一种蚯蚓回避实验箱及评价吡虫啉和多菌灵联合作用毒性的方法技术

本发明专利技术公开了一种蚯蚓回避实验箱及评价吡虫啉和多菌灵联合作用毒性的方法。实验箱包括内箱体和外箱体；内箱体采用透明材料制成，其中部设置有隔断室，隔断室将内箱体的内部空间分割成左腔室和右腔室两个部分；隔断室侧壁上设置有供蚯蚓通过的通孔，隔断室内内活动插装有隔板；内箱体位于外箱体中央，外箱体配备有箱盖，外箱体的内壁上设置有照明装置和加热装置。本发明专利技术中的实验箱可准确模拟蚯蚓的生长环境，避免外部环境干扰，所得结果更加准确。本发明专利技术开展的吡虫啉和多菌灵联合作用对蚯蚓回避行为的影响研究，可为快速诊断土壤复合污染效应提供科学依据，同时也为制定土壤复合污染标准奠定理论基础。

A test box for earthworm avoidance and a method for evaluating the combined toxicity of imidacloprid and Carbendazim

【技术实现步骤摘要】
一种蚯蚓回避实验箱及评价吡虫啉和多菌灵联合作用毒性的方法
本专利技术属于土壤毒性检测
，具体涉及一种蚯蚓回避实验箱及评价吡虫啉和多菌灵联合作用毒性的方法。
技术介绍
蚯蚓作为陆地生态系统中的一个重要组成部分，在土壤物理性状的改良以及植物营养循环方面具有重要作用，它的生命活动不仅能改善土壤结构，有益于土壤的通气及排水、保水状况，而且可以通过分解转化土壤中的有机物来提高土壤肥力。从生态学上来看，蚯蚓处于陆生生态食物链的底部，对土壤中的大部分污染物都有富集作用，这些被富集的污染物可能对蚯蚓不会造成严重的伤害，但却可能影响食物链中更高级的生物。同时由于蚯蚓直接露于土壤污染物中，并对多种污染物敏感，利用蚯蚓指示土壤污染状况，已经成为土壤污染生态毒理诊断的一个重要指标。大量研究表明农药是土壤中污染物的重要组成部分。因此，开展农药对蚯蚓的毒性测试对于评价土壤污染具有重要指导作用。新烟碱类杀虫剂吡虫啉(Imidacloprid)是目前世界上使用量最大的杀虫剂之一，具有高效、广谱、内吸性强和残效期长等特征，主要用于防治刺吸式口器害虫。苯并咪唑类杀菌剂多菌灵(Carbendazim)作为一种高效、低毒、广谱、内吸性杀菌剂，具有保护和治疗作用，其是世界上使用量最大的杀菌剂类别之一。虽然吡虫啉和多菌灵属于低毒类农药，但它们在动植物、土壤和大气中均属不易降解类化合物，其对生态环境的不利影响逐渐表现出来。随着吡虫啉和多菌灵在农业生产上的大量广泛使用，它们往往同时或者先后进入土壤中，构成复合污染。与仅限于测定农药较高浓度的蚯蚓急性毒性实验(14)以及耗时费力(56d)的繁殖毒性实验相比，蚯蚓回避行为测试具有反应简单快速(2d)，重现性较好及灵敏度高的特点。尽管吡虫啉和多菌灵对环境生物的单一毒性效应已有报道，但二者共存时对蚯蚓的联合毒性效应仍未见报道。
技术实现思路
针对上述现有技术，本专利技术提供一种蚯蚓回避实验箱及评价吡虫啉和多菌灵联合作用毒性的方法，本专利技术开展的吡虫啉和多菌灵联合作用对蚯蚓回避行为的影响研究，可为快速诊断土壤复合污染效应提供科学依据，同时也为制定土壤复合污染标准奠定理论基础。为了达到上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：提供一种蚯蚓回避实验箱以及利用该实验箱评价吡虫啉和多菌灵联合作用毒性的方法。本专利技术中的实验箱包括内箱体和外箱体；内箱体采用透明材料制成，其中部设置有隔断室，隔断室将内箱体的内部空间分割成左腔室和右腔室两个部分；隔断室侧壁上设置有供蚯蚓通过的通孔，隔断室内活动插装有隔板；内箱体位于外箱体中央，外箱体配备有箱盖，外箱体的内壁上设置有照明装置和加热装置。本专利技术中的实验装置包括外箱体和内箱体。其中内箱体采用透明材料制成，其作为蚯蚓的培养场所，包括两个被隔断室隔开的腔室，隔断室位于中间，腔室中分别填装有清洁土壤和污染土壤，将蚯蚓放置于隔断室后能够更加直观的观察蚯蚓的回避动作。外箱体内壁上设置有照明装置和加热装置，可对内箱体进行光照和加热处理，以更好的模拟蚯蚓的生产环境。在上述技术方案的基础上，本专利技术中试验箱还可以做如下改进。进一步，隔断室的宽度与隔板的厚度相当。