除草剂氟噻草胺与咪唑喹啉酸在土壤中的吸附行为、残留毒性及其控制

发布时间：2020-09-20 20:56

　　土壤中残留除草剂对后茬作物的药害现象时有发生。残留毒性的评价也得到越来越多的关注。由于土壤性质及共存化合物的影响,土壤中残留除草剂总浓度不能准确地评价其毒性。生物有效性在除草剂残留毒性的风险评估中起到至关重要的作用。本实验根据OECD标准(106和227)开展了氟噻草胺和咪唑喹啉酸吸附及毒性的研究,从生物有效性着手对土壤中氟噻草胺、咪唑喹啉酸的单独毒性及复合毒性进行评价,并提出毒性控制的方法。主要结果可归纳如下：批处理方法用于氟噻草胺与咪唑喹啉酸吸附、解吸的研究。试验结果显示氟噻草胺与咪唑喹啉酸的吸附受土壤性状的影响较大,吸附系数(Kfads)分别为0.78-6.24和0.01-0.65。表明土壤对氟噻草胺吸附强于咪唑喹啉酸。相关性分析结果表明土壤有机质是主导氟噻草胺与咪唑喹啉酸吸附的重要因子。两者共存于土壤中,发生吸附位点的竞争,从而导致吸附减弱。咪唑喹啉酸浓度为3.21、32.1和128.5μM时,氟噻草胺吸附系数(Kfads)分别比氟噻草胺单独存在时的吸附系数降低了49.40%、51.35%和51.41%；同样地,氟噻草胺浓度为13.76、41.28和68.81μM时咪唑喹啉酸的吸附系数(Kfads)分别单独存在时降低了14.40%、18.89%和25.39%；生物炭对氟噻草胺的吸附系数(Kfads)为583.74,表明其对氟噻草胺吸附较强。施入土壤后促进了土壤对氟噻草胺的吸附,吸附系数与生物炭施用浓度呈正比。为了能够准确的评价毒性并获得不同土壤中可比较的抑制中浓度(IC50),氟噻草胺与咪唑喹啉酸的氯化钙提取液浓度(CCacl2)、水提取液浓度(CH2O)及原位孔隙水浓度(CPw)用于其对高粱IC50的估测。氟噻草胺的CCacl2和CH2O对应的IC50分别为0.08-0.33μM及0.19-0.69μM,变异系数分别为46.39%和39.67%；而基于CPw的IC50在0.30-0.72μM之间,变异系数为31.13%。对于咪唑喹啉酸而言,基于CCaCl2和CH2O提取浓度的IC50分别为0.19-0.42μM及1.03-2.28μM。变异系数分别为38.32%和34.93%。而基于CPw的IC50为2.89-3.83μM,变异系数仅为10.42%。表明不同土壤中基于CPW的IC50基本一致。即孔隙水浓度能够对不同土壤中同一除草剂的残留毒性进行评价。本试验采用氟噻草胺及咪唑喹啉酸的土壤总浓度及原位孔隙水浓度对两者的复合毒性进行评估。结果显示基于原位孔隙水浓度的复合毒性评价结果(拮抗作用,TU=2.18；TU0=1.42)明显区别于总浓度的评价结果(协同作用,TU=0.95)。营养液中除草剂毒性试验结果显示氟噻草胺与咪唑喹啉酸复合后产生拮抗作用,与使用原位孔隙水浓度的判断结果一致。表明原位孔隙水浓度是评价土壤残留除草剂对后茬作物复合毒性的有效工具。生物炭的施用显著降低了土壤氟噻草胺的消解,同时孔隙水浓度分别比未添加生物炭土壤降低了26.26%、34.17%、42.63%和73.20%。生物炭的施用显著减轻了土壤中氟噻草胺对高粱的毒性,IC50值由原土壤中的2.34μM升高到添加生物炭10.0%土壤中的25.07μM。相关性分析结果表明生物炭增强了土壤对氟噻草胺的吸附并降低了原位孔隙水中氟噻草胺的浓度,两者综合较好地控制了氟噻草胺对高粱的毒性。
【学位单位】：浙江大学
【学位级别】：博士
【学位年份】：2015
【中图分类】：S482.4
【部分图文】：

照片,高粱,土壤处理,喹啉酸

imazaquin (b) separately and combined (c) in soil复合毒性试验中，高粱生长同样被除草剂二元混合物所抑制(图4.2c),剂量-效应曲线见图4.3c。拟合得到混合物对高粱株高的IC50值为2.70 ^iM(^ 4.3)。根据二元复合的比例计算混合物中氟噻草胺与咪挫喹啉酸的IC50值分别为1.17^lM和1.53^lM。根据公式(1)和(2)计算得TU值为0.95。表明氟噻草胺与咪挫喹啉酸的二元混合物对高梁株高的复合毒性表现为协同作用。68

【参考文献】