ABSTRACT
Glyphosate is the most widely used herbicide in the world with application in agriculture, forestry, industrial weed control, garden and aquatic environments. However, its use is highly controversial for the possible impact on not-target organisms, such as amphibians, which are vanishing at an alarming and rapid rate. Due to the high solubility in water and ionic nature, the glyphosate requires of surfactants to increase activity. In addition, for the control of coca (Erythroxylum coca) and agricultural weeds in Colombia, formulated glyphosate is mixed and sprayed with the adjuvant Cosmo-Flux®411F to increase the penetration and activity of the herbicide. This study evaluates the acute toxic and sublethal effects (embryonic development, tadpole body size, tadpole swimming performance) of the mixture of the formulated glyphosate Roundup® Active and Cosmo-Flux®411F to anuran embryos and tadpoles of four Colombian species under 96h laboratory standard tests and microcosms, which are more similar to field conditions as they include soil, sand and macrophytes. In the laboratory, embryos and tadpoles of Engystomops pustulosus were the most tolerant (LC50=3 904µg a.e./L; LC50=2 799µg a.e./L, respectively), while embryos and tadpoles of Hypsiboas crepitans (LC50=2 203µg a.e./L; LC50=1 424µg a.e./L, respectively) were the most sensitive. R. humboldti and R. marina presented an intermediate toxicity. Embryos were significantly more tolerant to the mixture than tadpoles, which could be likely attributed to the exclusion of chemicals by the embryonic membranes and the lack of organs, such as gills, which are sensitive to surfactants. Sublethal effects were observed for the tadpole body size, but not for the embryonic development and tadpole swimming performance. In microcosms, no toxicity (LC50 could not be estimated), or sublethal responses were observed at concentrations up to fourfold (14.76kg glyphosate a.e./ha) the highest field application rate of 3.69kg glyphosate a.e./ha. Thus, toxicity was less in the microcosms than in laboratory tests, which may be attributed to the presence of sediments and organic matter which rapidly adsorb glyphosate and surfactants such as POEA. It is concluded that the mixture of glyphosate (Roundup® Active) and Cosmo-Flux®411F, as used in the field, has a negligible toxic effect to embryos and tadpoles of the species tested in this study.
El glifosato es el herbicida más usado en el mundo con aplicaciones para la agricultura, control de malezas forestales, industriales, en jardines y ambientes acuáticos. Sin embargo, su uso es altamente controversial por el posible impacto sobre organismos no blanco, como los anfibios, los cuales están desapareciendo a una tasa alarmantemente rápida. Debido a su alta solubilidad en agua y naturaleza iónica, el glifosato requiere de surfactantes para incrementar su actividad. Además, para el control de Erythroxylum coca y de malezas en la agricultura en Colombia, el glifosato formulado es mezclado y rociado con el coadyuvante Cosmo-Flux®411F para incrementar la penetración y actividad del herbicida. Este estudio evalúa los efectos tóxicos agudos y subletales (desarrollo embrionario, tamaño corporal y desempeño natatorio de los renacuajos) de la mezcla del glifosato formulado Roundup® Activo con el Cosmo-Flux®411F en embriones y renacuajos de cuatro especies de anuros colombianos, bajo pruebas de 96h en condiciones estándar de laboratorio y microcosmos, que son más similares a las condiciones de campo al incluir tierra, arena y macrófitas. En laboratorio, los embriones y renacuajos de Engystomops pustulosus fueron los más tolerantes (CL50=3 904µg a.e./L; CL50=2 799µg a.e./L, respectivamente), mientras que los embriones y renacuajos de Hypsiboas crepitans fueron los más sensibles (CL50=2 203µg a.e./L; CL50=1 424µg a.e./L, respectivamente). R. humboldti y R. marina presentaron una toxicidad intermedia. Los embriones fueron más tolerantes a la mezcla que los renacuajos, lo cual podría ser atribuido a la exclusión de los químicos por las membranas embrionarias y a la falta de órganos, como las branquias, que son más sensibles a los surfactantes. Se observaron efectos subletales en el tamaño corporal de los renacuajos, pero no en el desarrollo embrionario ni el desempeño natatorio de los renacuajos. En microcosmos no se observaron efectos tóxicos ni respuestas subletales a concentraciones hasta cuatro veces (14.67kg glifosato a.e./ha) la tasa de aplicación más alta de 3.69kg glifosato a.e./ha. Por lo tanto, la toxicidad fue menor en los microcosmos que en las pruebas de laboratorio, lo que puede ser atribuido a la presencia de sedimentos y materia orgánica que absorbe rápidamente el glifosato y surfactantes como el POEA. Se concluye que la mezcla del glifosato (Roundup® Activo) y Cosmo-Flux®411F, como se aplica en campo, tiene un efecto tóxico bajo en los embriones y renacuajos de las especies estudiadas.
