全 文 ：文章编号 :100028551 (2007) 032283204
[A 环2U214 C]丙酯草醚在土壤中的迁移和淋溶
王　伟1 　岳　玲1 　丁　炜1 　余志扬1 　汪海燕1 　叶庆富 3 1 　吕　龙2
(11 浙江大学原子核农业科学研究所 ,浙江 杭州　310029 ; 21 中国科学院上海有机化学研究所 上海　200032)
摘 　要 :在实验室模拟条件下 ,采用同位素成像及液体闪烁测量技术对[A 环2U214 C]丙酯草醚在 7 种土壤
中的迁移和淋溶特性进行了研究。结果显示 : [A 环2U214 C]丙酯草醚在 7 种土壤 (S1～S7 ) 薄板层析中的
Rf 值分别为 0136、0127、0121、0131、0130、0115 和 0124 ,这表明丙酯草醚在 S1 中属于中等移动农药 ,而在
其余 6 种土壤中均属于不易移动农药。结果还表明 , [A 环2U214 C]丙酯草醚在 7 种土壤中随水 (最大降
雨量 200mmΠ24h)的淋溶性较弱 ,在 S1 和 S4 中其主要分布在 0～6cm 土层 ,其余 5 种土壤中则主要分布
在 0～4cm 土层。丙酯草醚在 7 种供试土壤中的最大淋溶量峰值均出现在 0～2cm 表层。因此 ,从迁移
和淋溶特性看 ,田间使用丙酯草醚不易对地下水造成污染。
关键词 : [A 环2U214 C]丙酯草醚 ; 除草剂 ; 迁移 ; 淋溶 ; 土壤
LEACHING AND MOVEMENT OF [ A ring2U214 C] PYRIBAMBENZ2PROPYL IN SOIL
WANG Wei1 　YUE Ling1 　DING Wei1 　YU Zhi2yang1 　WANG Hai2yan1 　YE Qing2fu 3 1 　LU Long2
(11 Institute of Nuclear2Agricultural Science , Zhejiang University , Hangzhou , Zhejiang 　310029 ;
21 Shanghai Institute of Organic Chemistry , Chinese Academy of Sciences , Shanghai 　200032)
Abstract :Leaching and movement of [A ring2U214 C]Pyribambenz2propyl in 7 soils were studied by soil2TLC isotopic imaging
analysis and liquid scintillation counting. The results showed that Rf values of [A ring2U214 C] Pyribambenz2propyl in the 7
soil2TLC were 0136 , 0127 , 0121 , 0131 , 0130 , 0115 and 0124 respectively , negatively related to the content of soil organic
matter (SOM) . Thus Pyribambenz2propyl is supposed to be a hardly movable herbicide in the tested soils. We also found that
[A ring2U214 C ] Pyribambenz2propyl had weak leaching ability in the 7 soils. The radioactivity of [ A ring2U214 C ]
Pyribambenz2propyl mainly remained in the 0～6cm layer in S1 and S4 while in the other 5 soils remaining in the 0～4cm
layer. The peak value of the 14 C2labeled Pyribambenz2propyl occurred in the 0～2cm layer in which the amount was found to
be positively related to Soil OM content . The results suggested that Pyribambenz2propyl probably was a friendly herbicide to the
underground water from the transportation and leaching aspect of view.
