六种有机硅助剂对氟磺胺草醚的增效作用及其增效机理初探

采用温室盆栽法研究了6种不同结构的有机硅助剂对氟磺胺草醚防除阔叶杂草苘麻的增效作用及其增效机制。于苘麻4-5叶期,分别喷施添加有机硅助剂Agrowet 818、Agrowet 820、GY-S903、Sio-683、TD-600和TD-6408的氟磺胺草醚药液,测定药液对苘麻的抑制率及增效比;取苘麻6龄叶片,分别测定添加不同有机硅助剂后氟磺胺草醚药液的表面张力、在叶片上的扩展直径及最大持留量。结果表明：6种有机硅助剂对氟磺胺草醚的增效作用可达15.88%-23.04%;可以显著降低氟磺胺草醚药液的表面张力（由60.7 m N/m降至20-25 m N/m）,使药剂在叶片表面的最大持留量增加30%-70%,扩展直径由4.7 mm增至6.5-8.2 mm;其中,Agrowet 820增效作用最明显,可使表面张力降低65%,最大持留量增加69%,扩展直径增加74%,防效提高23.04%。

分散固相萃取-超高效液相色谱-串联质谱联用快速检测大豆及土壤中氟磺胺草醚残留

采用分散固相萃取(QuEChERS)样品前处理方法,建立了超高效液相色谱-串联质谱(UPLC-MS/MS)快速检测大豆和土壤中氟磺胺草醚的残留分析方法.大豆和土壤样品采用乙腈(含0.5%甲酸)提取,N-丙基乙二胺(PSA)或石墨化碳黑(GCB)净化,UPLC-MS/MS外标法检测定量.在0.005—0.5 mg.kg-1添加范围内,氟磺胺草醚在土壤、大豆和大豆植株中的平均回收率在79.4%—109.0%之间,变异系数在3.6%—10.1%之间.在山东、河南、吉林进行了氟磺胺草醚在大豆植株和土壤中的降解动态研究,结果表明,试验点中氟磺胺草醚在土壤中的降解半衰期为8.5—23.7 d;在大豆植株中的降解半衰期为2.7—9.8 d.

氟磺胺草醚降解菌的分离鉴定及生长特性研究

氟磺胺草醚广泛应用于大豆田防除阔叶杂草,其长残留问题十分严重,微生物降解是解决氟磺胺草醚残留问题的有效途径。利用高压富集的方法,从长期施用氟磺胺草醚的田间土壤中,分离筛选出6株能够以氟磺胺草醚为唯一碳源生长的降解菌,其中一个菌株在查氏液体培养基中培养5d,对40mg a.i./L氟磺胺草醚的降解率为92.13%。通过形态特征鉴定并对该菌株18S rRNA的部分序列进行基因测序,对其在系统发育分类学上的地位加以分析,同时研究环境条件对其生长的影响。结果表明,该菌株为真菌,初步鉴定为黄曲霉(Aspergillus flavus),实验室命名为TZ1985。菌株TZ1985最适生长温度为25℃,最适培养基pH值为7.0,生长最适葡萄糖含量为0.6%,生长最适氟磺胺草醚的浓度是10mg a.i./L。

不同缓解处理对氟磺胺草醚大豆药害的缓解效果研究

为了研究氟磺胺草醚对大豆的药害情况以及不同缓解剂对药害的缓解作用,在大田大豆喷施氟磺胺草醚后,分2个时期分别喷施8种缓解剂,然后在特定时间分别调查大豆的株高、地上鲜重、叶绿素含量、单株荚数和产量。结果表明:高剂量氟磺胺草醚对大豆药害明显,大豆株高、地上鲜重分别降低16.89%、49.39%,叶绿素含量下降43.75%,单株荚数和产量也分别减少30.0%、14.24%。药害前期喷施宝叶、萘乙酸、赤霉酸和磷酸二氢钾或药害后期喷施宝叶、奈安、芸苔素内酯和氨基酸对大豆产量均有较好的缓解效果。综合分析,药害前期喷施萘乙酸、磷酸二氢钾更有利于大豆增产,其产量较未喷施氟磺胺草醚对照分别增加36.22%和29.88%,可用于修复药害对大豆生长发育造成的影响。

氟磺胺草醚的生物测定方法研究

试验利用对氟磺胺草醚敏感的玉米、向日葵、高粱为指示作物,利用土培法研究了不同条件下,氟磺胺草醚不同浓度对作物的抑制作用,并建立了氟磺胺草醚玉米生物测定方法——玉米株高法。试验结果表明,最佳生物测定条件为在27℃条件下,培养120 h。研究结果对土壤中氟磺胺草醚的快速测定和轮作换茬具有重要意义。

