張佳++陳小員++芮朋++高增貴++田宏哲++李興海

摘要：研究五氟磺草胺在施用氮肥、磷肥、鉀肥及無(wú)機(jī)混合肥的土壤中的消解動(dòng)態(tài)，測(cè)定不同處理土樣中微生物的基礎(chǔ)呼吸、誘導(dǎo)呼吸以及微生物總量，分析這幾種無(wú)機(jī)肥對(duì)土壤微生物和五氟磺草胺消解的影響。采用HPLC-UV法檢測(cè)施用不同無(wú)機(jī)肥的土壤中五氟磺草胺的殘留量，并采用直接吸收法滴定測(cè)定土壤微生物呼吸作用，平板菌落計(jì)數(shù)法測(cè)定微生物總量。五氟磺草胺在不施肥的土壤中消解半衰期為5.7 d；在施用氮肥的土壤中，隨氮肥施用量增大，土壤微生物呼吸作用減弱，總量降低，五氟磺草胺的消解受到抑制，消解半衰期由6.3 d延長(zhǎng)至9.3 d；在施用鉀肥的土壤中，微生物呼吸作用及總量變化趨勢(shì)與施用氮肥一致，五氟磺草胺的消解半衰期由5.8 d延長(zhǎng)至8.0 d；在施用磷肥的土壤中，微生物呼吸作用隨磷肥施用量增大而增強(qiáng)，總量增加，五氟磺草胺的消解速度加快，半衰期由5.5 d縮短至4.2 d；無(wú)機(jī)混合肥也會(huì)對(duì)五氟磺草胺的消解產(chǎn)生影響，除氮鉀混合肥微弱抑制其消解（半衰期延長(zhǎng)至6.5 d）外，氮磷、磷鉀、氮磷鉀混合肥均會(huì)對(duì)其消解產(chǎn)生促進(jìn)作用，且氮磷鉀混合肥的促進(jìn)作用最明顯，半衰期分別為5.4 d（氮磷），5.1 d（磷鉀），4.7 d（氮磷鉀）。土壤中偏施氮肥和鉀肥會(huì)抑制五氟磺草胺的消解，磷肥和氮磷、磷鉀及氮磷鉀混合肥會(huì)促進(jìn)其消解，氮鉀混合肥微弱抑制其消解。

關(guān)鍵詞：土壤；五氟磺草胺；無(wú)機(jī)肥；高效液相色譜；半衰期

中圖分類號(hào)：S481+.8；Q939.96 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：0439-8114（2017）01-0070-07

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2017.01.018

Effect of Inorganic Fertilizer in Soil on Dissipation of Penoxsulam in the Indoor Condition

ZHANG Jia， CHEN Xiao-yuan， RUI Peng， GAO Zeng-gui， TIAN Hong-zhe， LI Xing-hai

（Plant Protection College， Shenyang Agricultural University， Shenyang 110866， China）

Abstract：The dynamics of dissipation and half-life of penoxsulam in CO（NH2）2-added，Ca（PO4）2-added，KCl-added and mixed inorganic fertilizer-added soil were studied，and the basal respiration，substrate-induced respiration and the amount of microorganism in different soil samples were measured，then the effects of different inorganic fertilizers on the soil microorganism and dissipation of penoxsulam were analyzed. Using HPLC-UV to determine the residue of penoxsulam in different fertilization soil，and using direct absorption titration method to determine the soil microorganism respiration，then adopting tablet colony counting method to measure the amount of microorganism. The results showed that，half-life of penoxsulam in un-added fertilization soil was 5.7 d. The respiration and the amount of soil microorganism in CO（NH2）2-added soil was weakened， and the dissipation of penoxsulam was inhibited，so its half-life was increased from 6.3 d to 9.3 d. The same tendency was showed in the KCl-added soil， half-life of penoxsulam was increased from 5.8 d to 8.0 d. While the soil respiration was enhanced，and the amount of microorganism was increased in Ca（PO4）2-added soil， so the dissipation rate of penoxsulam was improved， its half-life decreased from 5.5 d to 4.2 d. As well the mixed inorganic fertilization had effect on the dissipation of penoxsulam，except mixed NK fertilization had some inhibiting effect on its dissipation，its half-time was increased to 6.5 d，mixed NP、PK、NPK fertilization all promoted its dissipation to some extent，and NPK fertilization had the remarkable effect，its half-time was 5.4 d（in NP fertilization），5.1 d（in PK fertilization），4.7 d（in NPK fertilization）. CO（NH2）2 and KCl inhibited the dissipation of penoxsulam in soil，while Ca（PO4）2 and mixed inorganic fertilization improved its dissipation.

