郝鳳霞,田梅,房俊卓,齊之鍇,楊金會(huì)
寧夏大學(xué)省部共建煤炭高效利用與綠色化工國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,銀川 750021
速滅威,化學(xué)名稱(chēng)為間甲基苯-N-甲基氨基甲酸酯,是新發(fā)展起來(lái)的一種氨基甲酸酯類(lèi)殺蟲(chóng)劑,其化學(xué)結(jié)構(gòu)式如圖1所示,是一種具有觸殺、熏蒸作用的內(nèi)吸性殺蟲(chóng)劑,主要作用機(jī)制是抑制乙酰膽堿酯酶,擊倒力強(qiáng),殘效期短,對(duì)稻飛虱、稻葉蟬和蚜蟲(chóng)等害蟲(chóng)有很好的防治效果[1]。
圖1 速滅威的化學(xué)結(jié)構(gòu)Fig. 1 Chemical structure of tsumacide
目前,有關(guān)速滅威的研究主要圍繞檢測(cè)方法[2-8]、生物活性[9-13]和降解[14]等方面,但速滅威在枸杞及土壤中的殘留及消解動(dòng)態(tài)方面的研究報(bào)道甚少,僅在吸附行為[15]方面有所報(bào)道,基于此,筆者進(jìn)行了速滅威在枸杞和土壤中的殘留和消解動(dòng)態(tài)研究,以期為該農(nóng)藥合理使用準(zhǔn)則的制定及其環(huán)境安全性評(píng)價(jià)提供科學(xué)依據(jù)。
1.1.1 實(shí)驗(yàn)農(nóng)藥及試劑
速滅威標(biāo)準(zhǔn)品購(gòu)自國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中心;乙腈、甲醇為色譜純,購(gòu)自飛世爾實(shí)驗(yàn)器材(上海)有限公司;二氯甲烷、無(wú)水硫酸鈉、氯化鈉和中性氧化鋁均為分析純,購(gòu)自天津市大茂化學(xué)試劑廠。
1.1.2 儀器與設(shè)備
AGILENT-1100高效液相色譜儀(美國(guó)安捷倫科技公司),UV-2450紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)(日本島津公司);AG135電子天平(瑞士梅特勒-托利多儀器有限公司);GL-21B高速冷凍離心機(jī)(上海圣科儀器設(shè)備有限公司),KQ-250DE型數(shù)控超聲波清洗器(昆山市超聲儀器有限公司),SHB-Ⅲ型循環(huán)水式多用真空泵(鄭州長(zhǎng)城科工貿(mào)有限公司),HZ-9212SB水浴恒溫?fù)u床(太倉(cāng)市華利達(dá)試驗(yàn)設(shè)備有限公司),SY-2000旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(上海亞榮生化儀器廠)。
1.1.3 實(shí)驗(yàn)作物
枸杞(LyciumbarbarumL.),品種為寧夏枸杞。
試驗(yàn)按照《農(nóng)藥殘留試驗(yàn)準(zhǔn)則》[16]和《農(nóng)藥登記殘留田間試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)操作規(guī)程》[17]要求進(jìn)行。試驗(yàn)于2016年在寧夏銀川西夏區(qū)水泥廠農(nóng)場(chǎng)進(jìn)行。每處理設(shè)3個(gè)平行小區(qū),每小區(qū)面積30 m2,各小區(qū)之間設(shè)保護(hù)行,施藥方式為兌水噴霧。
1.2.1 消解動(dòng)態(tài)試驗(yàn)
采用手動(dòng)噴霧器,于枸杞剛結(jié)果時(shí)噴藥,以25%速滅威可濕性粉劑進(jìn)行高劑量(1 500 g·hm-2)施藥,每公頃兌水1 500 L,并做標(biāo)記,于噴藥后1 h、1 d、2 d、3 d、6 d、8 d、10 d、13 d、15 d和21 d采集已經(jīng)施藥和標(biāo)記過(guò)的樣品和空白樣品鮮果。枸杞鮮果每次采集不少于1 kg(5~10棵),土壤樣品是隨機(jī)取5~10個(gè)點(diǎn)采集0~10 cm耕作層土壤1 kg以上,充分混勻后,于-20 ℃冰箱保存待用。
1.2.2 最終殘留試驗(yàn)