不同玉米品种对氟磺胺草醚的敏感性差异

为评价氟磺胺草醚对玉米的安全性，采用室内毒土法和酶活力测定法探讨不同玉米品种对氟磺胺草醚的敏感性差异及其机制。不同玉米品种对氟磺胺草醚的敏感性有较大差异，其中，东农888对氟磺胺草醚最敏感，IC50为0.59 mg·kg^-1，其次为垦粘1号，耐药倍数仅为1.10；龙467、高油186、龙单38等8个品种的敏感性中等，耐药倍数为2.88～5.25；吉单27、先玉335等6个品种表现出较强的耐药性，耐药倍数为5.71～8.83，其中，吉单27、先玉335和东农888、垦粘1号对氟磺胺草醚敏感性差异显著。氟磺胺草醚对4种玉米的PPO活性、叶绿素含量及光合速率影响均随残留量增加而逐渐增大，氟磺胺草醚对玉米PPO活性、叶绿素含量及光合速率的抑制与品种的耐药性呈负相关。研究表明，不同玉米品种对氟磺胺草醚产生的敏感性差异源于PPO活性差异。

pH对氟磺胺草醚水解的影响

采用试验分析方法研究了氟磺胺草醚在不同pH缓冲溶液中的水解作用。结果表明,随着溶液pH值的增大,氟磺胺草醚的水解反应逐渐减慢,速率常数K减小,半衰期相应地增大。氟磺胺草醚在pH为5.0、6.0、7.0、8.0、9.0的缓冲液中的水解半衰期分别为105.74、157.41、183.26、215.16、247.40 d。

助剂对氟磺胺草醚药液性状及除草活性的影响

以药液表面张力、黏度、叶片最大持留量和干燥时间等为评价指标,研究了Quad7、Scoil、非离子助进剂和晶富娃四种喷雾助剂的不同添加量对氟磺胺草醚药液物理性状的影响,并通过盆栽试验测定助剂对氟磺胺草醚除草活性的增效作用。结果表明,四种助剂都能够降低药液表面张力、提高黏度、延长干燥时间、增加药液的最大稳定持留量。但不同助剂对药液性状的影响存在差异,非离子助进剂和Quad7对药液表面张力的降低幅度较大,达到了24.55%和24.23%;Scoil和晶富娃对药液的黏度、最大持留量和干燥时间提高幅度高于其他助剂。四种助剂均可以增加氟磺胺草醚的除草活性,其中以助剂Scoil增效作用最大,其次为Quad7和非离子型助进剂,晶富娃的增效作用最小。同种助剂不同添加量对氟磺胺草醚的增效作用存在差异,1.0%(V/V)的Scoil、0.5%(V/V)的Quad7、0.25%(V/V)的非离子助进剂和1.0%(V/V)的晶富娃的增效作用分别为27.9%、25.2%、20.4%和13.3%。

一株降解氟磺胺草醚的黑曲霉菌特性

从被氟磺胺草醚污染的土壤中筛选、富集培养了能够高效降解氟磺胺草醚的黑曲霉菌株S7。研究表明:低浓度氟磺胺草醚可促进黑曲霉菌株S7的生长,对氟磺胺草醚降解率较高;当氟磺胺草醚质量浓度在100mg/L情况下,碳源为1.0%,初始pH值为6,温度为28～36℃,接菌量为2%～3%,有利于黑曲霉菌株S7的生长、提高其活力,更利于对氟磺胺草醚的降解。

氟磺胺草醚对大豆根瘤固氮酶活性及光合速率的影响

采用田间试验的方法研究了氟磺胺草醚对大豆根瘤固氮酶活性和叶片光合速率的影响。结果表明,在喷药后的38d内,氟磺胺草醚263g/hm2和525g/hm2施药一次对光合速率的抑制率分别为:3.72%～18.164%和8.13%～23.41%,对固氮酶活性的抑制率分别为:33.93%～73.97%和44.44%～79.43%,且第38天对根瘤固氮酶活性的抑制率最高。氟磺胺草醚263+263g/hm2和525+525g/hm2施药两次对光合速率的抑制率分别为:5.07%～42.574%和7.30%～44.50%,对固氮酶活性抑制率分别为:14.66%～65.77%和22.08%～70.96%,第23天对固氮酶活性抑制率最高。