Key words： soil； penoxsulam； inorganic fertilization； HPLC； half-life

五氟磺草胺（Penoxsulam）[1]化學(xué)名稱為3-（2，2-二氟乙氧基）-N-（5，8-二甲氧基-[1，2，4]三唑并[1，5-C]嘧啶-2-基）-α，α，α-三氟甲苯基-2-磺酰胺，美國(guó)陶氏益農(nóng)公司研發(fā)，其作用機(jī)制是抑制乙酰乳酸合成酶（ALS）[2]，殺草譜廣，廣泛用于水稻田防除稗草[3]、千金子以及一年生莎草科雜草，并對(duì)眾多闊葉雜草有效（例如鯉腸、竹節(jié)花、鴨舌草等），同時(shí)可防除稻田中抗芐嘧磺隆雜草，且對(duì)許多闊葉及莎草科雜草與稗草等具有殘留活性[4]。

施肥是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的重要環(huán)節(jié)，對(duì)農(nóng)作物的生長(zhǎng)至關(guān)重要，同時(shí)也影響土壤的微生物量、微生物活性及種群組成[5]， 通?？梢杂猛寥篮粑饔煤饬客寥乐形⑸锏目偦钚訹6]，菌落數(shù)量衡量微生物總量。然而，土壤微生物在農(nóng)藥消解和生物轉(zhuǎn)化過(guò)程中發(fā)揮著主要作用，因此，土壤的施肥情況會(huì)間接影響到農(nóng)藥在土壤中的消解，有必要建立和探索肥料對(duì)農(nóng)藥消解的影響。

五氟磺草胺的消解主要通過(guò)微生物降解及光解[4]。目前，已經(jīng)有一些關(guān)于五氟磺草胺殘留特性的研究，在提取方法上，Kogan等[7]曾用乙腈-鹽酸的混合溶液從土壤中提取五氟磺草胺，Tsochatzis等[8，9]曾采用基質(zhì)固相分散提取法（MSPD）對(duì)土壤中的五氟磺草胺進(jìn)行提??；在檢測(cè)技術(shù)方面，呂剛等[10]、姜宜飛等[11]采用乙腈-磷酸溶液為流動(dòng)相，高效液相色譜-二極管陣列檢測(cè)器（HPLC-DAD）分析五氟磺草胺制劑，Kaur等[12]采用MSPD-HPLC-UV法檢測(cè)五氟磺草胺在土壤及水稻樣品中的殘留量。與此同時(shí)，Reimche等[13]研究了五氟磺草胺對(duì)亞熱帶地區(qū)稻田水中非靶標(biāo)浮游生物的影響，研究結(jié)果表明，五氟磺草胺不會(huì)影響非靶標(biāo)浮游生物的正常水平，但會(huì)使一些水質(zhì)指標(biāo)（例如pH、導(dǎo)電性、鉀、鎂、磷、氯化物等）有所升高。

目前未見(jiàn)有關(guān)施用無(wú)機(jī)肥對(duì)其消解影響的報(bào)道，但五氟磺草胺在稻田中的使用量逐年增加。筆者通過(guò)測(cè)定五氟磺草胺在施用不同無(wú)機(jī)肥的土壤中的消解動(dòng)態(tài)，并測(cè)定不同處理中土壤微生物的呼吸作用（基礎(chǔ)呼吸、誘導(dǎo)呼吸）及微生物總量，探討無(wú)機(jī)肥對(duì)土壤微生物及五氟磺草胺消解的影響，以期為五氟磺草胺在水稻田中的合理化使用提供理論依據(jù)?，F(xiàn)將結(jié)果報(bào)道如下。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

五氟磺草胺（Penoxsulam）標(biāo)準(zhǔn)品，99%，湖北康寶泰精細(xì)化工有限公司；除用于流動(dòng)相的乙腈為色譜純外，其余試劑均為國(guó)產(chǎn)分析純；提取液（0.1%冰醋酸水溶液∶乙腈=3∶7，V/V）；孟加拉紅培養(yǎng)基（121 ℃滅菌30 min）；高氏一號(hào)培養(yǎng)基（KNO3 1.0 g，F(xiàn)eSO4.7H2O 0.01 g，K2HPO4 0.5 g，淀粉20 g，MgSO4.7H2O 0.5 g， 瓊脂18 g， NaCl 0.5 g， 水1 000 mL， 121 ℃滅菌 30 min）；牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基（牛肉膏3 g，蛋白胨10 g，NaCl 5 g，瓊脂20 g，水1 000 mL，pH 7.0～7.2， 121 ℃滅菌30 min）。

