氯胺嘧草醚(开发代号为ZJ1835)，化学名称为N-(2-氯-6-(4,6-二甲氧基嘧啶-2-氧基)苄基)苯胺，结构式见Scheme 1。氯胺嘧草醚是由浙江省化工研究院创制的具有自主知识产权的新型棉花田土壤处理除草活性化合物^[1]，其在水中溶解度0.5 mg/L，pH值4.8，正辛醇/水分配系数(lgPow)为2.6。初步试验结果表明：该药剂在水中易光解，在酸性和中性条件下易分解，而在碱性条件下具有较好的化学稳定性；其在土壤中易吸附、易降解，而在土壤表面却难光解，属于不易移动和难挥发的化合物。氯胺嘧草醚具有合成工艺简单、毒性低和对环境友好等优点，土壤喷雾处理对供试棉花安全性好，对棉田主要杂草反枝苋、马齿苋、蓼、稗草、马唐和狗尾草等杂草防效较高，杀草谱较广，在棉花田作为除草剂应用有一定前景^[2]。该化合物目前已完成前期中试合成研究、卫生毒理学、环境试验和药效研究，并已向中国农业部农药检定所申请农药登记，有望成为棉花田新型除草剂。

氯胺嘧草醚ZJ1835
Scheme 1

在田间应用推广过程中发现，氯胺嘧草醚在不同区域棉花田应用时其药效有一定差异。由于该药剂属于土壤处理剂，直接施用于土壤，而不同土壤的质地、有机质含量、微生物和土壤墒情等因素密切关系到除草剂的溶解、吸附、淋溶和降解等行为趋势，所以土壤处理型除草剂药效的发挥也将不可避免地受土壤因素的影响^{[3, 4, 5, 6]}。中国地域辽阔，土壤种类繁多^[7]。为此，笔者研究了氯胺嘧草醚在不同地区土壤中除草活性的差异及不同土壤环境因子对其除草活性的影响，结合药剂自身理化性质，分析了影响其除草活性的相关环境条件及其原因，旨在为该药剂在不同条件下的差异化应用提供理论基础。
1 材料与方法 1.1 试验材料 供试药剂：98%氯胺嘧草醚(ZJ1835)原药(由浙江省化工研究院合成并鉴定)，按比例将氯胺嘧草醚原药、分散剂、润湿剂、防冻剂、部分消泡剂、硅酸镁铝和水通过高剪切机混合均匀；将混合好的浆料和砂磨珠按体积比1∶1混合，加入砂磨机料筒中砂磨；添加增稠剂调节黏度并加入剩余部分消泡剂混合均匀，获得20%氯胺嘧草醚悬浮剂(SC)。产品经热贮、冷贮稳定性、自动分散性、pH值和悬浮率等指标检测合格后，直接用蒸馏水稀释用于试验测定。

供试杂草：马唐Digitaria sanguinalis；小藜Chenopodium album。供试杂草种子采集于未用药地块，并于浙江省化工研究院杂草种子库保存备用。

主要仪器：3WPSH-700型自动喷雾装置(南京农业机械化研究所)；BSA2202S-CW电子天平[德国赛多利斯集团(Sartorius AG)]；DHG-9075A电热鼓风干燥箱(上海一恒科学仪器有限公司)；X-303D植物生长箱(杭州钱江仪器设备有限公司)；人工气候室(定制于浙江求是人工环境有限公司)；825和835可调容量移液器(瑞士Socorex生产)。

1.2 除草活性测定

采用温室盆栽法，参考文献^{[8, 9]}的方法进行。将风干、过筛处理过的供试土壤装入内径为6 cm的花盆，播种已催芽露白的杂草种子，覆0.5 cm厚土层，按要求加水，24 h后用自动喷雾装置进行土壤喷雾处理。喷雾装置喷药面积0.097 m²，药液量10 mL，工作压力0.2 MPa，着液率40%。20%氯胺嘧草醚SC处理剂量分别为有效成分9.37、18.75、37.5、75、150、300和600 g/hm²。设空白对照，每处理4次重复，处理后静置4～5 h，移入人工气候室或温室内培养(温度10～30 ℃，相对湿度50%～90%)，于药后30 d测量各处理杂草地上部分鲜重，计算鲜重抑制率(%)。用DPS v9.50统计软件^[10]对试验数据进行回归分析，建立回归模型，并计算致死剂量(ED₉₀ 值)及其95%置信区间。

