楊聽(tīng)雨 楊邦保 閆小龍 耿韌華 萬(wàn)群 程金金 余向陽(yáng)
摘要: 農(nóng)藥拌種處理已成為農(nóng)藥精簡(jiǎn)化使用的重要手段,農(nóng)藥拌種后在土壤-作物系統(tǒng)中的遷移和分布會(huì)直接影響農(nóng)藥的利用率以及安全性,但目前相關(guān)研究較少。本研究采用田間試驗(yàn)方法,研究了氯蟲(chóng)苯甲酰胺、噻呋酰胺和三氟苯嘧啶3種農(nóng)藥拌種后在土壤-水稻系統(tǒng)的遷移和分布特征。結(jié)果表明,種子拌農(nóng)藥播種后15 d時(shí),分別有0.43%、0.84%和0.03%的氯蟲(chóng)苯甲酰胺、噻呋酰胺和三氟苯嘧啶分布于水稻植株中。此時(shí),3種農(nóng)藥的消減率分別達(dá)到了39.39%、49.83%和97.21%,表明在育苗階段拌種的農(nóng)藥已有較大程度的損失。移栽后,3種農(nóng)藥在水稻植株、根際中的含量隨時(shí)間延長(zhǎng)不斷降低。收獲時(shí),水稻根際和稻谷中3種農(nóng)藥殘留量均小于0.01 mg/kg,表明3種農(nóng)藥拌種處理對(duì)生態(tài)環(huán)境友好,稻米食用的安全性較高。本研究結(jié)果對(duì)于提高拌種農(nóng)藥的利用率和保障其安全性有重要意義。
關(guān)鍵詞: 農(nóng)藥拌種;氯蟲(chóng)苯甲酰胺;噻呋酰胺;三氟苯嘧啶;遷移;水稻;土壤
中圖分類(lèi)號(hào): S481.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào): 1000-4440(2023)02-0405-08
Migration and distribution of three pesticides in soil-rice system after seed dressing
YANG Ting-yu1, YANG Bang-bao2, YAN Xiao-long2, GENG Ren-hua2, WAN Qun2, CHENG Jin-jin2,YU Xiang-yang2
(1.Jiangsu University, Zhenjiang 212013, China;2.Jiangsu Academy of Agricultural Sciences, Nanjing 210014, China)
Abstract: Seed treatment has become an important means to simplify the use of pesticide. The migration and distribution of pesticides in soil-rice system after seed dressing can directly affect their utilization and safety, but there are few relevant studies at present. In this study, field experiments were conducted to reveal the migration and distribution characteristics of chlorantraniliprole, thifluzamide and triflumezopyrim in the soil-rice system after seed dressing. The results showed that 0.43%, 0.84% and 0.03% of chlorantraniliprole, thifluzamide and triflumezopyrim were distributed in the rice plants after 15 days of sowing, respectively. At this time, the reduction rates of the three pesticides reached 39.39%, 49.83% and 97.21%, respectively, indicating that the seed treating pesticides had been largely lost in the seedling stage. After transplanting,the contents of three pesticides in rice plants and rhizosphere decreased with time. At harvest, the residues of three pesticides in the rhizosphere and grain of rice under different treatments were all less than 0.01 mg/kg,indicating that the three pesticides were ecologically friendly to the environment and the safety of rice consumption was high. The results are of great significance for improving the utilization rate of pesticides and ensuring their safety under seed treatment.