助剂对氟磺胺草醚除草活性及大豆安全性的影响

通过盆栽试验测定3种助剂(ZA、JA、FA)对氟磺胺草醚增效作用及大豆安全性影响。结果表明,3种助剂能显著增加氟磺胺草醚对反枝苋和龙葵的防除效果,对低剂量(<262.5 g·hm-2)水平下氟磺胺草醚增效作用高于高剂量水平(>375 g·hm-2);同一施药量水平下,FA增效作用高于JA和ZA,FA和JA间差异不显著,均显著高于ZA。添加助剂增加氟磺胺草醚对大豆表观药害症状,加重低剂量(262.5 g·hm-2)氟磺胺草醚对大豆生长抑制,不增加高剂量(>375 g·hm-2)氟磺胺草醚对大豆生长的抑制,3种助剂间差异不显著,不会影响药害恢复时间。

花生植株、籽粒及田间土壤氟磺胺草醚残留分析方法研究

在前人研究基础上，确立了花生植株以甲醇、乙二胺-N-丙基硅烷（PSA）和石墨化炭黑（GCB）为基质分散萃取材料，花生籽粒和田间土壤分别以酸化甲醇和乙腈为分散萃取溶剂，以PSA为基质净化材料的3类氟磺胺草醚残留样品前处理程序，建立并优化了花生籽粒、花生植株和田间土壤氟磺胺草醚残留高效液相色谱检测方法。结果显示，氟磺胺草醚在0．05～10．0 mg／L质量浓度范围内与对应色谱峰积分面积线性响应良好，回归方程为y＝2．5628 x－0．0068（r2＝0．9998）。在0．05～0．5 mg／kg氟磺胺草醚添加范围内，花生籽粒、植株和田间土壤中的平均回收率为85．6％～113．5％，相对标准偏差为1．5％～9．7％。花生植株、籽粒和田间土壤中氟磺胺草醚的检出限分别为0．024、0．029和0．031 mg／kg。基质效应试验结果表明，该样品前处理方法获得的分析样品基质效应不明显，表明该残留样本前处理方法和样品检测方法简便、高效、经济、可靠，可满足氟磺胺草醚在花生植株、籽粒及田间土壤中残留的定量检测要求。

氟磺胺草醚在模拟水生生态系统中的行为特征

采用模拟水生生态系统方法,运用放射性示踪技术研究了14C-氟磺胺草醚在模拟金鱼藻-麦穗鱼-底泥水生生态系统中的分配、消长等行为特征,并进行回归分析,建立了数学模型。结果表明,穴1雪水体中氟磺胺草醚由于沉降、底泥吸附、鱼体摄取及金鱼藻的吸附、吸收而使其在水体中的含量迅速下降并趋于稳定,其消失动态符合单项指数衰减规律,Cw=0.12221e-2.96823t+0.04778;穴2雪底泥对氟磺胺草醚有较强的吸附能力,引入药剂3d内吸附量迅速上升至最高点(0.362mg·kg-1)后下降,5d内就达到吸附动态平衡;穴3雪金鱼藻和麦穗鱼中氟磺胺草醚含量在处理后1d达到最大值(分别为3.169、1.233mg·kg-1),然后逐渐下降至近稳定,其消失动态(1￣25d)同样符合单项指数衰减规律,分别为:Ch=2.76517e-0.28031t+1.03765、Cf=0.76765e-0.11218t+0.45303;穴4雪金鱼藻和麦穗鱼均对氟磺胺草醚有明显的生物富集现象,其浓集系数CF值均在1d内达到最大(分别为59.21、23.20),然后缓慢下降趋于稳定。

两种喷雾助剂对氟磺胺草醚在反枝苋上的吸收和药效的影响

采用^14C-氟磺胺草醚同位素标记法研究了喷雾助剂JFC[C7-9烷醇聚氧乙烯（5—6）醚]和ABS（十二烷基苯磺酸钠）对14C-氟磺胺草醚在反枝苋上的吸收和药效的影响。结果表明，在药液中添加2g/L的JFC，反枝苋对^14C-氟磺胺草醚的吸收面积可增加1．4倍，吸收量增加3．2倍，药效提高28．5％；添加2g/L的ABS，反枝苋对^14C-氟磺胺草醚的吸收面积增加1．3倍，吸收量增加1．0倍，药效提高19．2％。JFC不但具有促进药液在反枝苋叶面扩展的能力，还具有促进药剂渗透的能力，当添加2g/L的JFC时，反枝苋单位面积吸收强度增加75．7％；ABS基本上不能增加反枝苋单位面积的吸收强度，只具有促进药液扩展的能力。

