仲丁灵在农业生产中的应用及研究进展

摘 要：该文从杂草防除、抑制腋芽效果、在作物和土壤中的消解、残留分析、降解机理和环境安全评价等方面综述了仲丁灵在农业生产中的应用及研究进展。

关键词：仲丁灵；腋芽抑制；降解机理；环境安全

中图分类号 S435 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2016）22-0074-04

Abstract：The article reviews the progress of butralin application research in agricultural production，including weeds control，inhibitory effects of axillary buds，degradation in crops and soil，residue analysis，degradation mechanism and environmental safety.

Key words：Butralin；Axillary buds inhibiting；Degradation mechanism；Environmental safety

仲丁灵乳油（dibutalin，butralin）化学名称为N-仲丁基-4-叔丁基-2，6-二硝基苯胺，属二硝基苯胺类除草剂，又名地乐胺、比达宁、硝苯胺灵、双丁乐灵、止芽素、A-820、Amchem70-25、AmchemA-820，TAMEX。最初由法国福比埃公司作为植物生长调节剂进行开发，用于抑制烟草在成熟期的腋芽生长。近年来，仲丁灵作为旱地作物及蔬菜田选择性芽前土壤处理类除草剂，适用于棉花、大豆、水稻、玉米、西瓜、甜菜、甘蔗、萝卜和西瓜等作物，广泛用于一年生稗草、牛筋草、马唐、狗尾草等单子叶及部分双子叶杂草的防除，对大豆田菟丝子也有较好的防效[1-3]。本文从杂草防除、抑制腋芽效果、在作物和土壤中的消解、残留分析、降解机理和环境安全评价等方面综述了仲丁灵在农业生产中的应用及研究进展，展望仲丁灵在农业领域的应用前景。

1 杂草防除

仲丁灵属二硝基苯胺类选择性土壤除草剂，药剂通过植物的幼芽、幼茎和根系吸收，在植物体内强烈抑制细胞分裂与分化，导致植物倒伏、扭曲、生长停滞而死亡，达到阻碍杂草生长的目的。48%仲丁灵乳油除草剂很容易挥发和光解，施药后要及时耙耕地混土，一般2～3cm 深度即可，另外，其挥发的药剂蒸气对杂草也可产生毒害作用，因而在干旱地区使用有其独特的优越性。葛玉彬等[4]发现药后20d向日葵叶色、叶形正常，无明显不良反应，安全性较好；药后40d对田间杂草山苦荬、稗草、大刺儿菜、田旋花、藜总株防效为84.5%～96.6%。其中喷雾剂量为3 375mL/hm2和4 875mL/hm2时，总株防效分别为90.7%、94.3%，折合产量分别为3 386.67、3 484.44kg/hm2，较空白对照分别增产8.24%、11.23%，且对种子发芽无药害，宜在生产中推广应用。李侠等[5]通过48%仲丁灵乳油防除大豆田一年生杂草药效试验表明，仲丁灵乳油对大豆田一年生杂草有较好的防除效果，其中对马唐等禾本科杂草株防效和鲜重防效均很好，而对鳢肠、铁苋菜等阔叶杂草防效较差。金焕贵[6]、徐月明等[7]在水稻移栽后7d施用48%仲丁灵乳油3 000～3 750g/hm2（有效成分

1 440～1 800g/hm2），对移栽水稻田一年生禾本科杂草稗草、马唐具有较好的防除效果，对阔叶杂草鸭跖草、节节菜和莎草科杂草异型莎草、牛毛毡具有明显的兼治作用，对水稻生长安全，可以在示范的基础上推广应用。张勇[8]采用室内盆栽法和土壤处理法测定8种药剂的活性及对甘薯的安全性，结果显示仲丁灵可以开展田间试验。崔荟萍[9]认为48%仲丁灵在燕麦田的最佳施用剂量为

5 625mL/hm2，30d株防效大于80%，增产幅度大，增产率在25%以上。马永林[10]发现48%仲丁灵EC处理对穿心莲的出苗率影响较小，穿心莲出苗率在85%以上，但对幼苗生长抑制率显著高于二甲戊乐灵EC，原因可能是种子在发芽生长过程中吸收了土壤中的药剂造成幼苗生长受到抑制。张勇[11]认为48%仲丁灵乳油对反枝苋等代表性杂草有很好的防效，施药后40d，株数防效为84.47%～93.33%，鲜重防效为86.14%～97.28%，对番茄地、辣椒田杂草具有防效高、杀草谱广、安全性好等作用特点。仲丁靈作为土壤处理药剂，更主要的是农药残留问题，相对于粮食作物，对蔬菜田除草剂的选择及应用技术要求更高。

