二甲戊靈在江蘇和黑龍江兩地馬鈴薯土壤中消解動態

2017年5月，在江蘇豐縣地和黑龍江哈爾濱兩地開展了馬鈴薯土壤消解田間試驗，研究二甲戊靈在土壤中的殘留降解動態。試驗樣品中的二甲戊靈用乙腈提取，分散固相萃取凈化，采用液質聯用，二甲戊靈在土壤中的平均添加回收率為83～95%，相對標準偏差RSD在1.3～2.4。結果表明，二甲戊靈在馬鈴裏土壤中的降解動態符合一級動力學模型，在江蘇豐縣黃棕壤和黑龍江哈爾濱黑土中的中的半衰期分別為13.9和8.7。

二甲戊靈（Pendimethalin）屬二硝基苯胺類內吸傳導型選擇性芽前除草劑，N-（1-乙基丙基）-2，6-二硝基-3，4-二甲基苯胺，分子式為C13H19N3O4，分子量為281.31。二甲戊靈純品為桔黃色結晶固體，熔點54～58℃，水中溶解度（25℃），0.275mg/L，易溶于丙酮、甲醇、二甲苯等有機溶劑。

二甲戊靈是在1976年，由美國氰胺公司開發，常用于玉米、大豆、棉花等作物田防除馬唐、稗草、狗尾草等一年生雜草。隨著除草劑使用的日益增加，人們對其殘留越發重視。

二甲戊靈對馬鈴薯防治有良好的效果。許維誠等報道，33%二甲戊靈乳油有效防除馬鈴薯田禾本科雜草，且對馬鈴薯安全無藥。姜歡洪等，33%二甲戊靈乳油45天平均防治效果均在75.60%以上，對一年生雜草防除效果較好。本實驗在江蘇豐縣和黑龍江哈爾濱兩地進行進行土壤中二甲戊靈消解動態試驗。

1 材料與方法

1.1 試驗點

選擇兩個試驗點。試驗點1在江蘇省豐縣華山鎮，試驗地土壤類型為黃棕壤，pH值為5.5，有機質含量1.2%。試驗點2在黑龍江省哈爾濱市南崗區紅旗鄉，試驗地土壤類型為黑土，pH值為6.5，有機質含量2.4%，肥力中等偏上。

1.2 試驗設計

2017年5月在試驗點進行馬鈴薯降解動態試驗。選一塊30m2的地塊，單獨施藥，馬鈴薯播后苗前，土壤噴霧施藥。施藥劑量1113.75 g a.i/ha，施藥后0d、1d、2d、3d、5d、7d、14d、21d、28d、35d采集土壤樣品，另設空白對照。

1.3 儀器與試劑

液相色譜/串聯質譜儀：WATERS XEVO-TQS，配有電噴霧離子源（ESI+）。

電子天平：感量0.1g。

離心機：轉子50mL、2mL，最大轉速為10 000 r/min。

330g/L二甲戊靈乳油（購自江蘇江蘇龍燈化學有限公司）

二甲戊靈標準品，（阿拉丁試劑（上海）有限公司，純度99%）;

乙腈：色譜純。乙酸銨：色譜純。甲酸：色譜純。

實驗室用水為屈臣氏蒸餾水。

QuEChERS方法凈化管2mL，內含150mg硫酸鎂，25mgPSA，? 2.5mgGCB。

微孔濾膜：0.22um有機相。

1.4 分析方法

1.4.1 前處理

稱取土壤樣品20.0g置于100mL離心管中，加入40mL乙腈振蕩30min，浸泡過夜后加入8g氯化鈉，7000r/min離心機離心3min，移取2.0mL上清液于裝有150mg硫酸鎂、50mgPSA且帶有0.22μm濾頭一次性醫用注射器中，充分混勻過濾后，濾液于進樣瓶中上機待測。

1.4.2 色譜條件

色譜柱：BEH-C18 2.1 mm×50 mm，1.7 μm。

流動相A：0.1%甲酸+5 mmol 乙酸銨水溶液。

流動相B：乙腈;流速：0.3 mL·min-1 。

柱溫：40 ℃;進樣量：1 μL。

梯度洗脫條件如下：初始比例為 95%A，保持 0.5 min，2 min 后為95%B，4 min 后為 95%A，保持 1 min。

1.4.3 質譜條件

色譜柱：ACQUITY UPLC BEH，C18 1.7?m ，2.1mm×50mm;