Subject(s)
Animals , Anura , Glycine/analogs & derivatives , Herbicides/toxicity , Larva/drug effects , Water Pollutants, Chemical/toxicity , Xanthones/toxicity , Anura/classification , Colombia , Glycine/toxicity , Toxicity Tests, AcuteABSTRACT
El glifosato es un herbicida usado en la agricultura que puede afectar especies no blanco. El objetivo del trabajo fue determinar los efectos letales (concentración letal media - CL50) y subletales (cambios en el tamaño corporal y desarrollo) del glifosato (Roundup® Activo) sobre embriones de cuatro especies de anuros expuestos durante 96 horas en pruebas de laboratorio y microcosmos. En laboratorio, la especie más tolerante fue Engystomops pustulosus (CL50 = 3033,18 µg a.e./L) y la más sensible Rhinella marina (CL50 = 1421,46 µg a.e./L), la cual mostró una reducción significativa en el tamaño corporal y retrasos en el desarrollo de los individuos. Las demás especies tuvieron un CL50 intermedio (Rhinella humboldti = 2899,36 µga.e./L; Hypsiboas crepitans = 2151,88 µg a.e./L). En todos los casos el CL50 fue menor a la concentración empleada en campo (5392,92 µg a.e./ L) indicando un efecto tóxico alto. En los microcosmos, los embriones de E. pustulosus fueron los más tolerantes (CL50 = 19,41 kg a.e./ha), mientras que los de R. humboldti los más sensibles (CL50 = 10,61 kg a.e./ha). Sin embargo, todas las especies tuvieron un CL50 superiora la concentración asperjada en campo (3,69 kg a.e./ ha), mostrando un efecto tóxico leve, y no hubo diferencias en el tamaño corporalni en el desarrollo de los individuos. Este resultado muestra que el glifosato, en su presentación comercial como Roundup® Activo, genera una mortalidad moderada en los embriones de anuros.
Glyphosate is an herbicide widely used in agriculture, which may affect non-target species. The aim of this study was to determine the lethal (Median lethal concentration - LC50) and sublethal effects (changes on body size and development) of glyphosate (Roundup® Active) to embryos of four anuran species, exposed during 96 hours under laboratory and microcosmtests. Under laboratory conditions, Engystomops pustulosus was the most tolerant species (LC50 = 3033,18 µg a.e./L) and Rhinella marina was the most sensitive (LC50 = 1421,46 µg a.e./L), which also showed a delayed development and significantly reduced body size. The other species had an intermediate LC50 (Rhinella humboldti = 2899,54 µg a.e./L; Hypsiboas crepitans = 2151,88 µg a.e./L). In all cases, the laboratory LC50 was lower than the concentration used in field (5392,92 µg a.e./L), indicating a high toxic effect. In the microcosm tests, embryos of E. pustulosus were the most tolerant (LC50 = 19,41 kg a.e./ha), while R. humboldti were the most sensitive (LC50 = 10,61 kg a.e./ha). In this case, all four study species had a higher LC50 than the concentration sprayed in field (3,69 kg a.e./ ha), so a lower lethal effect, and there were no significant differences in body size and development. This result shows that the glyphosate, as the commercial presentation Roundup® Active, produce a moderate mortality on anuran embryos.