毒死蜱在油菜叶面降解的研究

董燕飞

（山西省农产品质量安全检验监测中心，山西太原030001）

农药在环境中残留期的长短，是农药性质、环境条件与施药方式三者共同作用的结果[1]。不同的农药品种，因化学性质的不同，在环境中的残留期差异很大。有机氯类农药，如DDT、六六六、艾氏剂、狄氏剂等虽有较好的杀虫效果，但其残效期长，且易在生物体内富集，其大部分品种在许多国家已被禁用[2-3]。有机磷类、氨基甲酸酯类与拟除虫酯类农药属低残留或中残留农药，残留期一般几天或数星期不等。

农药在土壤和水体中的降解及其影响因子的研究已有大量报道，但农药在作物叶面上降解及其影响因子的研究国内外尚不多见。而农药在作物叶面上的降解及其主要影响因子的确定直接关系到农药的持效期，即农药对靶标生物的持效性[4]。可见，明确农药在叶面上的降解与决定因子的关系，不仅能了解叶面上农药残留动态，控制其污染环境，而且能指导安全合理使用农药，有效地控制病虫害[5-8]，对发展无公害农业具有重要的现实意义。

本试验通过室内模拟，即通过人为控制不同环境因子，研究其叶面上农药毒死蜱降解的影响，了解叶面上农药的微生物降解规律及其决定因子，进而分析叶面微生物降解与叶面农药持效性的关系。

1 材料和方法

1.1 试剂和仪器

毒死蜱标准品（已知质量分数≥99.0%）；48%毒死蜱乳油（美国陶式益农公司）、乙腈、丙酮、氯化钠（已烘）。表面消毒剂为75%的酒精和无菌水。

气相色谱仪：Agilent7890，FPD检测器（P滤光片），毛细管色谱柱（DB-1701，30 m×0.53 mm×1.0μm）及化学色谱工作站。电子天平（0.01 g）、匀浆机（IKA T25）、旋转蒸发器、瓶口分液器、超声波清洗机、氮吹仪；智能光照培养箱、光照培养箱。

1.2 试验方法[9]

1.2.1 试验方案 培育小油菜出叶8～9片后待用，对温度、相对湿度、光照强度和农药毒死蜱的浓度4个试验因子进行室内农药残留动态试验，共分成4组。本研究仅对不同温度进行试验，即在毒死蜱浓度900×、相对湿度80%、光照强度3 000 lx不变，不同温度为 20，27，34 ℃时，分叶面灭菌与不灭菌处理进行试验。各处理均以不施药为对照。

1.2.2 分析样品的制备与采集

1.2.2.1 灭菌处理 将待用的盆栽小油菜置于紫外灯下，叶正反面分别照射0.5 min，之后用75%酒精溶液冲洗每片叶子正反面，之后迅速用无菌水将每片叶子正反面的酒精冲洗干净。冲洗过程中应注意勿使酒精溶液落入盆栽土壤中，以免酒精溶液影响小油菜的后期生长。

1.2.2.2 药剂喷雾处理 将每盆油菜进行药剂喷雾处理，均匀喷施药液30 mL。喷药后将盆栽油菜按灭菌与不灭菌处理分别放入智能光照培养箱和光照培养箱中进行培养，根据试验处理条件设定培养箱的温度、相对湿度和光照强度。

1.2.2.3 样品采集 喷药后2 h及1，3，5，7，10，14 d各采样1次；每个处理每次采集叶碟20～30枚，重复3次，采样量在5 g左右。采样后装袋，加标签冷冻于-18℃的低温冰箱中。

1.3 试样残留分析方法[9]

1.3.1 样品前处理 准确称取5.0 g油菜样品放入匀浆机中，加入50.0 mL乙腈，高速匀浆2 min后用滤纸过滤，滤液收集到装有6 g氯化钠的100 mL具塞量筒中，盖上塞子，振荡1 min，之后静置不少于30 min，分层。

从具塞量筒中吸取10.0 mL乙腈溶液，经旋转蒸发器40℃减压浓缩近干，用丙酮定容至5 mL，混匀用0.2 mm滤膜过滤，装入自动进样器样品瓶中供测定。

1.3.2 色谱参数条件 进样口温度230℃，检测器250℃，柱温230℃；不分流模式。载气N2柱流量为 6 mL/min；H2为 75 mL/min；空气为100 mL/min，进样量 1 mL；尾吹气 N2，尾吹流量为20 mL/min。

1.3.3 结果计算 外标法定量，标准曲线法校准。

标准曲线制备：标准工作液稀释成由低到高5 个质量浓度，即 0.1，0.2，0.5，1.0，5.0 μg/mL。待仪器稳定后，分别进样，以峰面积（y）—农药浓度（x）得线性回归方程为：y＝3.155 4x＋0.002 9，相关系数r＝0.999 95。这表明该方法在0.1～5.0μg/mL范围内，线性关系良好。

1.3.4 农药毒死蜱在油菜叶上的添加回收率取空白油菜叶进行添加回收试验，3个添加浓度分别为 0.05，0.1，0.5 μg/mL，按 1.3.3 残留分析方法检测，得到不同浓度的添加回收率。

2 结果与分析

2.1 农药毒死蜱在油菜叶上的添加回收率

从表1可以看出，毒死蜱在油菜上的添加回收率在95%～97%之间，变异系数为1%～4%，该测定方法对农药毒死蜱的最低检出浓度为0.02μg/mL，符合农药残留检测的灵敏度要求。该方法的灵敏度和准确性满足农药残留分析要求。