2 抑制腋芽效果

仲丁灵除作为除草剂外，也可用于腋芽生长的抑制剂。张永春[12]研究发现，施药后14d36%仲丁灵乳油100倍液对烤烟腋芽的抑芽效果最好，抑芽率在88.48%以上，以后其抑芽效果随时间的增加而逐渐降低，此外对烟株生长及烟叶内在品质有一定的负面影响。熊桂花等[13]研究发现36%仲丁灵EC对烟草安全性好，80倍液以上浓度（施用量为20mL/株）对烟草腋芽的抑制效果达80%以上，效果良好。赵旭[14]研究发现36%仲丁灵乳油80～100倍液对烟草腋芽再生具有抑制作用，能够很好地提高烟叶产量和品质，为生产上防止腋芽发生提供指导和参考。赖李振[15]通过筛选安全、高效、低成本的烟草抑芽剂发现，仲丁灵的抑芽率高于83%，抑芽效果高于89%。吕婉茹[16]认为仲丁灵加入苯乙醇作为溶剂，施药浓度降低50%，提高了仲丁灵在低浓度下的作用效果，减少了仲丁灵在烟叶中的残留量。马绍鋆研究发现[17]仲丁灵对西瓜腋芽生长具有较好的抑制效果，在仲丁灵稀释70倍时，施药21d后平均抑制率、平均抑芽率及抑芽效果均達最大，分别为79.8%、72.0%和75.6%。经仲丁灵处理西瓜腋芽后，对西瓜果实产量和品质无显著影响，为西瓜的省力化栽培提供了依据，具有良好的应用前景。此外，西瓜腋芽的细胞膜的通透性发生了改变，4种防御酶（POD、SOD、PPO、PAL）活性高峰出现在处理的不同时间，因此，防御酶的活性和细胞膜通透性可作为研究仲丁灵抑制西瓜腋芽生长机理的指标。

3 在作物和土壤中的消解作用

光照、温度以及雨水淋洗等物理化学因素、农药化学性质的稳定性、烟株生长过程的稀释作用以及在烟株体内代谢作用[18-20]会影响仲丁灵在烟叶中的残留消解趋势。田间生长过程中，温度及湿度可能适宜降解二硝基苯胺类农药的生物酶和其他微生物的生存与繁殖，可加速农药的降解。徐月明[21]消解动态试验结果表明，仲丁灵按推荐使用剂量（1 800g/hm2）和2倍推荐使用剂量（3 600g/hm2）施药，它在土壤中的半衰期分别为9.04d和11.17d。相振波[22]研究了烤烟生长期间仲丁灵在烟叶中残留消解动态，结果表明仲丁灵残留降解符合指数方程，半衰期为5.2～12.2d，属于较易降解农药。艾小勇[23]建立了准确测定鲜烟叶中仲丁灵的HPLC-MS/MS检测技术，发现烟叶中的仲丁灵残留量随着时间的延长先增加随后逐渐消解，仲丁灵在烟叶中的消解速率较快。

仲丁灵进入土壤不但可以通过抑制或激活土壤酶的活性直接影响土壤，而且可以通过改变植物根系、土壤生物的生命功能以及土壤生态系统的生物组成间接地影响土壤[24]。崔荟萍[25]研究发现土壤脲酶活性、碱性磷酸酶活性、蔗糖酶活性均随着仲丁灵浓度的增加呈现增大，其中碱性磷酸酶活性随着药后时间的延长，其活性逐渐下降，对过氧化氢酶活性无明显作用。

