湖南农业科学２０１０，（５）：８８～９Ｏ Ｈｕｎａｎ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ 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） 摘 要：为了解异丙甲草胺在烟叶和土壤中的降解规律，通过湖南和山东两地的大田试验，采用高效液相色谱法研究了异丙甲 草胺在烟叶和土壤中的消解动态和最终残留量。结果表明：异丙甲草胺在烟叶中降解较慢，在湖南和山东烟叶中的半衰期分别为 ９．４７ ｄ，８．４９ ｄ，土壤中的半衰期分别为１Ｏ．３０ ｄ、１１．１２ ｄ。施药量为１００ ｇ／６６７ｍ 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０．００４－０．０５２ ｍｇ／ｋｇ；在山东烟叶和土壤中的残留量为Ｏ．００７－０．０６７ ｍｇ／ｋｇ。施药量为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；在山东烟叶和土壤中的残留量为Ｏ．０１１－０．０７１ ｍｇ／ｋｇ，均低于规定的 ＭＲＬ值，说明异丙甲草胺是易降解农药，在烟草上使用是安全的。 关键词：异丙甲草胺；降解；烟叶；土壤 中图分类号：￥５７２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００６—０６０Ｘ（２０１０）０５—００８８—０３ Ｒｅｓｉｄｕａｌ Ｄｙｎａｍｉｃｓ ｏｆ Ｍｅｔｏｌａｃｈｌｏｒ ｉｎ Ｔｏｂａｃｃｏ Ｌｅａｖｅｓ ａｎｄ Ｓｏｉｌ ＬＩ Ｕ Ｓｈａｏ—ｐｉｎｇ’，ＧＯＮＧ Ｄａｏ－ｘｉｎ ，Ｈ Ｅ Ｚｏｎｇ－ｔａｏ’ ｛１．Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｃｅｎｔｅｒ ｏｆＴｏｂａｃｃｏ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＨＮＡＵ，Ｃｈａｎｇｓｈａ４１０１２＆ＰＲＱ ２．Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆＡｇｒｏ－Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ，ＨＮＡ Ｃｈａｎｇｓｈａ ４１０１２￣ＰＲＣ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｕｎｄｅｍｔａｎｄ ｔｈｅ ｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ ｒｕｌｅｓ ｏｆ ｍｅｔｏｌａｃｈｌｏｒ ｉｎ ｔｏｂａｃｃｏ ｌｅａｖｅｓ ａｎｄ ｓｏｉｌ，ｔｈｅ ｆｉｅｌｄ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ ｉｎ Ｈｕｎａｎ ａｎｄ Ｓｈａｎｄｏｎｇ ｗｅｒｅ ｃｏｎｄｕｃｔｅｄ ｔｏ ｓｔｕｄｙ ｔｈｅ ｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ ｄｙｎａｍｉｃｓ ａｎｄ ｔｈｅ ｆｉｎａｌ ｒｅｓｉｄｕｅ ａｍｏｕｎｔ ｏｆ ｍｅｔｏｌａｃｈｌｏｒ ｉｎ ｔｏｂａｃｃｏ ｌｅａｖｅｓ ａｎｄ ｓｏｉｌ ｂｙ ｈｉｇｈ－ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｌｉｑｕｉｄ ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｍｅｔｏｌａｃｈｌｏｒ ｄｅｇｒａｄｅｄ ｓｌｏｗｌｙ ｉｎ ｔｏｂａｃｃｏ ｌｅａｖｅｓ，ｉｔｓ ｈａｌｆ－ｌｉｆｅ ｉｎ ｔｏｂａｃｃｏ ｌｅａｖｅｓ ｆｒｏｍ Ｈｕｎａｎ ａｎｄ Ｓｈａｎｄｏｎｇ ｗｅｒｅ ９．４７ ｄ ａｎｄ ８．４９ ｄ，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ； ｉｓｔ ｈａｌｆ－ｌｉｆｅ ｉｎ ｓｏｉｌ ｆｒｏｍ Ｈｕｎａｎ ａｎｄ Ｓｈａｎｄｏｎｇ ｗｅｒｅ １０．３０ ｄ ａｎｄ １１．１２ ｄ．ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｗｈｅｎ ａｐｐｌｙｉｎｇ ａｍｏｕｎｔ ｏｆ ｍｅｔｏｌａｃｈｌｏｒ ｗａｓ １ ５００ ｇ／ａｍ￣，ｔｈｅ ｍｅｔｏｌａｃｈｌｏｒ ｒｅｓｉｄｕｅ ｉｎ ｍａｔｕｒｅｄ ｔｏｂａｃｃｏ ｌｅａｖｅｓ ａｎｄ ｓｏｉｌ ｆｒｏｍ Ｈｕｎａｎ ｗｅｒｅ ｂｏｔｈ ｉｎ ｔｈｅ ｒａｎｇｅ ｏｆ ０．００４ ｔｏ ０．０５２ ｍｇ／ｋｇ ａｎｄ ｔｈａｔ ｆｒｏｍ Ｓｈａｎｄｏｎｇ ｗｅｒｅ ｂｏｔｈ ｉｎ ｔｈｅ ｒａｎｇｅ ｏｆ ０．