李 蓉,趙 佳,伍一紅,胡方凡
湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院,湖南 長(zhǎng)沙 410128
霜霉威是一種具有局部?jī)?nèi)吸作用的低毒殺菌劑,屬于氨基甲酸酯類,具有安全、高效、新型等特點(diǎn),其作用機(jī)理是通過(guò)抑制病菌細(xì)胞膜成分的磷酸和脂肪酸的合成,抑制菌絲生長(zhǎng)蔓延和孢子囊的形成及孢子萌發(fā),進(jìn)而抑制病菌的生長(zhǎng),霜霉威對(duì)卵菌綱真菌有特效(馮大軍,2011;占繡萍等,2017)。霜霉威的制劑一般為霜霉威鹽酸鹽水劑,可進(jìn)行葉面噴霧,因其具有安全、高效等特性,能促進(jìn)作物生長(zhǎng)和增加產(chǎn)量,對(duì)辣椒CapsicumannuumL.、花椰菜BrassicaoleraceaL.var.botrytisL、白菜Brassicapekinensis(Lour.)Rupr等農(nóng)作物的霜霉病、疫病、黑脛病等有較好的防治效果(劉彥良等,2007;Sahooetal.,2014;Sharmaetal.,2016)。
霜霉威的檢測(cè)方法有很多,已有研究采用氣相色譜法快速測(cè)定土壤中霜霉威殘留情況,或采用液相色譜法測(cè)定霜霉威農(nóng)藥原藥含量(金濤等,2018;李飛飛等,2010;張翠芳等,2018)。潘艷坤和韋英亮(2012)應(yīng)用凝膠滲透色譜凈化,液質(zhì)聯(lián)用法測(cè)定糧谷中的霜霉威殘留,但該方法使用的凝膠滲透凈化系統(tǒng)儀器價(jià)格昂貴,消耗的試劑量大,且凈化過(guò)程耗時(shí)較長(zhǎng)。此外,采用氣相或液相與質(zhì)聯(lián)用技術(shù)測(cè)定蔬菜中的霜霉威也已有報(bào)道(柳亞男等,2015;劉潤(rùn)珠等,2012;于福利等,2017)。
黃瓜CucumissativusL.是一種重要的可鮮食類蔬菜,與糧食作物不同,蔬菜內(nèi)吸性較強(qiáng),農(nóng)藥噴灑后容易被蔬菜組織內(nèi)部吸收,殘留的農(nóng)藥在人體內(nèi)蓄積會(huì)造成慢性中毒甚至有致畸和致癌風(fēng)險(xiǎn)(雷國(guó)明,2007)。我國(guó)有近80%的農(nóng)民使用霜霉威防治黃瓜霜霉病(吳鵬等,2011),生產(chǎn)上大劑量使用導(dǎo)致霜霉威殘留成為影響黃瓜品質(zhì)的重要問(wèn)題(李勝男等,2016)。韋麗妮(2012)對(duì)72.2%霜霉威水劑在黃瓜上的測(cè)定方法進(jìn)行了探討,然而對(duì)其消解趨勢(shì)和殘留情況未作詳細(xì)報(bào)道。本研究使用66.5%的霜霉威鹽酸鹽水劑在遼寧沈陽(yáng)、內(nèi)蒙古呼和浩特、山西運(yùn)城、河北石家莊、山東青島、河南濟(jì)源、浙江杭州、湖南長(zhǎng)沙、湖北恩施、廣西南寧、云南昆明、福建廈門(mén)等地進(jìn)行田間試驗(yàn),研究霜霉威在黃瓜和土壤中的消解規(guī)律及其最終殘留情況,為該藥在黃瓜上的科學(xué)合理使用及限量標(biāo)準(zhǔn)的制定提供參考。
供試作物:黃瓜。
試驗(yàn)材料:霜霉威鹽酸鹽水劑原藥標(biāo)準(zhǔn)品(純度98%),無(wú)水MgSO4,NaCl,甲酸,均為分析純,乙腈(色譜純),40~60 μm的N-丙基乙二胺(Agela Technologies)。
