植煙土壤二氯喹啉酸殘留檢測及對煙株的安全性評估

劉詠松 李磊 楊森 李揚 羅優 張易成 劉文濤 李榮玉 尹顯慧

摘要：二氯喹啉酸在土壤中殘留易使后茬煙草產生藥害。為初步摸清畢節地區植煙土壤中二氯喹啉酸的殘留狀況，通過高效液相色譜法，測定了煙區土壤中二氯喹啉酸殘留量，并觀察二氯喹啉酸土壤殘留致煙草藥害癥狀及測定其致害臨界值，對采樣煙區進行植煙安全性評估。結果表明：在添加水平為0.05～0.5 mg/kg范圍內，土壤中二氯喹啉酸的平均回收率為89.61%～93.08%，相對標準偏差為3.46%～7.65%。采用該方法對大方縣不同煙區土壤樣品進行檢測，發現5個煙區中黃泥塘鎮黃泥村五里組所采土樣二氯喹啉酸的殘留量最大，為0.506 mg/kg，高于試驗所確定的二氯喹啉酸致害臨界值0.1 mg/kg，在烤煙生產中存在二氯喹啉酸藥害風險的可能性較大。

關鍵詞：二氯喹啉酸;殘留;高效液相色譜;植煙土壤;安全性評估

Determination of Auinclorac Residues in Tobacco-planting Soil and Safety Assessment of Tobacco Plants

LIU Yong?song，LI Lei，YANG Sen，LI Yang，LUO You，ZHANG Yi?cheng，LIU Wen?tao，LI Rong?yu，YIN Xian?hui*

（Institute of Crop Protection， Guizhou University， Guiyang， Guizhou 550025， China）

Abstract：The residue of quinclorac in the soil tends to cause phytotoxicity in the post-mortem tobacco. In order to find out the residual condition of quinclorac in tobacco-planting soil in Bijie area，the detection method of quinclorac was established by high performance liquid chromatography to determine theresidue of quinclorac in soil. Symptoms of the tobacco phytotoxicity caused by the residualquincloracwere observed and the threshold value of damage by quincloracwas tested. According to the test results， safety assessment of the tobacco-planting soil was carried out in the sample area. The results showed that the average recovery rate of quinclorac in soil ranged from 89.61% ～ 93.08% and the relative standard deviation was 3.46%～7.65% in the range of 0.05～0.5 mg/kg. ?The method was applied todetect soil samples from different tobacco areas in Dafang County. Among the five tobacco areas，the maximum residue of quinclorac in the soil was 0.506 mg/kg， samples collected from Huangni Village，Huangnitang Town. This was higher than the threshold value of damageof 0.1 mg/kg determined by the test. The risk of phytotoxicity from quincloracis more likely to present in flue-cured tobacco production.

Key words：quinclorac; residue; high performance liquid chromatography（HPLC）; tobacco-planting soil; safety assessment.

二氯喹啉酸（Quinclorac），3，7-二氯喹啉-8-羧酸，俗名快殺稗、稗草凈、神鋤和Facet等。德國巴斯夫公司針對稗草、馬唐等單子葉雜草和部分闊葉雜草進行研發的一類選擇性除草劑，屬激素型內吸式喹啉羧酸類除草劑。具有用量少、殘效期長、對稗草具有特效等特點，易導致后茬敏感作物產生藥害[1-2]。二氯喹啉酸因價格便宜、用量少、藥效好等特點，在我國農業生產中對稻田稗草及其他雜草的防除使用較為普遍[3-4];其殘留會導致自然生態平衡受到破壞[5-7]，且二氯喹啉酸的過量使用將會對作物或后茬輪作作物產生極為嚴重的藥害，并會導致煙草畸形生長[8]。如在小麥-煙草輪作地區，由于前茬麥田使用二氯喹啉酸進行除草，在土壤中的殘留會導致后茬煙草出現植株畸形生長，新葉向葉背面內卷皺縮，并逐漸發展成為線型狀鼠尾狀葉形[9-10]。二氯喹啉酸殘留極易對后茬種植的煙草造成藥害，嚴重影響煙草的產量和質量，從而給煙農造成損失[11-12]。