表1 毒死蜱添加回收率和变异系数

2.2 不同温度间降解半衰期

由一级反应动力学方程y＝Ae-Bx可计算出不同温度间毒死蜱在灭菌与不灭菌条件下的降解半衰期（表2、图1）。由表2和图1可知，不灭菌处理的不同温度间毒死蜱的半衰期有较大差异，20℃的 DT50为 5.21 d，27℃的 DT50为 4.71 d，34℃的DT50最小，为2.05 d。

表2 毒死蜱在小油菜上不同温度的回归分析及其半衰期

灭菌处理下不同温度间毒死蜱的半衰期也有差异，20，27，34 ℃的半衰期分别为 4.33，3.06，1.99 d。

同一温度下灭菌与不灭菌处理的半衰期相比，灭菌处理皆小于不灭菌处理；而不同温度间相比，34℃与其他2个温度之间差异较大，且温度越高半衰期越短，说明在浓度、湿度和光照一定时，温度对毒死蜱的降解有很大影响。

3 讨论与结论

王静等[10-11]就毒死蜱喷雾处理对小油菜叶面微生物繁殖的影响进行研究，结果表明，未经消毒处理的叶面，毒死蜱喷雾处理使叶面微生物繁殖受到影响，造成叶面附生菌数量显著降低；而经消毒处理的叶面，试验初期叶面附生微生物被大量消除，但残存的微生物逐渐繁殖，迅速成为优势菌，表现为细菌数量明显增加。

本研究分析认为，在浓度900×、相对湿度80%和光强3 000 lx的条件下，不同温度（20，27，34℃）间比较，喷药后0 d不灭菌处理微生物数量多，对农药生物降解快；喷药后1 d，因灭菌处理叶面上微生物开始恢复并超过不灭菌处理微生物数量，表现为灭菌处理生物降解加快，3 d降解速率超过不灭菌的降解速率；随后由于农药浓度降低，叶面上微生物相互争夺碳源、相互抑制，使得在不同温度下其灭菌与不灭菌处理的生物降解皆变慢，表现为二者降解趋势基本相同。但不同温度在喷药后初期（0～1 d）对农药毒死蜱生物降解速率的影响有差异：在20～34℃范围内，温度越高，灭菌叶面上微生物尤以细菌恢复越快[10-11]，农药生物降解越快。同时分析认为，叶面喷施农药毒死蜱后，随着温度的升高，农药挥发、漂移和化学降解程度也加强，会对叶面农药的降解半衰期有影响。综合分析认为，在温度20～34℃范围内，温度越高，越适合叶面上微生物的繁殖生长，生物降解越强，同时因温度升高，叶面农药更易挥发，随空气漂移和农药化学降解程度增大，使叶面上农药降解半衰期减短。

本试验认为，温度对农药毒死蜱降解的影响在很大程度上是环境因子与叶面上微生物相互作用的结果，环境因子直接影响到叶面上微生物的活性、种群数量、菌种等，即对叶面微生物总群影响较大；而微生物总能适应不同环境条件，农药被当作有机碳源消耗，表现为叶面上农药被降解，残留期缩短，直接影响了农药的持效期。

研究不同环境因子对叶面微生物活性的影响，可以人为控制环境因子，使农药充分发挥药效而又可降低对环境污染，也就是通过调节可控制因子，抑制或促进微生物的活性，从而使农药高效、低毒、低残留[12]，为化学农药的高毒、高残留问题提供一种解决办法。

［1］乔雄梧.土壤微生物与农药的环境行为 [C]//全国环境污染的微生物防治与资源化研讨会.成都：中国微生物学会环境微生物专业委员会，1994：11-15.

［2］陈建华，慕留奇，姜国霞，等.大田韭菜地蛆发生规律与综合防治[J].河南农业科学，2004（4）：74.

［3］马利平，郝变青，乔雄梧.山西省芦笋病害现状及无公害生产技术[J].山西农业科学，2009，37（1）：69-73.

［4］乔雄梧.农药在土壤中的环境行为 [J].农业科学与管理，1999（增刊）：12-16.

［5］张海松，李慧冬，陈子雷，等.不同温·湿度下啶虫脒在褐土中降解研究[J].安徽农业科学，2010，38（22）：11984，12262.

［6］蔡道基.中国农业百科全书：农药卷[M].北京：农业出版社，1993：251-254.

［7］秦曙.实验室条件下氯氰菊酯在土壤中的降解[J].农药学学报，2000，2（3）：68-73.

［8］王耀生.毒死蜱对小菜蛾持效性与环境因子及微生物降解关系的研究[D].太谷：山西农业大学，2002：20-22.

［9］农业部环境质量监督检验检测中心（天津）.农业行业标准NY/T 761—2008 蔬菜和水果中有机磷、有机氯、拟除虫菊酯和氨基甲酸酯类[S].北京：农业出版社，2008.

［10］王静.农药毒死蜱对油菜叶面微生态的影响[C]//2002年山西微生物学会论文集.太原：山西微生物学会，2002：93-96.

［11］王静.毒死蜱对叶面微生物的影响研究[C]//第八次全国微生物学学术讨论会论文摘要集.成都：中国微生物学会，2001：9.

［12］朱九生.太原市蔬菜有机磷农药残留抽样调查 [J].农药科学与管理，2001，22（3）：21-23.