avermectin, imidacloprid 및 carbendazim의 혼합 시용이 토양 악화 및 지렁이에 대한 독성에 미치는 영향

Scientific Reports 13권, 기사 번호: 14115(2023) 이 기사 인용

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혼합물에 농약을 살포하면 단기적으로 농경지 토양에 여러 가지 압력을 가하는 경우가 많습니다. 따라서 혼합 살포가 토양 내 농약의 환경적 거동과 생태독성에 미치는 영향을 평가할 필요가 있습니다. 본 연구에서 우리는 토양 분해와 지렁이 Eisenia fetida에 대한 독성에 대한 혼합 적용을 통해 세 가지 일반적인 살충제의 효과를 평가했습니다. 단일 농약의 분해 반감기(DT50)와 비교하여, 이원 혼합물의 아베르멕틴, 이미다클로프리드 및 카르벤다짐의 DT50 값은 유사했습니다. 그러나 3성분 혼합물의 DT50 값은 개별 적용보다 약 1.5배 길어서 2~3회 적용 후 토양 안정성이 향상되었습니다. 농약의 삼원 혼합물은 E. fetida에 대해 상당한 시너지 독성을 보인 반면, 이원 혼합물은 전체 효과 수준 범위에 걸쳐 변화하는 상호 작용을 나타냈습니다. 3원 혼합물은 개별 처리보다 E. fetida에서 더 높은 SOD 및 CAT 활성을 활성화하여 시너지 효과를 확인했습니다. E. fetida에 대한 회피 테스트를 수행함으로써 상대적으로 짧은 테스트 기간 내에 삼원 독성 상호 작용을 효과적으로 평가했습니다. 요약하면, 3원 혼합물의 세 가지 농약은 개별 또는 2원 혼합물에 비해 더 긴 분해 반감기와 지렁이에 대한 시너지 독성을 나타냈습니다.

토양은 농업 재배 시스템을 뒷받침하고 수많은 인위적 압력을 경험하지만 이러한 압력이 함께 작용할 때 토양에 미치는 영향에 대해서는 거의 알지 못합니다1. 중요한 농약으로서 토양의 살충제는 농업 분야에 널리 퍼져 있는 오염 물질이며 종종 혼합물로 공존합니다2. 특히 지난 수십 년 동안 시장에 출시되는 살충제의 수가 증가함에 따라 농업 관행에서는 살충제를 저용량으로 사용하지만 종종 혼합물로 사용합니다. 이러한 혼합물의 위험 평가는 복잡하고 다양한 조합으로 인해 어려워집니다. 또한, 현재 위험 평가 프레임워크는 단일 화학물질에 초점을 맞추고 있으며, 이는 혼합 시스템의 결합 효과로 인해 농약 혼합물의 실제 독성을 예측할 수 없습니다3. 몇몇 농약 혼합물은 높은 수준의 농약 잔류물을 나타낼 뿐만 아니라 토양 무척추동물의 독성에 시너지 효과를 미치는 것으로 밝혀졌습니다4,5,6. 도포자는 결합된 결합 효과가 있을 수 있으므로 살충제 혼합물의 부작용에 대해 걱정해야 합니다.

일반적으로 사용되는 농약으로는 avermectin, imidacloprid 및 carbendazim이 전 세계적으로 작물에 널리 적용됩니다. Avermectin과 imidacloprid는 종종 진딧물을 방제하기 위해 함께 사용됩니다. 이 두 가지 살충제는 중국에서 콩과 밀의 해충과 질병을 협력적으로 방제하기 위해 종종 카벤다짐과 함께 사용되기도 합니다. 이전 연구에서는 토양7,8,9에서 이러한 농약의 환경적 거동을 개별적으로 문서화했습니다. 그러나 농경지 토양에서 동시 발생 가능성에도 불구하고 혼합물로서의 효과는 조사되지 않았습니다. 또한, 이들 세 가지 농약은 토양 내 비표적 유기체에 대해 어느 정도 독성을 나타냈습니다. 마크로라이드 살충제인 아버멕틴(Avermectin)은 토양에 서식하는 무척추동물의 생존과 번식에 독성 영향을 미칩니다10. 네오니코티노이드 살충제인 이미다클로프리드는 아베르멕틴과 동일한 종말점에 독성이 있을 뿐만 아니라 지렁이에서 산화 스트레스와 DNA 손상을 유발합니다11. 벤즈이미다졸 살균제인 카벤다짐(Carbendazim)은 지렁이에 대해 중등도의 급성 독성과 유전독성을 나타냅니다12. 동일한 토양 환경에서 독성이 다르고 발생하기 때문에 토양 내 비표적 유기체에 대한 공동 독성을 연구할 필요가 있습니다.

45% kaolinite) and 70% fine sand18. The desired concentration of the pesticide was dissolved in 10 mL acetone, mixed with 10 g quartz sand for 1 h, and then mixed with the premoistened artificial soil. Approximately 0.65 kg of soil (including 0.5 kg dry artificial soil and 150 mL distilled water) was placed in a 1000-mL beaker, and ten adult earthworms were added to each beaker. The controls were prepared using only 10 mL of water or acetone, both of which did not contain any pesticides. Each treatment was performed in three replicates. To obtain the LC50 value of each single pesticide, six dilutions with a geometric ratio were designed for each pesticide within their binary and ternary combinations. To detect interactions within their mixtures, we employed the tested ratios of 1:1 (50% of the LC50 value for each pesticide) for binary mixtures and 1:1:1 (33% of the LC50 value for each pesticide) for ternary mixtures. Table S1 shows all test concentrations of each pesticide under the individual and combined applications. Under 800 lx of constant light, the beakers were covered with gauze lids and stored at 20 °C with 85% relative humidity. Mortality rates were measured at 14 days after the treatments. The mixture toxicities were predicted by the CI model20. According to previous studies, the dose–effect curve parameters and CI values of the three pesticides and their mixtures were computed using CompuSyn software21,22./p> 1) and conformed to the median effect principle (r > 0.93). CI values plotted as a function of the mortality rate (fa) shows the types of interaction (synergism, antagonism and additive effect) as a function of the level of the effect of pesticide mixtures toward E. fetida (Fig. 3). The binary mixtures of the pesticides showed changing interactions throughout the entire effect level range. In contrast, stable synergistic responses were noted for their ternary mixtures with CI values less than 1./p> 1 indicates synergism, an additive effect and antagonism, respectively./p>

3.0.CO;2-Q" data-track-action="article reference" href="https://doi.org/10.1002%2F1097-0290%2820000820%2969%3A4%3C385%3A%3AAID-BIT5%3E3.0.CO%3B2-Q" aria-label="Article reference 32" data-doi="10.1002/1097-0290(20000820)69:43.0.CO;2-Q"Article Google Scholar /p>