吳童童 車海彥 曹學(xué)仁 羅大全

摘 要 運(yùn)用高效液相色譜法檢測海南不同地區(qū)檳榔園土樣中草甘膦和2，4-D丁酯殘留情況，并對該方法的準(zhǔn)確性進(jìn)行了驗(yàn)證。結(jié)果表明：采自具有不同程度黃化現(xiàn)象的檳榔園，其土樣中未能檢測到草甘膦和2，4-D丁酯的殘留。

關(guān)鍵詞 草甘膦 ；2，4-D丁酯 ；檳榔黃化現(xiàn)象 ；高效液相色譜 ；土壤殘留

中圖分類號 S482.4

Preliminary Study on the Relationship Between the Yellowing of Areca

and the Residue of Herbicide in Hainan

WU Tongtong1） CHE Haiyan2） CAO Xueren2） LUO Daquan2）

（1 Tropical Agriculture and Forestry College， Hainan University， Haikou， Hainan 570228；

2 Institute of Environment and Plant Protection， Chinese Academy of Tropical Agricultural Sciences，

Haikou， Hainan 571101）

Abstract The residues of glyphosate and 2，4-D butyl ester in areca garden soil in different areas of Hainan were detected by high performance liquid chromatography （HPLC），and the detection method was optimized. The test results showed that the residues of glyphosate and 2，4-D butyl were not detected in the soil samples from the areca garden with yellowing leaves appearance.

Key words glyphosate ； 2，4-D butyl ester ； yellowing of areca leaves ； HPLC ； soil residue

檳榔（Areca catechu L.）是中國四大南藥之首，也是一些地區(qū)人們的日常嗜好品[1]。檳榔種植遍布海南各市（縣），其中東部、南部山區(qū)和中部地區(qū)的萬寧、瓊海、樂東、文昌、三亞、定安、屯昌，種植面積較大[1]。因?yàn)橐追N易管，且收益好，檳榔的種植頗受歡迎，其產(chǎn)業(yè)逐漸發(fā)展成為海南的重要熱帶作物產(chǎn)業(yè)[2]。然而，由于檳榔園黃化現(xiàn)象的大面積發(fā)生，嚴(yán)重影響了檳榔產(chǎn)量，使得種植檳榔的收益大幅下降。有觀點(diǎn)認(rèn)為，海南檳榔黃化現(xiàn)象的發(fā)生與在檳榔林地長期使用除草劑有關(guān)[3]。

草甘膦（Glyphosate）是1971年美國孟山都公司研發(fā)的一種內(nèi)吸傳導(dǎo)型廣譜滅生性除草劑[4]，其主要作用機(jī)理是競爭性抑制莽草酸合成路徑中的5-烯醇丙酮莽草酸-3-磷酸合成酶的活性[5]，具有低毒高效等特點(diǎn)，在農(nóng)林作業(yè)中被廣泛使用[6]。2，4-D丁酯（2，4-D butylate）是苯氧羧酸酯類選擇性除草劑，具有較強(qiáng)內(nèi)吸傳導(dǎo)性、殺草譜廣、除草效果好等特點(diǎn)[7]，主要防除禾本科作物田中雙子葉雜草，因具有很強(qiáng)的選擇性，通常與其他除草劑混配使用來增強(qiáng)除草效果。目前，用于檢測這2種除草劑在土壤中殘留的常用檢測方法有氣相色譜法、氣相色譜——質(zhì)譜法、液相色譜法等[8-10]。

本文選取在海南使用比較廣泛的草甘膦和常用來增強(qiáng)除草效果的2，4-D丁酯作為檢測對象，檢測海南不同區(qū)域檳榔林地土樣中除草劑的殘留情況[11]，以期探明檳榔黃化現(xiàn)象與除草劑在檳榔園地土壤殘留的關(guān)系。

1 材料與方法

1.1 主要儀器、試劑及樣品

Waters液相系統(tǒng)，Kromasil C18色譜柱（150 mm×4.6 mm，5 μm），620型pH計，Eppendorf 臺式高速冷凍離心機(jī)等。

