高效復合助劑對除草劑草甘膦的作用效果

于倩倩 胡文浩 史團省

摘要 [目的]研究高效復合助劑對除草劑草甘膦的作用效果。[方法]使用蘋果離體角質膜為試驗材料，采用模擬滲透法，使用紫外分光光度計檢測草甘膦的滲透量，研究不同復合型農藥助劑對草甘膦滲透的促進作用。選擇磷酸三丁酯（TBP）、癸二酸二乙酯（DES）、癸二酸二丁酯（DBS）3種助劑不同配方的復合型助劑作為試驗試劑，不加助劑作為空白對照（CK），比較在不同時間、不同溫度下不同濃度草甘膦在蘋果角質膜上的滲透量。[結果]無論在何種條件下，隨著草甘膦濃度的增加，草甘膦的滲透量均增加。在20 ℃、72 h條件下，滴加4.0 μg/mL草甘膦的樣品與滴加2.0 μg/mL草甘膦的樣品相比，其OD240提高了27%。2種復合型助劑均對草甘膦在離體蘋果角質膜上的滲透有促進作用，復合型助劑I的促進作用高于復合型助劑Ⅱ，在草甘膦濃度2.0 μg/mL、濕度100%條件下，隨著溫度的升高，草甘膦的滲透量有不同程度的增加，在溫度25 ℃、48 h時，2種復合型助劑的促進作用達到最好，其OD240比對照組提高了26.1%，復合型助劑II則提高了14.8%。在72 h時，CK、復合型助劑Ⅰ、復合型助劑Ⅱ草甘膦滲透量的OD240均達到最大。[結論]復合型助劑I對除草劑草甘膦的促進效果最好。

關鍵詞 農藥助劑；草甘膦；角質膜；紫外分光光度計；滲透量

中圖分類號 S482.4 文獻標識碼 A 文章編號 0517-6611（2018）23-0106-03

Abstract [Objective]To study effect of different composite auxiliaries on the osmosis of glyphosate through the cuticle of apple.[Method]The isolated apple keratinocyte membranes were used as an experimental material to simulate the penetration and absorption of glyphosate， and the penetration of glyphosate on the membrane was measured by using an ultraviolet spectrophotometer to study the effect of different types of composite auxiliaries on the penetration of glyphosate. Tributyl phosphonate （TBP）， diethyl sebacate （DES）， and dibutyl sebacate （DBS） were used as experimental reagents with different ratios，and no adjuvant as the blank control （CK）， and the penetration of different concentrations of glyphosate on the keratinocytes of apples was compared.[Result] No matter what conditions，with the concentration of glyphosate going up，the osmolality of glyphosate increased.At 20 ℃，72 h， the OD value of the glyphosate sample at 4.0 g/mL glyphosate had 27% increase in the OD value of the glyphosate sample at 2.0 μg/mL.Composite auxiliaries I and composite auxiliaries II both had obvious promoting effect，composite auxiliaries I promoting effect was higher than composite auxiliaries II，at glyphosate sample at 2.0 μg/mL， 100% humidity，as the temperature going up，the OD value of the glyphosate sample had different degrees of increase.At 25 ℃， 48 h，composite auxiliaries I and composite auxiliaries II both had the most significant effect on the osmotic effect of glyphosate，compared with the blank control group of the OD value，composite auxiliaries I had 26.1% increased，however composite auxiliaries II had 14.8% increased.At 72 h ，the OD value of the glyphosate sample all had the maximum value.[Conclusion]The effect of composite auxiliaries I on glyphosate is best.

Key words Composite auxiliaries；Glyphosate；Cuticle membrane；UV Spectrophotometer；Penetration

草甘膦，化學名N-磷酸甲基-甘氨酸，屬于氨基甲撐磷酸類含有羧基的化合物[1]，是一種內傳導型廣譜滅生性除草劑[2]，是目前全球使用量最大的除草劑[3]，因其具有廣譜性，被廣泛應用于農業(yè)、林業(yè)等方面。但草甘膦在水中的溶解性較低，在施用時需要大量的草甘膦才能達到預期的除草效果，不僅造成草甘膦的浪費，還使雜草產生抗藥性，成為“超級雜草”，因此，尋找除草劑——草甘膦適合的農藥助劑，使草甘膦發(fā)揮低量高效的效果成為迫在眉睫的需求。

農藥助劑能在不同程度上調節(jié)植物氣孔開閉、軟化蠟質層等的基礎上極大地促進植物對表面物質滲透吸收利用的效率[4]，降低一定的農藥使用量[5]，“激健”農藥助劑與除草劑（禾闊雙除）在大豆田混合使用[6]，除草劑能減少40%的使用量。農藥助劑N—基于聚氧乙烯醚改性三硅氧烷化合物（又名奇功）與殺蟲劑混合使用，防治效果可達85.44%[7]。

國外開展此方面研究較早，并已有較多的研究成果[8-9]，而國內起步較晚，且很少用離體角質膜作為試驗材料[10]。筆者采用離體角質膜作為試驗材料，對2種復合型助劑對除草劑作用效果的影響進行研究，采用模擬滲透吸收法（SOFU）進行試驗[11-12]，在填補國內此方面空白的同時，篩選出能促進草甘膦發(fā)揮最佳效果的同時，減輕環(huán)境污染。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