近年來，國內外主要研究二氯喹啉酸的殘留檢測方法包括液相色譜法、氣相色譜法、液質聯用法以及毛細管電泳法等。通過這些檢測方法對于二氯喹啉酸的藥害進行深入的探究，Zhen Mei L等[12]研究表明， pH值在7～8的范圍內可有效提高細菌對二氯喹啉酸的降解速率。然而，國內外還鮮有研究報道關于二氯喹啉酸藥害煙草植株的安全性評估。本研究通過高效液相色譜法建立二氯喹啉酸殘留量檢測分析方法，觀察二氯喹啉酸土壤殘留致煙草藥害癥狀及測定致害臨界值，并對煙株的安全性進行評估，探索二氯喹啉酸殘留量對煙草生長情況的影響，以期為二氯喹啉酸的安全合理使用提供參考。

1材料與方法

1.1樣品的采集與制備

供試土壤采自貴州省畢節市大方縣，采集土壤為煙區調查中出現煙株藥害現象的植煙土壤，采樣時已發生嚴重藥害。使用取土器隨機采集5點土壤，混合均勻，進行碎石風干處理，剔除去可見有機物及其他雜物，過 2 mm孔徑分樣篩，放入-20℃冰箱內保存，用于土壤中二氯喹啉酸殘留檢測。

1.2儀器與試劑

Waters 600E液相色譜儀（美國 Waters）;YS-02型高速粉碎機（北京燕山正德機械設備有限公司）;TG 18M型高速離心機（廈門中村光學儀器廠）;DHG-9023A電熱恒溫鼓風干燥箱（上海一恒科技有限公司）;JA2003電子天平（上海良平儀器儀表有限公司）;HIS10260D超聲波清洗機（天津恒奧科技發展有限公司）。二氯喹啉酸標準品（99.07%，國家農藥質量監督檢驗中心）、甲醇（色譜純）、磷酸（分析純）、純凈水、50%二氯喹啉酸可濕性粉劑（江蘇快達農化股份有限公司）。

1.3分析方法

1.3.1提取

稱取10 g土壤樣品于250 mL具塞錐形瓶中，加入30 mL甲醇/0.01%磷酸水溶液（3∶1，V/V），浸泡2 h后轉至恒溫振蕩器中震蕩提取1 h，將提取液轉移至50 mL離心管中，5000 r/min離心機離心5 min，濾紙過濾，取上清液30 mL旋轉蒸發儀進行蒸發，使用10 mL色譜純進行定容后用0.45 ?μm的有機膜過濾，待高效液相色譜測定。

1.3.2高效液相色譜檢測條件

色譜柱：Agilent 300SB-C18（4.6×250 mm，5 μm）;檢測器：Waters 2487紫外檢測器;流動相：甲醇/水（50∶50，V/V），使用前用0.45 μm的濾膜過濾;流速：1.0 mL/min;柱溫：27℃;檢測波長：220 nm;進樣量：10 μL。

1.4二氯喹啉酸土壤殘留致煙草藥害癥狀及其致害臨界值

試驗設計二氯喹啉酸濃度梯度如下表1所示。

育苗：選取顆粒飽滿的煙草種子，先用0.5%CuSO4溶液浸泡15 min，再用蒸餾水沖洗數次，并用MS培養液進行浸泡并置于光照培養箱中，進行催芽，12 h光照12 h黑暗，溫度為26℃，催芽時間48 h。待種子露白時，進行土表播種，采用漂浮育苗。待其長至三葉期進行移栽。

施藥：稱取無二氯喹啉酸殘留的供試土壤若干份，分別向其噴灑不同濃度的二氯喹啉酸溶液，使其在土壤中的濃度符合設定的濃度，并保持土壤含水量在60%左右。

移栽：對于每一種濃度的二氯喹啉酸，選取長勢相近的健壯煙苗進行移栽至花盆（d=25 cm，h=20 cm）中。定期觀察煙株長勢情況并測量煙株株高，以及從下到上數第4～5片葉的葉寬、葉長，計算株高、葉長、葉寬抑制率。

臨界值取值：株高抑制率、葉長抑制率及葉寬抑制率為10%～15%時的施藥濃度，以株高抑制率作為主要參考標準。

1.5煙葉藥害標準

煙葉藥害標準參照煙草行業標準YC/T526-2015。按照藥害的嚴重程度分為6級。 0級：全株無畸形;1級：心葉輕微皺縮或變形，葉寬抑制率5%以下，其他葉平展;3級：全株三分之一以下葉片出現葉緣、葉尖向葉背輕微卷曲，葉寬抑制率6%～10%;5級：全株三分之一至二分之一葉片出現葉緣向葉背卷曲或葉面扭曲，葉寬抑制率11%～30%;7級：全株二分之一以上葉緣嚴重向葉背面翻卷，葉寬抑制率在31%～50%;9級：所有葉片葉面向葉背嚴重翻卷，葉寬抑制率在50%以上。