儀器設(shè)備:1290Ⅱ-6470LC-MS/MS液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜儀(安捷倫公司);HY-BⅡ回旋振蕩器(江蘇金怡儀器科技有限公司)。
1.2.1 消解動(dòng)態(tài)田間試驗(yàn) 依據(jù)《農(nóng)藥登記質(zhì)量要求》(中華人民共和國(guó)農(nóng)村農(nóng)業(yè)部,2017a)和《農(nóng)藥登記質(zhì)量管理規(guī)范》(中華人民共和國(guó)農(nóng)村農(nóng)業(yè)部,2017b)的有關(guān)規(guī)定,在湖南長(zhǎng)沙、廣西南寧、浙江杭州、山東青島4地開(kāi)展消解動(dòng)態(tài)田間試驗(yàn)。依據(jù)《農(nóng)作物中農(nóng)藥殘留試驗(yàn)準(zhǔn)則》(中華人民共和國(guó)農(nóng)村農(nóng)業(yè)部種植業(yè)管理司,2018)進(jìn)行試驗(yàn)設(shè)計(jì)及樣品采集處理。設(shè)置試驗(yàn)小區(qū)50 m2,施藥劑量108.6 g·hm-2。2018年7月3日,按常規(guī)方法對(duì)黃瓜噴撒農(nóng)藥(兌水噴霧,用水量450 L·hm-2),施藥2次,施藥間隔期7 d。分別在第2次施藥后2 h及1、7 d進(jìn)行樣品采集。在試驗(yàn)小區(qū)隨機(jī)取12株黃瓜的不同方向及不同部位(包括上、中、下、里、外等5個(gè)部位)采集2 kg以上生長(zhǎng)正常、無(wú)病害的黃瓜果實(shí)樣品,每個(gè)小區(qū)采集2份獨(dú)立樣品。
1.2.2 最終殘留田間試驗(yàn) 2018年7—12月,分別在遼寧沈陽(yáng)、內(nèi)蒙古呼和浩特、山西運(yùn)城、河北石家莊、山東青島、河南濟(jì)源、浙江杭州、湖南長(zhǎng)沙、湖北恩施、廣西南寧、云南昆明、福建廈門(mén)等12個(gè)地點(diǎn)開(kāi)展田間試驗(yàn)。每個(gè)試驗(yàn)地設(shè)置一個(gè)處理小區(qū)和空白對(duì)照小區(qū),每個(gè)試驗(yàn)小區(qū)50 m2。施藥劑量108.6 g·hm-2,施藥2次,兌水噴霧,用水量450 L·hm-2,施藥間隔期7 d;分別在第2次施藥后3、5 d采集樣品。如遇天氣或其他原因無(wú)法按期采收樣品,可于預(yù)定日期2 d內(nèi)采樣。在試驗(yàn)小區(qū)隨機(jī)取12株黃瓜的不同方向及不同部位(包括上、中、下、里、外等5個(gè)部位)采集2 kg以上生長(zhǎng)正常、無(wú)病害的黃瓜果實(shí)樣品,每個(gè)小區(qū)采集2份獨(dú)立樣品。第1次采樣時(shí)同時(shí)采集空白對(duì)照樣品。
1.3.1 提取與凈化 稱取已制備好的黃瓜樣品5 g置于50 mL離心管中,加入10 mL乙腈,渦旋3 min,再加入2 g NaCl,渦旋1 min后,3000 r·min-1離心5 min。取上清液2 mL,加入75 mg N-丙基乙二胺和0.5 g無(wú)水MgSO4,渦旋1 min,5000 r·min-1離心5 min,過(guò)0.22 μm濾膜,待測(cè)。
1.3.2 色譜條件 色譜柱:ZORBAX Eclipse plus C18(1.8 μm ×2.1 mm×50 mm);柱溫:30 ℃;進(jìn)樣量:5 μL;流動(dòng)相采用的梯度洗脫條件見(jiàn)表1,圖1為66.5%霜霉威鹽酸鹽水劑色譜圖。