００７ ｔｏ ０．０６７ ｍｇ／ｋｇ；ｗｈｅｎ ａｐｐｌｙｉｎｇ ａｍｏｕｎｔ ｏｆ ｍｅｔｏｌａｃｈｌｏｒ ＷａＳ ２ ２５０ ｓ／ｈｍ￣，ｔｈｅ ｍｅｔｏｌａｃｈｌｏｒ ｒｅｓｉｄｕｅ ｉｎ ｔｏｂａｃｃｏ ｌｅａｖｅｓ ａｎｄ ｓｏｉｌ ｆｒｏｍ Ｈｕｎａｎ ｗｅｒｅ ｂｏｔｈ ｉｎ ｔｈｅ ｒａｎｇｅ ｏｆ ０．００９ ｔｏ ０．０６１ ｍｇ，ｌ（ｇ ａｎｄ ｔｈａｔ ｆｒｏｍ Ｓｈａｎｄｏｎｇ ｗｅｒｅ ｂｏｔｈ ｉｎ ｔｈｅ ｒａｎｇｅ ｏｆ ０．０ｌ１ ｔｏ ０．０７１ ｍｇ／ｋｇ；ａｌｌ ｏｆ ｔｈｅｓｅ ｍｅｔｏｌａｃｈｌｏｒ ｒｅｓｉｄｕｅ ａｍｏｕｎｔｓ ｗｅｒｅ ｌｏｗｅｒ ｔｈａｎ ｔｈｅ ｓｔａｔｕｔｏｒｙ ＭＲＬ ｖａｌｕｅｓ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｉｎｄｉｃａｔｅｄ ｔｈａｔ ｍｅｔｏｌａｃｈｌｏｒ ｉｓ ａｎ ｅａｓｉｌｙ ｄｅｇｒａｄａｂｌｅ ｐｅｓｔｉｃｉｄｅ；ｉｔ ｉｓ ｓａｆｅ ｆｏｒ ｔｏｂａｃｃｏ ｔｏ ｕｓｅ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｍｅｔｏｌａｃｈｌｏｒ；ｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ；ｔｏｂａｃｃｏ ｌｅａｆ；ｓｏｉｌ 异丙甲草胺是细胞分裂抑制剂，通过幼芽吸收， 阻碍通风、透光，易使烤烟发生病害，严重影响产 向上传导，抑制蛋白质合成、胆碱渗入磷脂，干扰卵 量、质量，导致经济效益下降Ｉｌ－－２］。近年来，烟地杂草 磷脂形成，从而抑制幼芽与根的生长。常用于防除水 大多采用除草剂防除的方法，许多研究者对烟草除 稻、玉米、大豆、花生、棉花、番茄、辣椒、油菜、黄瓜、 草剂已经做了不少研究工作 ，但是这些研究工作 西瓜、茄子、烤烟等地的稗草、异型莎草、牛毛毡、鸭 大多集中于除草剂对烟田杂草的防效研究，且涉及 舌草、窄叶泽泻、鸭舌草、异型莎草、尖瓣花、飘拂草、 的除草剂种类较少，很少把除草剂本身的降解行为 牛筋草、马唐、狗尾草、棉草、苋菜、马齿苋等。 与杂草防效联系起来，烟草除草剂的研究工作也不 在烤烟生育过程中，杂草凭借自身特有的竞争 是很全面。笔者研究了异丙甲草胺在烟叶和土壤中 能力与烤烟争养分、水分和生长空间，杂草滋生还 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。 收稿日期：２０１０—０１—３Ｏ 基金项目：湖南中烟公司资助项目 １材料与方法 作者简介：刘少平（１９８４一），男，湖南常德市人，硕士，主要从 事烟草农药残留研究。 １．１供试材料 通讯作者：龚道新 供试农药为７２％泉通牌“大田净”，成分为异丙 第５期 刘少平等：异丙甲草胺在烟叶和土壤中的残留动态研究 甲草胺，包装规格为１００ ，由贵州遵义泉通化 工厂生产。供试烤烟为Ｋ 。 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／６６７ｍｚ。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，一１８％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 ｍ 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／６６７ｍ 。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，一１８￣Ｃ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 ｍ ，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／６６７ｍ （推荐浓度）和１５０ ｇ／６６７ｍｚ（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 ，按照前述方法处理样品，放入一１８℃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一２ＡＳ水浴恒温振荡 器（江苏大地自动化仪器及环保设备厂）；ＴＰ一２２０Ａ 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一２０００Ａ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 酮冰（４：１，ｖ厂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、２０ ｍＬ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２ ｍＬ正己烷溶解残渣，待净化。 