毒死蜱在油菜葉面降解的研究

董燕飛

（山西省農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全檢驗(yàn)監(jiān)測(cè)中心，山西太原030001）

農(nóng)藥在環(huán)境中殘留期的長(zhǎng)短，是農(nóng)藥性質(zhì)、環(huán)境條件與施藥方式三者共同作用的結(jié)果[1]。不同的農(nóng)藥品種，因化學(xué)性質(zhì)的不同，在環(huán)境中的殘留期差異很大。有機(jī)氯類(lèi)農(nóng)藥，如DDT、六六六、艾氏劑、狄氏劑等雖有較好的殺蟲(chóng)效果，但其殘效期長(zhǎng)，且易在生物體內(nèi)富集，其大部分品種在許多國(guó)家已被禁用[2-3]。有機(jī)磷類(lèi)、氨基甲酸酯類(lèi)與擬除蟲(chóng)酯類(lèi)農(nóng)藥屬低殘留或中殘留農(nóng)藥，殘留期一般幾天或數(shù)星期不等。

農(nóng)藥在土壤和水體中的降解及其影響因子的研究已有大量報(bào)道，但農(nóng)藥在作物葉面上降解及其影響因子的研究國(guó)內(nèi)外尚不多見(jiàn)。而農(nóng)藥在作物葉面上的降解及其主要影響因子的確定直接關(guān)系到農(nóng)藥的持效期，即農(nóng)藥對(duì)靶標(biāo)生物的持效性[4]?？梢?jiàn)，明確農(nóng)藥在葉面上的降解與決定因子的關(guān)系，不僅能了解葉面上農(nóng)藥殘留動(dòng)態(tài)，控制其污染環(huán)境，而且能指導(dǎo)安全合理使用農(nóng)藥，有效地控制病蟲(chóng)害[5-8]，對(duì)發(fā)展無(wú)公害農(nóng)業(yè)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

本試驗(yàn)通過(guò)室內(nèi)模擬，即通過(guò)人為控制不同環(huán)境因子，研究其葉面上農(nóng)藥毒死蜱降解的影響，了解葉面上農(nóng)藥的微生物降解規(guī)律及其決定因子，進(jìn)而分析葉面微生物降解與葉面農(nóng)藥持效性的關(guān)系。

1 材料和方法

1.1 試劑和儀器

毒死蜱標(biāo)準(zhǔn)品（已知質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥99.0%）；48%毒死蜱乳油（美國(guó)陶式益農(nóng)公司）、乙腈、丙酮、氯化鈉（已烘）。表面消毒劑為75%的酒精和無(wú)菌水。

氣相色譜儀：Agilent7890，F(xiàn)PD檢測(cè)器（P濾光片），毛細(xì)管色譜柱（DB-1701，30 m×0.53 mm×1.0μm）及化學(xué)色譜工作站。電子天平（0.01 g）、勻漿機(jī)（IKA T25）、旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器、瓶口分液器、超聲波清洗機(jī)、氮吹儀；智能光照培養(yǎng)箱、光照培養(yǎng)箱。

1.2 試驗(yàn)方法[9]

1.2.1 試驗(yàn)方案 培育小油菜出葉8～9片后待用，對(duì)溫度、相對(duì)濕度、光照強(qiáng)度和農(nóng)藥毒死蜱的濃度4個(gè)試驗(yàn)因子進(jìn)行室內(nèi)農(nóng)藥殘留動(dòng)態(tài)試驗(yàn)，共分成4組。本研究?jī)H對(duì)不同溫度進(jìn)行試驗(yàn)，即在毒死蜱濃度900×、相對(duì)濕度80%、光照強(qiáng)度3 000 lx不變，不同溫度為 20，27，34 ℃時(shí)，分葉面滅菌與不滅菌處理進(jìn)行試驗(yàn)。各處理均以不施藥為對(duì)照。

1.2.2 分析樣品的制備與采集

1.2.2.1 滅菌處理 將待用的盆栽小油菜置于紫外燈下，葉正反面分別照射0.5 min，之后用75%酒精溶液沖洗每片葉子正反面，之后迅速用無(wú)菌水將每片葉子正反面的酒精沖洗干凈。沖洗過(guò)程中應(yīng)注意勿使酒精溶液落入盆栽土壤中，以免酒精溶液影響小油菜的后期生長(zhǎng)。

