李彩霞 蔡云梅
摘要 在安徽、廣西和山東3地開(kāi)展50%醚菌酯水分散粒劑在黃瓜及土壤中的田間殘留及消解動(dòng)態(tài)試驗(yàn)。建立了測(cè)定黃瓜和土壤中醚菌酯的氣相色譜-電子捕獲檢測(cè)器(GC-ECD)分析方法。樣品經(jīng)乙腈振蕩提取,離心分層進(jìn)GC-ECD進(jìn)行檢測(cè)。結(jié)果表明,在0.005~5.000 mg/L 濃度時(shí),線性關(guān)系良好,r均大于0.999 7。在4個(gè)添加水平下,醚菌酯的平均回收率在88%~109%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)小于2.4%;在黃瓜和土壤中的定量限(LOQ)均為0.005 mg/kg。田間試驗(yàn)結(jié)果表明,醚菌酯在黃瓜和土壤中的消解符合一級(jí)動(dòng)力學(xué)方程,在黃瓜中的半衰期為1.6~4.1 d,在土壤中的半衰期為2.4~6.2 d;距末次施藥后3~10 d,醚菌酯在黃瓜中的最高殘留量為0.081 mg/kg,低于我國(guó)規(guī)定的黃瓜中醚菌酯最大殘留限量值(0.500 mg/kg)。
關(guān)鍵詞 醚菌酯;黃瓜;殘留;消解動(dòng)態(tài)
中圖分類號(hào) S481+.8文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A文章編號(hào) 0517-6611(2020)22-0087-03
doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2020.22.023
Residue and Dissipation Dynamics of Kresoxim-methyl in Cucumber and Soil
LI Cai-xia, CAI? Yun-mei
(Department of Environmental Monitoring, Guangdong Polytechnic of Environmental Protection Engineering,F(xiàn)oshan,Guangdong? 528216 )
Abstract Field trials were conducted to evaluate the dissipation and residue of 50% kresoxim-methyl WG in cucumber and soil in Anhui Province, Guangxi Province and Shandong Province. A gas chromatography with electron capture detector (GC-ECD) method was developed for the determination of kresoxim-methyl in cucumber and soil samples. The samples were extracted with acetonitrile by oscillation, then centrifuged and filtered and detected by GC-ECD. The results showed that, the linearity of kresoxim-methyl was in the concentration range of 0.005-5.000 mg/L with correlation coefficients higher than 0.999 7. The average recoveries of kresoxim-methyl in cucumber and soil were in the ranges of 88% to 109% at four spiked levels of 0.005, 0.05, 0.5 and 5.0 mg/kg, and the relative standard deviation (RSD) was less than 2.4%. The limit of quantification (LOQ) of kresoxim-methyl was 0.005 mg/kg which was the lowest spiked concentration. The results demonstrated that dissipation of kresoxim-methyl in cucumber and soil was in accordance with the first-order kinetic equation with the half-lives from 1.6 d to 4.1 d in cucumber and 2.4 d to 6.2 d in soil. The highest residue of kresoxim-emthyl in cucumber was 0.081 mg/kg, which was lower than the maximum residue limit (MRL, 0.500 mg/kg) of kresoxim-methyl in cucumber in China, when measured 3-10 d after final application. It was safe for human being when using this fungicide to control powdery mildew on cucumber.
