Folyamatban lévő vizsgálataink célja az Európai Unió által jelenleg engedélyezett hatóanyagok (főként természetes eredetű készítmények) tesztelése, plankton szelekciós célokra történő alkalmasságuk vizsgálata a gazdaságosság kereteit figyelembe véve.
Módszerek
Vizsgált hatóanyagok és készítmények
Vizsgálataink során három szóba jöhető készítmény tesztelése lett elvégezve. Az egyik, a már említett Reldan és Megatox szerek hatóanyaga a 400 g/l klórpirifosz‐metil, a másik a kristályos szerkezetű ezüst‐nitrát, a harmadik pedig az un. Neem olaj volt. Utóbbi az Azadirachta Indica nevű trópusi fa leveléből készült természetes kivonat. Ez az ökológiai gazdálkodásban is engedélyezett készítmény azért speciális, mert az inszektákra kifejtett hatása a szintetikus rovarirtó szerekkel ellentétben, nem az ingerület átvitel gátlásán alapul, hanem bizonyos táplálkozást befolyásoló idegközpontokat bénít. Ennek következtében csökkenhet, vagy akár meg is szűnhet a veszélyes Copepoda rákok ragadozó aktivitása. Ezen kívül vizsgálatokat folytattunk arra vonatkozóan, hogy a szernek van e közvetlen toxicitása a Copepodákra, és ha igen, milyen töménységben.
A tesztkísérletek módszerének ismertetése
A vizsgálataink elvégzésére két részletben került sor. A laboratóriumi tesztkísérletek során hígítási sorozatban került meghatározásra a vizsgált vegyszerek Copepodákra kifejtett 24, 48 és 72 órás toxicitása. Az oldatok 50 ml‐es tesztedényekben lettek elkészítve, három ismétlésben. A klórpirifosz‐metillel végzett kísérlet során, a koncentrációk 0,125 és 2 ppm közötti tartományba estek. Az ezüst‐nitrát esetében pedig a koncentrációk 0,3125 és 2 ppm közötti koncentráció tartományba estek. A Copepodák kísérleti mintaszáma 20 db volt koncentrációnként. A 24 és a 48 órás ellenőrzés során, a lebomlási idő meghatározása céljából az oldatokba új Copepodák kerültek.
A Neem olajjal végzett kísérlet során, a közvetlen toxicitás meghatározására irányuló teszt esetében a koncentrációk 1 és 50 ppm közötti tartományba estek. A Copepodák mintaszáma nem változott, viszont a kísérlet 72 órás időtartama alatt nem kerültek új Copepodák az oldatba. A Neem olaj étvágycsökkentő hatása, Copepoda‐ezüstkárász lárva, illetve Copepoda‐Rotatoria tesztrendszerben, 0,5 és 10 ppm közötti koncentráció tartományban lett vizsgálva, ahol a Copepodák kísérleti mintaszáma 100 db, a hallárváké pedig 10 db volt.
A vizsgálatok második része félüzemi körülmények között valósult meg. A klórpirifosz‐metil hatóanyag és az ezüst‐nitrát esetében, a laboratóriumi tesztkísérletek során leg‐ hatékonyabbnak bizonyult koncentrációk lettek vizsgálva fóliahengerekben, egy ismétlésben. A Neem olaj esetében 2 m3‐es ewos típusú kádakban, három ismétlésben lettek elvégezve a Rotatoria‐Copepoda tesztrendszerben folytatott laboratóriumi kísérletek.
A fóliahengerek fő funkciója az volt, hogy a teljes vízoszlopot magukban foglalták az üledékkel együtt, melynek következtében a bennük lejátszódó napszakos hidrobiológiai folyamatok szinte teljesen megegyeztek a hengeren kívüli víztérben lejátszódó folyamatokkal. Mivel a hengerek alsó peremei legalább 15 cm mélyen bele voltak nyomva az üledékbe, így a bennük lévő oldat csak minimális mértékben léphetett kölcsönhatásba a tó vizével. A hengerekbe Copepoda biomassza került, majd meg lett határozva a 10 liter vízben lévő egyedek száma. Az ellenőrzések során ehhez a számhoz viszonyítottunk.
Eredmények
A klórpirifosz‐metil és az ezüst‐nitrát toxikus hatása a Copepodákra
A klórpirifosz‐metil hatóanyaggal végzett laboratóriumi teszt 24‐órás ellenőrzése során megállapítható volt, hogy a negyed ppm koncentrációjú oldat több mint 95 %‐os mortalitást eredményezett a Copepoda állományban. Ugyanennek a koncentrációnak a 48 órás ellenőrzése során a túlélő Copepodák aránya már több mint 90 % volt. Ezzel szemben a gyakorlatban gyakran használt 1 ppm töménységű oldat esetében még a 72‐órás ellenőrzés során is több, mint 60 %‐os mortalitás volt tapasztalható (1. ábra).
