精甲霜灵与百菌清在黄瓜和土壤中的残留动态

精甲霜灵与百菌清在黄瓜和土壤中的残留动态

甲霜灵是世界上第一种具有立体旋光活性的药物。种子、土壤处理和茎叶处理可用于种子、土壤和茎叶处理。主要用于预防和治疗瓜果、蔬菜中的霜冻、疾病和晚熟福田疾病。百菌清是一种具有保护和治疗作用的杀菌剂,主要用于蔬菜、果树和多种作物的霜霉病、白斑病、黑斑病和软腐病的防治等,如黄瓜霜霉病、韭菜灰霉病、番茄疫病、芹菜斑桔病等。目前国内外有关于气相色谱法、液相色谱法与气相色谱-质谱法等分别测定精甲霜灵或百菌清残留量的报道,但有关同时测定黄瓜和土壤中精甲霜灵和百菌清的方法国内外未见报道,也未见关于黄瓜和土壤中精甲霜灵与百菌清残留动态的研究报道。鉴于此,笔者研究建立了同时测定黄瓜和土壤中精甲霜灵和百菌清残留量的液相色谱分析方法,并通过北京、湖南、浙江三地的试验对这2种农药在黄瓜和土壤中的残留动态及最终残留进行了研究,旨在为我国制定精甲霜灵和百菌清在黄瓜中的最大残留限量提供理论依据。1材料和方法1.1材料表面1.1.1试验剂440g/L精甲霜灵·百菌清悬浮剂(含精甲霜灵40g/L,百菌清400g/L)为先正达苏州作物保护有限公司产品。1.1.2仪器和检测设备试剂:乙腈(分析纯、色谱纯);氯化钠、乙酸乙酯、石油醚均为分析纯;酸性氧化铝小柱(1g/6ml)。标准品:精甲霜灵(纯度97.1%)和百菌清(纯度99.7%)均为百灵威化学技术公司产品。Waters2695高效液相色谱仪配Waters2998二极管阵列检测器(DAD)、R-215型旋转蒸发仪为瑞士Buchi公司产品;HY-2型调速多用振荡器为江苏省金坛市金城国胜实验仪器厂产品;AG245型1/10万电子天平为瑞士MettlerToledo公司产品;BS-300S型1/100电子天平为德国Sartorius公司产品。1.2残留试验及消解动态试验试验设计参照NY/T788-2004《农药残留试验准则》进行,在北京、湖南长沙、浙江杭州进行最终残留试验及消解动态试验,试验地前茬和在试验进行中均不得使用与供试农药类型相同的农药。试验均设空白对照区、高剂量(推荐剂量的1.5倍)试验区、低剂量(推荐剂量)试验区以及消解动态试验区。最终残留试验每个小区面积30m2,每个处理3次重复。同时采集黄瓜和土壤样品,采样方法按照NY/T788-2004进行。1.2.1测定黄瓜样品用1980ga.i./hm2药液兑水750L/hm2均匀喷雾于试验小区中黄瓜植株上,喷药时应保证用于动态试验的黄瓜均匀着药。分别于施药后1h以及1、3、5、7、10、14d随机于5~10点采集黄瓜样品2kg,切碎混匀,按四分法留样200g。并同时采集不处理区的对照样品。于同一地块另辟一块空白地进行土壤消解动态试验,喷药剂量和方法同黄瓜植株。分别于施药后1h以及1、3、5、7、10、14、21、28d随机于5~10点采集0~10cm耕作层土壤样品2kg,去除杂物后按四分法留样200g。并同时采集不处理区的对照样品。所有样品用塑料袋封装、编号,贮存于-20℃冰箱内待测。1.2.2试验分组和施药量施药剂量为:990ga.i./hm2(推荐剂量)和1485ga.i./hm2(推荐剂量的1.5倍)。在黄瓜开花结果后,药液兑水750L/hm2手动喷雾于试验小区中黄瓜植株上,喷药时保持匀速,使药液尽可能均匀地分布在试验小区的植株和黄瓜果实上。施药次数为3、4次,2次施药间隔为7d。距最后一次施药间隔1、2、3和5d时,每小区随机采集黄瓜2kg,切碎,按四分法留样200g;每小区随机采集0~15cm深土壤2kg,去除杂物后按四分法留样200g。所有样品用塑料袋封装、编号,贮存于-20℃冰箱内待测。1.3分析1.3.1浓缩清液,吹干净化①土样:称取20g土壤样品于250ml具塞三角瓶中,加入80ml乙腈,振荡提取1h,提取液经玻璃漏斗过滤于100ml具塞量筒中,静置3min,移取40ml上清液,在40℃水浴下减压浓缩至1~2ml后,用氮气吹干,待净化。②黄瓜:称取20g黄瓜样品于250ml具塞三角瓶中,加入80ml乙腈和5g氯化钠,振荡提取1h,提取液经玻璃漏斗过滤于100ml具塞量筒中,剧烈振荡1min后静置3min,移取40ml上清液,在40℃水浴下减压浓缩至1~2ml后用氮气吹干,待净化。1.3.2样品处理和浓缩依次用5ml石油醚和5ml石油醚-乙酸乙酯(1∶1,V∶V)预淋酸性氧化铝小柱,将“1.3.1”样品用2ml石油醚溶解后转移到小柱中,然后用15ml石油醚-乙酸乙酯(1∶1,V∶V)淋洗,收集全部淋洗液,在40℃水浴下减压浓缩至1~2ml后用氮气吹干,用1ml乙腈定容,待HPLC测定。1.3.3柱、流动相、流速Waters2695液相色谱仪配Waters2998二极管阵列检测器,色谱柱:InertsilC18柱(250.0mm×4.6mmi.d.,5μm);柱温:30℃;流动相:乙腈-水(60∶40,V∶V);流速:0.7ml/min;进样量:20μl;检测波长:精甲霜灵210nm,百菌清232nm。