Key words: pesticide seed dressing;chlorantraniliprole;thifluzamide;triflumezopyrim;migration;rice;soil
使用農(nóng)藥拌種防治病蟲(chóng)害省工節(jié)本效果顯著,已成為當(dāng)前農(nóng)藥減量的重要途徑[1]。稻縱卷葉螟、稻飛虱和紋枯病是水稻生產(chǎn)中3種重要的病蟲(chóng)害,嚴(yán)重威脅水稻產(chǎn)量和品質(zhì)[2-3]。由于具有優(yōu)良的內(nèi)吸傳導(dǎo)性、持效期長(zhǎng)、防治效果好等優(yōu)點(diǎn),氯蟲(chóng)苯甲酰胺、三氟苯嘧啶和噻呋酰胺被發(fā)現(xiàn)可通過(guò)拌種包附于種子表面,然后通過(guò)水稻根系吸收傳輸?shù)街仓甑厣喜繉?shí)現(xiàn)對(duì)靶標(biāo)病蟲(chóng)害如稻縱卷葉螟、稻飛虱和紋枯病等的持續(xù)防治[4-6]。氯蟲(chóng)苯甲酰胺已在中國(guó)、美國(guó)、巴西、日本、印度、緬甸、墨西哥和阿根廷等多個(gè)國(guó)家登記和上市,被用于水稻、玉米、大豆和棉花等農(nóng)作物的種子處理[7]。通過(guò)中國(guó)農(nóng)藥信息網(wǎng)(http://www.chinapesticide.org.cn/)查詢(xún)發(fā)現(xiàn),噻呋酰胺作為拌種藥劑目前在中國(guó)市場(chǎng)上主要用在水稻、花生和馬鈴薯等作物上。三氟苯嘧啶是新型介離子嘧啶酮類(lèi)殺蟲(chóng)劑,具有作用機(jī)理新穎、與其他殺蟲(chóng)劑無(wú)交互抗性、持效期長(zhǎng)、對(duì)病蟲(chóng)害天敵安全等諸多優(yōu)點(diǎn),2017年10%三氟苯嘧啶懸浮劑在中國(guó)獲準(zhǔn)用于稻飛虱的防治[8]。已有研究結(jié)果表明,氯蟲(chóng)苯甲酰胺、三氟苯嘧啶和噻呋酰胺通過(guò)種子處理方式可長(zhǎng)效防控水稻生長(zhǎng)前中期的稻縱卷葉螟、稻飛虱和紋枯病[9]。然而,不少學(xué)者對(duì)拌種農(nóng)藥的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)產(chǎn)生了擔(dān)憂(yōu)[10]。據(jù)測(cè)算,采用拌種處理,僅有2%~20%的新煙堿類(lèi)農(nóng)藥可以被靶標(biāo)作物吸收傳輸?shù)街仓甑厣喜堪l(fā)揮防效[11]。未被靶標(biāo)作物吸收的農(nóng)藥可殘留于土壤中、遷移至水體或被非靶標(biāo)植物吸收進(jìn)而產(chǎn)生潛在的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)[12]。
氯蟲(chóng)苯甲酰胺、三氟苯嘧啶和噻呋酰胺在土壤中的吸附、解吸、降解、淋溶以及被植物吸收等遷移和分布方式已受到廣泛關(guān)注[13-15]。這3種農(nóng)藥的溶解度、正辛醇-水分配系數(shù)等性質(zhì)差異較大(表1),導(dǎo)致它們?cè)诹苋芴匦?、降解半衰期、植物吸收等方面也存在較大差異[16-18]。氯蟲(chóng)苯甲酰胺、三氟苯嘧啶和噻呋酰胺隨水稻種子進(jìn)入土壤后,將同時(shí)向土壤、根系和莖葉等部位進(jìn)行遷移。但關(guān)于拌種農(nóng)藥氯蟲(chóng)苯甲酰胺、三氟苯嘧啶和噻呋酰胺在土壤-水稻系統(tǒng)的遷移和分布特征目前仍缺乏系統(tǒng)研究。
本研究擬采用田間試驗(yàn),探究不同用量氯蟲(chóng)苯甲酰胺、三氟苯嘧啶和噻呋酰胺拌種后,在土壤-水稻系統(tǒng)的遷移分布,為正確認(rèn)識(shí)種子處理農(nóng)藥進(jìn)入土壤后的遷移和分布,以及為提高拌種農(nóng)藥的利用率和保障環(huán)境安全提供指導(dǎo)。
