一种玉米中农药残留污染的检验方法与流程

文档序号:12119108阅读:1176来源:国知局

本发明涉及农药安全性评价领域,具体涉及一种玉米中农药残留污染的检验方法。



背景技术:

烟嘧磺隆系日本石原产业公司发现,1987-1988年与杜邦公司联合开发的磺酰脲类除草剂品种,它以商品名Accent1991年在美国销售,1996年注册用于甜玉米。烟嘧磺隆进入我国已有十余年,由于其用量低,效果好,很受欢迎。

该药剂是内吸传导型磺酰脲类除草剂,可通过植物茎叶及根部吸收并迅速在木质部和韧皮部传导,通过抑制乙酰乳酸合成酶的活性,阻碍支链氨基酸的合成,从而影响植物细胞分裂,使杂草停止生长,最终死亡。杂草吸收药剂后会很快停止生长,一般在施药后4~5天出现毒害症状,受害症状为心叶变黄、失绿,叶梢、叶鞘紫红色。一年生杂草20天左右死亡,6叶以上多年生阔叶杂草受抑制,停止生长,高剂量可致死。

但是随着除草剂烟嘧磺隆的广泛应用,近年来烟嘧磺隆对当茬作物药害和残留药害比较突出。某些地区施用烟嘧磺隆后,一些玉米常规种植品种产生了较严重的药害。玉米3~5期叶喷施烟嘧磺隆后5~10d玉米心叶褪绿、变黄,或叶片出现不规则的褪绿斑。有的叶片卷缩成筒状,叶缘皱缩,心叶牛尾状,不能正常抽出。玉米生长受到抑制,植株矮化,并且可能产生部分丛生、次生茎。药害轻的可恢复正常生长,严重的影响产量。

残留除草剂对后茬敏感作物的危害是长残留除草剂使用中的一个突出问题。土壤中残留除草剂咪草烟、二甲戊乐灵、阔草清、烟嘧磺隆等除草剂已经对后茬敏感作物造成了危害。土壤中残留除草剂药害的安全性评价对后茬作物的种植具有重要意义。

评价除草剂对作物安全性可以使用生物测定和化学方法。生物测定周期长,耗时。化学方法具有快速灵敏的优点。然而,由于土壤理化性质(pH,有机质含量等)不同,不同土壤中除草剂具有不同的生物有效性,传统的基于总浓度测定并计算获得的植物毒性指标(EC50或IC50)通常因土壤类型不同而不同,相互之间不具可比性。因此,开发一种能直接测定对植物有效浓度的化学方法,建立能获得对不同土壤具有可比性的残留除草剂植物毒性评价方法,对准确快速预测土壤中残留除草剂对后茬作物的危害具有重要的现实意义。



技术实现要素:

本发明提供了一种玉米中农药残留污染的检验方法,能快速预测土壤中烟嘧磺隆的植物毒性。

一种玉米中农药残留污染的检验方法,包括:

(1)将一组浓度呈梯度分布的烟嘧磺隆溶液喷洒在一组试验土壤中,喷洒后在试验土壤上播种玉米;

(2)喷洒后1天收集所有土壤的原位孔隙水,测定原位孔隙水中的烟嘧磺隆浓度;培养若干天后,测定玉米株高;最后拟合得到玉米株高和所述原位孔隙水中烟嘧磺隆浓度的剂量效应曲线方程和玉米株高抑制率为50%时的原位孔隙水中烟嘧磺隆浓度IC50;

(3)测定待测土壤原位孔隙水中的烟嘧磺隆浓度,根据所述的剂量效应曲线方程预测该种土壤种植玉米的株高抑制率。

玉米株高抑制率为50%即指喷洒烟嘧磺隆后的土壤中种植的玉米株高为空白对照组玉米株高的一半。

步骤(1)中所述试验土壤喷洒烟嘧磺隆后含水量为土壤最大持水量的70~75%。

土壤最大持水量又称土壤饱和持水量,即土壤全部孔隙充满水时所保持的水量,步骤(1)中试验土壤的含水量通过控制喷洒烟嘧磺隆溶液的量来控制,同时设置空白对照组,空白对照组土壤的含水量通过喷洒与烟嘧磺隆溶液用量相同的水来控制。

步骤(1)中所述喷洒有烟嘧磺隆的试验土壤中烟嘧磺隆的浓度在0.25~16mg/kg之间呈梯度增长,在控制种植玉米的土壤的含水量满足试验要求的前提下通过调整烟嘧磺隆溶液中烟嘧磺隆的浓度,使试验土壤中烟嘧磺隆的浓度在0.25~16mg/kg之间呈梯度增长,一般呈两倍梯度增长,即所述试验土壤中烟嘧磺隆的浓度设置为0.25、0.5、1、2、4、8和16mg/kg。