Key words Kresoxim-methyl;Cucumber;Residue;Dissipation dynamics
作者簡(jiǎn)介 李彩霞(1976—),女,山東鄆城人,講師,碩士,從事分析化學(xué)方面教學(xué)科研工作。
收稿日期 2020-07-30
醚菌酯(kresoxim-methyl,分子式為C18H19NO4),化學(xué)名稱(E)-2-甲氧亞氨基-[2-(鄰甲基苯氧基甲基)苯基]乙酸甲酯,是巴斯夫公司開(kāi)發(fā)的一種strobilurins(丙烯酸甲酯類)殺菌劑,具有高效、廣譜、低毒等特點(diǎn),對(duì)半知菌、子囊菌、擔(dān)子菌、卵菌綱等真菌引起的多種病害具有良好的防治效果,如葡萄和草莓白粉病、小麥銹病、馬鈴薯疫病、水稻稻瘟病等病害[1-4]。醚菌酯殺菌譜廣,且具有良好的保護(hù)和治療作用,與其他常用的殺菌劑無(wú)交互抗性,比常規(guī)殺菌劑持效期長(zhǎng)[5]。醚菌酯選擇性好,對(duì)人畜及非靶標(biāo)生物安全,對(duì)環(huán)境影響小。
關(guān)于醚菌酯在農(nóng)作物中殘留行為及檢測(cè)方法已有報(bào)道[6-12],但對(duì)其殘留降解行為和對(duì)環(huán)境生態(tài)的研究相對(duì)較少。黃瓜(Cucumis sativus Linn.)屬葫蘆科,是我國(guó)主要出口蔬菜品種之一。黃瓜對(duì)環(huán)境條件要求嚴(yán)格且抗逆性較差,隨著栽培方式的變化,病蟲(chóng)害成為黃瓜生產(chǎn)中突出的問(wèn)題,嚴(yán)重影響黃瓜的產(chǎn)量和品質(zhì),其中白粉病是危害黃瓜生產(chǎn)的主要病害之一[13]。為此,筆者在我國(guó)3個(gè)不同試驗(yàn)地進(jìn)行了田間試驗(yàn),利用氣相色譜-電子捕獲檢測(cè)器(GC-ECD)測(cè)定黃瓜和土壤中的醚菌酯殘留量,對(duì)醚菌酯在黃瓜和土壤中的殘留消解動(dòng)態(tài)和最終殘留水平進(jìn)行研究,旨在確保50%醚菌酯
水分散粒劑在黃瓜上合理使用,確保黃瓜產(chǎn)品安全。
1 材料與方法
1.1 儀器與試劑
Agilent 6890氣相色譜儀,配有電子捕獲檢測(cè)器(美國(guó)Aglient公司);XW-80A型渦旋混合器(江蘇海門(mén)其林貝爾儀器制造有限公司);上海SCQ-2201B型超聲波清洗器(上海聲彥超聲波儀器有限公司);EYELA SB-1000型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(EYELA東京理化器械株式會(huì)社);DL-4000B型冷凍離心機(jī)(上海安亭科學(xué)儀器廠);BS210電子分析天平(德國(guó)賽多利斯公司)。
醚菌酯標(biāo)準(zhǔn)品(純度99.7%),購(gòu)自上海安譜公司;氯化鈉、無(wú)水硫酸鈉均為分析純,由江蘇強(qiáng)盛功能化學(xué)公司提供;色譜純正己烷和乙腈,購(gòu)置于上海安譜科學(xué)儀器有限公司;0.22 um 濾膜,購(gòu)于上海安譜科學(xué)儀器有限公司。
1.2 試驗(yàn)方法
試驗(yàn)分別在廣西壯族自治區(qū)南寧市、山東省濟(jì)南市和安徽省宿州市3地進(jìn)行,供試黃瓜品種分別為豐元168、京優(yōu)選1號(hào)和津優(yōu)1號(hào)。參照《農(nóng)藥登記殘留田間試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)操作規(guī)程》[14]和《農(nóng)藥殘留試驗(yàn)準(zhǔn)則》[15],設(shè)計(jì)農(nóng)藥消解動(dòng)態(tài)試驗(yàn)和最終殘留試驗(yàn)。供試藥劑為50%醚菌酯水分散粒劑。每個(gè)試驗(yàn)處理設(shè)3個(gè)重復(fù)小區(qū),小區(qū)面積為15 m2。另設(shè)清水空白對(duì)照小區(qū)。
1.2.1 醚菌酯在黃瓜中的消解動(dòng)態(tài)試驗(yàn)。于黃瓜生長(zhǎng)至成熟個(gè)體50%大小時(shí)施藥,施藥時(shí)應(yīng)保證用于動(dòng)態(tài)試驗(yàn)的黃瓜均勻著藥,并做標(biāo)記。施藥劑量為制劑量600 g/hm2,施藥1次。分別于施藥后2 h和1 d、2 d、3 d、5 d、7 d、10 d、14 d采集黃瓜樣品。