1 材料與方法
1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)
試驗(yàn)地點(diǎn)位于江蘇省鎮(zhèn)江市農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新中心行香基地(119.311 1°E,31.964 6°N),地勢(shì)平坦,土壤肥力均勻,灌排能力良好。土壤類(lèi)型為板漿白土,pH值為7.1,有機(jī)質(zhì)含量為17.8 g/kg,土壤全氮含量為1.1 g/kg,速效磷含量為34.5 mg/kg,速效鉀含量為71.4 mg/kg。
1.2 材料、試劑與儀器
供試水稻品種為江蘇省丘陵地區(qū)粳稻主栽品種南粳9108。水稻種植方式為旱育秧,2021年6月5日拌種、播種,2021年6月20日人工移栽至大田。供試拌種藥劑分別為美國(guó)杜邦公司生產(chǎn)的20%氯蟲(chóng)苯甲酰胺懸浮劑,美國(guó)陶氏益農(nóng)公司生產(chǎn)的24%噻呋酰胺懸浮劑和美國(guó)杜邦公司生產(chǎn)的10%三氟苯嘧啶懸浮劑。
主要試劑:乙腈(德國(guó)默克公司產(chǎn)品)、無(wú)水硫酸鎂(上海安譜科學(xué)儀器有限公司產(chǎn)品)、氯化鈉(上海安譜科學(xué)儀器有限公司產(chǎn)品)、C18(上海安譜科學(xué)儀器有限公司產(chǎn)品)、PSA(上海安譜科學(xué)儀器有限公司產(chǎn)品)。
主要儀器:液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜儀(型號(hào)SCIEX Triple QuadTM5500+,美國(guó)AB Sciex公司產(chǎn)品)、離心機(jī)(型號(hào)Centrifuge 5804 R,美國(guó)Eppendorf公司產(chǎn)品) 、研磨機(jī)(型號(hào)A 11,德國(guó)IKA公司產(chǎn)品)、高速粉碎機(jī)(型號(hào)FW 80,天津泰斯特公司產(chǎn)品)、多管渦旋振蕩器(型號(hào)SCDEALL VX-Ⅲ,北京安簡(jiǎn)公司產(chǎn)品)。
1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
試驗(yàn)設(shè)置9個(gè)藥劑處理和1個(gè)清水對(duì)照。9個(gè)藥劑處理分別為3種農(nóng)藥的低、中、高3種用量的拌種處理,低、中、高3種用量分別為3種農(nóng)藥推薦拌種劑量的最低、中間和最高值[4-6]。每1 kg種子拌種所用氯蟲(chóng)苯甲酰胺設(shè)置為500 mg、1 250 mg、2 000 mg,所用噻呋酰胺設(shè)置為2 500 mg、5 000 mg、7 500 mg,所用三氟苯嘧啶設(shè)置為250 mg、750 mg、1 250 mg。每個(gè)處理重復(fù)3次,試驗(yàn)共設(shè)置30個(gè)田間小區(qū),每個(gè)試驗(yàn)小區(qū)規(guī)格為5 m×8 m,小區(qū)之間用泥埂隔離,所有處理隨機(jī)排列。
拌種方法采用人工濕拌法[5]。拌種前將水稻種子置于網(wǎng)袋中,清水浸泡48 h后瀝水24 h。根據(jù)試驗(yàn)設(shè)置稱(chēng)取農(nóng)藥,加入紅色指示劑并加入去離子水,使藥液和種子質(zhì)量比為1∶25。將瀝干后的種子和藥液加入加厚塑料自封袋中,快速翻動(dòng)攪拌,待種子呈現(xiàn)均勻紅色后平鋪于紙上,陰干備用。
1.4 樣品采集和測(cè)定