净化用中性氧化铝柱，先用２ ｍＬ甲醇预淋洗， 再用５ ｍＬ正己烷预淋洗。将上述２ ｍＬ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，ＶⅣ）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２５０ ｍＬ磨口三 角瓶中，加入１００ ｍＬ丙酮，浸泡３０ ｒａｉｎ后用回旋 式振荡提取器振荡提取１ ｈ，滤纸过滤。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、２０ ｍＬ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５ ｍＬ色谱 甲醇定容后过０．４５ Ｉ，Ｌｍ滤膜，待ＨＰＬＣ测定。 １．４．４色谱分析条件色谱柱（ＳＳ—Ｃ１８），流动相为 甲醇：水＝（７０：３０），流速为１．０ ｍＬ／ｍｉｎ，柱温４０ｃｃ，检 测波长２２０ ｎｍ，进样量２０ Ｌ，保留时间１２．００ ｒｎｉｎ。 １．４．５添加回收试验在制备的空白土壤（２ｏ ｇ）、 烟叶（２ｏ ｇ）样品中，分别添加０．０５、０．５０、５．００ ｍｇ／ｌ【ｇ 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 ｍ ｇ，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％、 湖南农业科学 第５期 表１异丙甲草胺在土壤和烟叶中的消解动态 ｍ土● 壤 ｍ Ｈ 烟勰 叶 驼∞ 取样时间 塑壹 查 塑壹 查 （施药后天数，ｄ）残留量消解率残留量消解率残留量消解率残留量消解率 （Ｉｎｇ／ｌ‘ｇ）（％）（ｍ ｍ ㈨ ）（ｏｋ）（ｍｇ／晒 咖 ｌ【ｇ）（鲫 ｋｏ）（ｒ弼 口ｇ／ｋｇ）（％）謇｝ 吣 一 扎 矾住 虹 蛆 朋 脚 肼硒Ⅲ ；曼鳓 肌 一 矾 豫阻 孵 一 一 一 一 腼删 脚 Ⅲ 一 一 一 一 一 跚彻 ０ ０ Ｏ ｎ ０ ０ ０ Ｏ 一 一 一 一 仍猫 ｍ 耋；嘶 一 一 一 一 一掘 呱 ９４．４％，其半衰期分别为９．４７、８．４９ ｄ。 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Ｃｆ＝ ｃ。ｅ ，其中Ｃ 为施药后间隔ｔ天的农药浓度，ｃ。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／６６７ｍ ，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。 室 墨亘里蔓壁垄塑吐塑主堡主 量鏊 笪量 施药方法（施药浓度２）施药次数间 数 ｇ／６６７ｍ由表３可知，７２％大田净乳油施药量１００ ｇ／６６７ｍ ，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—０．０６７ ｍｇ／ｌ（ｇ。７２％大田 净乳油施药量１５０ ｇ／６６７ｍ ，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０．０ｌ１～０．０７１ ｍｇ／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（Ｔ ａ＜３０ ｄ）。 （２）在烟地一次性喷施７２％大田净乳油１００ ｇ／ ６６７ｍ 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—０．０５２ ｍｇ／ｋｇ；在山东烟叶 和土壤中的残留量为０．００７～０．０６７ ｍｇ／１【ｇ。使用量为 １５０ ｇ／６６７ｍ 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０．０１ １￣０．０７１ ｍｇ，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。 参考文献： …１ 周艳华，余清．烟地杂草对烤烟产量产值损失研究『Ｊ】．云南 农业科技，２００７，（４）：２５—２７． 【２】陈荣华，张祖清，申昌优，等．烟叶生产中的除草剂药害【Ｊ１．江 西农业学报，２００８，２０（７）：１１６—１１７，１１９． ［３】谷美玲，郭芳军，谭军．除草剂“大田净”防除烟田杂草的效 果［Ｊ】．亚热带植物科学，２００８，３７（１）：５４—５６． ［４ 张４１威，唐纲岭，刘惠民，等．烟草中酰胺类除草剂残留量的测 定ｆＪ１，中国烟草学报，２００５，１１（６）：２３—２６． ［５】张灿，何荣状，潘丹琳．三氯异氰尿酸在烟草内的残留试验 研究ｆＪ］．湖南农业科学，２００８，（５）：１０６—１０７，１０８． ［６］王芳．不同除草剂对烟田杂草防除效果的研究 ．安徽农业 科学，２００８，３６（１４）：５９３７—５９３７，６０６２． （责任编辑：卢红玲）