1.2.2 醚菌酯在土壤中的消解動(dòng)態(tài)試驗(yàn)。在黃瓜地附近選一塊20 m2的空白地,施藥劑量為制劑量1 500 g/hm2,施藥1次。施藥后間隔2 h和1 d、2 d、3 d、5 d、7 d、10 d、14 d、21 d、30 d、45 d分別采集土壤樣本。
1.2.3 醚菌酯在黃瓜和土壤中的最終殘留試驗(yàn)。設(shè)2個(gè)施藥劑量,分別為制劑量300 g/hm2(低劑量)和450 g/hm2(高劑量),施藥次數(shù)分別3次和4次,施藥間隔為7 d。于末次施藥后3、5、7、10 d,分別采集黃瓜和土壤樣品。
1.2.4 采樣。黃瓜樣本的采集:隨機(jī)在試驗(yàn)小區(qū)內(nèi)不同方向及上下不同部位采集6條以上(不少于2 kg)生長(zhǎng)正常、無(wú)病害、成熟的黃瓜果實(shí),粘好標(biāo)簽,裝入塑封袋中包扎妥當(dāng),運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室(8 h內(nèi))。在室內(nèi)用不銹鋼刀切成1 cm大小的碎塊,在不銹鋼盆中混勻,用四分法縮分樣品,分取2份150 g的樣品,貯存于-20 ℃冰柜中保存。土壤樣本的采集:隨機(jī)取點(diǎn)6~12個(gè),采用土鉆采集0~15 cm的土壤1~2 kg,除去土壤中的碎石、雜草和植物根莖等雜物,粉碎,過(guò)1 mm孔徑篩,于-20 ℃中保存。
1.3 樣品前處理
準(zhǔn)確稱取打碎后黃瓜樣品和過(guò)篩后的土壤樣品10 g于50 mL離心管內(nèi),加入乙腈20 mL,手搖1 min,用超聲波超聲10 min,加入氯化鈉5 g和無(wú)水硫酸鈉5 g,劇烈搖動(dòng)1 min后,以3 000 r/min離心3 min。取上清液10 mL于45 ℃旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至近干,氮?dú)獯蹈珊?,? mL正己烷定容,過(guò)0.22 um的濾膜后,待測(cè)。
1.4 檢測(cè)條件
色譜柱為Agilent DB-5,30 m×250 μm(i.d.)×0.25 μm石英毛細(xì)管柱。進(jìn)樣口溫度:260 ℃,檢測(cè)器溫度:320 ℃,柱溫:60 ℃保持1 min,以30 ℃/min升至180 ℃,保持1 min,以10 ℃/min升至280 ℃,保持4 min。載氣(氮?dú)狻?9.999%),流量:2 mL/min;氫氣流量:2 mL/min;空氣流量:60 mL/min。進(jìn)樣量:1 μL。
1.5 標(biāo)準(zhǔn)溶液配制及標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制
精確稱取醚菌酯標(biāo)準(zhǔn)品(精確至0.1 mg),配成100 mg/L標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液。按照梯度稀釋的原則,分別用黃瓜和土壤2種空白基質(zhì)配成0.005、0.010、0.050、0.100、0.500、1.000、5.000 mg/L的系列標(biāo)準(zhǔn)工作液,按“1.4”(檢測(cè)條件)進(jìn)行測(cè)定。以醚菌酯的質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo),相應(yīng)的色譜峰面積為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)工作曲線,得到線性回歸方程。
1.6 添加回收率試驗(yàn)
分別向空白黃瓜和土壤樣品中添加 0.005、0.050、0.500和5.000 mg/kg 4個(gè)水平的醚菌酯標(biāo)準(zhǔn)溶液,重復(fù)5次,用上述選定的分析與檢測(cè)方法測(cè)定其回收率。
2 結(jié)果與分析
2.1 方法的線性范圍、正確度及精密度