1.1.1 離體角質膜。蘋果離體角質膜，取自富士蘋果（Malus domestica Borkh.CV，Red Fuji）。

1.1.2 試驗試劑。

草甘膦標準樣品（99.3%），上海市農藥研究所；甲醇（色譜純），天津四友；亞硝酸鈉（分析純），國藥集團化學試劑有限公司；硫酸（分析純），洛陽昊華化學試劑有限公司；溴化鉀（分析純），國藥集團化學試劑有限公司；丙三醇（分析純），天津市風船化學試劑科技有限公司；果膠酶（1 000 μmol/L），河南省三門峽市梅奧生物工程有限公司；纖維素酶（1 400 μmol/L），河南省三門峽市梅奧生物工程有限公司；檸檬酸；氯化汞；鹽酸（1 mol/L）；氫氧化鈉（1 mol/L）；磷酸三丁酯（Tributyl phosphate，TBP，上海化學試劑公司）；癸二酸二乙酯（Diethyl sebacate，DES）；癸二酸二丁酯（ Dibutyl sebacate，DBS）；高真空油脂（上海玻璃廠）；超純水。

1.1.3 試驗儀器。

電子分析天平（FA1104，上海越平科學儀器有限公司）；紫外分光光度計（UV-2600，SHIMADZU）；10～100 μL移液槍（eppendorf）；100～1 000 μL移液槍（eppendorf）；智能人工氣候箱（RXZ型），寧波江南儀器廠；SH2-D（Ⅲ）循環(huán)水式真空泵，河南省予華儀器有限公司；KQ-50E型超聲波清洗器，昆山市超聲儀器有限公司；保鮮膜；1 mL注射器，姜堰市新蘇醫(yī)療器械有限公司；自制卡瑪；打孔器；100 mL容量瓶（棕色）。

1.2 試驗方法

1.2.1 離體角質膜的制備。

1.2.1.1 配制纖維素酶、果膠酶混合溶液。

稱取1.00 g纖維素酶在100 mL甘油與水混合溶液中溶解，甘油與水的比例為5∶8，混合后得到纖維素酶溶液。稱取2.00 g檸檬酸并量取36 mL纖維素酶溶液、100 mL果膠酶溶液，將三者混合均勻后，用磁力攪拌器混合均勻后置于1 000 mL容量瓶中定容至1 000 mL，用NaOH和KCl調節(jié)pH至4.0。

1.2.1.2

脫離蘋果角質膜。

將表皮無破損的蘋果洗凈，用直徑1 cm的自制打孔器在蘋果表皮上打孔，用消毒過后的小刀將打好的蘋果皮完整削下來泡在配制好的纖維素酶、果膠酶混合溶液中，并滴加3～4滴升汞（防止蘋果皮發(fā)霉），混合均勻后，用保鮮膜封口，放置在室溫約25 ℃環(huán)境中，等蘋果角質膜與蘋果果肉完全分開，用清水將果肉沖洗干凈，得干凈蘋果角質膜，將得到的角質膜完全鋪展在干燥的塑料展板上，在室內自然晾干，密封保存，備用。

1.2.2 試驗設計。

1.2.2.1 樣品的制備。

采用三因素交叉試驗。在自制卡涂抹適量的高真空油脂，將角質膜光面朝下黏附在與其直徑相同的卡瑪上，在角質膜朝上的面（內表面）滴加10 μL不同濃度的草甘膦標準溶液，待草甘膦溶液水分蒸發(fā)至無可見液滴，在角質膜的上表面用剪過針頭（防止扎破角質膜）的注射器定量吸取注入0.5 mL不同種類復合助劑，同時在空白對照組定量吸取注入0.5 mL 1∶1甲醇水溶液。卡瑪上下的孔均用膠帶密封，保持濕度為100%。將上述卡瑪放入設定好溫度的恒溫培養(yǎng)箱中，在24、48、72 h分別將卡瑪內溶液取出放入0.4 mL離心管內。

1.2.2.2 亞硝基化反應。

用移液槍定量吸取0.4 mL至5 mL離心管內，加1 mL蒸餾水，再依次加入適量50%H2SO4、250 g/L KBr溶液，充分混合后，加入6.9 g/L NaNO2溶液，立刻擰緊瓶塞，充分搖勻，在室溫下靜置反應30 min，用蒸餾水稀釋至刻度，定容。

1.2.2.3 測定。

打開儀器，預熱20 min，待儀器穩(wěn)定后，設定波長240 nm，以空白溶液為參比，測定樣品在OD240的吸光度。

2 結果與分析

2.1 草甘膦標準曲線

使用分析天平稱取0.040 0 g草甘膦標準品，溶于水中，配制400 μg/mL標準品溶液。使用移液槍分別取125、250、500、750、1 000、1 250、1 500、1 750 μL標準品溶液于100 mL容量瓶中，加入約30 mL水后，依次加入2 mL 50%硫酸、1 mL 250 g/L溴化鉀、2 mL 6.9 g/L亞硝酸鈉后混合均勻，蓋上瓶塞反應30 min進行衍生，之后用超純水定容至100 mL，得到0.5、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0、6.0、7.0 μg/mL的草甘膦標準溶液。衍生條件參考汪海萍等[13]的方法。使用紫外分光光度計測量OD240[14]。以草甘膦濃度為橫坐標，OD240為縱坐標，繪制標準曲線（圖1）。