圖1 66.5%霜霉威鹽酸鹽水劑色譜圖
表1 梯度洗脫條件
1.3.3 質(zhì)譜條件 離子源:ESI;檢測(cè)方式:多反應(yīng)監(jiān)測(cè);正離子噴霧電壓:3000 V;霧化氣壓力:0.31 MPa;干燥氣溫度:110 ℃;干燥氣流速:12 L·min-1;鞘氣溫度:350 ℃;鞘氣流速:12 L·min-1;檢測(cè)離子對(duì)、碰撞能量和錐孔電壓見(jiàn)表2。
表2 離子選擇參數(shù)表
稱取霜霉威水劑原藥0.0333 g,用乙腈溶解并定容至50 mL,得到300 μg·mL-1標(biāo)樣母液,再分別用乙腈稀釋配制成質(zhì)量濃度為0.01、0.05、0.10、0.50、1.00 μg·mL-1的標(biāo)準(zhǔn)工作液。按1.3.2液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法檢測(cè)條件進(jìn)行測(cè)定,得到霜霉威鹽酸鹽水劑線性方程:Y=9977364.86X+549661.60,相關(guān)系數(shù)為0.9947,表明在0.01~1.00 μg·mL-1濃度范圍內(nèi)線性關(guān)系良好(圖2)。
圖2 霜霉威鹽酸鹽水劑的標(biāo)準(zhǔn)曲線
在5 g黃瓜樣品中添加不同濃度(0.05、0.15、1.50、5.00 mg·kg-1)的霜霉威鹽酸鹽水劑標(biāo)樣溶液,每個(gè)濃度重復(fù)5次。LC-MS/MS通過(guò)霜霉威鹽酸鹽水劑母離子189.1 m·z-1,碎片離子144.1、102.0 m·z-1進(jìn)行定性。黃瓜中的霜霉威回收率為72%~107%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差1.7%~3.2%(表3)。在1.3.2液相色譜-質(zhì)譜條件下霜霉威鹽酸鹽水劑的最小檢出量為5.0×10-11g,定量限為0.05 mg·kg-1。圖3為黃瓜樣品中添加0.15 mg·kg-1的霜霉威鹽酸鹽水劑色譜圖。
表3 霜霉威在黃瓜上的回收率及其相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差
圖3 黃瓜樣品中添加霜霉威鹽酸鹽水劑色譜圖
由圖4可見(jiàn),隨著時(shí)間的延長(zhǎng),霜霉威鹽酸鹽水劑在黃瓜上的殘留量逐漸降低。在湖南長(zhǎng)沙、浙江杭州、廣西南寧3地,黃瓜上的農(nóng)藥殘留量變化趨勢(shì)符合一級(jí)動(dòng)力學(xué)方程Ct=C0e-kt,3個(gè)試驗(yàn)地的霜霉威鹽酸鹽水劑在黃瓜上的消解動(dòng)態(tài)曲線方程分別為Y=0.0671e-0.164X、Y=0.3699e-0.141X和Y=0.2821e-0.608X,其相關(guān)系數(shù)分別為0.9995、0.7963和0.9953。山東青島試驗(yàn)地的霜霉威鹽酸鹽水劑在黃瓜上的消解動(dòng)態(tài)曲線未得出。霜霉威鹽酸鹽水劑在黃瓜上的半衰期為1.1~4.9 d,屬于易降解農(nóng)藥(T1/2<30 d)。廣西南寧試驗(yàn)地的霜霉威鹽酸鹽水劑在黃瓜上的半衰期最短(1.1 d),浙江杭州與湖南長(zhǎng)沙試驗(yàn)地的霜霉威鹽酸鹽水劑在黃瓜上的半衰期相近,分別為4.9和4.2 d。
