除草劑丁草胺的研究進展

盧靜靜，盧振蘭，張 瑾，李明明，楊 燦，郭亞楠

（吉林農業大學 資源與環境學院，吉林 長春130118）

1 引言

丁草胺是一種內傳導性芽前選擇性除草劑，因其具有殺草廣譜性高、藥劑用量少、選擇性強等特點，被廣泛應用于稻田中禾本類植物的雜草防治，現已成為我國廣泛使用的三大除草劑之一。丁草胺在環境中投放量大，存留時間較長，殘留在土壤和水體中的農藥又會通過下滲作用進入地下水系統，對土壤以及地表、地下水環境中的生物產生一定的影響，因此研究環境中丁草胺的降解以及對環境中各類生物的影響尤為迫切。

2 丁草胺的光解

光解是農藥在環境中降解的重要途徑之一。近年對環境中丁草胺的光解的研究也越來越多。花日茂等對丁草胺的研究結果表明氙燈下純水降解速度最快其次為河水、塘水，最后為稻田水，這與水中所含有的營養物質有關，不同光源下高壓汞燈下的光解速度比氙燈下快60倍。水及土壤中不同的成分對丁草胺的降解產生不同的影響。潭文捷等研究了腐植酸對水溶液中丁草胺光化學降解的影響，結果表明潮土腐植酸在小于10mg/L時，對丁草胺的降解起到抑制作用，當腐植酸濃度大于10mg/L時，對丁草胺降解的抑制作用影響不明顯。丁草胺在太陽光下，在純水中穩定，田水中消解較快；在模擬太陽光的紫外線下，pH值和溶解氧對丁草胺的光解不產生影響；且丙酮可加速丁草胺的光解［2］。

3 丁草胺的水解

農藥的水解是環境中農藥分解消失的重要途徑之一，也是評價環境中農藥殘留特征的重要指標。國內對于丁草胺的生物降解、光解的研究較多，而關于水解的研究較少。鄭和輝等研究了丁草胺在水中的水解過程及動力學、pH值對水解的影響，結果表明丁草胺的水解過程與一級動力學反應方程一致。在滅菌的、pH 7、25℃的水中，丁草胺幾乎不水解；在pH7和pH10的水中，水解半衰期為1155d；在pH4的水中，水解半衰期為630d［2］。丁草胺在蒸餾水中的水解速率與河水中的水解速率相似，說明水體中的有機物和無機離子對丁草胺的水解幾乎無影響［3］。

4 丁草胺的生物降解

在環境水體、土壤中存在著大量的環境微生物，這些環境微生物為農藥的降解起著重要的作用。環境中的微生物將農藥作為食物基質，促進農藥的降解。微生物受環境因素的影響很大，在適宜的環境中，微生物的新陳代謝速率、更新換代的速度加快，促進了環境中農藥的降解速率。

趙淑莉用高效液相色譜法對除草劑丁草胺的微生物降解進行了研究，結果表明未滅菌水中比滅菌水中丁草胺的降解速率快，說明微生物是環境中丁草胺降解的主要途徑，接種分離出的菌液的水中丁草胺的降解速率明顯加快，且只有一種降解產物。彭亞軍等研究了32種丁草胺降解效果很好的菌株，并鑒定降解率最高的菌株為克雷白氏稈菌屬（klebsiella sp.），且最佳降解條件為丁草胺初使濃度為20mg/L、菌種接種量為5%、pH值為7、適宜溫度為30℃。虞云龍等分離到一株以丁草胺作為唯一碳源和能源生長細菌的施氏假單胞菌（Pseudomonas stutzeri）。吳新杰等通過瓶培養法富集培養出一株高效降解菌，該菌為節桿菌屬菌（Arthrobacter sp），研究結果表明丁草胺的降解半衰期與初始菌量成正比，且隨著丁草胺濃度的增加，降解半衰期也隨之增加。