流動相：A：乙腈;B：5mmoL/L乙酸胺水溶液含0.1%甲酸;

梯度程序：0min，80%A;0.5min，80%A;2min，90%A;3min，90%A;3.5min，80%A;4min，80%A;

干燥氣溫度：350°C;

干燥氣流速：600ml/min;

離子源溫度：150°C;

進樣量：1.0μL;

二甲戊靈定量離子對282.2/212.2，定性離子對282.2/194.1。

1.4.4 標準曲線

準確吸取二甲戊靈標準溶液，定容至0.008mg/L、0.032mg/L、0.064mg/L、0.096mg/L、0.256mg/L、0.32mg/L、0.384mg/L、0.6mg/L，以進樣濃度（mg/L）為橫坐標，對應峰面積為縱坐標繪制標準曲線。超過線性濃度的樣品，需要稀釋后進樣檢測。二甲戊靈線性回歸方程y = 59337x - 4320，相關系數R2=0.999

1.4.5 添加回收試驗

用未施過二甲戊靈的空白對照土樣進行添加回收率試驗。稱取空白對照土樣20g，添加不同濃度的二甲戊靈標準品溶液，添加3個濃度（0.005mg/kg、0.05mg/kg、0.5mg/kg），每個濃度5個重復，用上述分析方法測定回收率。

2 結果與分析

2.1 添加回收結果

土壤中添加二甲戊靈，使用試驗檢測方法，平均回收率在83～95%，RSD在1.3～2.4。具體數據見表1。結果符合農藥殘留試驗準則NY/T 788的要求：添加濃度<1mg/kg時，平均回收率在70～110%，RSD<15。

2.2 二甲戊靈乳油在馬鈴薯土壤上的降解動態結果

以1113.75 g a.i/ha施用二甲戊靈，進行土壤降解動態研究。二甲戊靈在土壤中的降解趨勢符合一級動力學模型，具體數據見在豐縣黃棕壤和哈爾濱黑土分別為C= 0.506e-0.05T和C= 0.931e-0.08T;半衰期分別為13.9d和8.7d。具體數據見表2。試驗時間內，江蘇豐縣、黑龍江哈爾濱的土壤資料和氣象資料見表3。

二甲戊靈在土壤上的原始沉積量差異較大，哈爾濱黑土為2.41mg/kg，江蘇豐縣黃棕壤為0.7869 mg/kg。施藥3d后 二甲戊靈的殘留量分別為0.33mg/kg和0.7mg/g，降解率達到57.9%和70.8%。35d后，二甲戊靈的殘留量分別為0.09mg/kg和0.1mg/g，降解率達到88%和95.9%。

哈爾濱黑土的原始沉積量高于豐縣黃棕壤，可能和土壤性質有關。二甲戊靈本身的結構看， 苯環上連有2 個硝基（-NO2）和1個氨基（-NH2）， 其中硝基上的氮和氧及氨基上的氮都可與土壤顆粒間產生氫鍵。由于易于形成氫鍵，二甲戊靈施用于土壤后，快速且強烈地被土壤吸附。有報道認為，二甲戊靈的土壤吸附性能與土壤有機質含量有關。王磊等人發現，有機質含量的黑土吸附量大于有機質含量低的砂壤土。哈爾濱黑土的有機質含量高于豐縣黃棕壤，因此吸附性較強，原始沉積量大。

農藥在土壤中的降解主要取決于自身理化性質，可通過水解、微生物作用和光解等途徑進行降解代謝。黑龍江黑土的有機質含量為2.8%，肥力高于豐縣黃棕壤，微生物種群數量高于豐縣黃棕壤，因此降解速度快于豐縣黃棕壤。

本文研究了二甲戊靈在江蘇豐縣和黑龍江哈爾濱兩地馬鈴薯土壤中消解動態，利用液相色譜質譜聯用儀檢測了土壤中二甲戊靈的殘留量。結果表明，二甲戊靈殘留量隨著時間延長而逐漸降低，符合一級動力學模型。土壤中半衰期在8.7～13.9d，黑龍江哈爾濱黑土中二甲戊靈原始沉積量大于江蘇豐縣黃棕壤的原始沉積量，降解速度也快于江蘇豐縣黃棕壤降解速度。