氟磺胺草醚对大豆根瘤固氮和蔗糖代谢的影响

采用田间试验方法研究了氟磺胺草醚茎叶处理对大豆根瘤固氮酶和蔗糖代谢的影响。结果表明:不同剂量的氟磺胺草醚茎叶处理对大豆根瘤生长无影响。氟磺胺草醚525g a.i./hm2用量下,根瘤固氮酶活性在施药后的38d内始终受到显著抑制,叶片和根中蔗糖合成酶活性受到长时间的抑制,同时叶片、茎、根系和根瘤中蔗糖含量均显著降低;263g a.i./hm2用量下,根瘤固氮酶活性在施药后的24d内显著降低,对叶片和根中蔗糖合成酶活性抑制作用最高值分别出现施药后的第10天和第18天,酶活性与对照相比分别降低15.22%和11.76%。氟磺胺草醚茎叶处理后,叶片、茎、根系和根瘤中蔗糖含量显著降低,蔗糖向根瘤中的供应不足是造成大豆根瘤固氮酶活性降低的一个重要原因。

助剂对氟磺胺草醚在土壤中分布影响研究

利用自制淋溶装置模拟自然降雨过程,采用高效液相色谱分析方法,初步研究助剂对氟磺胺草醚在土壤中分布影响。结果表明,添加非离子助剂、甲酯化大豆油和有机硅助剂可显著影响氟磺胺草醚土壤分布情况。降雨量100 mm、降雨速度22~24滴·min-1条件下,氟磺胺草醚单剂在土壤中淋溶深度最深达30 cm,添加不同助剂可降低氟磺胺草醚在土壤中淋溶深度,其中添加0.1%有机硅助剂效果最好,可降低氟磺胺草醚在土壤中淋溶深度至20 cm;降雨量100 mm、降雨速度22~24滴·min-1条件下,随淋溶深度加深,氟磺胺草醚在土层中横向分布愈加均衡,5~20 cm淋溶深度下,添加助剂可降低氟磺胺草醚变异系数,提高氟磺胺草醚在土壤中分布均匀程度,相同淋溶深度下氟磺胺草醚横向分布均匀程度由小到大依次为氟磺胺草醚单剂、非离子助剂、甲酯化大豆油和有机硅助剂。

氟磺胺草醚对作物的药害及解决措施

氟磺胺草醚在施药不均匀,剂量倍加的情况下可对大豆和后茬敏感作物产生药害。盆栽试验表明,氟磺胺草醚剂量为750g/hm2时对大豆株高有显著影响,剂量为1500g/hm2时大豆株重显著下降。间隔90d播种作物,剂量为495g/hm2时玉米和小麦株重显著下降;剂量为562.5g/hm2时,对油菜株重显著下降;而在推荐剂量375g/hm2时,玉米、小麦和油菜的株重没有显著影响。氟磺胺草醚与灭草松混用可以降低前者的使用剂量,是降低药害风险良好的措施。

氟磺胺草醚降解菌F-12的分离鉴定及降解特性研究

为了研究氟磺胺草醚污染土壤的生物修复机理,利用富集培养技术从长期施用氟磺胺草醚的土壤中分离得到1株能够以氟磺胺草醚为唯一碳源生长的细菌,命名为F-12。通过菌落形态、生理生化特性和16S rDNA基因序列分析,初步鉴定菌株F-12为克雷伯氏菌属(Klebsiella sp.)。并分析了氟磺胺草醚的初始浓度、接种量、温度和pH对菌株F-12降解氟磺胺草醚效果的影响,确定了最佳降解条件。结果显示,该菌在氟磺胺草醚浓度为100 mg/L、接种量为15%、pH 6.0、温度35℃条件下,培养2天后对氟磺胺草醚的降解效率达到80%以上。具有应用到氟磺胺草醚污染土壤生物修复的能力。

氟磺胺草醚的毒性研究

氟磺胺草醚大鼠经口ＬＤ５０为３１６０毫克／公斤（雄），２８７０毫克／公斤（雌）；小鼠经口ＬＤ５０为４２２０毫克／公斤（雄），４３００毫克／公斤（雌）；大鼠经皮ＬＤ５０＞４６４０毫克／公斤，对家兔眼粘膜、皮肤无明显刺激作用。Ａｍｅｓ小鼠骨髓细胞微核试验和小鼠精子畸形试验均为阴性，无致突变作用。

氟磺胺草醚土壤处理防除大豆田阔叶杂草

小区试验结果表明,25%氟磺胺草醚水剂使用量不超过125 m l/667m2进行土壤处理对阔叶杂草有较好的防除效果。在试验剂量内对大豆生长及产量无影响,对大豆较安全。