将隔板的厚度设置的与隔断室的宽度相当，当隔板插入隔断室后不会留有多余的空间，可避免在填装土壤的过程中土壤进入隔断室，而影响填装效果。进一步，内箱体呈方形，外箱体呈圆形。进一步，照明装置为LED灯，加热装置为电加热丝。进一步，左腔室和右腔室顶部分别设置有透气的防逃逸盖。防逃逸盖可避免在培养过程中蚯蚓从内箱体中的逃出而造成统计困难。本专利技术中的实验箱专为蚯蚓回避实验设计，为评价土壤毒性提供巨大便利。基于本专利技术中的实验箱开发了一种评价吡虫啉和多菌灵联合作用毒性的方法，该方法包括以下步骤：S1：配制人工标准土壤；S2：以人工标准土壤为基础配制含水量为30～40％的清洁土壤和污染土壤；所述污染土壤中包含吡虫啉和/或多菌灵，并且吡虫啉与多菌灵同时存在时两者的质量比为1～4:4～1；S3：将隔板(4)插入所述隔断室(3)中，然后将清洁土壤和污染土壤分别填装至左腔室(5)和右腔室(6)中，再抽去隔板(4)，将15条蚯蚓放入隔断室(3)中，盖上防逃逸盖(11)，控制实验箱内温度为19～21℃，光照强度为400～800lux，在此条件下培养2天；S4：培养完成后，插入隔板(4)，分别统计左腔室(5)和右腔室(6)中蚯蚓的数量，并按照式(I)所示公式计算回避率NR，NR＝[(C-T)/N]×100％(I)，式(I)中C为清洁土壤中蚯蚓的数量，T为污染土壤中蚯蚓的数量，N为蚯蚓总数量；S5：根据回避率NR计算农药对蚯蚓回避影响的半数回避浓度AC50及其95％置信限；评价联合作用毒性时，再根据式(II)计算农药的生物毒性之和S，S＝Am/Ai+Bm/Bi(II)，式(II)中Am和Bm分别是吡虫啉和多菌灵混合使用时各自的半数回避浓度AC50，Ai和Bi分别是吡虫啉和多菌灵单独使用时的半数回避浓度AC50；S6：根据式(III)将农药的生物毒性之和S转换为相加指数AI，根据相加指数AI的数值判断两种农药的复合效应，AI≥0.25时为协同作用，当-0.2<AI<0.25时为相加作用，当AI≤-0.2时为拮抗作用。采用本专利技术中的方法可以评价吡虫啉和多菌灵联合作用对蚯蚓回避行为的影响，能够为快速诊断土壤复合污染效应提供科学依据，同时也为制定土壤复合污染标准奠定理论基础。本专利技术中的评价方法在上述方案的基础上可以做如下进一步的改进。进一步，人工标准土壤包括以下质量百分比的组分：石英砂(粒径0.05～0.2mm的砂)65～75％，高岭土(高岭石含量不低于30％)15～25％，草炭(粉碎，要求可可见植物组织)9～11％，碳酸钙(粉末状，分析纯)0.1～0.3％。进一步，人工标准土壤包括以下质量百分比的组分：石英砂70％，高岭土20％，草炭9.8％，碳酸钙0.2％。进一步，污染土壤的配制包括以下步骤：将纯度大于95％的吡虫啉和/或多菌灵与人工标准土壤按1:500～4000的质量比混合，并用蒸馏水调节混合物的含水量为30～40％，得污染土壤。进一步，S3在进行蚯蚓培养时每天光照时间为16h。本专利技术的有益效果是：1.本专利技术中的实验装置结构简单、操作简便，可以为蚯蚓回避行为的研究提供良好的场所，能够准确模拟蚯蚓的生长环境，避免外部环境干扰，所得结果更加准确。2.本专利技术中评价吡虫啉和多菌灵联合作用对蚯蚓回避行为影响的方法，可为快速诊断土壤复合污染效应提供科学依据，同时也为制定土壤复合污染标准奠定理论基础。附图说明图1为本专利技术的实验箱的剖视图；图2为本专利技术实验箱的俯视图；其中，1、外箱体；2、内箱体；3、隔断室；4、隔板；5、左腔室；6、右腔室；7、通孔；8、照明装置；9、加热装置；10、箱盖；11、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种蚯蚓回避实验箱，其特征在于：包括内箱体(2)和外箱体(1)；所述内箱体(2)采用透明材料制成，其中部设置有隔断室(3)，所述隔断室(3)将内箱体(2)的内部空间分割成左腔室(5)和右腔室(6)两个部分；所述隔断室(3)侧壁上设置有供蚯蚓通过的通孔(7)，所述隔断室内(3)内活动插装有隔板(4)；所述内箱体(2)位于所述外箱体(1)中央，所述外箱体(1)配备有箱盖(10)，所述外箱体(1)的内壁上设置有照明装置(8)和加热装置(9)。/n