Key words : [A ring2U214 C]Pyribambenz2propyl ; herbicide ; movement ; leaching ; soil
收稿日期 :2006212212
基金项目 :国家自然科学基金重点项目 (20632070) ;中科院知识创新工程重要方向项目 ( KGCX32SYW2203203) 和高等学校博士学科点专项科研基
金 (20060335101)
作者简介 :王伟 (19832) ,女 ,浙江温州人 ,硕士研究生 , 主要从事示踪技术与应用生物物理学研究。
通讯简介 :叶庆富 (19632) ,男 ,浙江开化人 ,博士生导师 ,主要研究方向为核技术农业应用、分子与环境生物学、农药作用机理与环境行为 ,E2mail :
qfye @zju. edu. cn
　　丙酯草醚 ( Pyribambenz2propyl , 42[ 22(4 ,62二甲氧
基222嘧啶氧基)苄氨基 ]苯甲酸正丙酯)是 22嘧啶氧基2
N2芳基苄胺类的新型高效除草剂品种 ,能有效防治油
菜田间主要杂草 , 具有高度选择性 , 且对人畜低
毒[1～5 ] 。郭寅龙等人运用现代质谱技术研究了 22嘧啶
氧基2N2芳基苄胺类衍生物的 2 个新的特征裂解重
排[6 ] ,吴军等解析了丙酯草醚的单晶体结构[7 ] ,王昊阳
等用 MALDI2FT2ICR 技术研究了 22嘧啶氧基2N2芳基苄
382　核 农 学 报　2007 ,21 (3) :283～286Journal of Nuclear Agricultural Sciences
胺类衍生物的质谱裂解特征 ,并发现在酸性条件下该
类化合物可以发生 O2N 型 Smiles 重排反应[8 ,9 ] 。陈杰
等对其作用机理进行了初步的研究[10 ] 。杨征敏等研
究了丙酯草醚的微量合成[11 ] ,并在此基础上完成了丙
酯草醚的稳定性和放射性标记化合物的合成、结构鉴
定和质量指标分析[12 ,13 ] 。
尽管丙酯草醚已经获得了中国农业部农药临时登
记证 ,但根据各国农药登记管理部门的要求 ,新农药在
正式登记和投入使用前必须对其环境行为 (包括迁移
和淋溶作用) 进行系统的研究[14～16 ] ,进而做出全面的
科学的评价 ,以确保其对环境和农产品的安全性。农
药对地下水的污染问题已日益引起人们的重视[17 , 18 ] ,
对农药在土壤中的迁移和淋溶作用的研究可以为预测
及评价农药对地下水的影响提供科学的依据。但迄今
为止 ,国内外有关丙酯草醚环境行为的研究鲜见报道。
本文采用同位素成像及液体闪烁测量技术对丙酯草醚
在 7 种土壤中的迁移和淋溶行为进行了研究。
1 　材料与方法
111 　材料
11111 　标记化合物 　[A 环2U214 C]丙酯草醚由中国科
学院上海有机化学研究所和浙江大学原子核农业科学
研究所合成 ,放射性比活度为 112873 ×106BqΠmg ,放射
化学纯度 > 98 % ,化学纯度为 9816 %[12 ] ,其化学名为
42[22(4 ,62二甲氧基222嘧啶氧基) 苄氨基 ]2[苯基2U214
C]苯甲酸正丙酯 ,结构式如下 :
11112 　土壤 　选用来自不同地方的 7 种不同类型的
土壤。土壤类型及其主要理化性质参数见表 1。
表 1 　供试土壤基本性质
Table 1 　Physical and chemical properties of tested soil
编号
No.
土壤类型
soil type
采集地
location
pH
(H2O)
有机质
OM( %)
阳离子代换量
CEC(cmolΠkg) 颗粒直径组成 ( %) portion of particles ( %)< 0101mm 0101～0109mm > 0109mm
S1 红砂田 red sandy paddy soil 浙江龙游Longyou ,Zhejiang 4120 0178 1019 4612 3613 1715
S2 黄石土 udorthents 江苏常州 Changzhou ,Jiangsu 5195 1198 7111 6017 3216 617
S3 宁强砂泥田 sandy paddy soil 陕西汉中 Hanzhong , Shanxi 6112 2162 1214 4418 4715 717
S4 黄松田 fluvio marine yellow 浙江杭州 Hangzhou , Zhejiang 6150 1152 6140 5918 3711 311
S5 螺城灰黄泥砂田 umbraqualf 福建晋江 Jinjiang , Fujian 6152 2131 5178 7111 1414 1415
S6 青塥黄泥田 umbraqualf 湖北荆州 Jingzhou ,Hubei 6170 3198 1314 7116 2511 313
S7 淡涂泥田 endoaquept 浙江慈溪 Cixi , Zhejiang 8125 2148 1611 6417 3415 018
Note :OM:organic matter ;CEC:cation exchange capacity
112 　方法
11211 　土壤2TLC 　土壤2TLC 是检测农药在土壤中移
动性的有效方法[19 ,20 ] 。本实验采用 TLC 结合同位素
成像技术检测 [A 环2U214 C]丙酯草醚在 7 种土壤中的
移动性。土样风干磨细后过 60 目筛 ,各取 5010g 装入
250mL 烧杯中 ,按一定水土比例加入蒸馏水 (加水量视