拌種后(6月5日)采用4分法采集種子樣品,測(cè)定種殼和種胚中農(nóng)藥含量。拌種后當(dāng)天播種,播種后15 d(移栽前),在苗床上采集5 cm×5 cm的帶苗土樣3塊,帶回實(shí)驗(yàn)室分離出種殼、植株和基質(zhì)土壤樣品,測(cè)定種殼、基質(zhì)土壤、水稻根和水稻莖葉中農(nóng)藥含量。拌種后30 d、60 d、90 d和收獲時(shí),按S型采樣法,每個(gè)小區(qū)采集水稻植株6株。用窄口鐵锨將土壤及植株連根挖起帶回實(shí)驗(yàn)室,挖深25 cm,采用抖根法收集根際,剪下水稻植株并用鑷子收集根系樣品,分別獲得根際、莖葉、稻殼、糙米和根系樣品,測(cè)定各樣品中農(nóng)藥含量。
樣品前處理:水稻根系和莖葉清洗干凈并用吸水紙吸干表面水分后,加入液氮研磨粉碎備用。稻谷進(jìn)行脫粒、研磨,制備成糙米和稻殼樣品。種子樣品凍干后,用尖頭鑷子將種殼和種胚分離,稱(chēng)量種殼和種胚的質(zhì)量,用粉碎機(jī)分別將種殼和種胚粉碎備用。土壤樣品凍干后,用粉碎機(jī)粉碎備用。根系和種殼樣品稱(chēng)取0.20 g,加入2 ml水、5 ml色譜純乙腈。莖葉稱(chēng)取2.00 g,加入10 ml水、10 ml色譜純乙腈。基質(zhì)土壤或根際取1.00 g,加入2 ml水、5 ml色譜純乙腈。稻殼稱(chēng)取2.00 g,加入4 ml水、10 ml色譜純乙腈。種胚和糙米取5.00 g,加入10 ml水、25 ml色譜純乙腈。
操作方法為將樣品準(zhǔn)確稱(chēng)量至離心管中,先加入水渦旋震蕩20 min潤(rùn)濕樣品,然后加入色譜純乙腈渦旋震蕩提取30 min。按照NaCl∶水=1∶2的質(zhì)量比加入NaCl,渦旋振蕩5 min后3 500 r/min離心5 min使乙腈和水相分層。用移液槍移取1 ml上清液于2 ml塑料離心管中,并加入0.150 g無(wú)水MgSO4、0.025 g C18和0.025 g PSA,渦旋混勻30 s后于8 000 r/min離心2 min。上清液用0.22 μm有機(jī)系濾膜過(guò)濾,種殼樣品上清液在測(cè)定前稀釋100倍,待LC-MS/MS(liquid chromatography tandem mass spectrometry)測(cè)定。
色譜條件:Kinetex F5色譜柱(100.0 mm×3.0 mm,2.6 μm),流動(dòng)相為0.1%甲酸水溶液(A)和乙腈(B),柱溫為40 ℃,進(jìn)樣體積為2 μl,梯度洗脫條件見(jiàn)表2。
質(zhì)譜條件:檢測(cè)方法為多重反應(yīng)檢測(cè),gas1(N2)、gas2(N2)壓強(qiáng)為379 212 Pa,離子源溫度為550 ℃。負(fù)電離模式下,噴霧電壓為-4 500 V;正電離模式下,噴霧電壓為5 500 V。MRM參數(shù)見(jiàn)表3。在0.01~0.50 mg/L,3種農(nóng)藥的含量與其峰面積具有良好的線(xiàn)性關(guān)系,相關(guān)系數(shù)均高于0.995 2?;|(zhì)土壤、根際、稻殼、種胚和糙米中3種農(nóng)藥的最低檢測(cè)含量均為0.01 mg/kg,根系和種殼中3種農(nóng)藥的最低檢測(cè)含量為0.25 mg/kg。每種拌種用農(nóng)藥添加量設(shè)為0.05 mg/kg、0.10 mg/kg和 0.50 mg/kg,分別添加到稻殼、糙米、根、莖葉和土壤中,3種農(nóng)藥的添加回收率分別為:氯蟲(chóng)苯甲酰胺86%~98%、噻呋酰胺84%~97%、三氟苯嘧啶84%~97%(表4),滿(mǎn)足農(nóng)藥殘留檢測(cè)要求。
1.5 數(shù)據(jù)分析
農(nóng)藥由根向莖葉轉(zhuǎn)移系數(shù)=莖葉中農(nóng)藥含量/根中農(nóng)藥含量,其值越大,表明農(nóng)藥越容易從植物根向莖葉遷移。
試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 2019和SPSS 18.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析和繪圖。差異顯著性檢驗(yàn)采用單因素方差分析法進(jìn)行,顯著性水平為P<0.05。
