异丙甲草胺在烟叶和土壤中的残留动态研究

刘少平，龚道新，何宗桃

（1.湖南农业大学烟草工程技术中心，湖南 长沙 410128；2.湖南农业大学农业环境保护所，湖南 长沙 410128）

异丙甲草胺是细胞分裂抑制剂，通过幼芽吸收，向上传导，抑制蛋白质合成、胆碱渗入磷脂，干扰卵磷脂形成，从而抑制幼芽与根的生长。常用于防除水稻、玉米、大豆、花生、棉花、番茄、辣椒、油菜、黄瓜、西瓜、茄子、烤烟等地的稗草、异型莎草、牛毛毡、鸭舌草、窄叶泽泻、鸭舌草、异型莎草、尖瓣花、飘拂草、牛筋草、马唐、狗尾草、棉草、苋菜、马齿苋等。

在烤烟生育过程中，杂草凭借自身特有的竞争能力与烤烟争养分、水分和生长空间，杂草滋生还阻碍通风、透光，易使烤烟发生病害，严重影响产量、质量，导致经济效益下降[1-2]。近年来，烟地杂草大多采用除草剂防除的方法，许多研究者对烟草除草剂已经做了不少研究工作[3-6]，但是这些研究工作大多集中于除草剂对烟田杂草的防效研究，且涉及的除草剂种类较少，很少把除草剂本身的降解行为与杂草防效联系起来，烟草除草剂的研究工作也不是很全面。笔者研究了异丙甲草胺在烟叶和土壤中的残留消解动态，为异丙甲草胺在烟叶生产中的推广使用提供了科学依据。

1 材料与方法

1.1 供试材料

供试农药为72%泉通牌“大田净”，成分为异丙甲草胺，包装规格为100 g/瓶，由贵州遵义泉通化工厂生产。供试烤烟为K326。

1.2 试验地点

试验在湖南农业大学烟草试验基地和中国农科院烟草研究所进行。

1.3 田间试验设计

1.3.1 烟叶消解动态试验 在供试烟叶地设一组试验处理区，每个处理为3个重复，每个小区面积为30 m2，在烟叶移栽前1～2 d以72%大田净乳油对水均匀喷洒在土壤表面，施药浓度为推荐浓度的1.5倍，即施药量为150 g/667m2。待烟叶移栽后7、10、14、21、28、35、42、60、80 d 以多点采样法采集烟叶1.0 kg，切碎混匀，四分法留样200 g，-18℃保存，施药前和施药后14、35 d采集空白烟叶样品做对照。

1.3.2 土壤消解动态试验 在供试烟叶地选一处空地，清除杂物，量取15 m2的空地作为土壤消解动态试验小区，以72%大田净乳油对水均匀喷洒在土壤表面，施药浓度为推荐浓度的1.5倍，即施药量为 150 g/667m2。施药后 2 h、1、3、5、7、10、14、21、28、35、42、60、80 d 以多点采样法采集土壤 1.0 kg，充分混匀，四分法留样200 g，-18℃保存，施药前和施药后14、35 d采集空白土壤样品做对照。

1.3.3 最终残留试验 在供试的烟地中设3个处理区。每个处理3个重复，共9个小区，其中有1个对照处理区，每个小区面积30 m2，在烟叶移栽前1～2 d以72%大田净乳油对水喷洒在土壤上，一次喷药，施药量分别为100 g/667m2（推荐浓度）和150 g/667m2（1.5倍推荐浓度），对照区不施药。在烟叶成熟后7、14、21 d以多点法分别采集烟叶和土壤1.0 kg，按照前述方法处理样品，放入-18℃冰箱保存。

1.4 分析方法

1.4.1 仪器设备 液相色谱仪（原美国惠普公司，现在的美国安捷伦公司）；SHY-2AS水浴恒温振荡器（江苏大地自动化仪器及环保设备厂）；TP-220A电子天平（湘仪天平仪器设备有限公司）；抽滤装置；SHZ-D（III）循环水式真空泵（浙江黄岩求精真空泵厂）；RE-2000A型旋转蒸发器（上海亚荣生化仪器厂）；常规玻璃仪器等。

1.4.2 主要试剂 色谱甲醇，分析甲醇，正己烷，二氯甲烷，中性氧化铝，无水硫酸钠，异丙甲草胺标准品（＞96%），先正达公司提供。

1.4.3 样品的提取与净化 烟叶：称取鲜烟叶样品20.0 g于250 mL磨口三角瓶中，加入100 mL丙酮/水（4∶1，V/V），浸泡 30 min，回旋式震荡提取器振荡提取1 h，抽滤，取50 mL滤液转入250 mL分液漏斗中，加20 mL饱和氯化钠溶液，50 mL水，分别用30、30、20mL正己烷萃取3次，萃取液过无水硫酸钠除水后收集于平底烧瓶中，在旋转蒸发仪上减压浓缩至近干，用2mL正己烷溶解残渣，待净化。

