几种农药对黑斑蛙黑斑蛙胚胎及蝌蚪的毒性

农药作为一种化学性环境污染物, 是一种有毒的化学药品。 近几年,农村使用的各种杀虫剂、杀菌剂和除草剂等农药一般是高效低毒种类, 虽减轻了对环境的部分污染,但由于大面积使用各种农药, 且农药的使用方法和用后药剂的处理等方面的工作不是非常规范与完善,仍对水体造成了一定的污染,从而对黑斑蛙等两栖动物的发育、生长构成了一定的危害。 农药对两栖类生长发育影响的研究,国内主要集中在对少数种类蝌蚪期的试验,对胚胎期的毒性研究未见详细报道。因此,我们以苏南地区最常见的黑斑蛙为试验对象,研究了农村中常用的几种农药对其胚胎期及蝌蚪期的毒性影响, 现将实验结果报道如下。
1  材料与方法
1. 1  实验农药  取1999～2000年农村中几种常用农药:甲胺磷(50%乳油,江苏东进农药化工厂)、多菌灵(25%可湿性粉剂, 江苏苏中农药化工厂)、异丙隆(50%可湿性粉剂,江苏永联集团公司江阴农药厂)、多效唑(15%可湿性粉剂,江苏桥头农药厂)、使它隆(20%乳油,通州正大农药厂),分别用去离子水按农村中农田喷洒浓度配成母液,再用去离子水连续配制成实验浓度。
1. 2  实验生物   实验时间在2000年4～6月进行(2001年4～5月间补充了部分实验),从野外直接采集本地区黑斑蛙(Rana nigromaculata)卵带回实验室培养,镜检,剔除未受精的卵,将受精卵的一部分放入大水槽中培养至蝌蚪期,供蝌蚪期的毒性实验用。
1.3  实验方法
1. 3. 1  胚胎期  以农村中农田喷洒农药浓度为基准浓度,预试测出药剂作用的大致浓度范围, 然后依次配制5个浓度梯度,取受精卵30粒置于直径为12cm,高度为2. 5cm的培养皿中,分别放入供试浓度溶液,设3 个平行组,一个对照组,试验均在室内进行(水温23～26℃),按胚胎发育各时期进行观察, 记录各期畸形数和死亡数及畸形和死亡胚胎特征, 用 75%的酒精固定。 胚胎发育各时期参照朱治平对黑斑蛙胚胎发育的分期。
1. 3. 2  蝌蚪期   在直径20cm、高9cm玻璃水槽中放入供试药液500ml,取正常发育的蝌蚪,每个水槽中放入30尾,先预试,找出药剂作用的浓度范围,正式测试时,设置8个浓度梯度,设3个平行组,实验开始后24h、48h检查死亡率,测出半致死浓度( LC50),并记录畸形和死亡个体形态特征,用75%的酒精固定。
2  结果与分析
2. 1  农药对黑斑蛙胚胎发育的毒性
2. 1. 1  毒性大小   分析5种农药对黑斑蛙胚胎发育的影响, 各种农药在有效浓度下对其胚胎发育的各个时期都有一定的毒性影响。 表1是以蝌蚪期24小时半致死浓度下胚胎发育各期的平均总死亡率。 从表中可看出农药对孵化期和开口期以外的其余23个时期毒性影响相对较小, 而对孵化期至开口期胚胎毒性影响较大。原因可能是孵化期后,胚胎脱离胶囊膜,失去胶囊膜的保护,农药进入胚胎内的数量增大,死亡率明显增加。 开口期时, 由于摄食和呼吸活动的出现, 农药通过口进入胚体内的量增多, 出现了死亡的高峰期。