2 結(jié)果與分析
2.1 拌種后農(nóng)藥在種殼和種胚上的分布
農(nóng)藥按預(yù)設(shè)用量拌種后,種子中3種農(nóng)藥的實(shí)測(cè)含量與拌種用量的關(guān)系如圖1所示。其中,500 mg/kg、1 250 mg/kg和2 000 mg/kg用量的氯蟲(chóng)苯甲酰胺拌種后,其在種子上的實(shí)測(cè)含量分別為400 mg/kg、1 140 mg/kg和1 840 mg/kg;2 500 mg/kg、5 000 mg/kg和7 500 mg/kg用量的噻呋酰胺拌種后,其在種子上的實(shí)測(cè)含量分別為2 010 mg/kg、4 470 mg/kg和7 000 mg/kg; 250 mg/kg、750 mg/kg和1 250 mg/kg用量的三氟苯嘧啶拌種后,其在種子上的實(shí)測(cè)含量分別為200 mg/kg、660 mg/kg和1 130 mg/kg,由于拌種器具內(nèi)壁粘附,導(dǎo)致種子上藥劑實(shí)測(cè)含量低于拌種用量。隨著拌種用量的增加,種子中3種農(nóng)藥實(shí)測(cè)含量與拌種用量的比值不斷提高,種子中3種農(nóng)藥的實(shí)測(cè)含量均達(dá)到拌種用量的80.00%以上。
3種農(nóng)藥拌種后種殼和種胚中農(nóng)藥含量比見(jiàn)圖2。結(jié)果表明,拌種后分別有93.12%的氯蟲(chóng)苯甲酰胺、91.75%的噻呋酰胺和96.69%的三氟苯嘧啶分布于種殼中,因此種殼是拌種農(nóng)藥的主要載體。
2.2 育苗期種殼中農(nóng)藥含量動(dòng)態(tài)
水稻種子在育苗盤(pán)中發(fā)芽出苗至待移栽時(shí)(播種后15 d),種殼中農(nóng)藥含量相比于播種時(shí)大幅降低(圖3)。種殼中氯蟲(chóng)苯甲酰胺含量分別由2 440 mg/kg、6 930 mg/kg和1 1240 mg/kg降低至1 310 mg/kg、3 230 mg/kg和3 740 mg/kg,下降幅度分別達(dá)到46.31%、53.39%和66.73%。種殼中噻呋酰胺含量分別由12 090 mg/kg、26 870 mg/kg和42 050 mg/kg降低至3 820 mg/kg、7 910 mg/kg和9 170 mg/kg,下降幅度分別達(dá)到68.40%、70.56%和78.19%。種殼中三氟苯嘧啶含量分別由1 300 mg/kg、4 180 mg/kg和7 130 mg/kg降低至330 mg/kg、570 mg/kg和710 mg/kg,下降幅度分別達(dá)到74.62%、86.36%和90.04%。種殼中3種農(nóng)藥的含量下降幅度表現(xiàn)為三氟苯嘧啶>噻呋酰胺>氯蟲(chóng)苯甲酰胺。對(duì)比播種后15 d時(shí)種殼中農(nóng)藥的含量可以發(fā)現(xiàn),不同用量農(nóng)藥拌種處理的種殼中噻呋酰胺和三氟苯嘧啶含量已無(wú)顯著差異,低用量氯蟲(chóng)苯甲酰胺拌種處理的種殼中氯蟲(chóng)苯甲酰胺含量顯著低于中、高用量拌種處理。
2.3 三種農(nóng)藥在水稻根際、根及莖葉中的分布
種殼中的農(nóng)藥與育苗土直接接觸進(jìn)而向其中遷移。播種后15 d時(shí),育苗土中3種農(nóng)藥含量均大幅增加(圖4)。3種農(nóng)藥低、中、高用量拌種處理播種后15 d時(shí),育苗土中氯蟲(chóng)苯甲酰胺含量分別為3.51 mg/kg、12.43 mg/kg和31.52 mg/kg,噻呋酰胺含量分別為35.52 mg/kg、62.99 mg/kg和107.7 mg/kg,三氟苯嘧啶含量分別為1.04 mg/kg、2.15 mg/kg和3.58 mg/kg。水稻秧苗移栽至大田后,根際中農(nóng)藥含量大幅降低。移栽后15 d時(shí)(播種后30 d),根際中氯蟲(chóng)苯甲酰胺含量為0.06~0.07 mg/kg,噻呋酰胺含量為0.17~0.32 mg/kg,三氟苯嘧啶含量為0.01~0.02 mg/kg。