净化用中性氧化铝柱，先用2mL甲醇预淋洗，再用5mL正己烷预淋洗。将上述2mL残渣转入柱中，用10 mL正己烷分数次淋洗，弃去淋出液后用25 mL 二氯己烷/甲醇（75∶25，V/V）淋洗层析柱，收集淋出液，在旋转蒸发仪上减压浓缩至近干，用5 mL色谱甲醇定容，待HPLC测定。

土壤：称取土壤样品20.0 g于250mL磨口三角瓶中，加入100 mL丙酮，浸泡30 min后用回旋式振荡提取器振荡提取1 h，滤纸过滤。取50mL滤液转入250 mL分液漏斗中，加20 mL饱和氯化钠溶液，50mL水，分别用30、30、20mL正己烷萃取3次，萃取液过无水硫酸钠除水后收集于平底烧瓶中，在旋转蒸发仪上减压浓缩至近干，用5mL色谱甲醇定容后过0.45μm滤膜，待HPLC测定。

1.4.4 色谱分析条件 色谱柱（SB-C18），流动相为甲醇∶水=（70∶30），流速为 1.0 mL/min，柱温 40℃，检测波长220 nm，进样量20μL，保留时间12.00min。

1.4.5 添加回收试验 在制备的空白土壤（20 g）、烟叶（20 g）样品中，分别添加 0.05、0.50、5.00mg/kg异丙甲草胺标准溶液，3次重复，按上述方法测定回收率。测定结果表明异丙甲草胺在土壤和烟叶中的添加回收率分别为92.5%和93.3%，变异系数分别为9.2%和10.1%。

2 结果与分析

2.1 消解动态试验结果

异丙甲草胺在烟叶和土壤中的消解动态试验结果见表1。从表1中可以看出，施药后2 h异丙甲草胺在湖南土壤中的原始沉积量为2.842 mg/kg，在山东土壤中的原始积累量为3.703 mg/kg；烟苗成活后7 d异丙甲草胺在湖南烟叶中的原始沉积量为0.685 mg/kg，在山东烟叶中的原始沉积量为0.573 mg/kg，随着时间的延长，异丙甲草胺在烟叶和土壤中的残留量逐渐降低。28 d后异丙甲草胺在湖南和山东土壤中的消解率分别为91.1%、78.8%，其半衰期分别为10.30 d、11.12 d；42 d后异丙甲草胺在湖南和山东烟叶中的消解率分别为90.9%、94.4%，其半衰期分别为9.47、8.49 d。

表1 异丙甲草胺在土壤和烟叶中的消解动态

异丙甲草胺在烟叶和土壤中的消解遵循指数型降解规律，消解动态回归方程见表2。大田净施药后的间隔时间与烟叶和土壤中的异丙甲草胺残留量呈指数函数关系，残留动态曲线符合方程Ct=C0e-kt，其中Ct为施药后间隔t天的农药浓度，C0为施药后的原始沉积量，k为消解速率常数，t为施药后的天数。

表2 异丙甲草胺在烟叶和土壤中的消解动态方程

2.2 最终残留试验结果

按照前述的田间试验设计，72%大田净乳油的施药剂量分别为100和150 g/667m2，各处理分别喷1次，对照区不施药。烟叶成熟后7、14、21 d采集烟叶和土壤样品，对样品分别按上述方法测定其残留量，测定结果见表3。

表3 异丙甲草胺在烟叶和土壤中的最终残留量

由表3可知，72%大田净乳油施药量100 g/667m2，在烟叶成熟后异丙甲草胺在湖南烟叶和土壤中的残留量为0.004～0.052 mg/kg；在山东烟叶和土壤中的残留量为0.007～0.067mg/kg。72%大田净乳油施药量150 g/667m2，在烟叶成熟后异丙甲草胺在湖南烟叶和土壤中的残留量为0.009～0.061 mg/kg；在烟叶成熟后异丙甲草胺在山东烟叶和土壤中的残留量为0.011～0.071mg/kg。

3 结 论

（1）异丙甲草胺的消解遵循指数型降解规律。在烟叶移栽前1～2 d，一次性喷施72%大田净乳油150 g/667m2时，在湖南和山东土壤中的半衰期分别为10.30 d、11.12 d，烟叶中的半衰期分别为9.47、8.49 d，属于易降解农药（T1/2＜30 d）。

（2）在烟地一次性喷施72%大田净乳油100 g/667m2时，烟叶成熟后，异丙甲草胺在湖南烟叶和土壤中的残留量为0.004～0.052mg/kg；在山东烟叶和土壤中的残留量为0.007～0.067 mg/kg。使用量为150 g/667m2时，烟叶成熟后，异丙甲草胺在湖南烟叶和土壤中的残留量为0.009～0.061 mg/kg；在烟叶成熟后异丙甲草胺在山东烟叶和土壤中的残留量为 0.011～0.071mg/kg。

（3）异丙甲草胺在烟叶中的MRL值尚无统一规定，但参照其在大豆和花生上的MRL值尚无规定，在大豆和花生上的MRL值均为0.5 mg/kg；另外，美国规定异丙甲草胺在大麦和玉米谷物上的MRL值为0.1，无论以哪个为参照标准，异丙甲草胺在烟叶中的残留量都低于规定的标准，因此72%大田净乳油在烟叶上的使用剂量是安全的。

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