1.2 儀器與設(shè)備

搖床（HZP-250，上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司）；旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀（Rotavapor R-210，瑞士BUCHI公司）；超聲波清洗器（KQ-500DE，昆山市超聲儀器有限公司）；循環(huán)水式多用真空泵（SHB-B95A，鄭州長(zhǎng)城科工貿(mào)有限公司）；高效液相色譜儀，配紫外檢測(cè)器（日立1100，日立科技有限公司），高速離心機(jī)（北利，GT16-3）。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 土壤微生物的呼吸測(cè)定 微生物呼吸作用主要涉及微生物基礎(chǔ)呼吸和誘導(dǎo)呼吸?；A(chǔ)呼吸表示微生物總體活性，誘導(dǎo)呼吸是微生物量潛在指標(biāo)[14]。基礎(chǔ)呼吸及誘導(dǎo)呼吸的測(cè)定參考蔡玉琪等[15]的方法，均采用直接吸收法（密閉法）滴定測(cè)定。

基礎(chǔ)呼吸：稱取20.0 g新鮮土壤置于廣口瓶?jī)?nèi)，同時(shí)放置稱量瓶（盛有10 mL 0.1 mol/L NaOH），用以吸收土壤微生物呼吸所釋放的CO2，蓋緊瓶蓋，同時(shí)用封口膜密封好。于25 ℃恒溫培養(yǎng)箱內(nèi)培養(yǎng)24 h，濃度約為0.05 mol/L HCL滴定，同時(shí)滴加2滴酚酞、2滴BaCl2溶液，10 mL滴定管滴定，至紅色消失，記錄數(shù)據(jù)。最后用硼砂滴定標(biāo)定HCL濃度。

誘導(dǎo)呼吸：稱取20.0 g新鮮土壤置于廣口瓶?jī)?nèi)，同時(shí)放置稱量瓶（盛有10 mL 0.1 mol/L NaOH），用以吸收土壤微生物呼吸所釋放的CO2，往土壤中添加20 mg葡萄糖（10 000 mg葡萄糖/1kg干土），蓋緊瓶蓋，同時(shí)用封口膜密封好。于25 ℃恒溫培養(yǎng)箱內(nèi)培養(yǎng)6 h，濃度約為0.05 mol/L HCL滴定，同時(shí)添加2滴酚酞、2滴BaCl2溶液，10 mL滴定管滴定，至紅色消失，記錄數(shù)據(jù)。最后用硼砂滴定標(biāo)定HCL濃度。

1.3.2 土壤微生物的總量測(cè)定 準(zhǔn)確稱取土壤樣品10 g置于250 mL三角瓶中，加入無(wú)菌水100 mL，振蕩30 min，靜置，取上清液，10倍稀釋法稀釋至10-3、 10-4、10-6。采用平板菌落計(jì)數(shù)法[16]測(cè)定土壤樣品中細(xì)菌、真菌、放線菌的數(shù)量。

細(xì)菌計(jì)數(shù)法：將牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基倒入已滅菌的培養(yǎng)皿中，待培養(yǎng)基凝固形成平板后，取稀釋至10-6的土壤稀釋液0.2 mL于培養(yǎng)皿中央，用無(wú)菌涂布棒將稀釋液均勻涂抹在平板表面。用封口膜將培養(yǎng)皿密封后置于30 ℃培養(yǎng)箱中倒置培養(yǎng)3～4 d，待菌落長(zhǎng)出后，統(tǒng)計(jì)菌落數(shù)，計(jì)算被測(cè)樣品的細(xì)菌數(shù)量。每個(gè)樣品進(jìn)行3次平行試驗(yàn)。

真菌計(jì)數(shù)法：所用培養(yǎng)基為孟加拉紅，土壤稀釋液濃度為10-4，于25 ℃下培養(yǎng)7 d，其余處理方法同上述細(xì)菌計(jì)數(shù)方法。

放線菌計(jì)數(shù)法：所用培養(yǎng)基為高氏一號(hào)，土壤稀釋液濃度為10-3，于25 ℃下培養(yǎng)7 d，其余處理方法同上述細(xì)菌計(jì)數(shù)方法。

