Effects of insecticide formulations used in cotton cultivation in West Africa on the development of flat-backed toad tadpoles (Amietophrynus maculatus)

Abstract

In the West African savanna zone, traditional subsistence farming increasingly shifts to cash crop farming and in particular to cotton cultivation, which is accompanied by application of pesticides. Increasing use of pesticides by smallholder farmers is suspected to have negative effects on non-target organisms. In this study, possible pesticide impact on the development of tadpoles was investigated. Two insecticide formulations used in cotton cultivation in Benin were compared: Cotofan® (active ingredient (a.i.): α- and β-endosulfan) and Tihan® (a.i.: spirotetramat and flubendiamide). Tadpoles of the widespread species Amietophrynus maculatus were kept in small water basins with increasing insecticide concentrations (1, 10 and 100 μg a.i./L) over a period of 28 days. Tadpoles showed reduced survival at the highest endosulfan concentrations (100 μg/L). Survival of tadpoles undergoing metamorphosis was not influenced by Tihan®. Endosulfan in concentrations of 10 and 100 μg/L negatively impacted the movement of the tadpoles which was not the case for the mixture of spirotetramat and flubendiamide. Time to metamorphosis was not significantly different in the various treatments. Tail length of tadpoles was significantly shorter in Cotofan® treatments compared to controls. Pesticide residues in the tadpoles were relatively low after keeping them in concentrations of 1 and 10 μg a.i./L (25 and 26 μg/kg wet weight (w/w) for the sum of α-endosulfan, β-endosulfan and endosulfan sulphate and below the detection limits for flubendiamide and spirotetramat). For the 100 μg a.i./L treatments, 1,600 μg/kg w/w was found of α-endosulfan, β-endosulfan and endosulfan sulphate together in the survived tadpoles and 21 μg/kg w/w of flubendiamide.

What is driving declines of montane endemic amphibians? New insights from Mount Bamboutos, Cameroon

“…Cultivation on Bamboutos is causing visible soil erosion, probably resulting in run-off of nutrients, sediments and agrochemicals into lower streams where tadpoles of many frog species develop. Pesticides can be lethal to amphibians (Mann et al, 2009; Stechert et al, 2015) and we frequently observed them being applied on Mount Bamboutos. Because agrochemicals were used so widely, it was not possible to stratify the survey to understand their impacts.…”

“…Potential future studies could include experimental challenges of frogs and their larvae to realistic concentrations of different agrochemicals (e.g. Stechert et al, 2015), although care would need to be taken to choose relevant study species that are not already threatened. An alternative way to study this would be to locate sites where agrochemicals are applied in a gradient of concentrations.…”

The Toxicity of Pesticides on the Growth of Fish Medaka Oryzias latipes

“…[4] do sự di chuyển và tích lũy sinh học mạnh mẽ của chúng trong môi trường [5] thì Lindane, Atrazine cũng là những nhóm hóa chất bảo vệ thực vật có độc tính cao, được sử dụng để kiểm soát cỏ dại và tồn tại rộng rãi trong nước, gây hại cho động vật thủy sinh [6][7][8]. Độc tính cấp tính của các OCPs và atrazine đối với một số loài khác nhau đã được nhiều nghiên cứu công bố, trong đó giá trị LC50 thường được sử dụng để đánh giá độc tính cấp tính liên quan đến tỷ lệ tử vong và tỷ lệ sống sót của các loài thử nghiệm [9][10][11]. Kết quả nghiên cứu của Ton và cộng sự (2006) [9] về độc tính của DDT và atrazine đến sinh trưởng của cá ngựa vằn cho thấy hai hoạt chất này không nhưng gây dị dạng phôi mà còn tăng khả năng mẫn cảm của các cá thể với nồng độ chất độc trong môi trường nước.…”

“…Chỉ số LC50/EC50 của atrazine và DDTs ở 96 h có giá trị lần lượt là 2,8 và 3,5 mM. Với nồng độ endosulfan thấp (cả endosulfan I và II) vẫn gây ra tỷ lệ tử vong cao đối với phôi cá ngựa vằn [10], làm suy yếu sự phát triển của nòng nọc [11] và gây rối loạn nội tiết, thay đổi cấu trúc mô tế bào [12]. Độc tính của lindane đối với hai loài cá Corydoras paleatus và Jenynsia multidentata đã được Pesce và cs ghi nhận [13].…”