50分别为14.15、12.03、20.29 mg a.i./L，毒性为低毒;10%唑酰草胺乳油、20%唑·灭草松微乳剂、20%唑·氰氟乳油、18%五氟·氰氟草可分散油悬浮剂、20%氰氟·双草醚可分散油悬浮剂和15%嘧肟·氰氟草水乳剂的安全浓度分别为010、1.62、0.26、2.14、1.79、4.26 mg a.i./L。

3结论与讨论

在6种受试制剂中，唑酰草胺及其复配制剂对斑马鱼、大型溞的毒性较高，为中毒或高毒;氰氟草酯复配制剂对斑马鱼、大型溞的毒性较低，为低毒。唑酰草胺、氰氟草酯属于芳氧苯氧丙酸酯类除草剂，这类除草剂是一类高活性的除草剂[6]，可以抑制生物体内乙酰辅酶A羧化酶（ACCase）的活性[7]，乙酰輔酶A羧化酶是合成脂肪酸的关键催化酶[8]，芳氧苯氧丙酸酯类除草剂通过抑制植物体内脂肪酸的合成而达到除草的目的。由此可见， 芳氧苯氧丙酸酯类除草剂可能通过抑制斑马鱼、大型溞体内的乙酰辅酶A羧化酶活性而影响斑马鱼和大型溞的内分泌系统，从而产生毒害作用。有研究发现，芳氧苯氧丙酸酯类除草剂对斑马鱼的胚胎有发育毒性，会产生氧化损伤和细胞凋亡，并能诱导内分泌相关基因的表达上调[6，9-10]。芳氧苯氧丙酸酯类复配制剂对斑马鱼、大型溞的慢性毒性效应和致毒机制也有待进一步研究。嘧啶肟草醚、双草醚属于嘧啶水杨酸类除草剂，嘧啶水杨酸类除草剂通过抑制乙酰乳酸合成酶（ALS）的活性来抑制生物体内支链氨基酸的合成[11]。由于动物体内并不存在乙酰乳酸合成酶，因此嘧啶水杨酸类除草剂对非靶标动物非常安全。氰氟草酯原药对斑马鱼成鱼的LC₅₀（96 h）为4.05 mg/L[6]，毒性为中毒。在本研究中，氰氟草酯与嘧啶肟草醚、双草醚分别复配后，毒性均为低毒。由此可见，芳氧苯氧丙酸酯类除草剂在和低毒的嘧啶水杨酸类除草剂复配后毒性降低。

在稻田中使用除草剂时，应尽量选择低毒除草剂;对于中高毒除草剂，应严格控制其用量，减少对水生生物的毒害作用。在选择稻田除草剂时，应尽量避免单独使用毒性较高的芳氧苯氧丙酸酯类除草剂，而使用芳氧苯氧丙酸酯类除草剂和嘧啶水杨酸类

除草剂的复配制剂，以降低对水生生物的毒害作用。

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[2]林涛，曾兆华，朱珍珍，等. 10%唑酰草胺乳油对3种水生生物的急性毒性和风险评价[J]. 福建农林大学学报（自然科学版），2019，48（4）：418-422.

[3]化学农药环境安全评价试验准则第12部分：鱼类急性毒性试验：GB/T 31270.12—2014[S]. 北京：中国标准出版社，2015.

[4]化学农药环境安全评价试验准则第13部分：溞类急性活动抑制试验：GB/T 31270.13—2014[S]. 北京：中国标准出版社，2015.

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[11]徐德锋，徐祥建，王彬，等. 高效除草剂嘧啶肟草醚研究进展[J]. 农药，2019，58（6）：398-402，406

基金项目：国家现代农业产业技术体系建设专项（编号：CARS-30-5-03）。

作者简介：吴若函（1987—），女，江苏南京人，硕士，助理研究员，主要从事农药生态毒理学研究。E-mail：wuruohan0420@163.com。

通信作者：余向阳，博士，研究员，主要从事农药环境转归及生态毒理研究。E-mail：yuxy@jaas.ac.cn。