海南檳榔黃化現(xiàn)象與除草劑殘留關(guān)系初探

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(cè)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(duì)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(cè)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(hào) 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(zhǎng)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(jìng)爭(zhēng)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(cè)這2種除草劑在土壤中殘留的常用檢測(cè)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(cè)對(duì)象，檢測(cè)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(jì)，Eppendorf 臺(tái)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(duì)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(zhǎng)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、?？诔俏?、文昌新坡、三亞崖城，海口城西的土樣采自院區(qū)，除海口城西外，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(hào)，-20 ℃冰箱中低溫保存待測(cè)[14]。

1.2.2 樣品前處理

草甘膦檢測(cè)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(cè)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(duì)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(cè)定。

1.2.4 草甘膦添加回收率的測(cè)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(cè)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(cè)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(cè)定，方法同1.2.3。

1.2.6 色譜條件

檢測(cè)草甘膦：流動(dòng)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(cè)波長(zhǎng)235 nm，進(jìn)樣量20 μL。

檢測(cè)2，4-D丁酯：流動(dòng)相為 V（甲醇）：V（水）=60：40，流速為1 mL/min，柱溫為25 ℃，檢測(cè)波長(zhǎng)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(duì)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(shí)間為5.034 min。當(dāng)草甘膦在5.0-40 mg/L濃度范圍內(nèi)時(shí)，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(cè)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(duì)檳榔園土壤草甘膦殘留檢測(cè)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(shí)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(shí)，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(cè)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(duì)檳榔林土壤2，4-D丁酯殘留檢測(cè)的要求。

2.5 土壤樣品草甘膦和2，4-D丁酯殘留檢測(cè)

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

通過對(duì)所采土樣草甘膦和2，4-D丁酯殘留情況的檢測(cè)，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(cè)未見報(bào)道，本文運(yùn)用高效液相色譜法檢測(cè)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(duì)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(cè)，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(cè)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(zhǎng)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(duì)檳榔的生長(zhǎng)產(chǎn)生了影響，還有待進(jìn)一步試驗(yàn)驗(yàn)證。

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