咪唑啉酮类除草剂在土壤-植物环境中环境行为及生态效应

本项目选择高效的咪唑啉酮类农药为研究目标，建立了在对映水平上的分离、残留分析方法，研究了土壤环境中降解动力学特征；在室内的条件下研究甲基咪草烟在3种不同土壤性质中降解动力学，考察了土壤性质、土壤微生物、土壤含水量和温度等因素对甲基咪草烟降解速率的影响。实验结果表明在广西南宁、山东青岛和吉林长春土壤中，其降解半衰期分别为133.3、121.6和101.9 d，土壤微生物在其降解过程中占主导地位；在一定范围内，温度越高，土壤含水量越高，其降解越快。探讨了手性农药甲氧咪草烟对映异构体对土壤微生物、玉米和非靶标生物蚯蚓等的毒性及其差异性，在三种供试除草剂中，甲基咪草烟对土壤呼吸作用抑制作用最强，随着浓度升高，其抑制作用也随之增大；甲基咪草烟对土壤微生物的数量影响，在施药60 d后就与ck无差异性；甲基咪草烟对蚯蚓的急性毒性同样最大，其LC50为0.3775 mg/cm2。 S-对映体、R-对映体、外消旋体对玉米幼苗根长的EC50值分别为1.2142、0.2460、0.4212 mg/L；对玉米幼苗株高的EC50值分别为1.4023、0.4530、0.7114 mg/L。毒性实验结果表明， R-对映体的毒性是最大的，S-对映体的毒性是最小的，外消旋体介于两者之间。经透射电镜（TEM）观察，对照处理后的根尖细胞中细胞核形状规则，核膜完整，核仁正常，核质分布均匀且细胞中分布着大量的线粒体、高尔基体、内质网等细胞器，各种细胞器形状规则，结构完整清晰。实验结果为科学认识咪唑啉酮类农药的环境行为和生态毒性效应提供必要依据。