Ecological and toxicological assessment of the herbicide exposure Director, w.s. (a.i. isopropylamine solt glyphosate, 410 g/dm3) on branched crustaceans Ceriodaphnia affinis Lilljeborg

Автор(и)

  • E. Shcherban , Українська лабораторія якості та безпеки продукції АПК
  • O. Sykalo НУБіП України

DOI:

https://doi.org/10.31548/biologiya13(1-2).2022.004

Ключові слова:

branched crustaceans, ecological and toxicological assessment, Сeriodaphnia affinis, isopropylamine salt, glyphosate, herbicide, hydrofauna, offspring, female.

Анотація

Analysis of the chronic experiments results showed that the herbicide Director (active ingredient - isopropylamine salt of glyphosate, 41%) is a substance toxic to Ceriodaphnia affinis. This herbicide is characterized by embryotoxicity.

Herbicide Director has the greatest toxic effect on C. affinis at a concentration of 50 mg/dm3. All major bioparameters of crustacean activity are suppressed. There is a high mortality of first-generation crustaceans (78%) planted in solutions with the herbicide, low life expectancy of females. The offspring born to females in a number of generations are unviable; reproduction of offspring is suspended mainly at the level of the second generation. Only one female from the second generation offspring on the 8th day gave 4 juveniles of the third generation of the 1st brood, which died a day later.

At 50 mg/dm3 offspring reproduction is suspended at the level of the second generation. The productivity of females at the herbicide concentration of 25 mg/dm3 is reduced by 66.5% compared with the control. The productivity decrease at lower concentrations was in the range of 30.4 ÷ 17.6%. The smallest decrease in female productivity (by 9.2%) was observed at a concentration of 0.001 mg/dm3.

At the herbicide concentration of 25 mg/dm3, the puberty of young C. affinis was delayed and was longer than in the control and at lower concentrations by 1.42 days. Females gave only 5 generations, while in the control and in the concentration range of 0.001–10 mg/dm3 for the same period there were 6 generations. The total number of offspring on average for 5 generations was 33.58% of control, with a reliability of> 99.9%.

To a lesser extent, inhibition of crustacean activity was observed at lower herbicide concentrations. At 10 mg/dm3, the sexual maturity of crustaceans was delayed only in the first generation, and the total number of offspring on average for 6 generations was 72.1% of control. At the same level, a decrease in total productivity was observed at concentrations of 1.0 and 0.1 mg/dm3.

Посилання

Astiz S., Alvarez H. Indireet effects of gliphosate application in the control of Salvinia auriculata in experimental systems: Pap, Congr. Int. Assoc. Theor. And Appl. Limnol., Barselona, 1992. Pt 4 / Verh. // Int. Ver theor. Und angew. Limnol.  1994.  25, Pt 4.  с. 2064-2067. https://doi.org/10.1080/03680770.1992.11900562

Biological test method: Test of reproduction and survival using the Cladoceran Ceriodaphnia dubia // Environmental Protection Conservation and Protection Environment Canada. Report EPS 1/RM/21. Second Edition – 2007. Режим доступу: https://bit.ly/39IadP6

Brovini, E.M., Cardoso, S.J., Quadra, G.R. et al. Glyphosate concentrations in global freshwaters: are aquatic organisms at risk?. Environ Sci Pollut Res 28, 60635–60648 (2021). https://doi.org/10.1007/s11356-021-14609-8

Carlisle, S.M., Trevors, J.T. Glyphosate in the environment. Water Air Soil Pollut 39, 409–420 (1988). https://doi.org/10.1007/BF00279485

Chan, Ky., Leung, S.C. Effects of paraquat and glyphosate on growth, respiration, and enzyme activity of aquatic bacteria. Bull. Environ. Contam. Toxicol. 36, 52–59 (1986). https://doi.org/10.1007/BF01623474

Edwards W. M., Triplett G. B. A Watershed Study of Glyphosate Transport in Runoff, Environmental Quality.  1980.  Vol. 9, part 4.  P. 661-665. https://doi.org/10.2134/jeq1980.00472425000900040024x

Glyphosate and AMPA in Drinking-water. – Baskground document for development ofg WHO Guidelines for Drinking-water Quality. WHO. 2005. – 10 p. Режим доступу: https://bit.ly/3w3Q5zF

Green J. Growth, size and reproduction in Daphnia (Chrustacea: Cladocera). Proceedings of the Zoological Society of London. Vol. 126, Part 2, March 1956, p.p. 173-203. https://doi.org/10.1111/j.1096-3642.1956.tb00432.x

Hartman W.A., Martin D.B. Effects of four agricultural pesticides on Daphnia pulex, Lemna minor and Potamogeton pectinafus, Bull Environ Contam Toxicol. 1985 Nov;35(5):646-51. doi: 10.1007/BF01636568.

Manual on Development and Use of FAO Specifications for Plant Protection Products, January 1999, Rome. Режим доступу: https://www.fao.org/3/i5713e/i5713e.pdf

Mayer, Foster L., Jr., and Mark R. Ellersieck. Manual of Acute Toxiciti: Interpretation and Data Base for 410 Chemicals and 66 Species of Freshwater Animals // U.S. Fish Wildl. Serv., Resour. Publ. – 1986. ¬ 579 p. Режим доступу: https://bit.ly/3LisXC8

Pechlaner R. Glyphosate in herbicides: An overloored threat to microbial bottom-up processes in freshwater system // Vern. (Int.Ver. theor. und angew Limnol). 2003. 28, r. 4. –P. 1831 1835. https://doi.org/10.1080/03680770.2001.11901944

Solomon, K., & Thompson, D. (2003). Ecological risk assessment for aquatic organisms from over-water uses of glyphosate. Journal of Toxicology and Environmental Health, Part B, 6(3), 289-324. https://doi.org/10.1080/10937400306468

The pesticide manual: a world compendium. Режим доступу: https://bit.ly/3yA51HC

Tresnakova, N., Stara, A., & Velisek, J. (2021). Effects of Glyphosate and Its Metabolite AMPA on Aquatic Organisms. Applied Sciences, 11(19), 9004. https://doi.org/10.3390/app11199004

Завантаження

Опубліковано

2022-09-01

Номер

Том 13 № 1-2 (2022)

Розділ

Статті

Ліцензія

Стосунки між правовласниками і користувачами регулюються на умовах ліцензії Creative Commons Із Зазначенням Авторства – Некомерційна – Поширення На Тих Самих Умовах 4.0 Міжнародна (CC BY-NC-SA 4.0):https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/deed.uk

Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:

  • Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
  • Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
  • Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див.The Effect of Open Access).