莠去津(atrazine)又名阿特拉津,是一種常見的三嗪 類除草劑,化學名稱為2-氯-4-乙氨基-6-異丙氨基1,3,5-三嗪,是一種選擇性除草劑,可用于苗前苗后的作物。 莠去津具有高效、低毒、低成本、應用范圍廣等優(yōu)點, 已成為世界上最受歡迎的除草劑之一,主要用于玉米、 高粱和甘蔗等作物田的雜草防除。由于其水溶性比較 大,殘留時間長,不易分解,長期使用容易對地下水造成 污染和下茬敏感作物造成藥害,據報道有5%莠去津因降 雨和灌溉水而隨土壤流失,并流入整個流域的水生生態(tài) 系統(tǒng),目前被國際優(yōu)先控制的污染物之一。
試驗地點:吉林省公主嶺市吉林省農業(yè)科技示范園 區(qū)(有機質含量18.57 g/kg,pH值6.54)。 藥劑:38%莠去津懸浮劑(黑龍江省哈爾濱市利民農 化技術有限公司),97%莠去津標準品 (中國上海TCI開發(fā) 有限公司);乙腈(天津天泰精細化學品有限公司);石油 醚、氯化鈉、正己烷、無 水 硫 酸 鈉 ;Florisil (Dikma, Dikmapure);活性炭 (廣東翁江化學試劑有限公司);2× Taq Master Mix P111-03 (Vazyme);E.Z.N.ATM Mag-Bind Soil DNA Kit M5635-02 (OMEGA);Qubit3.0 DNA檢測試劑 盒 Q10212 (Life);MagicPure Size Selection DNA Beads EC401-03(Transgen)。 試驗儀器:安捷倫1260-6460液相色譜-質譜,臺式 離心機Pico-21(Thermo Fisher),漩渦混合器GL-88B(海門市其林貝爾儀器制造有限公司),混勻型干式恒溫器 TND03-H-H(深圳拓能達科技有限公司),電泳儀DYY6C型、電泳槽DYCZ-21(北京市六一儀器廠),Qubit誖3.0熒 光計Q32866(Invitrogen),PCR儀T100TM Thermal Cyeler (BIO-RAD),移液器Research plus 0.5-10ul(Eppendorf),噴 霧器(Matabi supper16)。
藥劑共設5個有效劑量0、855、1283、1710、2565 g/hm2 , 分別編號為1、2、3、4、5,施藥方式播后苗前土壤表面噴 霧,施藥時間為5月3號。小區(qū)面積30 m2 ,試驗小區(qū)隨機排 列,4次重復,每小區(qū)間設置1 m保護行。
質譜條件:電離源模式:點噴霧離子化;電離源極 性:正離子模式(ESI+ );掃描方式:多反應檢測(MRM);霧 化氣:氮氣;霧化氣壓力:2.1×105 Pa;毛細管電壓:3500 V; 干燥器溫度:300 ℃;鞘氣溫度:300 ℃;干燥氣流速10 L/min, 鞘氣流速:7 L/min;母離子原子質量為216.0;子離子源自 質量:174.0/132.0;原內碎裂電壓(V):120/120;碰撞氣能 量(V):15/20。 液相色譜條件:色譜柱Agilent Zorbax RRHD Eclipse Plus C18(100 mm×2.1 mm,3.5 μm);流動相:乙腈-水(0.1% 甲酸+5 mmol/L乙酸銨);進樣量:5 μL;流速:0.3 mL/min; 柱溫25 ℃。
分別在施藥后0、1、3、7、14、20、30、40、60 d采集各處 理0~15 cm耕層土壤150 g,于-20 ℃冷凍保存用于莠去 津沉積量檢測,玉米出苗后40 d進行雜草防效調查。分析土壤細菌設4個處理:1)施藥后0 d的空白土壤; 2)施藥后20 d的空白土壤;3)施藥劑量1710 g/hm2 20 d土 壤;4)施藥劑量2565 g/hm2 20 d土壤,采集土壤樣品50 g 于-80 ℃冷凍保存。
液相色譜-質譜法測定了莠去津在土壤中沉積量, 莠去津線性方程y=5972.69x,農藥峰面積與對應質量濃 度之間呈良好線性關系,相關系數大于 0.9962。莠去津 的出峰時間為8.766 min。土壤添加水平分別是0.01、 0.05、0.5 mg/kg,莠去津的回收率范圍為91.6%~103.4%, 相對標準偏差(RSD)為1.6%~17.9%,該方法的準確性及 精密度能夠滿足農藥殘留分析要求。莠去津在北方玉米黑土中的土壤沉積量測定結果 見圖1。從圖1中可以看出:不同施藥量黑土中原始沉積 量為1.390~3.811 mg/kg,40 d玉米黑土的沉積量分別為 0.123、0.143、0.209、0.336 mg/kg。一級動力學方程分別為 C=1.1817e-0.046t 、C=1.456e-0.05t 、C=2.0783e-0.056t 、C=2.866e-0.055t ,半衰期9.1~13.4 d,60 d消解率均達90%以上,收獲期各 施藥劑量的黑土中均未檢測出莠去津含量??梢酝茢喑霎斖寥赖乃幮С?積量為0.209 mg/kg時,對闊葉雜草的防治效果可以保證 在80%以上,對禾本科雜草的抑制效果也可以達到40% 以上,對進一步研究減量增效的提供了理論依據。
莠去津有效施藥量為1710 g/hm2 ,40 d土壤沉積量為 0.209 mg/kg,對北方黑土玉米田常見的闊葉雜草的防效 達91.9%,對禾本科雜草的抑制效果達44.3%。高通量測 序分析了莠去津施藥有效劑量1710、2565 g/hm2 對北方 玉米黑土原有菌群豐度影響,其中對一些土壤中有益菌 群影響較大,例如噬細胞菌門(Cytophagia)、慢生根瘤菌屬 (Bradyrhizobium)、新根瘤菌屬(Neorhizobium)、中慢生根瘤 菌屬(Mesorhizobium)等,都隨著土壤中莠去津的有效成 分的增加而表現出抑制的作用,噬細胞菌可以分解土壤 中的纖維,可以降解秸稈等纖維組織,恢復土壤質量,改 善土壤結構,提高土壤肥力;慢生根瘤菌、新根瘤菌和中慢生根瘤菌都屬于根瘤菌的一類,都可以與豆科植 物的根部組織建立起共生固氮系統(tǒng),同時根瘤菌群可 有效的減輕土壤中金屬的毒性,提高土壤微生物生物 量、酶活性、全氮、速效磷和土壤有機質含量。因此在保 證防效的基礎上,同時使北方玉米黑土中的原有菌群影 響達到最小,最終的推薦莠去津北方玉米黑土土壤的使 用有效劑量為1710 g/hm2 。
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