4 残留分析

4.1 分析方法 随着农药残留限量的愈发严格，为提高检测的灵敏度，烟草抑芽剂残留检测将从液相色谱、气相色谱法检测发展为液质联用、气质联用法。仲丁灵作为在烟草上推荐使用的常用抑芽剂，保障了烟叶优质栽培丰产和烟叶质量提高，同时烟叶农药残留作为外源有害物质也对消费者身体健康产生较大影响。郑国灿[26]建立了适用于粮谷、蔬菜、水果、禽畜肉及内脏等各种基质食品中仲丁灵残留量的气相色谱法检测方法。司晓喜[27]发现烟叶采收前15d仲丁灵的残留量随时间逐渐减小，初烤后烟叶中仲丁灵的最终残留量低于CORESTA规定的指导性残留限量（GRLs），土壤中仲丁灵残留量随时间有所增加。相振波[22]认为烘烤过程可以显著降低仲丁灵的残留量，烘烤期间残留的降解速率可能与烘烤期间的温度、烟叶表面的微生物种类与数量及烟叶中水分蒸发速度等因素有关；同时建立了一种用乙腈提取，弗罗里硅土固相萃取小柱（SPE-Florisil）净化，气相色谱-电子捕获检测器（GC-ECD）测定烟叶中仲丁灵残留量的检测方法，该方法简便、准确，适合干烟叶、鲜烟叶及剑桥滤片中仲丁灵的测定。谷岩[28]研究发现仲丁灵在水稻5种基质中贮存90d后分解率小于5%，符合FAO/WHO联合标准的等同认定要求，表明仲丁灵具有良好的贮存稳定性。

4.2 检测指标 合适的农药残留检测方法是保证农药残留检测结果准确性的关键因素，方法的可行性主要通过最低检出浓度、回收率和相对标准偏差等来进行衡量。赵欣[29]通过对仲丁灵在烟叶中的降解动态的气相色谱分析发现，其最小检出浓度为0.003mg/kg，符合烟叶农药残留检测要求。郄凤华等[30]对植烟土壤和烟叶样品用丙酮浸泡过夜后提取，经SPE-弗罗里硅土柱层析净化，采用气相色谱测定，外标法定量，建立了一种仲丁灵在植烟土壤及烟叶中残留分析方法，结果表明，烟叶中仲丁灵回收率为83.64%～88.25%，变异系数为1.45%～3.56%，烟叶中仲丁灵的最小检出质量浓度为0.008mg/kg；土壤中仲丁灵回收率为88.65%～100.64%，变异系数为4.17%～5.13%，土壤中仲丁灵的最小檢出质量浓度为0.003mg/kg，最小检测量为1.4×10-12g。梅文泉[31]建立了采用石墨碳黑-氨基固相萃取小柱（EN-VI-Carb SPE）对烟草样品进行净化，然后用气相色谱-质谱联用法测定烟草中仲丁灵残留量的方法，结果表明，测定仲丁灵所获得的添加回收率、相对标准偏差及检出限均可满足农药残留检测中对准确度、精密度和灵敏度的要求[32]。罗华元[33]建立了正己烷饱和的乙腈提取，石墨-氨基固相萃取柱净化，3∶1（体积比）乙腈+甲苯混合液洗脱，GC-MS/MS检测烟草中仲丁灵残留量及向烟气中的转移率方法，结果表明，该方法的检测限为0.87ng/mL，烟叶、烟气的仲丁灵平均回收率分别为101.02%和96.59%，RSD为6.11%和6.79%，仲丁灵向主流烟气的平均转移率为12.76%。

5 降解机理

在烟田中施用仲丁灵后，仲丁灵在烟株表面或因其亲脂性而渗入叶和茎，烟叶是吸收仲丁灵的主要途徑。通过对仲丁灵在烤烟上的降解动态和转化途径进行研究，可为烤烟生产中仲丁灵的安全使用提供参考。喻会平[34]研究发现仲丁灵在烟叶中的降解动态符合一级动力学方程，降解半衰期为5.8d；仲丁灵在烟叶中的主要降解途径是取代胺基断裂、环化，转化成更为稳定的4-叔丁基-2，6-二硝基苯胺、N-乙基-4-叔丁基-2，6-二硝基苯胺和1-异丁基-5-叔丁基-7-硝基-苯并咪唑。仲丁灵在烟叶上的降解与其理化特性、环境因子以及烟叶的吸收、代谢有关。关于仲丁灵在其他作物上的降解动态和转化途径还有待于进一步研究。