1.2.2.2 藥劑噴霧處理 將每盆油菜進(jìn)行藥劑噴霧處理，均勻噴施藥液30 mL。噴藥后將盆栽油菜按滅菌與不滅菌處理分別放入智能光照培養(yǎng)箱和光照培養(yǎng)箱中進(jìn)行培養(yǎng)，根據(jù)試驗(yàn)處理?xiàng)l件設(shè)定培養(yǎng)箱的溫度、相對(duì)濕度和光照強(qiáng)度。

1.2.2.3 樣品采集 噴藥后2 h及1，3，5，7，10，14 d各采樣1次；每個(gè)處理每次采集葉碟20～30枚，重復(fù)3次，采樣量在5 g左右。采樣后裝袋，加標(biāo)簽冷凍于-18℃的低溫冰箱中。

1.3 試樣殘留分析方法[9]

1.3.1 樣品前處理 準(zhǔn)確稱取5.0 g油菜樣品放入勻漿機(jī)中，加入50.0 mL乙腈，高速勻漿2 min后用濾紙過(guò)濾，濾液收集到裝有6 g氯化鈉的100 mL具塞量筒中，蓋上塞子，振蕩1 min，之后靜置不少于30 min，分層。

從具塞量筒中吸取10.0 mL乙腈溶液，經(jīng)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器40℃減壓濃縮近干，用丙酮定容至5 mL，混勻用0.2 mm濾膜過(guò)濾，裝入自動(dòng)進(jìn)樣器樣品瓶中供測(cè)定。

1.3.2 色譜參數(shù)條件 進(jìn)樣口溫度230℃，檢測(cè)器250℃，柱溫230℃；不分流模式。載氣N2柱流量為 6 mL/min；H2為 75 mL/min；空氣為100 mL/min，進(jìn)樣量 1 mL；尾吹氣 N2，尾吹流量為20 mL/min。

1.3.3 結(jié)果計(jì)算 外標(biāo)法定量，標(biāo)準(zhǔn)曲線法校準(zhǔn)。

標(biāo)準(zhǔn)曲線制備：標(biāo)準(zhǔn)工作液稀釋成由低到高5 個(gè)質(zhì)量濃度，即 0.1，0.2，0.5，1.0，5.0 μg/mL。待儀器穩(wěn)定后，分別進(jìn)樣，以峰面積（y）—農(nóng)藥濃度（x）得線性回歸方程為：y＝3.155 4x＋0.002 9，相關(guān)系數(shù)r＝0.999 95。這表明該方法在0.1～5.0μg/mL范圍內(nèi)，線性關(guān)系良好。

1.3.4 農(nóng)藥毒死蜱在油菜葉上的添加回收率取空白油菜葉進(jìn)行添加回收試驗(yàn)，3個(gè)添加濃度分別為 0.05，0.1，0.5 μg/mL，按 1.3.3 殘留分析方法檢測(cè)，得到不同濃度的添加回收率。

2 結(jié)果與分析

2.1 農(nóng)藥毒死蜱在油菜葉上的添加回收率

從表1可以看出，毒死蜱在油菜上的添加回收率在95%～97%之間，變異系數(shù)為1%～4%，該測(cè)定方法對(duì)農(nóng)藥毒死蜱的最低檢出濃度為0.02μg/mL，符合農(nóng)藥殘留檢測(cè)的靈敏度要求。該方法的靈敏度和準(zhǔn)確性滿足農(nóng)藥殘留分析要求。

表1 毒死蜱添加回收率和變異系數(shù)

2.2 不同溫度間降解半衰期

由一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)方程y＝Ae-Bx可計(jì)算出不同溫度間毒死蜱在滅菌與不滅菌條件下的降解半衰期（表2、圖1）。由表2和圖1可知，不滅菌處理的不同溫度間毒死蜱的半衰期有較大差異，20℃的 DT50為 5.21 d，27℃的 DT50為 4.71 d，34℃的DT50最小，為2.05 d。

