Effets de l'application mixte d'avermectine, d'imidaclopride et de carbendazime sur la dégradation des sols et la toxicité envers les vers de terre

Rapports scientifiques volume 13, Numéro d'article : 14115 (2023) Citer cet article

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L’application de pesticides en mélange exerce souvent des pressions multiples sur les sols agricoles à court terme. Il est donc nécessaire d’évaluer les effets d’une application mixte sur le comportement environnemental et l’écotoxicité des pesticides dans le sol. Dans cette étude, nous avons évalué les effets de trois pesticides courants par application mixte sur la dégradation des sols et la toxicité envers le ver de terre Eisenia fetida. Comparées aux demi-vies de dégradation (DT50) du pesticide unique, les valeurs DT50 de l'avermectine, de l'imidaclopride et du carbendazime dans les mélanges binaires étaient similaires. Cependant, leurs valeurs DT50 dans les mélanges ternaires étaient environ 1,5 fois plus longues que celles des applications individuelles, améliorant ainsi leur stabilité dans le sol après deux ou trois applications. Les mélanges ternaires de pesticides présentaient une toxicité synergique significative envers E. fetida, tandis que leurs mélanges binaires présentaient une interaction changeante sur toute la plage des niveaux d'effet. Les mélanges ternaires ont activé des activités SOD et CAT plus élevées chez E. fetida que les traitements individuels, confirmant leurs effets synergiques. En effectuant des tests d'évitement avec E. fetida, les interactions toxiques ternaires ont été évaluées efficacement au cours d'une période de test relativement courte. En résumé, les trois pesticides contenus dans les mélanges ternaires présentaient des demi-vies de dégradation plus longues et une toxicité synergique envers les vers de terre par rapport aux mélanges individuels ou binaires.

Les sols soutiennent les systèmes de plantation agricole et subissent de nombreuses pressions anthropiques, mais nous savons peu de choses sur les effets de ces pressions sur les sols lorsqu’elles agissent ensemble1. En tant que produits agrochimiques importants, les pesticides présents dans les sols sont des contaminants répandus dans les champs agricoles et coexistent souvent sous forme de mélange2. Au cours des dernières décennies, avec un nombre croissant de pesticides commercialisés sur le marché, les pratiques agricoles utilisent des pesticides appliqués à des doses plus faibles, mais souvent en mélanges. L'évaluation des risques de ces mélanges devient difficile en raison de leurs combinaisons complexes et variables. En outre, le cadre actuel d'évaluation des risques se concentre sur des produits chimiques uniques, qui ne peuvent pas prédire la toxicité réelle des mélanges de pesticides en raison des effets conjoints dans un système de mélange3. Il a été constaté que plusieurs mélanges de pesticides présentent non seulement des niveaux élevés de résidus de pesticides, mais ont également des effets synergiques sur la toxicité des invertébrés du sol4,5,6. Les applicateurs doivent se préoccuper des effets secondaires des mélanges de pesticides en raison des effets conjoints possibles.

En tant que pesticides couramment utilisés, l’avermectine, l’imidaclopride et le carbendazime sont largement appliqués sur les cultures du monde entier. L'avermectine et l'imidaclopride sont souvent utilisés en association pour lutter contre les pucerons. Ces deux insecticides sont également souvent utilisés en combinaison avec le carbendazime pour lutter de manière coopérative contre les ravageurs et les maladies du soja et du blé en Chine. Des études antérieures ont documenté les comportements environnementaux de ces pesticides individuellement dans le sol7,8,9. Cependant, leurs effets en tant que mélanges n'ont pas été étudiés, malgré leur potentielle cooccurrence dans les sols agricoles. De plus, ces trois pesticides ont montré un certain degré de toxicité envers les organismes non ciblés présents dans le sol. L'avermectine, un insecticide macrolide, a des effets toxiques sur la survie et la reproduction des invertébrés vivant dans le sol10. L'imidaclopride, un insecticide néonicotinoïde, en plus d'être toxique pour les mêmes effets que l'avermectine, induit un stress oxydatif et des dommages à l'ADN chez les vers de terre11. Le carbendazime, un fongicide benzimidazole, présente une toxicité aiguë et une génotoxicité modérées envers les vers de terre12. En raison de leurs toxicités différentes et de leur présence dans le même environnement pédologique, leur toxicité conjointe envers les organismes non ciblés présents dans le sol doit être étudiée.

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>