水稻根和莖葉中3種農(nóng)藥含量動(dòng)態(tài)與根際中3種農(nóng)藥含量動(dòng)態(tài)一致(圖5、圖6),均表現(xiàn)為隨著播種后時(shí)間延長(zhǎng),農(nóng)藥含量迅速降低并長(zhǎng)時(shí)間保持在較低的水平,且不同處理間無(wú)明顯差異。播種后15 d時(shí),3種用量的氯蟲(chóng)苯甲酰胺、噻呋酰胺和三氟苯嘧啶由根系向莖葉轉(zhuǎn)移的轉(zhuǎn)移系數(shù)分別為0.09~0.16、0.08~0.13和0.93~2.53,表明三氟苯嘧啶在水稻植株中由根系向莖葉的遷移能力遠(yuǎn)高于噻呋酰胺和氯蟲(chóng)苯甲酰胺。
播種后,分布于種殼上的農(nóng)藥除了向根際育苗土、根和莖葉中遷移,還會(huì)通過(guò)淋溶、降解等方式消減。由圖7可知,播種后15 d時(shí),氯蟲(chóng)苯甲酰胺、噻呋酰胺和三氟苯嘧啶分別消減了39.39%、49.83%和97.21%。氯蟲(chóng)苯甲酰胺、噻呋酰胺和三氟苯嘧啶僅分別有0.43%、0.84%和0.03%分布于水稻根和莖葉中。此外,有60.17%的氯蟲(chóng)苯甲酰胺和49.34%的噻呋酰胺分布于種殼和育苗土中,而僅有2.76%的三氟苯嘧啶分布于種殼和育苗土中。由于農(nóng)藥性質(zhì)的不同,導(dǎo)致了不同農(nóng)藥的去向出現(xiàn)了較大差異。
2.4 三種農(nóng)藥在土壤和稻谷中的最終殘留量
不同用量的3種農(nóng)藥拌種處理后,水稻收獲時(shí)根際、糙米和稻殼中3種農(nóng)藥殘留量均低于最低檢測(cè)含量(0.01 mg/kg)?!妒称钒踩珖?guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中農(nóng)藥最大殘留限量》(GB 2763-2021)規(guī)定,氯蟲(chóng)苯甲酰胺和噻呋酰胺在糙米中的最大殘留限量分別為0.50 mg/kg和3.00 mg/kg。美國(guó)和日本發(fā)布的大米中三氟苯嘧啶的最大殘留限量為0.40 mg/kg和0.01 mg/kg[14]。因此,在本研究設(shè)置的拌種用量下,3種農(nóng)藥通過(guò)拌種方式施用,稻米食用安全性高。
3 討論
本研究中,播種后15 d,氯蟲(chóng)苯甲酰胺、噻呋酰胺和三氟苯嘧啶通過(guò)降解、淋溶等途徑消減的比例分別為39.39%、49.83%和97.21%,不同農(nóng)藥之間差異較大。農(nóng)藥性質(zhì)如溶解度、正辛醇-水分配系數(shù)等是影響農(nóng)藥在環(huán)境中遷移分布的重要因素[19]。溶解度越大、正辛醇-水分配系數(shù)越小的農(nóng)藥,其水溶性越強(qiáng),在土壤中的吸附程度越小,越容易淋溶、遷移和被土壤微生物降解[20-21]。本研究的3種農(nóng)藥中,三氟苯嘧啶的溶解度(230.00 mg/L)最高、正辛醇-水分配系數(shù)(1.23)最低。氯蟲(chóng)苯甲酰胺和噻呋酰胺的溶解度(0.88 mg/L和1.60 mg/L)遠(yuǎn)低于三氟苯嘧啶,而正辛醇-水分配系數(shù)(2.86和4.16)遠(yuǎn)高于三氟苯嘧啶。因此,由于溶解度和正辛醇-水分配系數(shù)的差異,造成了種子中的三氟苯嘧啶更易通過(guò)淋溶遷移和被土壤微生物降解等途徑消減。