1.3 不同土壤因子对药剂除草活性的影响 1.3.1 不同土壤质地的影响

供试土壤采集于山东、江苏、四川、黑龙江和浙江5省的不同作物田，包括代表性的壤土、砂土和黏土。各取0～20 cm深耕作层土壤，经自然风干后过孔径2 mm筛备用。人工混合土由市场上购买的育苗基质(杭州锦海农业科技有限公司生产)与表1中5# 壤土按体积比2∶1混合配制。各供试土壤相关参数测定结果见表1。按1.2节方法进行土壤喷雾处理和试材培养。药后30 d调查氯胺嘧草醚在不同类型土壤中的除草活性。

1.3.2 不同土壤pH值的影响 在浙江蔬菜种植基地和沿海地区分别采集偏酸性的菜园土(pH 5.12)和偏碱性的海泥(pH 8.08)，在实验室自然风干后过孔径2 mm筛备用。将菜园土和海泥分别按体积比2∶1和1∶2 混配， 得pH值分别为6.80和7.56的两种土壤。取上述pH值呈递增趋势(pH 5.12、6.80、7.56和8.08)的4种土壤供试，按1.2节方法测定氯胺嘧草醚在不同pH值土壤中的除草活性。

1.3.3 不同土壤有机质含量的影响 在浙江竹园采集有机质含量偏低的黄壤土(有机质含量为0.58%)，在实验室自然风干后过孔径2 mm筛备用。将黄壤土与育苗基质(杭州锦海农业科技有限公司生产)按体积比2∶1和1∶1混合配制，得有机质含量分别为7.23%和10.07%的两种土壤。将上述有机质含量呈递增趋势(0.58%、7.23%和10.07%)的3种土壤供试，按1.2节方法测定氯胺嘧草醚在不同有机质含量土壤中的除草活性。

1.3.4 不同土壤含水量的影响 供试土壤为表 1中的3# 黄棕壤土，于实验室自然风干后过孔径2 mm筛，在干燥箱内60 ℃下烘72 h至恒重。称取等量土壤于一次性塑料杯内，按比例加入蒸馏水，使土壤含水量分别为20%、30%、40%和50%。播种已催芽露白的杂草种子，覆土，静置24 h，待土壤水分达到平衡后进行土壤喷雾处理。处理后的土壤放入人工气候室培养，出苗前用保鲜膜密封保湿，待杂草出苗后去掉密封膜，定时补充水分，保持土壤含水量恒定。人工气候室环境条件：温度25 ℃/20 ℃(昼/夜)，相对湿度75%，光照16 h/8 h(昼/夜)。药后30 d调查氯胺嘧草醚在不同含水量土壤中的除草活性。 1.3.5 不同温度的影响

供试土壤及前处理方法同1.3.4节。按1.2节方法进行试材准备和药剂处理，处理后放入人工气候室内[相对湿度75%、光照16 h/8 h(昼/夜)]培养。处理温度分别设置为(夜/昼)：10 ℃/15 ℃、15 ℃/20 ℃、20 ℃/25 ℃、25 ℃/30 ℃。药后30 d调查氯胺嘧草醚在不同温度条件下的除草活性。

2 结果与讨论 2.1 不同质地土壤对药剂除草活性的影响

氯胺嘧草醚在10种不同来源、不同质地土壤中的ED₉₀值测定结果(表 2)显示，其在活性最高的1# 砂土中的ED₉₀值为84.6 g/hm²，在活性最低的5# 壤土中的ED₉₀值为4 792 g/hm²。可见，氯胺嘧草醚在不同土壤中的除草活性差异明显，该结果与田间药效试验中不同区域试验点杂草防效有一定差异相一致。