草甘膦標(biāo)品，99.0 %，Dr.Ehrenstorfer GmbH；92 % 2，4-D丁酯原油，常州永泰豐化工有限公司；甲醇（色譜純），賽默飛世爾（中國）有限公司；對甲基苯磺酰氯（分析純），上海麥克林生物化學(xué)有限公司；乙腈（色譜純），天津市康科德科技有限公司；氫氧化鉀、氫氧化鈉、磷酸氫二鈉、鹽酸、氯化鈉、磷酸二氫鈉、磷酸鈉、正己烷，均為分析純，廣州化學(xué)試劑廠。

供試土樣分別采自萬寧長豐、萬寧北大、樂東九所、屯昌木色、屯昌坡心、定安龍門、瓊海大路、海口城西、文昌新坡、三亞崖城，?？诔俏鞯耐翗硬勺栽簠^(qū)，除?？诔俏魍?，所有的采樣地都有除草劑使用歷史，其中部分采樣地還有不同程度的黃化現(xiàn)象[12-13]。土壤類型為粘質(zhì)土、壤質(zhì)土、砂質(zhì)土。供試土壤樣本見表1。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 采樣方法

選取不同地區(qū)具有不同程度黃化現(xiàn)象的檳榔林地，五點(diǎn)取樣法采集0-20 cm耕層土壤，風(fēng)干后去除異物后混合均勻過60目篩，按四分法留樣500 g封裝、編號，-20 ℃冰箱中低溫保存待測[14]。

1.2.2 樣品前處理

草甘膦檢測的土樣：稱取土壤樣品5.0 g置于50 mL離心管中，加入10 mL 0.6 mol/L KOH溶液，振蕩2 h后離心分離（轉(zhuǎn)速4 000 r/min，10 min），移去上清液，用6 mol/L HCl調(diào)節(jié)溶液pH至中性，再用0.45 μm濾膜過濾，定容后備用。

2，4-D丁酯檢測的土樣：稱取10.0 g土壤樣品于離心管中，加入10 μL 10 mol/L的HCl，30 mL乙腈，超聲提取10 min，4 000 r/min離心10 min，取出上清液，用2 mL正己烷定容。量取試液0.5 mL，渦旋混勻后，加入飽和氯化鈉溶液0.5 mL，加入正己烷1.0 mL，渦旋5 min后，12 000 r/min，高速離心10 min，取上清液進(jìn)樣分析。

1.2.3 試樣衍生

取1.0 mL草甘膦衍生液到10 mL容量瓶中，加入0.5 mL磷酸鹽緩沖液（pH11，由0.4 mol/L磷酸二氫鈉與0.4 mol/L磷酸鈉1：1混制而成），然后加對甲基苯磺酰氯溶液（100 mol/L于乙腈溶液中）0.5 mL，在50 ℃水浴鍋中加溫10 min，拿出來冷卻后用去離子水定容至刻度，0.45 μm濾膜過濾后上機(jī)測定。

1.2.4 草甘膦添加回收率的測定

分別取5 g砂土、壤土、黏土3種類型土樣，放進(jìn)50 mL離心管中，加入一定量草甘膦標(biāo)品，使樣品添加濃度為40 mg/kg，然后提純、衍生化，HPLC上機(jī)測定，方法同1.2.2、1.2.3。

1.2.5 2，4-D丁酯添加回收率的測定

分別取5.0 g砂土、壤土、粘土3種類型土樣，放進(jìn)50 mL離心管中，加入一定量2，4-D標(biāo)品，使樣品添加濃度為5.0 mg/kg，然后提取，HPLC上機(jī)測定，方法同1.2.3。

1.2.6 色譜條件

檢測草甘膦：流動相為0.05 mol/L磷酸氫二鈉緩沖液（pH5.5）：甲醇=80：20（V：V），柱溫30 ℃，流速1.0 mL/min，檢測波長235 nm，進(jìn)樣量20 μL。