所述原位孔隙水采用离心过滤收集。具体为:取土壤在21~25℃下离心力8000×g离心80min。直接取所述土壤放入超滤离心管内部的过滤装置中,在上述条件下过滤,得到所述原位孔隙水,方法简单,方便快捷。

所述原位孔隙水中烟嘧磺隆的测定采用高效液相色谱,方便快捷,只需设置好高效液相色谱的检测条件和标样,就能快速的一一检测出原位孔隙水中烟嘧磺隆的浓度,高效液相色谱的检测条件为:色谱柱:4.6mm(id)×250mm,Eclipse XDB-C18,粒径5μm;流动相:乙腈:水(0.1%甲酸)=35:65;流速:1mL/min;检测波长:240nm;进样量:20μL;柱温:30℃。以烟嘧磺隆为标样。

步骤(1)中所述玉米的种植条件为:温度25±1℃,光周期14~16h/d,光照强度350~400μE/m2/s,湿度为75~85%。试验组和对照组在同样的种植条件中培养,其培养时间可以可根据检测需要进行调整,一般培养14~16天。

本发明的有益效果:

本发明以烟嘧磺隆为目标除草剂,采用离心过滤装置直接分离土壤原位孔隙水并采用HPLC测定其中的烟嘧磺隆浓度,以原位孔隙水中烟嘧磺隆浓度为基准建立适用于不同类型土壤的残留烟嘧磺隆对玉米毒性评价方法。该方法操作简单,快速,根据烟嘧磺隆在一种土壤中的剂量效应曲线和未知土壤中原位孔隙水浓度,能快速预测未知土壤中烟嘧磺隆的植物毒性。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员理解,下面将结合实施例对本发明进行进一步描述。

实施例1

(1)土壤采集

5种土壤采自浙江萧山、金华、华家池校区、江西南昌和黑龙江省伊春市,均为0~20cm表层土,采集的新鲜土壤,风干后过2mm筛置于常温下(20~25℃)备用。

(2)土壤处理

称取200g干重的各种土壤于塑料盆中,用塑料喷壶喷洒一定量烟嘧磺隆水溶液,搅拌使烟嘧磺隆和土壤充分混匀,使土壤含水量为最大持水量的70%,最终含水量分别为:萧山土24%;金华土22%;江西土24%;华家池土28%;黑龙江土30%。

根据生物测定预备试验,烟嘧磺隆在不同土壤中的添加浓度为:萧山土壤0,0.25,0.5,1,2,4mg/kg;江西、金华、华家池土壤0,0.5,1,2,4,8mg/kg;黑龙江土壤0,1,2,4,8,16mg/kg。处理土壤转移到体积约为0.5L花盆后,用锡箔纸覆盖后于25℃平衡24h。

(3)植物生物测定

将5粒发芽的玉米种子均匀地种植于花盆中,种植深度约为1cm,再用处理土壤覆盖种子。种植玉米的花盆放置于人工气候培养箱中,培养条件为温度(25±1)℃,光周期16h:8h(光照∶黑暗),光照强度为350μE/m2/s,湿度为80%,培养14天。

(4)土壤原位孔隙水浓度测定

取土样20.0g放入超滤离心管内部的过滤装置中,在离心力,21℃条件下离心(8000×g,80min)收集原位孔隙水直接用于高效液相色谱检测。

进一步地,用logistic曲线拟合发现,烟嘧磺隆对玉米株高抑制率与原位孔隙水中烟嘧磺隆浓度的相关性较土壤中烟嘧磺隆总浓度显著提高,由此表明原位孔隙水中烟嘧磺隆浓度代表土壤中对植物有效的除草剂浓度,可以用来检测土壤中残留的药害。

根据烟嘧磺隆在一种土壤中对玉米株高的抑制曲线图和未知土壤中原位孔隙水浓度,能快速预测未知土壤中烟嘧磺隆的植物毒性。例如根据萧山、金华、江西和华家池土壤中原位孔隙水浓度和玉米株高抑制率计算剂量效应方程为Y=1.69x-0.24,Y为概率值,x为浓度对数,根据方程预测黑龙江土壤中玉米株高抑制率为:3.60%、8.10%、20.47%、43.04%、68.99%,测定值为:7.98%、13.07%、19.75%、37.91%和71.62%,预测准确率较高。

上述方法检测的是土壤中烟嘧磺隆对玉米株高的毒性,还可以检测对玉米发芽率、鲜重等的毒性。

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