采用手動(dòng)噴霧器,于枸杞剛結(jié)果時(shí)噴藥,以25%速滅威可濕性粉劑進(jìn)行推薦劑量(750 g·hm-2)和2倍推薦劑量(1 500 g·hm-2)施藥,施藥2次或3次,施藥間隔7 d,每公頃兌水1 500 L,均勻噴霧。于最后一次施藥7、14和21 d后采集已經(jīng)施藥和標(biāo)記過(guò)的樣品和空白樣品鮮果。枸杞鮮果每次采集不少于1 kg(5~10棵),土壤樣品是隨機(jī)取5~10個(gè)點(diǎn)采集0~10 cm耕作層土壤1 kg以上,充分混勻后,于-20 ℃冰箱保存待用。
1.3.1 樣品預(yù)處理
枸杞鮮果樣品,充分混勻后,按四分法取樣100 g,待提?。煌寥罉悠啡サ糁参餁?bào)w、石砂等后混合均勻,過(guò)40目篩,充分混合后按四分法取樣500 g,待提取。枸杞和土壤樣品均于-20 ℃下保存。
1.3.2 提取
提?。悍Q(chēng)取枸杞或土壤試樣20 g于燒杯中,加20 mL乙腈、1.0 g無(wú)水硫酸鎂、0.5 g氯化鈉,超聲30 min,抽濾,待凈化。
樣品凈化:將抽濾的上清液加入預(yù)先加有1.0 g中性氧化鋁、1.0 g無(wú)水硫酸鎂和0.5 g氯化鈉的錐形瓶中,加入甲醇和二氯甲烷混合溶液(V(甲醇)∶V(二氯甲烷)=5∶1)10 mL,振蕩30 min,抽濾,取上清液,蒸發(fā),濃縮,用2 mL甲醇定容,過(guò)0.45 μm有機(jī)濾膜,待高效液相色譜(RP-HPLC)測(cè)定。
1.3.3 色譜測(cè)定條件
色譜柱為Agilent TC-C18(4.6 mm×250 mm×5 μm),流動(dòng)相為甲醇(A)和水(B)梯度洗脫,0~20 min,從95%B到100%A,檢測(cè)波長(zhǎng)245 nm,柱溫30 ℃,進(jìn)樣量100 μL,保留時(shí)間15.499 min,用外標(biāo)法定量峰面積。
1.3.4 方法驗(yàn)證
標(biāo)準(zhǔn)曲線制作:稱(chēng)取速滅威標(biāo)準(zhǔn)品0.0250 g于25 mL容量瓶中,以甲醇配制成1 000 μg·mL-1的標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液,分別進(jìn)1、2、4、8和10 μL的標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液,用RP-HPLC測(cè)定,以進(jìn)樣體積(X)為橫坐標(biāo)、峰面積(Y)為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。
準(zhǔn)確度試驗(yàn):選取空白枸杞和土壤樣品分別進(jìn)行速滅威添加回收率試驗(yàn)。添加水平分別為1 000、2 000和3 000 μg·kg-1,按上述方法進(jìn)行樣品前處理和RP-HPLC測(cè)定,計(jì)算速滅威的添加回收率和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD),每個(gè)添加水平重復(fù)3次。
所有數(shù)據(jù)處理、統(tǒng)計(jì)分析和作圖采用Excel 2010軟件。將殘留試驗(yàn)數(shù)據(jù)代入一級(jí)動(dòng)力學(xué)方程ct=c0e-kt,兩邊取對(duì)數(shù)后為lgct=-kt/2.303+lgc0求得速滅威的消解速率常數(shù)(k)和半衰期(t1/2)。
結(jié)果表明,在標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)樣量為1~10 μL范圍內(nèi),速滅威峰面積響應(yīng)值(Y)與進(jìn)樣體積(X)之間呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系,回歸方程為Y=109.03X,決定系數(shù)R2=0.9997。在1 000~3 000 μg·kg-1添加水平下,速滅威在枸杞和土壤樣品中的平均添加回收率分別為95.5%和94.0%,RSD分別為2.34%和3.82%。以3倍信噪比計(jì)算,得到儀器對(duì)速滅威標(biāo)準(zhǔn)品的最低檢出限(LOD)和最低定量限(LOQ)分別為0.0272 μg·mL-1和0.0816 μg·mL-1。
