环嗪酮对甘蔗及其间套种作物的影响

摘要

环嗪酮(hexazinone)是1974年由美国杜邦创制研发出的一种内吸选择性、芽后触杀性均三氮苯类除草剂。近年来，国内外研究发现环嗪酮在甘蔗田杂草防除上，具有很好的应用前景。目前，尚未见关于环嗪酮对甘蔗及其间套种作物影响方面的研究报道。本文通过研究环嗪酮在甘蔗植株和甘蔗田土壤中的残留消解规律，开展环嗪酮对甘蔗及其间套种作物花生、玉米、大豆的生长生理影响，以及其残留剂量与药害程度关系等方面研究，可为环嗪酮的环境安全性评价，为其在甘蔗田杂草防除上的科学合理使用提供科学依据，对提高甘蔗杂草化学防除水平具有重要意义。主要研究结果如下:
　　1.建立甘蔗植株、茎秆、花生、玉米、大豆及土壤中环嗪酮的残留分析方法。样品用含有1％磷酸的乙腈溶液超声萃取，萃取后向提取液中加入柠檬酸钠和无水硫酸镁作缓冲盐体系涡旋离心，土壤样品取上清液采用高效液相色谱-紫外检测器检测法进样分析，各植株样品取上清液浓缩，乙腈定容，再加入无水硫酸镁和净化剂PSA对样品进行净化后通过气相色谱-氮磷检测器法进样分析。该方法平均回收率为80.44％～102.81％，RSD≤5.55％，满足残留检测的要求。
　　2.研究了25％环嗪酮可溶性液剂在甘蔗植株和土壤中的残留消解动态规律。消解动态结果表明:环嗪酮在植株和土壤中的消解动态符合一级动力学模型，环嗪酮在植株中半衰期为19.8d，在土壤中半衰期为7.69d。
　　3.研究了环嗪酮对甘蔗叶绿素、光合速率、抗氧化酶活性、丙二醛等生理生化指标的影响。试验结果表明:低浓度的环嗪酮（≦120g a.i/hm2）能够引起甘蔗叶片叶绿素含量的增加和光合速率的增强，丙二醛(MDA)含量降低，甘蔗叶片中抗氧化酶(SOD、POD、CAT)活性升高;随着环嗪酮药剂量的增大，MDA含量呈上升趋势，叶绿素含量、光合速率和保护性酶活性显著下降。
　　4.研究了环嗪酮对甘蔗生长发育影响。通过室内盆栽和田间试验，考查环嗪酮对甘蔗的植株生长状况、株高、叶长、鲜重等方面的影响，并比较了甘蔗不同品种对环嗪酮的敏感性差异。结果表明，环嗪酮在低浓度条件下对甘蔗有促进生长作用，120g a.i/hm2为其临界安全使用剂量，高于此浓度，甘蔗出现药害，生长受到抑制。甘蔗对环嗪酮的敏感性与品系和品种有关，桂糖系列品种对环嗪酮的耐药性强于粤糖、台糖系列品种。
　　5.通过室内盆栽试验，测定了花生、玉米、大豆等甘蔗间套种作物对环嗪酮的敏感性，建立了反映环嗪酮土壤残留量-作物药害程度，以及环嗪酮作物残留量-作物药害程度效应关系的y=a+blnx数学模型。比较环嗪酮对作物的EC10和EC50可知，大豆对环嗪酮最为敏感，花生表现出相对较好的耐药性，玉米居于二者之间;按照农药对作物的危害影响风险性划分，环嗪酮对三种作物的风险级别均为高风险性农药;试验中还发现叶绿素相对抑制率与环嗪酮浓度的回归方程相关系数R2均大于0.9，模型拟合度最高，作物叶绿素的敏感性要大于株高和鲜重。

目录

声明

摘要

1 引言

1．1 均三氮苯类除草剂概况

1．1．1 均三氮苯类除草剂的特性

1．1．2 均三氮苯类除草剂的发展历史与结构性质

1．1．3 均三氮苯类除草剂的残留检测

1．1．4 均三氮苯类除草剂对作物的影响及补救措施

1．2 环嗪酮的研究概况

1．2．1 环嗪酮简介

1．2．2 环嗪酮的残留检测研究进展

1．2．3 环嗪酮的环境行为研究现状

1．2．4 环嗪酮对作物的药害特点

1．3 广西甘蔗田杂草化学防除概况

1．3．1 广西蔗田杂草发生危害情况

1．3．2 广西甘蔗田除草剂应用情况

1．3．3 存在的问题

1．4 我国甘蔗田除草剂的登记情况

1．4．1 已登记的甘蔗田除草剂品种

1．4．2 正在进行农药登记试验的甘蔗田除草剂品种

1．5 立项依据及主要研究内容

1．5．1 立项依据

1．5．2 主要研究内容

2 材料与方法

2．1 试验地概况

2．2 实验材料选择

2．2．1 供试试剂

2．2．2 供试作物

2．3 仪器设备

2．4 环嗪酮残留分析方法的建立

2．4．1 标准溶液的配置

2．4．2 样品前处理方法

2．4．3 仪器条件

2．4．4 结果计算

2．5 环嗪酮对作物的安全性试验

2．5．1 环嗪酮对当茬甘蔗的安全性试验

2．5．2 环嗪酮对几种套种作物的安全性试验

2．6 环嗪酮田问残留试验

2．6．1 试验处理及试验点土壤理化性质

2．6．2 环嗪酮在甘蔗植株和土壤中的消解动态

2．6．3 结果计算

2．7 环嗪酮对甘蔗农艺性状的影响

2．8 数据统计及分析

3 结果与分析

3．1 环嗪酮检测分析方法的建立

3．1．1 色谱条件的优化

3．1．2 样品前处理方法的优化

3．1．3 方法学确证

3．2 环嗪酮在甘蔗和土壤中的检测结果

3．2．1 环嗪酮在甘蔗植株中的残留消解动态

3．2．2 环嗪酮在甘蔗田土壤中的残留消解动态

3．3 环嗪酮对甘蔗的安全性研究

3．3．1 环嗪酮对甘蔗生长性状的影响

3．3．2 环嗪酮对甘蔗叶绿素的影响

3．3．3 环嗪酮对甘蔗光合作用的影响

3．3．4 环嗪酮对甘蔗抗氧化酶活性的影响

3．3．5 环嗪酮对甘蔗主要农艺性状的影响

3．4 环嗪酮对间套种作物的安全性研究

3．4．1 环嗪酮对花生的室内敏感性试验

3．4．2 环嗪酮对玉米的室内敏感性试验

3．4．3 环嗪酮对大豆的室内敏感性试验

4 结论与讨论

4．1 结论

4．1．1 建立HPLC及GC-NPD检测环嗪酮的方法

4．1．2 明确环嗪酮在甘蔗田土壤及甘蔗植株中的残留消解动态

4．1．3 初步探明环嗪酮对甘蔗生长及生理生化的影响

4．1．4 探明环嗪酮对间套作物的安全性

4．2 讨论

4．2．1 HPLC及GC-NPD检测环嗪酮

4．2．2 环嗪酮在甘蔗田土壤及甘蔗植株中的残留消解动态研究

4．2．3 环嗪酮对甘蔗生长及生理生化的影响

4．2．4 环嗪酮对间套作物的安全性

4．3 本文创新之处

4．4 有待进一步研究开展的工作

参考文献

致谢

作者在攻读硕士学位期间科研、学术活动、论文发表和专利发明等情况