6 环境安全性评价

农田施用的化学农药对土壤微生物的数量及其功能将产生一定的影响。因此，化学农药在农田施用后对土壤微生物的影响已成为评价其生态安全性的一个重要指标。吴小毛[35]通过室内培养试验，研究了仲丁灵对土壤中三大类微生物种群动态变化和土壤呼吸强度的影响，发现仲丁灵属于无实际毒害的农药。赵丽[36]对仲丁灵新剂型的环境安全性进行了实验分析。通过仲丁灵水分散粒剂对土壤微生物种群和土壤呼吸强度的影响实验、仲丁灵水分散粒剂对土壤中蚯蚓的毒性研究实验，分析得出仲丁灵水分散粒剂对环境是安全的。

仲丁灵主要抑制植株分生组织的细胞分裂，过量使用对萝卜产生严重药害，对萝卜植株MDA含量、可溶性糖含量等指标产生影响，导致萝卜畸形和减产。郝红丹[37]发现仲丁灵2 700g/hm2处理对萝卜生长产生明显药害，导致萝卜畸形，使萝卜叶片丙二醛含量、可溶性糖含量、脯氨酸含量、超氧化物歧化酶活性明显增加，产量下降20%。因此，仲丁灵应用于作物或土壤要注意其适宜的浓度。

近年来，仲丁灵在农业领域得到了广泛应用，但以下问题还有待于进一步研究与解决：

（1）仲丁灵在烟草腋芽抑制方面的研究较成熟，其在烤烟上的降解机理也已明确，而应用于其他作物腋芽抑制的研究相对较少。利用仲丁灵抑制腋芽生长具有高效、省工和减少病害发生的特点，随着农业劳动力成本的逐年增加，可为农作物的省力化栽培提供依据，具有良好的应用前景。

（2）有研究发现[39]氟乐灵可以诱导西葫芦染色体加倍，不同基因型西葫芦对氟乐灵的敏感性有差异，仲丁灵作为除草剂与氟乐灵作用机理相似，因而可以考虑开展仲丁灵诱导西瓜等作物染色体加倍的研究。

（3）近年来，随着夏季极端高温天气的增多，药害时有发生，因而筛选出既能有效抑制农作物腋芽生长，又不产生药害的适宜浓度的仲丁灵，也可作为一个研究方向。

参考文献

[1]王进，陈叶.地乐胺等在小麦田作土壤处理的除草效果[J].杂草科学，2005，23（1）：50-52.

[2]劳美珍，王智增，洪加康，等.地乐胺防除大豆田菟丝子研究[J].植物保护学报，1989，16（4）：279-283.

[3]王恒亮，葛玉红，苏旺苍，等.不同缓解处理对氟磺胺草醚大豆药害的缓解效果研究[J].大豆科学，2013（5）：676-679.

[4]葛玉彬，陈炳东，卯旭辉，等.48%仲丁灵乳油防除地膜向日葵田间杂草效果初报[J].甘肃农业科技，2008（1）：15-17.

[5]李侠，刘金玲，程玉兰，等.48%仲丁灵乳油防除大豆田一年生杂草药效试验[J].现代农业科技，2009（1）：118-120.

[6]金焕贵，邓秀成，乔广辉，等.48%仲丁灵乳油防除移栽水稻田杂草药效评价[J].黑龙江农业科学，2009（4）：79-81.

[7]徐月明，李保同.48%仲丁灵乳油防除稻田杂草效果及安全性[J].生物灾害科学，2012，35（1）：55-57

[8]张勇，张成玲，路兴涛.几种土壤处理除草剂室内生物活性及对甘薯的安全性测定[J].农药，2012，51（3）：218-221.

[9]崔荟萍. 除草剂对燕麦田杂草的防效及其对土壤酶活性和呼吸强度的影响[D].兰州：甘肃农业大学，2013.

[10]马永林，郭成林，马跃峰，等.11种除草剂对穿心莲安全性评价及田间杂草防除效果[J].南方农业学报，2015，46（3）：433-436.

[11]张勇，吴翠霞，宋敏，等.仲丁灵除草活性及对番茄安全性测定[J].现代农药，2015，14（4）：48-51.

[12]张永春.几种抑芽剂的抑芽效果及其对烟叶内在品质的影响[J].耕作与栽培，2003（2）：41-42.

[13]熊桂花，温春晖，魏小渊，等.36%仲丁灵EC抑制烟草腋芽生长田间药效试验[J].江西植保，2004，27（1）：26-27.