檢測2，4-D丁酯：流動相為 V（甲醇）：V（水）=60：40，流速為1 mL/min，柱溫為25 ℃，檢測波長為245 nm，進(jìn)樣量為20 μL。

2 結(jié)果與分析

2.1 草甘膦標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制

草甘膦對甲基苯磺酰氯衍生物的典型HPLC色譜圖及標(biāo)準(zhǔn)曲線見圖1和圖2。

在本試驗(yàn)的條件下，衍生物的保留時間為5.034 min。當(dāng)草甘膦在5.0-40 mg/L濃度范圍內(nèi)時，其質(zhì)量濃度與峰面積呈良好的線性關(guān)系，線性方程 y=319.97 x+51.607，R2=0.999 2。

2.2 不同質(zhì)地土樣中草甘膦添加回收率的測定[15-17]

向不同質(zhì)地土樣中加入一定量的草甘膦，進(jìn)行添加回收試驗(yàn)，處理方法同1.2.4，結(jié)果見表2。

從表2可看出，40 mg/kg添加量，3種類型土壤的回收率分別為79.71 %、82.39 %、118.71 %，變異系數(shù)分別為5.31 %、2.58 %、7.26 %，說明該方法的回收率較好。該方法能夠滿足對檳榔園土壤草甘膦殘留檢測的要求。

2.3 2，4-D丁酯標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制

2，4-D丁酯樣品的HPLC色譜圖及標(biāo)準(zhǔn)曲線見圖3和圖4。

在本試驗(yàn)的條件下，2，4-D丁酯的保留時間為3.929 min。當(dāng)2，4-D丁酯在1.0-8.0 mg/L濃度范圍內(nèi)時，其質(zhì)量濃度與峰面積呈良好的線性關(guān)系，線性方程y=1 785 x+73.451，R2=0.999 8。

2.4 不同質(zhì)地土樣中2，4-D丁酯添加回收率的測定

向不同質(zhì)地土樣中加入一定量的2，4-D丁酯，進(jìn)行添加回收試驗(yàn)，處理方法同 1.2.5，結(jié)果見表3。

從表3可看出，在5.0 mg/kg添加量條件下，3種類型土壤的回收率分別為98.50 %、98.63 %、102.14 %，變異系數(shù)分別為3.54 %、1.3 %、4.98 %。說明該方法的回收率較好，該方法能夠滿足對檳榔林土壤2，4-D丁酯殘留檢測的要求。

2.5 土壤樣品草甘膦和2，4-D丁酯殘留檢測

通過高效液相色譜分別對土樣中進(jìn)行草甘膦和2，4-D丁酯的殘留檢測，檢測結(jié)果見表4。

通過對所采土樣草甘膦和2，4-D丁酯殘留情況的檢測，所有土樣均未檢出草甘膦和2，4-D丁酯殘留。

3 討論

目前，有關(guān)草甘膦和2，4-D丁酯在檳榔園土壤中的殘留檢測未見報道，本文運(yùn)用高效液相色譜法檢測海南不同地區(qū)檳榔園土樣中草甘膦和2，4-D丁酯殘留情況[18-19]。通過對采自不同區(qū)域、有無黃化現(xiàn)象及有無草甘膦和2，4-D丁酯施用的檳榔園土樣檢測，所有土樣均未檢出草甘膦和2，4-D丁酯殘留。結(jié)果表明，檳榔黃化現(xiàn)象的發(fā)生與草甘膦和2，4-D丁酯在園地土壤中的殘留情況無直接關(guān)聯(lián)。

本試驗(yàn)所采土樣質(zhì)地有沙土、壤土、粘土3種類型，結(jié)果表明，不同質(zhì)地的土樣中均未檢測到殘留，說明不同土壤類型與草甘膦和2，4-D丁酯的消減殘留情況關(guān)系不大。

僅就目前的試驗(yàn)結(jié)果，尚不能認(rèn)定海南檳榔的黃化現(xiàn)象與檳農(nóng)長期廣泛使用除草劑無關(guān)，是否是由于在噴灑過程中，除草劑噴灑在裸露的檳榔樹根，從而對檳榔的生長產(chǎn)生了影響，還有待進(jìn)一步試驗(yàn)驗(yàn)證。

參考文獻(xiàn)

[1] 吳 敏，劉立云，董志國. 檳榔園土壤養(yǎng)分測定與分析[J]. 中國熱帶農(nóng)業(yè)，2010（1）：54-54.