表2 毒死蜱在小油菜上不同溫度的回歸分析及其半衰期

滅菌處理下不同溫度間毒死蜱的半衰期也有差異，20，27，34 ℃的半衰期分別為 4.33，3.06，1.99 d。

同一溫度下滅菌與不滅菌處理的半衰期相比，滅菌處理皆小于不滅菌處理；而不同溫度間相比，34℃與其他2個(gè)溫度之間差異較大，且溫度越高半衰期越短，說(shuō)明在濃度、濕度和光照一定時(shí)，溫度對(duì)毒死蜱的降解有很大影響。

3 討論與結(jié)論

王靜等[10-11]就毒死蜱噴霧處理對(duì)小油菜葉面微生物繁殖的影響進(jìn)行研究，結(jié)果表明，未經(jīng)消毒處理的葉面，毒死蜱噴霧處理使葉面微生物繁殖受到影響，造成葉面附生菌數(shù)量顯著降低；而經(jīng)消毒處理的葉面，試驗(yàn)初期葉面附生微生物被大量消除，但殘存的微生物逐漸繁殖，迅速成為優(yōu)勢(shì)菌，表現(xiàn)為細(xì)菌數(shù)量明顯增加。

本研究分析認(rèn)為，在濃度900×、相對(duì)濕度80%和光強(qiáng)3 000 lx的條件下，不同溫度（20，27，34℃）間比較，噴藥后0 d不滅菌處理微生物數(shù)量多，對(duì)農(nóng)藥生物降解快；噴藥后1 d，因滅菌處理葉面上微生物開(kāi)始恢復(fù)并超過(guò)不滅菌處理微生物數(shù)量，表現(xiàn)為滅菌處理生物降解加快，3 d降解速率超過(guò)不滅菌的降解速率；隨后由于農(nóng)藥濃度降低，葉面上微生物相互爭(zhēng)奪碳源、相互抑制，使得在不同溫度下其滅菌與不滅菌處理的生物降解皆變慢，表現(xiàn)為二者降解趨勢(shì)基本相同。但不同溫度在噴藥后初期（0～1 d）對(duì)農(nóng)藥毒死蜱生物降解速率的影響有差異：在20～34℃范圍內(nèi)，溫度越高，滅菌葉面上微生物尤以細(xì)菌恢復(fù)越快[10-11]，農(nóng)藥生物降解越快。同時(shí)分析認(rèn)為，葉面噴施農(nóng)藥毒死蜱后，隨著溫度的升高，農(nóng)藥揮發(fā)、漂移和化學(xué)降解程度也加強(qiáng)，會(huì)對(duì)葉面農(nóng)藥的降解半衰期有影響。綜合分析認(rèn)為，在溫度20～34℃范圍內(nèi)，溫度越高，越適合葉面上微生物的繁殖生長(zhǎng)，生物降解越強(qiáng)，同時(shí)因溫度升高，葉面農(nóng)藥更易揮發(fā)，隨空氣漂移和農(nóng)藥化學(xué)降解程度增大，使葉面上農(nóng)藥降解半衰期減短。

本試驗(yàn)認(rèn)為，溫度對(duì)農(nóng)藥毒死蜱降解的影響在很大程度上是環(huán)境因子與葉面上微生物相互作用的結(jié)果，環(huán)境因子直接影響到葉面上微生物的活性、種群數(shù)量、菌種等，即對(duì)葉面微生物總?cè)河绊戄^大；而微生物總能適應(yīng)不同環(huán)境條件，農(nóng)藥被當(dāng)作有機(jī)碳源消耗，表現(xiàn)為葉面上農(nóng)藥被降解，殘留期縮短，直接影響了農(nóng)藥的持效期。

研究不同環(huán)境因子對(duì)葉面微生物活性的影響，可以人為控制環(huán)境因子，使農(nóng)藥充分發(fā)揮藥效而又可降低對(duì)環(huán)境污染，也就是通過(guò)調(diào)節(jié)可控制因子，抑制或促進(jìn)微生物的活性，從而使農(nóng)藥高效、低毒、低殘留[12]，為化學(xué)農(nóng)藥的高毒、高殘留問(wèn)題提供一種解決辦法。

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