每毫升菌液中菌落數(shù)=同一稀釋度幾次重復(fù)的菌落平均數(shù)×稀釋倍數(shù)×5。

由于土壤中能夠降解農(nóng)藥的微生物主要為細(xì)菌、真菌和放線菌[17]，因此本試驗(yàn)將細(xì)菌、真菌和放線菌的總數(shù)視為土壤中微生物總量。

1.3.3 五氟磺草胺殘留分析方法的建立

1）前期土壤樣品準(zhǔn)備

試驗(yàn)所用土壤取自沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)后山實(shí)驗(yàn)基地，供試土壤基本理化性質(zhì)采用常規(guī)分析方法測(cè)定[18]，結(jié)果為：氮53.38 mg/kg，速效磷24.36 mg/kg，鉀48.15 mg/kg，有機(jī)質(zhì)含量1.82%。土樣采集時(shí)間為2014年7月4日至2014年9月5日。土樣自然風(fēng)干，粉碎、過(guò)篩，將五氟磺草胺以0.2 mg/kg的添加量添加到空白土壤中，充分混勻，分裝在500 mL廣口瓶中，形成10 cm土層，并加入300 mL含肥水溶液，分別控制①氮肥含量為正常施用量的0.25、0.5、1、1.5、2倍，其中氮肥[CO（NH2）2]在水稻田的正常施用量為18 mg/kg；②磷肥含量為正常施用量的0.25、0.5、1、1.5、2倍，其中磷肥[Ca（PO4）2]在水稻田的正常施用量為20 mg/kg；③鉀肥含量為正常施用量的0.25、0.5、1、1.5、2倍，其中鉀肥（KCl）在水稻田的正常施用量為6 mg/kg；④氮磷、氮鉀、磷鉀及氮磷鉀無(wú)機(jī)混合肥處理。每處理設(shè)置3個(gè)重復(fù)，并設(shè)置空白對(duì)照。

A.用于殘留量測(cè)定的樣品：于施藥后0、1、3、7、14 d分別取樣，每處理每個(gè)廣口瓶取不少于20 g，混合均勻，于-20 ℃下保存，用于最終殘留量測(cè)定。測(cè)定前將土樣自然風(fēng)干1～2 d至質(zhì)量恒定，研碎備用。

B.用于微生物測(cè)定的樣品：于施藥后3、5、10 d分別取樣，每個(gè)廣口瓶取20 g，每處理共60 g，混合均勻后待用（土樣儲(chǔ)存時(shí)間不超過(guò)48 h）。測(cè)定前自然風(fēng)干、過(guò)篩備用。

2）樣品前處理

準(zhǔn)確稱取10 g研磨過(guò)篩后的土壤樣品于100 mL塑料離心管中，加入提取液（0.01%冰醋酸水溶液∶乙腈=3∶7）40 mL，振蕩1 h，再放入超聲波清洗器中超聲40 min，在4 000 r/min條件下離心10 min，取上清液，加入3 g氯化鈉，4 g無(wú)水硫酸鎂，充分振蕩搖勻，使乙腈與水完全分層，取乙腈層至100 mL雞心瓶中，40 ℃下減壓濃縮至干，取10 mL甲醇-水溶液（V/V=5∶5）溶解，待凈化。采用C18固相萃取小柱（500 mg/6 mL）凈化樣品?；罨? mL甲醇；平衡：6 mL水；上樣：上述10mL甲醇-水溶液；洗脫：10 mL乙腈。收集、合并上樣液體和洗脫液，40 ℃旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至干。1 mL乙腈溶解，過(guò)0.45 μm有機(jī)系濾膜，待測(cè)。

3）HPLC檢測(cè)條件

本試驗(yàn)對(duì)韓娟等[19]關(guān)于五氟磺草胺的液相色譜分析條件進(jìn)行了改進(jìn)和優(yōu)化。Kromasil 100-5 C18， 250 mm×4.6 mm；柱溫30 ℃；流動(dòng)相：乙腈∶0.1%冰醋酸水溶液=50∶50（V/V）；流速1.0 mL/min；紫外檢測(cè)波長(zhǎng)284 nm；進(jìn)樣體積20 μL。

4）標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制

準(zhǔn)確稱取五氟磺草胺標(biāo)準(zhǔn)品，用乙腈（色譜純）配成500 μg/mL的標(biāo)準(zhǔn)母液，再將此標(biāo)準(zhǔn)母液逐步稀釋成5.00、2.50、1.00、0.50、0.25 μg/mL系列標(biāo)準(zhǔn)溶液，按照上述色譜條件進(jìn)樣，以五氟磺草胺質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)，以相應(yīng)的峰面積為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。

