毒死蜱在油菜葉面降解的研究

董燕飛

（山西省農產品質量安全檢驗監測中心，山西太原030001）

農藥在環境中殘留期的長短，是農藥性質、環境條件與施藥方式三者共同作用的結果[1]。不同的農藥品種，因化學性質的不同，在環境中的殘留期差異很大。有機氯類農藥，如DDT、六六六、艾氏劑、狄氏劑等雖有較好的殺蟲效果，但其殘效期長，且易在生物體內富集，其大部分品種在許多國家已被禁用[2-3]。有機磷類、氨基甲酸酯類與擬除蟲酯類農藥屬低殘留或中殘留農藥，殘留期一般幾天或數星期不等。

農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道，但農藥在作物葉面上降解及其影響因子的研究國內外尚不多見。而農藥在作物葉面上的降解及其主要影響因子的確定直接關系到農藥的持效期，即農藥對靶標生物的持效性[4]?？梢?，明確農藥在葉面上的降解與決定因子的關系，不僅能了解葉面上農藥殘留動態，控制其污染環境，而且能指導安全合理使用農藥，有效地控制病蟲害[5-8]，對發展無公害農業具有重要的現實意義。

本試驗通過室內模擬，即通過人為控制不同環境因子，研究其葉面上農藥毒死蜱降解的影響，了解葉面上農藥的微生物降解規律及其決定因子，進而分析葉面微生物降解與葉面農藥持效性的關系。

1 材料和方法

1.1 試劑和儀器

毒死蜱標準品（已知質量分數≥99.0%）；48%毒死蜱乳油（美國陶式益農公司）、乙腈、丙酮、氯化鈉（已烘）。表面消毒劑為75%的酒精和無菌水。

氣相色譜儀：Agilent7890，FPD檢測器（P濾光片），毛細管色譜柱（DB-1701，30 m×0.53 mm×1.0μm）及化學色譜工作站。電子天平（0.01 g）、勻漿機（IKA T25）、旋轉蒸發器、瓶口分液器、超聲波清洗機、氮吹儀；智能光照培養箱、光照培養箱。

1.2 試驗方法[9]

1.2.1 試驗方案 培育小油菜出葉8～9片后待用，對溫度、相對濕度、光照強度和農藥毒死蜱的濃度4個試驗因子進行室內農藥殘留動態試驗，共分成4組。本研究僅對不同溫度進行試驗，即在毒死蜱濃度900×、相對濕度80%、光照強度3 000 lx不變，不同溫度為 20，27，34 ℃時，分葉面滅菌與不滅菌處理進行試驗。各處理均以不施藥為對照。

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，之后迅速用無菌水將每片葉子正反面的酒精沖洗干凈。沖洗過程中應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。

1.2.2.2 藥劑噴霧處理 將每盆油菜進行藥劑噴霧處理，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箱和光照培養箱中進行培養，根據試驗處理條件設定培養箱的溫度、相對濕度和光照強度。

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；每個處理每次采集葉碟20～30枚，重復3次，采樣量在5 g左右。采樣后裝袋，加標簽冷凍于-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 準確稱取5.0 g油菜樣品放入勻漿機中，加入50.0 mL乙腈，高速勻漿2 min后用濾紙過濾，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，經旋轉蒸發器40℃減壓濃縮近干，用丙酮定容至5 mL，混勻用0.2 mm濾膜過濾，裝入自動進樣器樣品瓶中供測定。

1.3.2 色譜參數條件 進樣口溫度230℃，檢測器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，進樣量 1 mL；尾吹氣 N2，尾吹流量為20 mL/min。

1.3.3 結果計算 外標法定量，標準曲線法校準。

標準曲線制備：標準工作液稀釋成由低到高5 個質量濃度，即 0.1，0.2，0.5，1.0，5.0 μg/mL。待儀器穩定后，分別進樣，以峰面積（y）—農藥濃度（x）得線性回歸方程為：y＝3.155 4x＋0.002 9，相關系數r＝0.999 95。這表明該方法在0.1～5.0μg/mL范圍內，線性關系良好。

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

2 結果與分析

2.1 農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，變異系數為1%～4%，該測定方法對農藥毒死蜱的最低檢出濃度為0.02μg/mL，符合農藥殘留檢測的靈敏度要求。該方法的靈敏度和準確性滿足農藥殘留分析要求。

表1 毒死蜱添加回收率和變異系數

2.2 不同溫度間降解半衰期

由一級反應動力學方程y＝Ae-Bx可計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個溫度之間差異較大，且溫度越高半衰期越短，說明在濃度、濕度和光照一定時，溫度對毒死蜱的降解有很大影響。

3 討論與結論

王靜等[10-11]就毒死蜱噴霧處理對小油菜葉面微生物繁殖的影響進行研究，結果表明，未經消毒處理的葉面，毒死蜱噴霧處理使葉面微生物繁殖受到影響，造成葉面附生菌數量顯著降低；而經消毒處理的葉面，試驗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，迅速成為優勢菌，表現為細菌數量明顯增加。

本研究分析認為，在濃度900×、相對濕度80%和光強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量多，對農藥生物降解快；噴藥后1 d，因滅菌處理葉面上微生物開始恢復并超過不滅菌處理微生物數量，表現為滅菌處理生物降解加快，3 d降解速率超過不滅菌的降解速率；隨后由于農藥濃度降低，葉面上微生物相互爭奪碳源、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，表現為二者降解趨勢基本相同。但不同溫度在噴藥后初期（0～1 d）對農藥毒死蜱生物降解速率的影響有差異：在20～34℃范圍內，溫度越高，滅菌葉面上微生物尤以細菌恢復越快[10-11]，農藥生物降解越快。同時分析認為，葉面噴施農藥毒死蜱后，隨著溫度的升高，農藥揮發、漂移和化學降解程度也加強，會對葉面農藥的降解半衰期有影響。綜合分析認為，在溫度20～34℃范圍內，溫度越高，越適合葉面上微生物的繁殖生長，生物降解越強，同時因溫度升高，葉面農藥更易揮發，隨空氣漂移和農藥化學降解程度增大，使葉面上農藥降解半衰期減短。

本試驗認為，溫度對農藥毒死蜱降解的影響在很大程度上是環境因子與葉面上微生物相互作用的結果，環境因子直接影響到葉面上微生物的活性、種群數量、菌種等，即對葉面微生物總群影響較大；而微生物總能適應不同環境條件，農藥被當作有機碳源消耗，表現為葉面上農藥被降解，殘留期縮短，直接影響了農藥的持效期。

研究不同環境因子對葉面微生物活性的影響，可以人為控制環境因子，使農藥充分發揮藥效而又可降低對環境污染，也就是通過調節可控制因子，抑制或促進微生物的活性，從而使農藥高效、低毒、低殘留[12]，為化學農藥的高毒、高殘留問題提供一種解決辦法。

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