A kristályos szerkezetű ezüst‐nitrát esetében, a 0,0625 ppm volt az a legkisebb koncentráció, amely 24 óra elteltével teljes mortalitást eredményezett a Copepoda állományban. A 48 órás ellenőrzés során a túlélő Copepodák aránya már több mint 75 % volt, a 72 óra elteltével pedig 95 % (2. ábra).
A laboratóriumi tesztek során, a klórpirifosz‐metil hatóanyag gyakorlati alkalmazás szempontjából hatékonynak bizonyult negyed ppm koncentrációjú oldatának félüzemi tesztjében, a 24 órás ellenőrzés során 10 %‐alatti volt a túlélő Copepodák aránya. Ez az érték néhány %‐ban tér el a laboratóriumi tesztek eredményétől. A 48 órás ellenőrzés során ez az arány 88 % volt, 72‐óra elteltével pedig 92 %.
Az ezüst‐nitrát 0,0625 ppm koncentrációjú oldatának tesztjében a 24‐órás ellenőrzés során 5
% alatti volt a túlélő Copepodák aránya. A 48 órás ellenőrzéskor ez az érték 89 %, 72 óra elteltével pedig 94 % volt, melyek kicsivel magasabb értékek, mint amiket a laboratóriumi tesztek esetében kaptunk (3. ábra).
A Neem olaj Copepodákra gyakorolt közvetlen toxicitása és azok táplálkozását befolyásoló hatása
A Neem olaj közvetlen toxicitását vizsgáló laboratóriumi teszt 24 órás ellenőrzésekor, még a magasabb koncentrációjú oldatok esetében sem volt tapasztalható jelentős eltérés a kontrollhoz képest. A 48 órás ellenőrzés során a 45 és az 50 ppm közötti koncentrációjú oldatok esetében volt 90
% feletti mortalitás. 72 óra elteltével már a 40 ppm koncentrációjú oldat is hatékonynak bizonyult. Az ennél alacsonyabb koncentrációk 72‐óra elteltével sem okoztak jelentős mortalitást a Copepoda állományban (4. ábra).
A Neem olaj alacsonyabb koncentrációinak hatása a Copepodák ragadozó aktivitására Copepoda‐ezüstkárász lárva tesztrendszerben lett vizsgálva. A 10 ppm koncentráció 48 és 72 órás ellenőrzése esetben volt a legnagyobb eltérés a Copepodát és hallárvát is tartalmazó kontroll csoporthoz képest, de már az 1 ppm koncentráció esetében is észrevehetően több hallárva maradt életben (5. ábra).
A Rotatoria‐Copepoda tesztrendszer esetében a vegyes kontroll csoportban és a 0,5 ppm koncentrációjú csoportban volt igen jelentős eltérés a laboratóriumi, és a félüzemi tesztek eredményei között (6. ábra). A laboratóriumi teszt grafikonjain látható, hogy az 1 ppm koncentrációjú oldat esetében, magasabb volt a túlélő Rotatoriák aránya, mint a vegyes kontrol csoportban. A félüzemi teszt során viszont ebben vegyes kontroll csoportban sokkal több Rotatória maradt életben.
Ennek az lehetett az oka, hogy az ewos‐típusú kísérleti medencében a zöldalga biomassza növekedése lehetővé tette a Rotatoriák folyamatos szaporodását.
Kontrol 2 ppm 1 ppm 0,5 ppm 0,25 ppm 0,125 ppm
Túlélő Copepodák aránya (%)
Koncentrációk (ppm)
24 h 48 h 72 h
2. ábra: Az ezüst‐nitrát toxicitása Copepodákra (Cyclops sp.) hígítási sorozatban (0,03125‐2 ppm)
Túlélő Copepodák aránya (%)
Koncentrációk (ppm)
Túlélő Copepodák aránya (%)
Koncentrációk (ppm)
24 h 48 h 72 h
4. ábra: A Neem olaj közvetlen toxicitása Copepodákra (Cyclops sp.), hígítási sorozatban (1‐50 ppm)
Túlélő Copepodák aránya (%)
Koncentrációk (ppm)
Túlélő hallárvák aránya (%)
Koncentrációk (ppm)
24 h 48 h 72 h
6. ábra: A Neem olaj hatása a Copepodák (Cyclops sp.) predációjára (Rotatória – Copepoda tesztrendszerben (72 h)