5）方法的準(zhǔn)確度及精密度測(cè)定

準(zhǔn)確稱取空白土壤樣品10 g，設(shè)0.05、0.25、1.00 mg/kg 3個(gè)添加水平，每個(gè)添加水平進(jìn)行5次平行試驗(yàn)，按照所建立的前處理和檢測(cè)方法，進(jìn)行添加回收率測(cè)定。

2 結(jié)果與分析

2.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線

五氟磺草胺在0.25～5.00 mg/L濃度范圍內(nèi)，其濃度與色譜峰面積呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系，線性回歸方程為y=45.017x-2.823 8，相關(guān)系數(shù)為r=0.999 9。

2.2 方法的靈敏度、準(zhǔn)確度和精密度

在本試驗(yàn)設(shè)定的儀器條件下，五氟磺草胺檢出限（LOD）為0.015 mg/kg，定量限（LOQ）為0.05 mg/kg。添加回收試驗(yàn)結(jié)果（表1）表明，0.05、0.25、1.00 mg/kg 3個(gè)添加水平下，五氟磺草胺在土壤中的平均回收率是92%～103%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD）為7.3%～8.9%，均符合農(nóng)藥殘留分析的要求[20]。

2.3 土壤微生物的呼吸測(cè)定

在整個(gè)培養(yǎng)過(guò)程中，土壤微生物呼吸作用在第5天時(shí)最強(qiáng)，第10天時(shí)最弱。除培養(yǎng)時(shí)間會(huì)對(duì)土壤微生物呼吸產(chǎn)生影響外，施用無(wú)機(jī)氮肥、磷肥、鉀肥及混合肥均會(huì)對(duì)其基礎(chǔ)呼吸和誘導(dǎo)呼吸產(chǎn)生影響。

氮肥和鉀肥會(huì)抑制土壤微生物基礎(chǔ)呼吸，在其施用量范圍內(nèi)，土壤基礎(chǔ)呼吸隨氮肥施用量增加而減弱。磷肥會(huì)促進(jìn)土壤微生物基礎(chǔ)呼吸，且磷肥出現(xiàn)劑量-促進(jìn)效應(yīng)關(guān)系，在施用量范圍內(nèi)，磷肥施用量越大，基礎(chǔ)呼吸促進(jìn)作用越明顯。除氮鉀混合肥會(huì)微弱抑制土壤微生物基礎(chǔ)呼吸外，氮磷、磷鉀、氮磷鉀混合肥均會(huì)促進(jìn)其基礎(chǔ)呼吸。具體試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖1。

不同施用量的氮、磷、鉀及混合肥對(duì)土壤微生物誘導(dǎo)呼吸的影響趨勢(shì)，與基礎(chǔ)呼吸一致。具體試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖2。

2.4 土壤微生物總量測(cè)定

由圖3可見(jiàn)，不同無(wú)機(jī)肥會(huì)對(duì)土樣中微生物總量產(chǎn)生影響，進(jìn)一步影響五氟磺草胺的消解。土壤中能夠消解農(nóng)藥的微生物主要為細(xì)菌、真菌和放線菌，因此本試驗(yàn)將細(xì)菌、真菌和放線菌的總數(shù)視為土壤中微生物的總量。試驗(yàn)結(jié)果表明，土壤微生物總量會(huì)隨氮肥和鉀肥施用量的增加而減少，隨磷肥的施用量增加而增加，氮鉀混合肥會(huì)微弱抑制土壤微生物數(shù)量，氮磷、磷鉀及氮磷鉀混合肥會(huì)對(duì)土壤微生物數(shù)量起到促進(jìn)作用，其中氮磷鉀的促進(jìn)作用最為明顯。

2.5 五氟磺草胺在不施肥土壤中的消解動(dòng)態(tài)

五氟磺草胺在土壤中的殘留消解動(dòng)態(tài)符合一級(jí)動(dòng)力學(xué)方程Ct=C0e-kt，其中C0為施藥后五氟磺草胺的原始沉積量，k為消解速率常數(shù)，Ct為殘留量，t為取樣時(shí)間。五氟磺草胺在不施肥土壤中的消解動(dòng)態(tài)方程為y=0.151e-0.121 1x，半衰期為5.7 d。

2.6 五氟磺草胺在施用氮肥土壤中的消解動(dòng)態(tài)

五氟磺草胺在施用不同濃度氮肥（尿素）土壤中的消解動(dòng)態(tài)符合一級(jí)動(dòng)力學(xué)方程，消解曲線及半衰期見(jiàn)表2，消解動(dòng)態(tài)見(jiàn)圖4。