2結果與分析

2.1標準曲線的繪制

將二氯喹啉酸標準品用甲醇配制成質量濃度分別為0.1、0.5、1、5、10 mg/L系列標準工作溶液，在最佳色譜條件下進行測定，得到不同濃度下標準溶液的峰面積。以色譜峰面積為縱坐標，進樣質量濃度為橫坐標，繪制標準曲線。質量濃度為1 mg/L二氯喹啉酸標樣的色譜圖如圖1所示，其保留時間為4.1 min。在0.1～10 mg/L范圍內，二氯喹啉酸色譜峰面積和進樣質量濃度間均呈良好的線性關系（見圖2），所得回歸方程為：y=23446x-181.7，相關系數r為0.9995。

2.2最低檢出濃度

在上述最佳檢測條件下，二氯喹啉酸的最低檢出量為1.0×10-10 g，土壤中的最低檢出濃度為0.05 mg/kg。

2.3準確度和精密度

準確稱取10 g土壤，分別添加二氯喹啉酸0.05 mg/kg、0.1 mg/kg、0.5 mg/kg三個水平，重復3次，按照上述處理方法和儀器條件進行測定，得到不同質量濃度下的回收率（見表2）。在0.05～0.5 mg/kg添加濃度范圍內，土壤中二氯喹啉酸的平均回收率為89.61%～93.08%，相對偏差為3.46%～7.65%。

2.4二氯喹啉酸施用量對煙草生長的影響

通過圖3可以看出，60天后土壤中常規含量的葉長的抑制率為9.65%;葉寬的抑制率為15.93%;株高抑制率為5.47%。隨著二氯喹啉酸使用濃度的升高，葉長、葉寬、株高的抑制率升高。可見，二氯喹啉酸土壤殘留致煙草藥害臨界值為0.1 mg/kg，因此，只要土壤中二氯喹啉酸含量超過臨界值，二氯喹啉酸就會對煙株產生藥害，影響煙苗的生長，特別是對煙株的葉寬有顯著影響。當濃度為1 mg/kg時，即常規濃度的10倍，農藝性狀抑制率最高，植株的所有葉片嚴重往葉背翻卷，葉寬的抑制率為82.24%。

2.5測定結果

從貴州省畢節市大方煙區采集到的不同植煙土壤樣品，按照樣品的提取方法進行提取，后用液相色譜檢測。分別測定了5 份植煙土壤樣品，檢測結果見表3。由表3可以看出，植煙土壤樣品中二氯喹啉酸的殘留量在0.190～0.506 mg/kg之間。其中采集于黃泥塘鎮黃泥村五里組的土壤樣品中二氯喹啉酸的檢出量最高，為0.506 mg/kg;采集自黃泥塘鎮黃泥村六合組的土壤樣品次之，為0.362 mg/kg;采集自黃泥塘鎮化聯村的土壤樣品二氯喹啉酸的檢出含量最低，為0.190 mg/kg。根據試驗所確定的二氯喹啉酸致害臨界值為0.1 mg/kg，可知采樣區域不適宜種植煙草，在該區域種植煙草會產生不同程度的殘留藥害。

3結論與討論

目前對二氯喹啉酸的研究主要集中在藥效試驗、在稻田上的殘留動態和降解等方面。二氯喹啉酸的測定方法主要有液相色譜法[13-16]、氣相色譜法[17]、毛細管電泳法[18]等。相對而言，液相色譜法的測定更為廣泛，樣品前處理較為簡單。

通過對貴州省畢節市大方縣煙草種植基地的植煙土壤進行采樣檢測分析，采樣地區植煙土壤中的二氯喹啉酸殘留量均超過了二氯喹啉酸對煙草的致害臨界值。因此，在該地區進行煙草種植會產生藥害，而在該地區進行煙草種植的藥害風險程度也各不相同，部分殘留嚴重的地塊可能會出現線狀或鼠尾狀葉型。另一方面由于試驗的局限性，各地域小氣候不同，仍需對該地區進行進一步的探討，如土壤中二氯喹啉酸殘留的降解方法，能否使該地區二氯喹啉酸的殘留量趨近于甚至低于其致害臨界值以減小發生藥害的可能性，盡可能的降低在該地區種植煙草發生除草劑藥害的風險，這些問題還有待研究。

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