摘要
香附子(CyperusrotundusLinn.)是世界性恶性杂草,也是甘蔗田最重要的杂草。目前,化学防除是防控甘蔗田香附子最主要的手段,而氯吡嘧磺隆是防治香附子的有效药剂。了解氯吡嘧磺隆施用后,其在土壤和香附子植株中的消解动态和时空分布,明确用水量对氯吡嘧磺隆的分布及防效的影响,可为科学合理使用氯吡嘧磺隆防治甘蔗田香附子提供依据。本论文拟在建立氯吡嘧磺隆在香附子根、茎叶、全株及土壤中的超高效液相色谱串联质谱的痕量检测方法的基础上,通过盆栽和田间试验,研究氯吡嘧磺隆在土壤和香附子植株中的消解动态和分布情况,比较土壤处理和茎叶处理,氯吡嘧磺隆在香附子植株不同部位的分布;评价氯吡嘧磺隆土壤处理的不同用水量对香附子防效的影响。主要研究结果如下: (1)建立了乙酸乙酯-超声辅助提取结合超高效液相色谱串联质谱检测香附子根、茎叶、全株及土壤中氯吡嘧磺隆的痕量分析方法。该方法优化了提取方式、提取溶剂及用量、提取时间、净化材料及用量等参数。5g样品用含1.5%甲酸的乙酸乙酯15mL超声辅助提取提取15min,然后4000r/min离心5min,取上清液浓缩近干,乙腈重新溶解后多壁碳纳米管净化,检测。方法的线性良好(R2>0.9912),添加回收率在65.1-98.5%之间,相对标准偏差(RSDs)在2.1-11.0%之间,定量限(LOQ)和检出限(LOD)分别在0.3~1μg/kg、0.1~0.4μg/kg之间,满足农药痕量分析的要求,可以用于香附子根、茎叶、全株及土壤中氯吡嘧磺隆的痕量分析。 (2)开展了氯吡嘧磺隆在香附子和土壤中消解及分布试验。氯吡嘧磺隆在香附子根、茎叶、全株及土壤中时空分布的变化的符合一级反应动力学方程。按照氯吡嘧磺隆防治甘蔗田香附子推荐剂量的高剂量田间喷雾施药(有效成分67.5ga.i./ha),氯吡嘧磺隆在土壤,香附子根、全株及茎叶中的含量在药后2h最大,分别为50.4、241.5、7862.0、9775.1ug/kg,随着时间的推移药剂在土壤及香附子各部分的持留量逐渐降低,氯吡嘧磺隆在土壤、香附子茎叶、全株及根中的持留量降解一半所需的时间期分别为2.3、3.8、4.2和6.4d。 (3)采用茎叶处理和灌根处理的方法,通过盆栽和田间试验,研究了氯吡嘧磺隆在香附子中的时空分布。灌根处理:盆栽试验中香附子根和茎叶中的药剂含量分别在药后2h(26.1ug/kg)和14d(140.7ug/kg)达到最大,而田间试验则是在药后2h(456.3ug/kg)和1d(724.8ug/kg)达到最大;盆栽试验和田间试验中,药剂从香附子根传输到茎叶的迁移因子(TF)分别在药后14d(TF=11.6)、5d(TF=7.8)达到最大;盆栽实验中药剂在香附子根、茎叶中的富集因子(BCF)在分别在药后7d(BCF=1.0)、14d(BCF=9.1)达到最大,而田间试验是在药后2h(BCF=1.4)、1d(BCF=3.2)达到最大。茎叶处理:在试验期间,盆栽试验和田间试验土壤中均未有药剂检出;盆栽试验和田间试验中,香附子根中药剂含量分别在药后14d(60.2ug/kg)、3d(693.6ug/kg)达到最大,药剂从香附子茎叶到根的迁移因子分别在0.003~0.060和0.007~0.108之间。 试验结果表明,氯吡嘧磺隆在香附子中的传输以根部吸收向上传导为主,易于在香附子茎叶富集;氯吡嘧磺隆虽然可以通过香附子茎叶向下传输至根部,但传输效率较低。 (4)在单位面积用药量不变的情况下,用水量的多少能够影响氯吡嘧磺隆在香附子中的时空分布及其田间药效。以药剂登记推荐的最大用水量为1倍用水量,喷雾施药后2h,1倍用水量处理组中香附子茎叶和全株中药剂含量最大,分别为4378.0ug/kg和4053.8ug/kg;4倍用水量处理组中香附子根的药剂含量最大,为18.8ug/kg,其次为5倍用水量处理组,为18.4ug/kg。药后14d、21d、30d,3X用水量处理组中香附子根、茎叶、全株中药剂含量均为最大,分别在11.8~4.4ug/kg、57.6~8.8ug/kg、53.2~6.3ug/kg之间。 氯吡嘧磺隆防治香附子登记推荐最大用水量(40L/667m2)的3倍用水量的药剂防效为最好,药后30d的株防效达84.1%,并于其他用水量处理的防效达到差异显著水平。氯吡嘧磺隆防治香附子的田间用水量为120L/667m2时防治效果最好,但考虑到生产应用的实际情况,建议在施用氯吡嘧磺隆时尽可能使香附子茎叶及土壤湿润。