【技术特征摘要】
1.一种蚯蚓回避实验箱，其特征在于：包括内箱体(2)和外箱体(1)；所述内箱体(2)采用透明材料制成，其中部设置有隔断室(3)，所述隔断室(3)将内箱体(2)的内部空间分割成左腔室(5)和右腔室(6)两个部分；所述隔断室(3)侧壁上设置有供蚯蚓通过的通孔(7)，所述隔断室内(3)内活动插装有隔板(4)；所述内箱体(2)位于所述外箱体(1)中央，所述外箱体(1)配备有箱盖(10)，所述外箱体(1)的内壁上设置有照明装置(8)和加热装置(9)。


2.根据权利要求1所述的蚯蚓回避实验箱，其特征在于：所述隔断室(3)的宽度与所述隔板(4)的厚度相当。


3.根据权利要求1所述的蚯蚓回避实验箱，其特征在于：所述内箱体(2)呈方形，所述外箱体(1)呈圆形。


4.根据权利要求1所述的蚯蚓回避实验箱，其特征在于：所述照明装置(8)为LED灯，所述加热装置(9)为电加热丝。


5.根据权利要求1所述的蚯蚓回避实验箱，其特征在于：所述左腔室(5)和右腔室(6)顶部分别设置有透气的防逃逸盖(11)。


6.采用权利要求1～5任一项所述的蚯蚓回避实验箱评价吡虫啉和多菌灵联合作用毒性的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：配制人工标准土壤；
S2：以人工标准土壤为基础配制含水量为30～40％的清洁土壤和污染土壤；所述污染土壤中包含吡虫啉和/或多菌灵，并且吡虫啉与多菌灵同时存在时两者的质量比为1～4:4～1；
S3：将隔板(4)插入所述隔断室(3)中，然后将清洁土壤和污染土壤分别填装至左腔室(5)和右腔室(6)中，再抽去隔板(4)，将15条蚯蚓放入隔断室(3)中，盖上防逃逸盖(11)，控制实验箱内温度为19～21℃，光照强度为400～800lux，在此条件下培...

【专利技术属性】
技术研发人员：王彦华，王强，杨桂玲，李薪芳，王新全，
申请(专利权)人：浙江省农业科学院，
类型：发明
国别省市：浙江;33