海南槟榔黄化现象与除草剂残留关系初探

吴童童 车海彦 曹学仁 罗大全

摘 要 运用高效液相色谱法检测海南不同地区槟榔园土样中草甘膦和2，4-D丁酯残留情况，并对该方法的准确性进行了验证。结果表明：采自具有不同程度黄化现象的槟榔园，其土样中未能检测到草甘膦和2，4-D丁酯的残留。

关键词 草甘膦 ；2，4-D丁酯 ；槟榔黄化现象 ；高效液相色谱 ；土壤残留

中图分类号 S482.4

Preliminary Study on the Relationship Between the Yellowing of Areca

and the Residue of Herbicide in Hainan

WU Tongtong1） CHE Haiyan2） CAO Xueren2） LUO Daquan2）

（1 Tropical Agriculture and Forestry College， Hainan University， Haikou， Hainan 570228；

2 Institute of Environment and Plant Protection， Chinese Academy of Tropical Agricultural Sciences，

Haikou， Hainan 571101）

Abstract The residues of glyphosate and 2，4-D butyl ester in areca garden soil in different areas of Hainan were detected by high performance liquid chromatography （HPLC），and the detection method was optimized. The test results showed that the residues of glyphosate and 2，4-D butyl were not detected in the soil samples from the areca garden with yellowing leaves appearance.

Key words glyphosate ； 2，4-D butyl ester ； yellowing of areca leaves ； HPLC ； soil residue

檳榔（Areca catechu L.）是中国四大南药之首，也是一些地区人们的日常嗜好品[1]。槟榔种植遍布海南各市（县），其中东部、南部山区和中部地区的万宁、琼海、乐东、文昌、三亚、定安、屯昌，种植面积较大[1]。因为易种易管，且收益好，槟榔的种植颇受欢迎，其产业逐渐发展成为海南的重要热带作物产业[2]。然而，由于槟榔园黄化现象的大面积发生，严重影响了槟榔产量，使得种植槟榔的收益大幅下降。有观点认为，海南槟榔黄化现象的发生与在槟榔林地长期使用除草剂有关[3]。

草甘膦（Glyphosate）是1971年美国孟山都公司研发的一种内吸传导型广谱灭生性除草剂[4]，其主要作用机理是竞争性抑制莽草酸合成路径中的5-烯醇丙酮莽草酸-3-磷酸合成酶的活性[5]，具有低毒高效等特点，在农林作业中被广泛使用[6]。2，4-D丁酯（2，4-D butylate）是苯氧羧酸酯类选择性除草剂，具有较强内吸传导性、杀草谱广、除草效果好等特点[7]，主要防除禾本科作物田中双子叶杂草，因具有很强的选择性，通常与其他除草剂混配使用来增强除草效果。目前，用于检测这2种除草剂在土壤中残留的常用检测方法有气相色谱法、气相色谱——质谱法、液相色谱法等[8-10]。

本文选取在海南使用比较广泛的草甘膦和常用来增强除草效果的2，4-D丁酯作为检测对象，检测海南不同区域槟榔林地土样中除草剂的残留情况[11]，以期探明槟榔黄化现象与除草剂在槟榔园地土壤残留的关系。

1 材料与方法

1.1 主要仪器、试剂及样品

Waters液相系统，Kromasil C18色谱柱（150 mm×4.6 mm，5 μm），620型pH计，Eppendorf 台式高速冷冻离心机等。

草甘膦标品，99.0 %，Dr.Ehrenstorfer GmbH；92 % 2，4-D丁酯原油，常州永泰丰化工有限公司；甲醇（色谱纯），赛默飞世尔（中国）有限公司；对甲基苯磺酰氯（分析纯），上海麦克林生物化学有限公司；乙腈（色谱纯），天津市康科德科技有限公司；氢氧化钾、氢氧化钠、磷酸氢二钠、盐酸、氯化钠、磷酸二氢钠、磷酸钠、正己烷，均为分析纯，广州化学试剂厂。

供试土样分别采自万宁长丰、万宁北大、乐东九所、屯昌木色、屯昌坡心、定安龙门、琼海大路、海口城西、文昌新坡、三亚崖城，海口城西的土样采自院区，除海口城西外，所有的采样地都有除草剂使用历史，其中部分采样地还有不同程度的黄化现象[12-13]。土壤类型为粘质土、壤质土、砂质土。供试土壤样本见表1。

1.2 试验方法

1.2.1 采样方法

选取不同地区具有不同程度黄化现象的槟榔林地，五点取样法采集0-20 cm耕层土壤，风干后去除异物后混合均匀过60目筛，按四分法留样500 g封装、编号，-20 ℃冰箱中低温保存待测[14]。

1.2.2 样品前处理

草甘膦检测的土样：称取土壤样品5.0 g置于50 mL离心管中，加入10 mL 0.6 mol/L KOH溶液，振荡2 h后离心分离（转速4 000 r/min，10 min），移去上清液，用6 mol/L HCl调节溶液pH至中性，再用0.45 μm滤膜过滤，定容后备用。