5 丁草胺對環境生物的毒性

有研究結果表明丁草胺噴灑在稻田水中的殘留濃度可達0.56～1.07mg/L，雖然自然降解作用會使丁草胺殘留濃度逐漸降低，但是在魚塘等水體邊使用此類除草劑應該慎重。研究表明丁草胺對麥穗魚的半致死濃度為0.33mg/L，且阿特拉津和丁草胺聯合對麥穗魚具有協同作用［4］。丁草胺濃度為0.018和 0.036mg/L時，胚胎死亡率為10%和20%，胚胎致畸率為10%和16%［5］。當濃度為0.41mg/L時，蝌蚪造成顯著的損傷，說明對蝌蚪有明顯的遺傳毒性［6］。林玲等研究了丁草胺對3種蝌蚪的毒理學效應，研究表明不同濃度不同時間作用下，對3種蝌蚪都產生了亞慢性影響，破壞了體內的抗氧化系統，紅細胞產生微核和核異常現象，造成了嚴重的DNA損傷［7］。國外學者研究了草胺對斑馬魚胚胎、鵪鶉以及稻田中藍藻等的影響，結果表明丁草胺幾種生物都產生不同程度的毒理學影響，對不同生物的內分泌、免疫以及發育產生了影響。因此合理使用除草劑，對保護農田生態系統迫在眉睫。

6 丁草胺研究展望

隨著農藥進一步的發展，越來越多的農藥被投入使用。農藥的使用帶來一系列的環境問題 。丁草胺作為使用最多的3個除草劑之一，研究丁草胺的降解機制及對環境生物的影響，對環境安全和人類的健康安全具有重要的意義。丁草胺在環境中的降解主要通過光解和微生物降解來完成。水及土壤中的pH值、溫度、有機質、無機質對丁草胺的降解有顯著的影響。不同濃度的丁草胺對環境中生物的毒理學影響顯著。通過對丁草胺的環境行為研究，找到丁草胺環境中降解的主要環境因素和降解最佳條件，可為丁草胺的綜合治理及安全合理使用提供借鑒意義。

［1］邢躍楠，胡建民.4種稻田常用農藥對泥鰍的急性毒性研究［J］.黑龍江畜牧獸醫，2012（23）.

［2］鄭和輝，葉常明.乙草胺和丁草胺的水解及其動力學［J］.環境化學，2001，20（2）：168～171.

［3］王一茹，劉長武，牛成玉，等.丁草胺在水體中的光解和稻田中歸趨的研究［J］.環境科學學報，1996，16（4）：475～481.

［4］孟順龍，陳家長，冷春梅.除草劑阿特拉津與丁草胺對麥穗魚的聯合毒性研究［J］.環境污染與防治，2007，29（4）：254～256.

［5］夏 勇，傅劍云，鄭云燕，等.丁草胺對斑馬魚及其胚胎發育毒性影響的研究［J］.浙江預防醫學，2011（1）：5.

［6］耿寶榮，姚 丹，薛清清.殺蟲劑敵敵畏和除草劑丁草胺對斑腿樹蛙蝌蚪的遺傳毒性［J］.動物學報，2005，51（3）：447～454.

［7］林 玲.丁草胺對三種無尾兩棲類蝌蚪毒理學效應的研究［D］.福州：福建師范大學，2010.

［8］花日茂.丁草胺在不同類型水中的光化學降解［J］.應用生態學報，1999，10（1）：57～59.

［9］譚文捷，王金生，丁愛中等.腐植酸對水溶液中丁草胺光化學降解的影響［J］.農業環境科學學報，2009，28（1）：135～139.

［10］趙淑莉，譚文捷，何緒文.除草劑丁草胺的分析測定及其微生物降解產物研究［J］.農業環境科學學報，2006，24（5）：989～993.

［11］彭亞軍.丁草胺降解菌的篩選及其對水稻的生物修復作用［D］.長沙：湖南農業大學，2012.

［12］吳新杰，岳永德，花日茂，等.丁草胺高效降解細菌的分離［J］.應用與環境生物學報，2000，6（6）：593～596.