同一种农药, 在有效浓度下, 随着农药浓度增大,死亡率也逐步增大,使它隆在浓度(mg/L)为2. 8、2. 96、3. 10、3. 20和3. 50时,胚胎的总死亡率分别为14. 44%、27. 78%、50. 00%、73. 33%和76. 67%;多效唑在浓度(mg/L)为22. 50、30.00、37. 50、45. 00和52. 50时,胚胎的总死亡率分别为28. 89%、43. 33%、50. 00%、63. 33%和73. 33%;多菌灵在浓度(mg/L)为145. 00、162. 50、175. 00、187. 50和200. 00时,胚胎的总死亡率分别为31. 11%、36. 67%、50. 00%、66. 67% 和76. 67%;异丙隆在浓度(mg/L)为225. 00、250. 00、260. 00、275. 00和290. 00时,胚胎的总死亡率分别为16. 67%、26. 67%、43. 33%、50. 00%和76. 67%;甲胺磷在浓度(mg/L)为325. 00、390. 00、400. 00、410. 00和425. 00时,胚胎的总死亡率分别为22. 22%、27. 78%、43. 33%、50. 00%和66. 67%。 其中以孵化期至开口期时的死亡率增加最为明显。 从以上数据可得出,农药对其胚胎发育的毒性大小依次为使它隆> 多效唑> 多菌灵>异丙隆>甲胺磷。
2. 1. 2  畸形和死亡胚胎的形态特征   胚胎发育过程中,畸形胚胎形态特征大致分为两种:细胞分裂期时, 从四细胞期开始就表现为分裂沟不均匀,细胞分裂呈不规则状;尾芽期以后则表现为胚体发育不规则,尾和身体与正常发育的个体相比成明显的弯曲状。 某些个体腹部特别膨大呈透明状,其内脏器官清晰可见, 死亡胚胎则表现为整个胚体的腐烂,用吸管吸取时,胚体破碎。 其原因可能是因为农药影响了胚胎体内某些酶的活性,使得胚胎细胞膜的透性增大, 导致胚体发生浮肿,当胚体严重浮肿而腐烂时,胚体死亡。
2. 2  农药对蝌蚪期的毒性影响  根据3个平行组中蝌蚪的死亡率,统计出24h、48h半致死浓度,结果见表2。
2. 2. 1  毒性大小   比较各农药24h、48hLC50值,甲胺磷的 LC50值最大,毒性最小;使它隆的 LC50值最小,毒性最大。 按 LC50值分析各种农药对黑斑蛙蝌蚪的毒性影响依次为使它隆>多效唑>多菌灵>异丙隆>甲胺磷。 从表中还可以看出,蝌蚪对甲胺磷和多菌灵的耐受性较强。
2. 2. 2  畸形和死亡个体的形态特征  蝌蚪期中个体畸形形态大体一致,表现为腹部膨大呈透明状,其内脏清晰可辨, 尾部弯曲与身体呈一定角度;死亡个体大多表现为头部膨大, 尾部缩小, 弯曲, 与身体成一角度。经显微解剖发现,死亡和畸形个体的内鳃与表皮之间充水,内鳃萎缩,个体外观表现为浮肿、膨大,充水的原因有待于进一步探究。
由上面的结果可以看出,农村中所使用的几种常用农药对黑斑蛙胚胎和蝌蚪的致死浓度明显高于其安全浓度,如果按规定正确使用这些农药,对两栖类动物生长发育影响不大。 但如果农药使用不当或用后药剂处理工作不完善, 如废药倒在田间沟渠中,就可能影响两栖类动物生长发育。  因而,在进行农业生产时应充分考虑到这方面的因素。 如果在此期间不注意农药的正确使用,则会造成蛙类生存环境的污染,从而影响到蛙类的生长发育。 故笔者就农药使用方面提出以下建议: ( 1)对于所用农药,在综合考虑各方面因素的情况下,应尽量选择毒性较小的农药,确保两栖类能顺利完成生长发育。  (2)施药后,盛农药的废瓶或废袋等应采取烧毁、深埋等处理方法,禁止抛入田边大小水体中, 以避免农药在水体中积累达到影响两栖类生长发育的浓度。