由表2可知，當(dāng)?shù)适┯昧繛樘镩g正常施用量時(shí)，半衰期為8 d，與不施肥（半衰期5.7 d）相比較長(zhǎng)，表現(xiàn)出抑制效果；當(dāng)?shù)适┯昧繛檎Ｊ┯昧康?.25、0.5倍時(shí)，半衰期與不施肥相差不多；當(dāng)?shù)适┯昧繛榈收Ｊ┯昧康?.5、2.0倍時(shí)，半衰期增大至8.8、9.3 d，其抑制效果明顯。由此可見(jiàn)，五氟磺草胺的消解速度會(huì)隨氮肥的施用量增加而減慢，半衰期增長(zhǎng)。

2.5 五氟磺草胺在施磷肥土壤中的消解動(dòng)態(tài)

五氟磺草胺在施用不同濃度磷肥[Ca（PO4）2]土壤中的消解動(dòng)態(tài)符合一級(jí)動(dòng)力學(xué)方程，消解曲線及半衰期見(jiàn)表3，消解動(dòng)態(tài)見(jiàn)圖5。

由表3可知，磷肥施用量為田間正常施用量時(shí)，降解半衰期為4.8 d，與不施肥（半衰期5.7 d）相比略有縮短，表現(xiàn)出一定的促進(jìn)作用；磷肥施用量為正常施用量的0.25、0.5倍時(shí)，半衰期與不施肥時(shí)基本一致；磷肥施用量為正常施用量的1.5、2.0倍時(shí)，降解速度加快，半衰期由5.7 d縮短至4.5、4.2 d。由此可見(jiàn)，五氟磺草胺消解速度會(huì)隨磷肥施用量的增加，緩慢加快。

2.6 五氟磺草胺在施鉀肥土壤中的消解動(dòng)態(tài)

五氟磺草胺在施用不同濃度鉀肥（KCl）土壤中的消解動(dòng)態(tài)符合一級(jí)動(dòng)力學(xué)方程，消解曲線及半衰期見(jiàn)表4，消解動(dòng)態(tài)見(jiàn)圖6。

由表4可知，鉀肥施用量為田間正常施用量時(shí)，降解半衰期為5.9 d，與不施肥（半衰期5.7 d）基本一致，但增加鉀肥施用量會(huì)出現(xiàn)五氟磺草胺消解被抑制的現(xiàn)象，鉀肥施用量為正常施用量的1.5、2.0倍時(shí)，降解速度減慢，半衰期由5.9 d延長(zhǎng)至8 d。由此可見(jiàn)，施用鉀肥會(huì)抑制五氟磺草胺的消解，使其消解半衰期延長(zhǎng)。

2.7 五氟磺草胺在施用無(wú)機(jī)混合肥的土壤中的消解動(dòng)態(tài)

五氟磺草胺在施用無(wú)機(jī)混合肥的土壤中的消解動(dòng)態(tài)符合一級(jí)動(dòng)力學(xué)方程，消解曲線及半衰期見(jiàn)表5，消解動(dòng)態(tài)見(jiàn)圖7。

由表5可知，五氟磺草胺在施用氮鉀混合肥的土壤中的半衰期為6.5 d，與其在不施肥土壤中的半衰期（5.7 d）相比，消解速度減慢；在施用氮磷、磷鉀、氮磷鉀混合肥的土壤中，其消解速度具有一定程度的增加，半衰期分別為5.4、5.1、4.7 d，半衰期略有縮短，但對(duì)其促進(jìn)作用并不明顯。

3 討論

本研究結(jié)果表明，在實(shí)驗(yàn)室條件下，五氟磺草胺在空白、施有不同濃度氮肥、磷肥、鉀肥以及無(wú)機(jī)混合肥的土壤中的消解均符合一級(jí)動(dòng)力學(xué)方程。