圖4 霜霉威鹽酸鹽水劑在黃瓜上的消解動(dòng)態(tài)曲線
從表4最終殘留降解試驗(yàn)結(jié)果看,施藥后3 d霜霉威鹽酸鹽水劑在黃瓜中的殘留量為(<0.05)~0.55 mg·kg-1;施藥后5 d,霜霉威鹽酸鹽水劑在黃瓜中的殘留量為(<0.05)~0.40 mg·kg-1。湖南長(zhǎng)沙、浙江杭州、湖北恩施、云南昆明、河南濟(jì)源、山西運(yùn)城等地施藥后5 d采集的樣品中農(nóng)藥的最終殘留量高于施藥后3 d采集的樣品。
表4 霜霉威鹽酸鹽水劑在不同試驗(yàn)地點(diǎn)黃瓜中的最終殘留量
本研究采用超高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜測(cè)定黃瓜中66.5%霜霉威鹽酸鹽水劑殘留量,在0.01~1.0 μg·mL-1范圍內(nèi),峰面積和濃度線性關(guān)系良好,相關(guān)系數(shù)為0.9947。在霜霉威鹽酸鹽水劑添加濃度為0.05、0.15、1.50、5.00 mg·kg-1時(shí),其添加回收率72%~107%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差1.7%~3.2%,均符合《農(nóng)作物中農(nóng)藥殘留試驗(yàn)準(zhǔn)則》(中華人民共和國(guó)農(nóng)村農(nóng)業(yè)部種植業(yè)管理司,2018)要求。
湖南長(zhǎng)沙、廣西南寧、浙江杭州、山東青島4地的消解動(dòng)態(tài)試驗(yàn)表明,隨著時(shí)間的延長(zhǎng),霜霉威鹽酸鹽水劑在黃瓜上的殘留量逐漸降低。其中,廣西南寧的霜霉威鹽酸鹽水劑殘留量半衰期最短(1.1 d),浙江杭州試驗(yàn)地霜霉威鹽酸鹽水劑殘留量與湖南長(zhǎng)沙試驗(yàn)地的殘留量半衰期相近(分別為4.9和4.2 d)。盡管這3地的土壤類型不同,但是3地黃瓜樣品上的霜霉威鹽酸水劑鹽殘留量變化趨勢(shì)基本一致,均符合一級(jí)動(dòng)力學(xué)方程Ct=C0e-kt。因此,土壤并非是影響霜霉威消解的主要因素,這與測(cè)定霜霉威在番茄LycopersiconesculentumMill.和土壤中的消解動(dòng)態(tài)一致,半衰期在1.1~4.9 d之間(柳亞男,2015),這也說(shuō)明了霜霉威鹽酸鹽水劑屬于易降解農(nóng)藥。
本研究表明,12個(gè)試驗(yàn)地黃瓜樣品中霜霉威鹽酸鹽水劑的殘留量為(<0.05)~0.55 mg·kg-1。而在第2次施藥后5 d采集的黃瓜樣品中,霜霉威鹽酸鹽水劑的殘留量在有些試驗(yàn)地出現(xiàn)了高于在施藥后3 d采集的樣品的殘留量,這可能是施藥不均和采樣隨機(jī)性等因素所致,這與魚(yú)藤酮和印楝素在黃瓜和土壤(陳妍和劉新社,2019)、啶蟲(chóng)脒在黃瓜和土壤(丁悅等,2014)及噻蟲(chóng)嗪在棉花和土壤(梁旭陽(yáng)等,2013)中殘留及消解動(dòng)態(tài)一致。我國(guó)規(guī)定霜霉威最大殘留限量(maximum residue limit,MRL)值是5 mg·kg-1(中華人民共和國(guó)農(nóng)村農(nóng)業(yè)部,2019),第2次施藥后3 d采集的樣品中,霜霉威鹽酸鹽水劑殘留量最大值0.55 mg·kg-1,低于其所規(guī)定的最大殘留量,可以安全使用,因此推薦安全間隔期3 d。