不同质地土壤而定 ,以利于涂布为度) ,剧烈振荡 1min
后 ,迅速均匀涂布于 10 ×20cm 玻璃板上 ,室温下完全
干燥后 ,用毛细管在土壤薄板距底端 210cm 处点含一
定量的[A 环2U214 C]2丙酯草醚标样的甲醇溶液。以蒸
馏水为展开剂 ,将点好样的土壤薄板在室温下于 20 ×
30 ×30cm 层析缸中展开。当展开剂接近薄板前沿时 ,
取出薄板 ,于室温下干燥 ,并用塑料膜将薄板包好 ,避
光条件下与激光磷屏接触 12h。然后将磷屏放入同位
素成像分析仪 (FuJiFilm BAS21800 II , Japan) 扫描 ,得到
[A 环2U214 C]丙酯草醚所成的像。计算得 Rf 值 ,计算
公式如下 : Rf = 原点至色谱斑点中心的距离Π原点至
展开剂前沿的距离。
11212 　土柱淋溶 　将Φ52 ×250mm 玻璃管底端用带
胶管的橡皮塞塞紧 ,垫 2 层滤纸 ,装 2cm 厚的砂芯 ;根
据土壤容重取一定量的土样 ,用蒸馏水调节含水量至
10 % ,混匀压紧 ;土柱顶端也装 2cm 砂芯 ,添加标记化
合物后 ,用相当于 200mm 降雨量的蒸馏水从顶端淋
溶 ,用恒流泵控制流速 ,24h 流完 ,流出液用锥形瓶接
收。淋溶结束后分段 (每段 2cm) 截取土柱 ,放在通风
橱内风干后 ,每种土壤各称取 1g ,于生物氧化燃烧仪
482 核　农　学　报 21 卷
(Harvey OX2600 ,USA) 中燃烧 3min ,燃烧产生的14 CO2
用 15mL 闪烁液 (7g PPO + 015g POPOP + 175mL 乙醇胺
+ 225ml 乙二醇乙醚 + 600mL 二甲苯) 吸收 ,然后用液
体闪烁测量仪 (LSC ,Wallac WinSpectral21414 , Finland)
测量14 C的放射性活度。
2 　结果与分析
211 　14 C2丙酯草醚在 7 种土壤中的迁移性
根据 TLC放射自显影测得的 [A 环2U214 C]丙酯草
醚在 7 种土壤中的 Rf 值列于表 2 ,结果显示丙酯草醚
在土壤中的移动性较弱。通常测定农药在土壤中的淋
溶是根据土壤薄层层析法所得的 Rf 值的大小[21 ] ,将
农药在土壤中的移动性能划分为极易移动 Ⅴ( Rf 0190
～1100) 、可移动 Ⅳ( Rf 0165～0189) 、中等移动 Ⅲ( Rf
0135～0164) 、不易移动 Ⅱ( Rf 0110～0134) 、不移动 Ⅰ
表 2 　[ A 环2U214 C]2丙酯草醚在土壤 TLC中的移动性
Table 2 　Movement of [A ring2U214 C] Pyribambenz2
propyl in soil2TLC
土壤编号
soil No.
S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7
Rf
Rf value
0136 0127 0121 0131 0130 0115 0124
移动等级
grade of movement Ⅲ Ⅱ Ⅱ Ⅱ Ⅱ Ⅱ Ⅱ
注 : Rf 系平均值。
Note: Rf value is the mean value of triplication ; Ⅱ: weak mobility ; Ⅲ:
moderate mobility.
( Rf 0100～0109) 5 个等级[22 ] 。根据这一划分标准 ,丙
酯草醚在 S1 中为中等移动农药 ,在其余 6 种土壤中均
为不易移动农药 ,在 7 种土壤中的移动能力大小依次
为 :S1 > S4 > S5 > S2 > S7 > S3 > S6 。
对丙酯草醚在 7 种土壤2TLC 中的 Rf 值与土壤理
化性质进行偏相关分析 (SPSS 软件) ,结果列于表 3 ,其
Rf 值大小与土壤有机质含量 (OM)呈显著负相关 ,而与
土壤 pH值、阳离子代换量 (CEC) 、粘粒含量无显著相
关性 ,这表明土壤有机质含量 (OM) 是影响丙酯草醚迁
移特性的重要因子。
表 3 　Rf 值与土壤理化性质间的相关性
Table 3 　Relationship between Rf and soil property
土壤性质
soil properties
相关系数
coefficient (r)
OM 01953133
pH 015371
CEC 015501
粘土含量 clay content 01341833 :极显著 (significance) , P < 0101
212 　[ A 环2U214 C]丙酯草醚在 7 种土壤中的淋溶性
[A 环2U214 C]丙酯草醚在 7 种土壤中的淋溶试验
结果列于表 4。可以看出 :丙酯草醚在 7 种土壤中的
淋溶性均较弱 ,除在红砂田 S1 和黄松田 S4 中丙酯草
醚分布主要集中在 0～6cm 土层 (分别占引入量的
91187 %和 93159 %) ,其余 5 种土壤中主要集中在 0～
4cm 土 层 ( 分 别 占 引 入 量 的 95147 % , 96163 % ,
96194 % , 99159 %和 98108 %) 。7 种土壤中最大放射
性峰值 (即丙酯草醚含量)均出现在 0～2cm 表层。
表 4 　[ A 环2U214 C]丙酯草醚在土壤柱中的垂直分布
Table 4 　Vertical distribution of [A ring2U214 C] Pyribambenz2propyl in soil column
土壤编号
soil No.