根據(jù)NY/T 788—2018《農(nóng)作物中農(nóng)藥殘留試驗(yàn)準(zhǔn)則》[15]進(jìn)行方法有效性評(píng)價(jià)。在0.005~5.000 mg/L時(shí),醚菌酯在黃瓜和土壤中的質(zhì)量濃度(x)與色譜峰面積(y)呈良好的線性關(guān)系(圖1),回歸方程:y =22 121x-461.59,r=0.999 7(黃瓜)和 y=22 213x-103.8,r=1.000 0(土壤)。
添加回收試驗(yàn)(表1)結(jié)果表明,在0.005、0.050、0.500和5.000 mg/kg 4個(gè)添加水平下,醚菌酯在黃瓜中的平均回收率在95%~109%,RSD為1.8%~2.4%;醚菌酯在土壤中的平均回收率在88%~99%,RSD為1.8%~2.4%。醚菌酯在黃瓜和土壤中的定量限(LOQ)均為0.005 mg/kg,最小檢出量為1×10-9 g。均符合《農(nóng)藥殘留試驗(yàn)準(zhǔn)則》的要求[12]。
2.2 醚菌酯在黃瓜和土壤中消解動(dòng)態(tài)
醚菌酯在黃瓜和土壤中消解動(dòng)力學(xué)方程見(jiàn)表2。3地田間試驗(yàn)結(jié)果表明,施藥后2 h取樣進(jìn)行檢測(cè),黃瓜中醚菌酯的原始沉積量為0.220~0.533 mg/kg,14 d后在黃瓜中消解90.5%~100%。土壤中醚菌酯的原始沉積量為1.357~2.063 mg/kg,10 d 后在土壤中消解90.4%~98.8%。醚菌酯在黃瓜和土壤中的消解是一個(gè)逐漸降低的過(guò)程,且均符合一級(jí)動(dòng)力學(xué)方程式(Ct=C0-kt)。醚菌酯在廣西、山東和安徽3地黃瓜中的半衰期為1.6~4.1 d。在廣西、山東和安徽3地土壤中的半衰期為2.4~6.2 d。醚菌酯在黃瓜和土壤中的消解速度快,半衰期短,對(duì)黃瓜的食用性和土壤環(huán)境的影響較小。
2.3 醚菌酯在黃瓜和土壤中的最終殘留
在廣西、山東和安徽3地田間試驗(yàn)結(jié)果(表3和4)表明,50%醚菌酯水分散粒劑分別按有效劑量150和225 g/hm2施藥,施藥3和4次時(shí),施藥間隔7 d,距最后一次施藥3、5、7和10 d時(shí)采收,黃瓜中醚菌酯的殘留量分別為<0.005~0.081 mg/kg、<0.005~0.074 mg/kg、<0.005~0.045 mg/kg和0.006~0.041 mg/kg,均低于我國(guó)規(guī)定醚菌酯在黃瓜上的MRL值(0.500 mg/kg)。土壤中醚菌酯殘留量分別為<0.005~0.179 mg/kg、<0.005~0.147 mg/kg、<0.005~0.045 mg/kg和<0.005~0.027 mg/kg。總體上,隨著施藥劑量和施藥次數(shù)的增加而增加,隨采樣時(shí)間的延長(zhǎng)而降低。
3 結(jié)論與討論
該研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),醚菌酯在3地黃瓜中的原始沉積量為0.220~0.533 mg/kg,在山東黃瓜中的原始沉積量大于其他2個(gè)地區(qū),可能與植株形態(tài)及施藥時(shí)的環(huán)境有關(guān)。結(jié)果表明,醚菌酯在黃瓜中的半衰期為1.6~4.1 d,劉聰云等[12]報(bào)道了醚菌酯在黃瓜中半衰期為1.5和2.1 d,葛謙等[10]報(bào)道醚菌酯在黃瓜中的半衰期為2.1~5.1 d,與該研究結(jié)果基本相似,表明醚菌酯在黃瓜易消解。醚菌酯在3地土壤中的半衰期為2.4~6.2 d,而研究表明,醚菌酯在土壤中的半衰期為4.9~10.8 d[10]。農(nóng)藥在土壤中的降解速率受試驗(yàn)?zāi)攴輾鉁?、降水情況、pH、土壤種類、有機(jī)質(zhì)含量等綜合因素的影響。
最終殘留試驗(yàn)結(jié)果表明,50%醚菌酯水分散粒劑按有效劑量150和225 g/hm2,施藥3、4次,施藥間隔期7 d,距末次施藥3、5、7和10 d后,黃瓜中醚菌酯殘留量均低于我國(guó)規(guī)定的黃瓜中醚菌酯的最大殘留限量(0.500 mg/kg)。因此,按照推薦劑量使用該農(nóng)藥不會(huì)造成農(nóng)藥殘留超標(biāo),對(duì)人體健康是安全的。
參考文獻(xiàn)
[1] 關(guān)愛(ài)瑩,胡耐冬.Strobilurin類殺菌劑[J].世界農(nóng)藥,2002,24(2):16-19.