[2] 盧麗蘭，甘炳春，許明會，等. 不同生長狀況下檳榔葉片Na+與Cl-含量調(diào)查及分析[J]. 中國農(nóng)學(xué)通報，2013，29（9）：75-79.

[3] 董志國，劉立云，王 萍，等. 檳榔寒害調(diào)查研究[J]. 安徽農(nóng)學(xué)通報，2008，14（14）：98-99

[4] 張 融，喬繼紅. 海南省檳榔主產(chǎn)區(qū)產(chǎn)業(yè)競爭力的比較分析[J]. 熱帶農(nóng)業(yè)工程，2011，35（6）：26-29.

[5] 盧麗蘭，甘炳春，許明會，等. 檳榔葉片Ca、Mg含量變化對產(chǎn)量、生長年限、黃化病的影響[J]. 西南農(nóng)業(yè)學(xué)報，2011，24（1）：244-247.

[6] 賈 娜，鄭尊濤，施海燕，等. 2，4-D丁酯在土壤中的吸附與遷移[J]. 環(huán)境化學(xué)，2011（8）：138-139.

[7] 梅 梅. 液相色譜-紫外-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)在土壤和水中農(nóng)藥殘留的檢測及降解研究中的應(yīng)用[D]. 北京：北京化工大學(xué)，2012.

[8] 李 歡. 食品中脲類除草劑和殺蟲劑的液相色譜法分析[D]. 保定：河北大學(xué)，2015.

[9] 劉立云，符之學(xué)，黃麗云，等. 海南萬寧市檳榔鮮果含硒狀況調(diào)查與分析[J]. 農(nóng)學(xué)學(xué)報，2014，4（6）：67-71.

[10] 譚業(yè)華，魏建和，陳 珍，等. 海南檳榔園土壤重金屬含量分布與評價[J]. 中國環(huán)境科學(xué)，2011，31（5）：815-819.

[11] 朱建民，陳華偉，陳 靜，等. 樹脂吸附法資源化回收草甘膦工藝研究[J]. 杭州化工，2012，43（2）：27-28.

[12] 王 超，趙永亮，高 敏，等. 桑園土壤中草甘膦殘留檢測方法[J]. 江蘇科技大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2015，29（4）：388-391.

[13] 曲 亮. 高效液相色譜儀測定果汁中撲草凈的殘留量[J]. 山東化工，2016，45（7）：68-70.

[14] 顧愛國，包素萍，王 莉，等. 離子色譜法鑒別檢測草甘膦鹽類除草劑[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2015，43（10）：374-376.

[15] 武 驍. 草甘膦抗性研究進(jìn)展[J]. 世界農(nóng)藥，2014（5）：15-19.

[16] 高 越，劉 輝，陶 波. 抗草甘膦野生大豆篩選及其抗性生理機(jī)制研究[J]. 大豆科學(xué)，2013，32（9）：76-79.

[17] 李皓愷. 除草劑檢測技術(shù)發(fā)展概況[J]. 農(nóng)技服務(wù)，2016，33（14）：102-102.

[18] 王 超，趙永亮，高 敏，等.桑園土壤中草甘膦殘留檢測方法的研究[C]. 全國桑樹病蟲防控學(xué)術(shù)研討會，2014.

[19] 孫玉珍，周 群. 液相色譜法對茶葉中農(nóng)藥殘留量的檢測方法研究[J]. 福建茶葉，2016，38（11）：10-11.