2，4-D丁酯检测的土样：称取10.0 g土壤样品于离心管中，加入10 μL 10 mol/L的HCl，30 mL乙腈，超声提取10 min，4 000 r/min离心10 min，取出上清液，用2 mL正己烷定容。量取试液0.5 mL，涡旋混匀后，加入饱和氯化钠溶液0.5 mL，加入正己烷1.0 mL，涡旋5 min后，12 000 r/min，高速离心10 min，取上清液进样分析。

1.2.3 试样衍生

取1.0 mL草甘膦衍生液到10 mL容量瓶中，加入0.5 mL磷酸盐缓冲液（pH11，由0.4 mol/L磷酸二氢钠与0.4 mol/L磷酸钠1：1混制而成），然后加对甲基苯磺酰氯溶液（100 mol/L于乙腈溶液中）0.5 mL，在50 ℃水浴锅中加温10 min，拿出来冷却后用去离子水定容至刻度，0.45 μm滤膜过滤后上机测定。

1.2.4 草甘膦添加回收率的测定

分别取5 g砂土、壤土、黏土3种类型土样，放进50 mL离心管中，加入一定量草甘膦标品，使样品添加浓度为40 mg/kg，然后提纯、衍生化，HPLC上机测定，方法同1.2.2、1.2.3。

1.2.5 2，4-D丁酯添加回收率的测定

分别取5.0 g砂土、壤土、粘土3种类型土样，放进50 mL离心管中，加入一定量2，4-D标品，使样品添加浓度为5.0 mg/kg，然后提取，HPLC上机测定，方法同1.2.3。

1.2.6 色谱条件

检测草甘膦：流动相为0.05 mol/L磷酸氢二钠缓冲液（pH5.5）：甲醇=80：20（V：V），柱温30 ℃，流速1.0 mL/min，检测波长235 nm，进样量20 μL。

检测2，4-D丁酯：流动相为 V（甲醇）：V（水）=60：40，流速为1 mL/min，柱温为25 ℃，检测波长为245 nm，进样量为20 μL。

2 结果与分析

2.1 草甘膦标准曲线的绘制

草甘膦对甲基苯磺酰氯衍生物的典型HPLC色譜图及标准曲线见图1和图2。

在本试验的条件下，衍生物的保留时间为5.034 min。当草甘膦在5.0-40 mg/L浓度范围内时，其质量浓度与峰面积呈良好的线性关系，线性方程 y=319.97 x+51.607，R2=0.999 2。

2.2 不同质地土样中草甘膦添加回收率的测定[15-17]

向不同质地土样中加入一定量的草甘膦，进行添加回收试验，处理方法同1.2.4，结果见表2。

从表2可看出，40 mg/kg添加量，3种类型土壤的回收率分别为79.71 %、82.39 %、118.71 %，变异系数分别为5.31 %、2.58 %、7.26 %，说明该方法的回收率较好。该方法能够满足对槟榔园土壤草甘膦残留检测的要求。

2.3 2，4-D丁酯标准曲线的绘制

2，4-D丁酯样品的HPLC色谱图及标准曲线见图3和图4。

在本试验的条件下，2，4-D丁酯的保留时间为3.929 min。当2，4-D丁酯在1.0-8.0 mg/L浓度范围内时，其质量浓度与峰面积呈良好的线性关系，线性方程y=1 785 x+73.451，R2=0.999 8。

2.4 不同质地土样中2，4-D丁酯添加回收率的测定

向不同质地土样中加入一定量的2，4-D丁酯，进行添加回收试验，处理方法同 1.2.5，结果见表3。

从表3可看出，在5.0 mg/kg添加量条件下，3种类型土壤的回收率分别为98.50 %、98.63 %、102.14 %，变异系数分别为3.54 %、1.3 %、4.98 %。说明该方法的回收率较好，该方法能够满足对槟榔林土壤2，4-D丁酯残留检测的要求。

2.5 土壤样品草甘膦和2，4-D丁酯残留检测

通过高效液相色谱分别对土样中进行草甘膦和2，4-D丁酯的残留检测，检测结果见表4。

通过对所采土样草甘膦和2，4-D丁酯残留情况的检测，所有土样均未检出草甘膦和2，4-D丁酯残留。

3 讨论

目前，有关草甘膦和2，4-D丁酯在槟榔园土壤中的残留检测未见报道，本文运用高效液相色谱法检测海南不同地区槟榔园土样中草甘膦和2，4-D丁酯残留情况[18-19]。通过对采自不同区域、有无黄化现象及有无草甘膦和2，4-D丁酯施用的槟榔园土样检测，所有土样均未检出草甘膦和2，4-D丁酯残留。结果表明，槟榔黄化现象的发生与草甘膦和2，4-D丁酯在园地土壤中的残留情况无直接关联。

本试验所采土样质地有沙土、壤土、粘土3种类型，结果表明，不同质地的土样中均未检测到残留，说明不同土壤类型与草甘膦和2，4-D丁酯的消减残留情况关系不大。

仅就目前的试验结果，尚不能认定海南槟榔的黄化现象与槟农长期广泛使用除草剂无关，是否是由于在喷洒过程中，除草剂喷洒在裸露的槟榔树根，从而对槟榔的生长产生了影响，还有待进一步试验验证。

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