[14]赵旭，迟菊芬，赵德斌.不同浓度的抑制剂对烟草腋芽的抑制效果试验[J].农业科技通讯，2012，4：76-78.

[15]赖李振，黄珍平，阴长林，等.烟草抑芽剂抑芽效果的比较研究[J].安徽农业科学，2014，42（36）：12860-12861，12864.

[16]吕婉茹，孟泉科，张利，等.提升低浓度下仲丁灵对烟草腋芽抑制效果的探索研究[J].安徽农业科学，2015，43（13）：25-26.

[17]马绍鋆，田红梅，王明霞，等.仲丁灵对西瓜腋芽细胞膜透性和防御酶活性的影响[J].江苏农业科学，2017，45（3）.

[18]Karmakar R，Kulshrestha G. Persistence，metabolism and safety evaluation of thiamethoxam in tomato crop[J].Pest Management Science，2009，65：931-937.

[19]Wang X，Xiang Z，Yan X，et al. Dissipation rate and residual fate of thiamethoxam in tobacco leaves and soil exposed to field treatments[J].Bulletin of Environmental Contamination and Toxicology，2013，91：246-250.

[20]Wu X M，Long Y H，Li J H，et al. Degradation of metolachlor in tobacco field soil[J]. Soil and Sediment Contamination，2015，24（4）：398-410.

[21]徐月明，張纪利，郭明程，等.仲丁灵在土壤中的消解动态研究[J].现代农药，2012，11（3）：33-36.

[22]相振波.常用抑芽剂在烟叶中残留降解和燃吸迁移率[D].北京：中国农业科学院烟草研究所，2013.

[23]艾小勇.鲜烟叶中抑芽剂和农药检测方法探讨以及仲丁灵消解动态初步研究[D].武汉：华中农业大学，2015.

[24]陈文新.土壤和环境微生物学[M].北京：北京农业大学出版社，1990.

[25]崔荟萍.除草剂对燕麦田杂草的防效及其对土壤酶活性和呼吸强度的影响[D].兰州：甘肃农业大学，2013.

[26]郑国灿，刘毅，彭光宇，等.气相色谱法测定食品中仲丁灵残留量[J].理化检验：化学分册，2014，50（3）：349-352.

[27]司曉喜，刘志华，李中昌，等.5种农药在采收前和初烤后的烟叶及土壤中的残留量变化[J].烟草科技.2016，49（7）：44-50.

[28]谷岩，梁爽，侯志广，等.液相色谱法测定苄嘧磺隆和仲丁灵在水稻中的贮存稳定性[J].植物保护，2016，42（1）：154-158.

[29]赵欣.3种农药在烟叶中的降解动态研究[J].现代农业科技.2013，12：101，109.

[30]郄凤华，李明. 植烟土壤及烟叶中仲丁灵残留的气相色谱分析[J].贵州农业学报，2010，38（5）：103-105

[31]梅文泉，邵金良，黎其万，等.固相萃取-气相色谱-质谱联用法测定烟草中异丙甲草胺、仲丁灵、氟节胺、敌草胺的残留量[J].西南农业学报，2014，27（2）：819-822.

[32]倪朝敏，杨国荣，李忠昌，等.气相色谱-质谱法测定烟草中三种酰胺类除草剂[J].理化检验：化学分册，2010（01）：87-88.

[33]罗华元，王绍坤，董石飞，等.烟草中“仲丁灵”残留量及其向烟气中的转移率[J].烟草科技，2010，（12）：36-39.

[34]喻会平，曾维娅，李荣玉，等.抑芽剂仲丁灵在烟叶中的降解机理研究[J].山西农业科学.2016，44（1）：67-69.

[35]赵丽. 环境友好型农药仲丁灵水分散粒剂的研制及环境安全性分析[D].兰州：兰州交通大学，2014.

[36]吴小毛，龙友华，李明.仲丁灵对土壤微生物种群和土壤呼吸强度的影响[J].贵州农业科学，2009，37（10）：91-93.

[37]郝红丹，务玲玲，李青阳，等.不同缓解药剂对萝卜仲丁灵药害的缓解作用[J].农药，2015，54（8）：591-596.

[38]葛志东，李海真，王惠林.氟乐灵诱导西葫芦染色体加倍研究[J].中国农学通报，2009，25（08）：215-218.

（责编：张宏民）