由表 1数据还可以看出，氯胺嘧草醚在砂土和黏土中的除草活性高于壤土和人工混合土。不同质地土壤物理构成的差异可能造成药剂吸附、淋溶和降解的差异，从而引起药效的差异。另外，分析不同土壤中的ED₉₀值和各土壤参数的相关性，发现有机质含量偏低的土壤(5#)中氯胺嘧草醚的除草活性明显偏低；且5种壤土中pH值偏高的4# 和7#土壤中的除草活性略高于3#、5#和6#。可见，有机质含量和土壤pH值也可能是影响药剂除草活性的环境因素。

2.2 土壤pH值对药剂除草活性的影响

测定结果(表 3)表明，土壤pH值对氯胺嘧草醚的除草活性影响明显，除草活性随土壤pH值的升高而升高。这可能是由于氯胺嘧草醚原药在酸性和中性条件下易分解，而在碱性缓冲溶液中却具有较好的化学稳定性，所以其在碱性土壤环境下表现出更好的除草活性。

2.3 土壤有机质对药剂除草活性的影响

测定结果(表 4)显示，氯胺嘧草醚的除草活性随有机质含量的增加而增强。这可能是由于供试药剂的疏水性较强(lgPow=2.6)的缘故。疏水性农药可以通过氢键、范德华力、疏水吸附和分配以及电荷转移等与土壤基质发生物理和化学吸附。土壤有机质含量越高，土壤颗粒表面的吸附能力越强，吸附后形成一个相对非极性的环境，供试药剂在该介质环境中可避免与水分子竞争而隐藏于土壤中，从而发挥更好的除草活性。

2.4 土壤含水量对药剂除草活性的影响 测定结果(表 5)显示，氯胺嘧草醚除草活性随土壤含水量的升高而升高。这可能与氯胺嘧草醚具有一定的水溶性相关。氯胺嘧草醚与已商品化的油菜田除草剂丙酯草醚和异丙酯草醚属同一结构类别，均为嘧啶苄胺类衍生物，该类药剂属于前体农药，活性主体为其水解代谢物^[11]，土壤含水量增加更易于药剂水解或解吸附而游离，从而发挥更好的活性。该结果与氯胺嘧草醚田间试验中在覆膜棉田的药效显著高于不覆膜棉田的结果一致，也与南方雨水充足地区的药效优于偏干燥的北方地区一致。

2.5 土壤温度对药剂除草活性的影响

结果(表 6)表明，氯胺嘧草醚在不同温度条件下除草活性有一定差异，其中在15～25 ℃土壤中的活性最高。通常，环境温度可以通过改变农药的水溶性和表面吸附活性而影响农药的吸附特性，一般农药的水溶性随温度的升高而增大，其吸附量则降低^[12]。氯胺嘧草醚的活性主体为其水解代谢物，需要通过水解代谢而发挥作用，但是该药剂在水中又属于易光解和易水解农药，温度过高、水解速度过快均会大大降低土壤环境中药剂的持有量，从而影响其持效性。所以温度偏高或偏低均不利于其活性发挥。

3 结论

本研究结果表明，土壤处理除草活性化合物氯胺嘧草醚在不同土壤环境条件下除草活性差异显著，不同土壤质地、pH值、有机质含量、土壤湿度和温度对其活性发挥均有一定影响。该药剂在砂土和黏土中的除草活性高于壤土；活性随土壤有机质含量、pH值和土壤湿度的升高而升高；土壤温度偏高或偏低均不利于其除草活性的发挥，在15～25 ℃范围内活性最佳。从中国目前主要三大棉产区分布来看，新疆棉区日照充足、气候干旱、雨量稀少，供试药剂在新疆棉区推广时应侧重在覆膜棉田或灌溉条件较好的棉田使用；黄淮流域棉区和长江流域棉区光热资源丰富，温度适中，土壤肥力充足，灌溉条件较好，土壤湿度较高，属于该药剂适合使用的区域。