研究發(fā)現(xiàn)，氮肥表現(xiàn)出對(duì)五氟磺草胺消解的抑制作用。五氟磺草胺在偏施氮肥（尿素）的土壤中的消解速度較慢，且隨氮肥施用量的增加，其消解速度減慢，半衰期增大。這與Caracciolo等[21]在對(duì)特丁津的研究結(jié)果一致，在土壤中加入尿素后，特丁津消解速度明顯降低；同樣，氮肥也會(huì)對(duì)氰戊菊酯[22]、阿特拉津[23]的消解產(chǎn)生抑制作用。之所以會(huì)出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象，原因可能是微生物優(yōu)先利用土壤中的簡(jiǎn)單氮源（即氮肥），當(dāng)簡(jiǎn)單氮源不足時(shí)，才會(huì)利用含氮農(nóng)藥等復(fù)雜氮源[24]；同時(shí)，無(wú)機(jī)氮肥的施用會(huì)導(dǎo)致土壤溶液的鹽濃度增加，微生物的生物量和活性降低，進(jìn)而導(dǎo)致農(nóng)藥降解速度降低[25]。本試驗(yàn)對(duì)微生物的呼吸和總量的測(cè)定結(jié)果也驗(yàn)證了上述猜想，偏施氮肥的土壤中的微生物基礎(chǔ)呼吸、誘導(dǎo)呼吸作用均弱于空白處理（不施肥），微生物總量也少于空白處理，且表現(xiàn)出氮肥施用量越大，呼吸作用越弱，微生物總量越少。

與氮肥不同的是，磷肥會(huì)促進(jìn)五氟磺草胺的消解。五氟磺草胺在偏施磷肥的土壤中，其消解速度加快，半衰期縮短。曾經(jīng)也出現(xiàn)過(guò)類似結(jié)果的報(bào)道，有關(guān)磷肥對(duì)硝基苯和五氯苯酚[26]消解的影響研究，用硝酸銨或磷酸銨作氮源時(shí)會(huì)抑制其降解，但用磷酸氫二胺作氮源會(huì)加快其消解速度?？赡茉蚴橇追适┤胪寥篮螅^易被固定，不會(huì)導(dǎo)致土壤溶液濃度升高，因此，不易出現(xiàn)由于磷肥富集而抑制農(nóng)藥降解的現(xiàn)象[24]。本試驗(yàn)對(duì)微生物的測(cè)定結(jié)果也表明，在偏施磷肥的土壤中，微生物呼吸作用及微生物總量均高于空白處理，有利于五氟磺草胺在土壤中的消解。

同樣，鉀肥會(huì)抑制土壤微生物的呼吸作用，并使微生物總量降低，不利于五氟磺草胺在土壤中的消解。當(dāng)土壤中鉀肥施用量低于田間正常施用量時(shí)，鉀肥不會(huì)對(duì)五氟磺草胺的消解產(chǎn)生很大影響，當(dāng)鉀肥施用量高于田間正常施用量時(shí)，其消解受到抑制，且隨鉀肥添加量增大，抑制作用增強(qiáng)。

對(duì)無(wú)機(jī)混合肥的研究發(fā)現(xiàn)，只有氮鉀混合肥會(huì)微弱抑制微生物呼吸作用及微生物總量，并對(duì)五氟磺草胺的消解產(chǎn)生微弱抑制作用，氮磷、磷鉀、氮磷鉀混合肥均會(huì)促進(jìn)微生物呼吸及總量，進(jìn)而對(duì)五氟磺草胺的消解產(chǎn)生促進(jìn)作用，其中氮磷鉀混合肥的促進(jìn)作用最明顯。

4 結(jié)論

土壤中施用無(wú)機(jī)氮肥和鉀肥，會(huì)使土壤基礎(chǔ)呼吸和誘導(dǎo)呼吸減弱，微生物總量降低，導(dǎo)致五氟磺草胺在土壤中的消解受到抑制；施用無(wú)機(jī)磷肥和無(wú)機(jī)混合肥，土壤基礎(chǔ)呼吸和誘導(dǎo)呼吸增強(qiáng)，微生物總量增加，五氟磺草胺在土壤中的消解速率加快，半衰期縮短。

參考文獻(xiàn)：

[1] SENSEMAN S A. Herbicide Handbook[M].Ninth Edition. US：Weed Science Society of America，2007.

[2] 趙青山，付 穎，葉 非.三唑并嘧啶磺酰胺類除草劑的研究概況[J].植物保護(hù)，2011，37（2）：14-19.

[3] 馬國(guó)蘭，劉都才，劉雪源，等.五氟磺草胺等6種除草劑對(duì)直播稻田高齡稗草的生物活性及田間控制效果[J].植物保護(hù)，2014， 40（3）：204-208.

[4] 蘇少全.新一代稻田用除草劑——五氟磺草胺[J].世界農(nóng)藥，2008，30（5）：48-49.

[5] 謝文軍，周健民，王火焰，等.施肥對(duì)土壤中農(nóng)藥降解的影響[J].土壤通報(bào)，2009，40（2）：446-450.