[2] 呂國(guó)成.60%醚菌酯水分散粒劑防治黃瓜白粉病田間藥效試驗(yàn)[J].廣西植保,2011,24(4):20-21.
[3] 丁佩,馬海芹,戴德江,等.醚菌酯防治草莓白粉病的田間藥效試驗(yàn)[J].浙江農(nóng)業(yè)科學(xué),2015,56(7):1058-1059,1066.
[4] 趙琪君,劉世江,丁怡,等.稻瘟病菌對(duì)丙環(huán)唑和醚菌酯的敏感性檢測(cè)[J].農(nóng)藥,2019,58(6):462-464,468.
[5]SAUTER H,STEGLICH W,ANKE T.Strobilurions:Evolution of new class of active substances[J].Angew Chem Int Ed,1999,38(10):1328-1349.
[6] 李國(guó)烈,覃明麗,蘇旭,等.超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜測(cè)定桑葚中醚菌酯殘留量[J].農(nóng)藥,2017,56(12):905-907,911.
[7] 宋天瑋,熊勝,陳恒輝,等.氣相色譜法快速檢測(cè)小麥中醚菌酯和噻呋酰胺的殘留[J].農(nóng)藥,2019,58(4):285-287.
[8] 常津毓,王曉梅,侯志廣,等.醚菌酯在平菇和榆黃蘑及培養(yǎng)料中的殘留動(dòng)態(tài)研究[J].食用菌,2015(2):62-64.
[9] 于雪驪,蔡磊明.30%醚菌酯懸浮劑在小麥及土壤中的殘留動(dòng)態(tài)[J].農(nóng)藥,2010,49(5):361-362,370.
[10] 葛謙,茍春林,姜瑞.30%醚菌酯懸浮劑在黃瓜和土壤中的殘留降解行為及安全使用技術(shù)[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2014,42(22):7422-7425.
[11] 趙爾成,朱曉丹,鄭尊濤,等.醚菌酯和腐霉利在溫室草莓中的殘留行為及其膳食攝入風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估[J].農(nóng)藥學(xué)學(xué)報(bào),2015,17(1):75-82.
[12] 劉聰云,王有成,萬(wàn)凱,等.黃瓜中醚菌酯的殘留及風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估[J].農(nóng)藥學(xué)學(xué)報(bào),2012,14(6):685-688.
[13] 郝俊杰,李磊,王波,等.黃瓜白粉病抗性基因定位及候選基因分析[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué),2018,51(7):3427-3434.
[14] 農(nóng)業(yè)部農(nóng)藥檢定所.農(nóng)藥登記殘留田間試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)操作規(guī)程[M].北京:中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社,2007:395.
[15] 農(nóng)業(yè)部農(nóng)藥檢定所.農(nóng)藥殘留試驗(yàn)準(zhǔn)則:NY/T 788—2004[S].北京:中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社,2004.