據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道,氯蟲(chóng)苯甲酰胺在玉米植株中的轉(zhuǎn)移系數(shù)為0.024~0.108[22],三氟苯嘧啶在水稻植株中的轉(zhuǎn)移系數(shù)為0.283~1.190[18]。本研究中氯蟲(chóng)苯甲酰胺和三氟苯嘧啶由根系向莖葉轉(zhuǎn)移的轉(zhuǎn)移系數(shù)分別為0.090~0.160和0.930~2.530,與文獻(xiàn)報(bào)道的較為一致。水稻植株根系中農(nóng)藥向莖葉傳導(dǎo)的難易程度受農(nóng)藥理化性質(zhì)的影響。已有研究結(jié)果表明,疏水性越弱、水溶性越大、相對(duì)分子質(zhì)量越小的農(nóng)藥越容易由植物根系向莖葉轉(zhuǎn)移[23-24]。本研究發(fā)現(xiàn),三氟苯嘧啶由根系向莖葉轉(zhuǎn)移能力遠(yuǎn)高于噻呋酰胺和氯蟲(chóng)苯甲酰胺,其原因可能是三氟苯嘧啶疏水性最弱、水溶性最大、相對(duì)分子質(zhì)量最小。
拌種后,分別有93.12%的氯蟲(chóng)苯甲酰胺、91.75%的噻呋酰胺和96.69%的三氟苯嘧啶分布于種殼中,表明種殼是拌種農(nóng)藥的重要載體。此外,水稻種子在育苗盤(pán)中生長(zhǎng)至待移栽時(shí)(播種后15 d),種殼中3種農(nóng)藥含量均大幅降低,且拌種時(shí)農(nóng)藥用量越大農(nóng)藥流失量越多。以上研究結(jié)果表明,減少種殼中農(nóng)藥的快速流失是提高拌種農(nóng)藥利用率的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。據(jù)測(cè)算,使用新煙堿類(lèi)農(nóng)藥拌種處理,有2%~20%的新煙堿類(lèi)農(nóng)藥可以被靶標(biāo)作物根系吸收傳導(dǎo)到植株地上部發(fā)揮防效[11]。本研究中,播種后15 d,氯蟲(chóng)苯甲酰胺、噻呋酰胺和三氟苯嘧啶在水稻莖葉中的分布比例分別為0.14%、0.23%和0.02%。此階段,有60.46%、49.95%和2.77%的氯蟲(chóng)苯甲酰胺、噻呋酰胺和三氟苯嘧啶分布于種殼、育苗土和水稻根系中,該部分農(nóng)藥可進(jìn)一步通過(guò)水稻根系的吸收作用,向水稻植株的莖葉部遷移,對(duì)靶標(biāo)病蟲(chóng)害產(chǎn)生防效[25]。因此,農(nóng)藥拌種處理時(shí),至少有0.14%的氯蟲(chóng)苯甲酰胺、0.23%的噻呋酰胺和0.02%的三氟苯嘧啶可以被水稻根系吸收傳導(dǎo)到植株地上部發(fā)揮作用。本研究3種農(nóng)藥在水稻莖葉中的分布比例低于文獻(xiàn)報(bào)道的數(shù)據(jù)[11],其原因可能為文獻(xiàn)報(bào)道的數(shù)據(jù)主要來(lái)源于旱地作物。而本研究的對(duì)象是水稻,在其育苗和生長(zhǎng)階段,農(nóng)藥隨水流失量大。
多地殘留試驗(yàn)結(jié)果表明,噴施1~3次氯蟲(chóng)苯甲酰胺、噻呋酰胺和三氟苯嘧啶防治水稻病蟲(chóng)害,3種農(nóng)藥在土壤中的最終殘留分別為ND(未檢出)~0.217 mg/kg[16]、ND(未檢出)~0.322 mg/kg[26]和0.010~0.037 mg/kg[14]。本研究中水稻收獲時(shí),3種農(nóng)藥在根際中的最終殘留量均小于0.01 mg/kg,土壤中的殘留量較低。但對(duì)于其累積污染風(fēng)險(xiǎn)還需設(shè)置多年田間試驗(yàn)進(jìn)行深入評(píng)估。此外,稻谷農(nóng)藥殘留檢測(cè)結(jié)果表明,收獲的糙米和稻殼中3種農(nóng)藥殘留量均小于0.01 mg/kg,糙米中農(nóng)藥殘留量遠(yuǎn)低于中國(guó)、美國(guó)及日本的限量標(biāo)準(zhǔn)。因此,采用氯蟲(chóng)苯甲酰胺、噻呋酰胺和三氟苯嘧啶在水稻生產(chǎn)中進(jìn)行拌種處理,土壤和稻谷產(chǎn)品的安全性都較高。
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