1.3.4标准工作曲线的绘制准确称取97.1%的精甲霜灵标准品0.04020g(精确到0.00002g),用乙腈定容于50ml容量瓶中,配制成780.68mg/kg的精甲霜灵母液,再用乙腈稀释成0.05、0.10、0.50、1.00、5.00、10.00mg/kg的系列标准品溶液,在“1.3.3”色谱条件下分别进样,3次重复。以峰面积y对质量分数x(mg/kg)作图,得到标准工作曲线:y=84884x+7995.6,r2=0.9995。准确称取99.7%的百菌清标准品0.02520g(精确到0.00002g),用乙腈定容于50ml容量瓶中,配制成502.50mg/kg的百菌清母液,再用乙腈稀释成0.02、0.05、0.10、0.50、1.00、5.00、10.00mg/kg的系列标准品溶液,在“1.3.3”色谱条件下分别进样,3次重复。以峰面积y对质量分数x(mg/kg)作图,得到标准工作曲线:y=350035x-15039,r2=0.9997。1.3.5样品溶液的测定R=Q×S1×V/(S2×W)式中,R为样品中农药残留浓度,mg/kg;Q为标准样品浓度,mg/kg;S1为样本溶液的峰面积;S2为标准样品的峰面积;V为样品的定容体积,ml;W为样品的质量,g。2结果与分析2.1加标回收率的测定在黄瓜和土壤空白样品中,分别添加质量分数为0.02、0.50、2.00mg/kg的精甲霜灵与0.01、0.10、1.00mg/kg的百菌清标准液,进行提取、净化及测定,获得全流程回收率结果,每个处理5次重复。测定回收率与相对标准偏差见表1。仪器对精甲霜灵的最小检出量为5×10-10g,百菌清为2×10-10g;分析方法对黄瓜和土壤中精甲霜灵的最低检出质量分数均为0.02mg/kg,对黄瓜和土壤中百菌清均为0.01mg/kg。2.2精甲霜灵和百菌清在黄瓜中的残留降解速率的变化,其降解的速率较快根据2009年对北京、湖南长沙、浙江杭州黄瓜上精甲霜灵的残留降解研究,精甲霜灵在黄瓜和土壤中的降解曲线均符合一级动力学方程。精甲霜灵在黄瓜中的消解曲线见图1,求得精甲霜灵在北京、湖南长沙、浙江杭州3地黄瓜中的降解方程分别为C=0.6087e-0.2485t(r2=0.9710)、C=0.3408e-0.2184t(r2=0.9251)和C=0.4095e-0.2333t(r2=0.9650),半衰期分别为2.8、3.2和3.0d。精甲霜灵在土壤中的消解曲线见图2,求得精甲霜灵在北京、湖南长沙、浙江杭州3地土壤中的降解方程分别为C=0.2272e-0.0705t(r2=0.8579)、C=0.4571e-0.0893t(r2=0.9596)和C=0.4648e-0.0733t(r2=0.8830),半衰期分别为9.8、7.8和9.5d。由此可见,精甲霜灵在黄瓜中的降解速率较快,而在土壤中较慢。根据2009年对北京、湖南长沙、浙江杭州黄瓜上百菌清的残留降解研究,百菌清在黄瓜和土壤中的降解曲线均符合一级动力学方程。百菌清在黄瓜中的消解曲线见图3,求得百菌清在北京、湖南长沙、浙江杭州3地黄瓜中的降解方程分别为C=5.2263e-0.3464t(r2=0.9836)、C=1.1872e-0.5348t(r2=0.9489)、C=0.6866e-0.3311t(r2=0.9285),半衰期分别2.0、1.3和2.1d;百菌清在土壤中的消解曲线见图4,求得百菌清在北京、湖南长沙、浙江杭州3地土壤中的降解方程分别为C=1.3858e-0.1877t(r2=0.9756)、C=1.4956e-0.1720t(r2=0.9652)、C=3.2627e-0.1834t(r2=0.9920),半衰期分别为3.7、4.0和3.8d。由此可见,百菌清在黄瓜和土壤中的降解速率较快,属于易降解农药,在环境中不易形成持久性残留。2.3精甲霜灵和百菌清在黄瓜中的残留440g/L精甲霜灵·百菌清悬浮剂采用低剂量990ga.i./hm2和高剂量1485ga.i./hm22个施药剂量,施药次数分别为3、4次,喷药间隔期7d。最后一次施药后1、2、3、5d采样。精甲霜灵在黄瓜中的残留量范围为未检出(即小于0.02mg/kg)~0.170mg/kg;在土壤中的最终残留量为未检出(即小于0.02mg/kg)~0.617mg/kg;百菌清在黄瓜中的残留量范围为未检出(即小于0.01mg/kg)~1.625mg/kg,在土壤中的最终残留量为未检出(即小于0.01mg/kg)~2.870mg/kg。田间试验结果表明,精甲霜灵与百菌清在黄瓜和土壤中的残留量随施药剂量和施药次数的增加而增加,随采收间隔期的延长而降低。3精甲霜灵在黄瓜中的残留研究了精甲霜灵与百菌清在黄瓜和土壤中的残留动态与最终残留,结果表明精甲霜灵和百菌清在黄瓜中的降解速度均较土壤中快。精甲霜灵在黄瓜中的半衰期为2.8~3.2d,在土壤中为7.8~9.8d;百菌清在黄瓜中的半衰期为1.3~2.1d,在土壤中为3.7~4.0d。精甲霜灵与百菌清的施药次数、剂量和采收间隔期决定了它们在黄瓜中的残留量