[6] 中國(guó)科學(xué)院南京土壤研究所微生物室.土壤微生物研究法[M].北京：科學(xué)出版社，1985.

[7] KOGAN M，ARAYA M，ALISTER C. Water and sediment dynamics of penoxsulam and molinate in paddy fields：Field and lysimeter studies[J].Pest Manag Sci，2012，68（3）：399-403.

[8] TSOCHATZIS E D，MENKISSOGLU-SPIROUDI U，KARPOUZAS D G，et al. A multi-residue method for pesticide residue analysis in rice grains using matrix solid-phase dispersion extraction and high-performation liquid chromatography-diode array detection[J]. Aral Bioanal Chem，2010，397（6）：2181-2190.

[9] TSOCHATZIS E D，TZIMOU-TSITOURIDOU R，MENKISSOGLU

-SPIROUDI U，et al. Laboratory and field dissipation of penoxsulam，tricyclazole and profoxydim in rice paddy systems[J]. Chemosphere，2013（91）：1049-1057.

[10] 呂 剛，王利兵，羅 璇，等.新型除草劑2.5%稻杰的有效成分測(cè)定高效液相色譜法[J].分析試驗(yàn)室，2009，28（增刊）：183-184.

[11] 姜宜飛，李友順，王勝翔. 五氟磺草胺22%懸浮劑高效液相色譜分析方法研究[J].農(nóng)藥科學(xué)與管理，2013，34（7）：40-42.

[12] KAUR P，KAUR K，BHULLAR M S. Quantification of penoxsulam in soil and rice samples by matrix solid phase extraction and liquid-liquid extraction followed by HPLC-UV method[J].Environ Monit Assess，2014，186（11）：7555-7563.

[13] REIMCHE G B，MACHADO S L，OLIVEIRA M A，et al. Imazethapyr and imazapic，bispyribac-sodium and penoxsulam： zooplankton and dissipation in subtropical rice paddy water[J].Science of the Total Environment，2015，514：68-76.

[14] 吳小虎. 氟磺胺草醚對(duì)土壤微生物多樣性的影響[D].北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院，2013.

[15] 蔡玉琪，王珊齡，蔡道基.甲基異柳磷等四種農(nóng)藥對(duì)土壤呼吸的影響[J].農(nóng)村生態(tài)環(huán)境，1992（3）：36-40.

[16] 許光輝，鄭洪元.土壤微生物分析方法手冊(cè)[M].北京：農(nóng)業(yè)出版社，1986.

[17] 鄭永良，陳舒麗，劉德立.土壤中降解農(nóng)藥微生物的類別及降解特性[J].黃岡師范學(xué)院學(xué)報(bào)，2005，25（3）：34-38.

[18] 魯如坤.土壤農(nóng)業(yè)化學(xué)分析方法[M].北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)科技出版社，1999.

[19] 韓 娟，楊向黎，周道煌，等.五氟磺草胺的高效液相色譜分析[J].農(nóng)藥，2013，52（9）：664-665.

[20] NY/T 788-2004，農(nóng)藥殘留試驗(yàn)準(zhǔn)則[S].

[21] CARACCIOLO A B，GIUSEPPE G，GRENNI P，et al. Effect of urea on degradation of terbuthylazine in soil[J]. Environmental Toxicology & Chemistry，2005，24（5）：1035-1040.

[22] 謝文君，周建民，王火焰.長(zhǎng)期施肥對(duì)土壤中氯氰菊酯降解轉(zhuǎn)化的影響[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2007，23（11）：234-238.

[23] SIMS G K. Nitrogen starvation promotes biodegradation of N-heterocyclic compounds in soil[J].Soil Biology and Biochemistry，2006，38（8）：2478-2480.

[24] GEVAO B，SEMPLE K T，JONES K C. Bound pesticide residues in soils：A review[J].Environmental Pollution，2000，108（1）：3-14.

[25] BRADDOCK J F，RUTH M L，CATTERALL P H，et al. Enhancement and inhibition of microbial activity in hydrocarbon-contaminated arctic soils：Implications for nutrient-amended bioremediation[J].Environmental Science & Technology，1997， 31（7）：2078-2084.

[26] ALBER T，CASSIDY M B，ZABLOTOWICZ R M，et al. Degradation of p-nitrophenol and pentachlorophenol mixtures by Sphingomonas sp. UG30 in soil perfusion bioreactors[J].Industrial Microbiology and Biotechnology，2000，25（2）：93-99.