各土层中14C2丙酯草醚含量占引入量的百分比　percentage of [A ring2U214C] Pyribambenz2propyl in different soil layers ( %)
0～2cm 2～4cm 4～6cm 6～8cm 8～10cm 10～12cm
出液
elute
S1 56143 22143 13101 5173 0164 ND ND
S2 72181 17155 5111 0197 0119 ND ND
S3 81192 10179 2192 0155 ND ND ND
S4 62192 20137 10131 3112 0126 ND ND
S5 78120 15129 3145 0160 ND ND ND
S6 85173 11153 2133 0127 ND ND ND
S7 80115 14142 3152 0163 ND ND ND
注 :ND 表示未检出。土壤编号见表 1。
Note : ND means Not detected. Soll No. was described in Table 1.
　　上述结果还表明 :除草剂丙酯草醚在土壤中随水
的淋溶性较弱 ,且不同土壤之间存在显著差异 ,其中 ,
淋溶最快的是有机质含量最低的酸性红壤 S1 ,最慢的
是有机质含量较高的青塥黄泥田 S6 。这与酸性红壤
的容易侵蚀淋溶的特性以及丙酯草醚较易与土壤中的
有机质结合的特性相一致。进一步分析表明 (表 5) , 0
～2cm 表层土中的 [ A 环2U214 C ]丙酯草醚含量与 OM
含量呈显著正相关 ,与 pH值、CEC、粘粒含量的相关性
582　3 期 [A 环2U214C]丙酯草醚在土壤中的迁移和淋溶
不明显。
表 5 　表层土( 2cm)中丙酯草醚的含量与土壤性质的相关性
Table 5 　Relationship between the content of
Pyribambenz2propyl and soil properties in 0～2cm layer
土壤性质
soil properties
相关系数
coefficient (r)
OM 01923533
pH 016659
CEC 014177
粘土含量 clay content 01482033 :极显著 (significance) , P < 0101
　　何利文等研究了呋喃丹和阿特拉津在壤粘土、粘
壤土和砂壤土中的淋溶作用 ,发现呋喃丹最大淋溶量
达 25 ～ 30cm , 阿特拉津淋溶量峰值出现在 15 ～
20cm[23 ] 。而我们发现在供试的 7 种土壤中丙酯草醚
淋溶量峰值仅出现在 0～2cm ,表明丙酯草醚的迁移和
淋溶性都较弱。农药在土壤中的淋溶作用既取决于土
壤的理化性质 ,也与农药本身的化学性质有密切关系。
较之呋喃丹和阿特拉津 ,丙酯草醚具有更强的疏水性 ,
即水溶性差 ,因此较难随水迁移和淋溶。此外 ,我们的
其他研究结果 (另文发表)也表明丙酯草醚易被土壤吸
附 ,易与土壤基质形成结合残留 ,这些因素致使该除草
剂主要滞留于表层土壤 ,是其扩散能力较弱的重要原
因。根据本实验结果可以预测 , 在最大降雨量
(200mmΠd)的情况下 ,丙酯草醚母体在田间土壤中不
易向周围迁移扩散和垂直向下移动 ,对地下水的风险
较小。
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更正 :
2007 ,21 (2) :164 ,朱佳廷等人撰写的论文“辐照螺旋藻粉的杀菌效果对营养活性成分的影响”中 ,作者“朱佳
廷 ,刘春泉 ,冯敏 ,余刚 ,刘志凌”应为“朱佳廷 ,金宇东 ,刘春泉 ,冯敏 ,余刚 ,刘志凌”。特此更正。
682 Journal of Nuclear Agricultural Sciences
2007 ,21 (3) :283～286