速滅威在枸杞和土壤中的原始沉積量及其殘留消解率存在一定的差異,其殘留消解動(dòng)態(tài)曲線如圖2所示。以速滅威有效成分劑量1 500 g·hm-2噴施后,枸杞和土壤中速滅威的殘留量隨時(shí)間延長(zhǎng)而逐漸降低,其在枸杞和土壤中的原始沉積量分別為948.13 μg·kg-1和507.11 μg·kg-1,施藥后1 d其殘留消解率分別為62.37%和7.81%,施藥后10 d其殘留消解率分別為94.46%和73.96%,施藥后21 d在枸杞中已檢測(cè)不出速滅威,而在施藥后13 d在土壤中已檢測(cè)不出速滅威。
圖2 速滅威在枸杞和土壤中的降解動(dòng)態(tài)曲線Fig. 2 Dynamic curve of tsumacide in Lycium barbarum and soils
將速滅威在枸杞和土壤中的殘留量數(shù)據(jù)用一級(jí)動(dòng)力學(xué)方程進(jìn)行擬合,由表1結(jié)果可知,速滅威在枸杞和土壤中的消解半衰期分別為3.38 d和5.29 d,根據(jù)我國(guó)農(nóng)藥殘留等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)[18],速滅威屬易降解類(lèi)農(nóng)藥。
表1 速滅威在枸杞和土壤中的消解動(dòng)態(tài)方程Table 1 Dissipation equations of tsumacide in Lycium barbarum and soils
速滅威在枸杞和土壤中的最終殘留量結(jié)果如表2所示。以25%速滅威可濕性粉劑進(jìn)行高劑量(1 500 g·hm-2)施藥,施藥2次時(shí),距最后一次施藥間隔7、14和21 d時(shí)采樣,速滅威在枸杞中的最終殘留量高于低劑量(750 g·hm-2)處理,分別為521.87、255.89和32.50 μg·kg-1;施藥3次時(shí),距最后一次施藥間隔7、14和21 d時(shí)采樣,速滅威的最終殘留量也高于低劑量處理,分別為2 284.42、451.07和48.50 μg·kg-1。同樣地,速滅威在土壤中的最終殘留量也顯示出與枸杞中類(lèi)似的趨勢(shì),即在相同施藥次數(shù)情況下,距最后一次施藥間隔7、14和21 d時(shí)采集土壤樣品,速滅威在高劑量處理組的土壤中最終殘留量均高于低劑量處理。
表2 速滅威在枸杞和土壤中的最終殘留試驗(yàn)結(jié)果Table 2 Final residues of tsumacide in Lycium barbarum and soils
當(dāng)每公頃使用速滅威有效成分量為750 g或1 500 g,在施藥2~3次后的7、14和21 d,速滅威在枸杞中的最大殘留量分別為2 284.42、451.07和48.50 μg·kg-1,土壤中分別為2 160.78、1 149.22和159.59 μg·kg-1。枸杞屬于漿果和其他小型水果中的藤蔓和灌木類(lèi),同屬水果有黑莓、藍(lán)莓和加侖子等[19],根據(jù)我國(guó)和國(guó)際食品法典委員會(huì)(CAC)制定的速滅威的同類(lèi)殺蟲(chóng)劑抗蚜威在漿果和其他水果上的最大允許殘留限量(MRL)值(0.05 mg·kg-1),可確定速滅威在枸杞上的MRL值為0.05 mg·kg-1,若以750~1 500 g·hm-2劑量施用速滅威3次,安全間隔期可定為21 d。
同一農(nóng)藥在不同作物及種植不同作物的土壤中的消解半衰期不相同,如涕滅威在蘋(píng)果和種植蘋(píng)果的土壤中的消解半衰期分別為62.5~70.8 d和6.2~7.4 d[20],而在煙草和種植煙草的土壤中的消解半衰期分別為14.7 d和6.24 d[21]。本研究中速滅威在枸杞中的消解半衰期為3.38 d,較前人報(bào)道的同類(lèi)殺蟲(chóng)劑抗蚜威在黃瓜和土壤中的半衰期長(zhǎng)[22],說(shuō)明作物本身包括作物生長(zhǎng)期、作物品種等對(duì)藥劑的吸收和消解速率的影響不同。此外,可能還受到不同地域土壤理化性質(zhì)及不同氣候條件等的影響[23]。
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