嘧菌酯在西瓜和土壤中的消解动态和残留分析

2015-07-18万春燕郭长英梁京芸等

山东农业科学 2015年1期

万春燕　郭长英　梁京芸等

摘要：为评价嘧菌酯在西瓜上使用的安全性，于2012、2013年在济南、杭州两地采用田间试验和气相分析方法研究了嘧菌酯在西瓜及土壤中的消解动态和最终残留。结果表明：嘧菌酯在西瓜和土壤中的降解行为均符合一级降解动力学方程，其降解半衰期分别为2.2～4.7、10.0～13.7 d。嘧菌酯在西瓜和土壤中的最终残留质量分数均小于最低检出限0.01 mg/kg，低于嘧菌酯在西瓜上的最高残留限量（MRL）1.0 mg/kg。

关键词：嘧菌酯；西瓜；土壤；残留；降解

中图分类号：S481+.8 文献标识号：A 文章编号：1001-4942（2015）01-0096-04

Abstract To evaluate the safety of azoxystrobin on watermelon， the final residue and degradation dynamics of azoxystrobin in watermelon and soil were studied using field test and gas chromatography （GC） method in Jinan and Hangzhou in 2012 and 2013. The degradation behavior of azoxystrobin in watermelon and soil both could be described by first-degree dynamic equation， and its half-lives were 2.2～4.7 and 10.0～13.7 days respectively. The final residues of azoxystrobin in watermelon and soil were both lower than the limit of detection （LOD） of 0.01 mg/kg and the maximum residue limit （MRL） of 1.0 mg/kg.

Key words Azoxystrobin； Watermelon； Soil； Residue； Degradation

嘧菌酯：（E）-2-{2-[6（2-氰基苯氧基）嘧啶-4-基氧]苯基}-3-甲氧基丙烯酸甲酯，化学分子式：C22H17N3O5，相对分子质量：403.39。嘧菌酯是一种新型高效、广谱、内吸性杀菌剂，可用于茎叶喷雾、种子处理，也可进行士壤处理。嘧菌酯对几乎所有真菌纲病害都有良好的防治效果[1]。

嘧菌酯在草莓、芒果、荔枝、人参、黄瓜、水稻等作物上的残留已有研究报道[1～10]，但有关嘧菌酯在西瓜中的残留降解行为尚未见报道。嘧菌酯残留的测定方法主要有GC[1～8]、HPLC[9～10]、HPLC-MS[11]。经过比较分析，检测西瓜、土壤中的嘧菌酯采用GC-ECD方法有较好的精确性、灵敏度，且方法简单，便于批量样品的处理。为进一步阐明嘧菌酯在西瓜上的残留及消解动态，本试验采用GC-ECD方法进行了嘧菌酯悬浮剂在西瓜和土壤中的消解动态及最终残留特性研究，并分析了嘧菌酯使用后的西瓜食用安全性，为合理安全地使用嘧菌酯和风险评估提供依据。

1 材料与方法

1.1 仪器

气相色谱仪：Agilent 6890N，ECD，带自动进样器；超声波提取器：昆山市超声仪器有限公司；高速匀浆机：德国IKA WORK INC T25 Basic；旋转蒸发仪：德国Heidolph LABOROTA 4000。

1.2 试剂

嘧菌酯标准品（w=99.0%）、40%嘧菌酯悬浮剂由青岛瀚生生物科技股份有限公司提供；丙酮、环己烷、乙酸乙酯、石油醚均为色谱纯；氯化钠、无水硫酸钠（于 350℃灼烧4 h后备用）均为分析纯；弗罗里硅土（60～100目）：650℃下灼烧4 h，临用前于130℃烘2 h后加5%水活化，混匀。

1.3 田间试验设计

按照《农药残留试验准则》[12]和《农药登记残留田间试验标准操作规程》[13]，试验于2012、2013年分别在济南和杭州两地进行。为避免交叉污染，试验小区按照药量由低到高的顺序排列，小区之间设田埂进行保护，另设对照小区。小区面积30 m2，重复3次。

1.3.1 西瓜消解动态试验在西瓜瓜体生长至成熟个体一半大时用手动喷雾器施药一次：按40%嘧菌酯悬浮剂360 g a.i/hm2（制剂量900 g/hm2，推荐最高剂量的1.5倍）用药量对水喷雾。喷雾后1 h及1、3、5、7、10、14、21 d，视瓜体大小，每次每小区随机采集4个以上生长正常、无病害的西瓜，装入样本容器中，粘好标签，贮存于-20℃冰柜中。小区边行和每行距离两端0.5 m内不采样。

1.3.2 土壤模拟消解动态试验在西瓜瓜体生长至成熟个体一半大时用手动喷雾器施药一次：按40%嘧菌酯悬浮剂360 g a.i/hm2（制剂量900 g/hm2，推荐最高剂量的1.5倍）用药量对水喷雾。喷雾后1 h及1、3、5、7、10、14、21、30、45、56、70 d，随机多点（6～12个采样点）采集0～10 cm土壤样本，每小区每次采集土壤样本1～2 kg，除去碎石、杂草和植物根茎等杂物，装入样本容器中。

1.3.3 西瓜和土壤中最终残留试验采用240、360 g a.i/hm2两个剂量，分别施药3～4次，施药间隔期7 d。最后一次施药后3、5、7、14、21 d，视瓜体大小，每次每小区随机采集4个以上生长正常、无病害的西瓜。将采集的西瓜沿纵向均匀地切成4～8瓣（双数），取不相邻的瓜瓣，分成2组。第一组用于制备全瓜样品，第二组用于制备瓜肉样品。采集0～15 cm 的土壤1～2 kg，四分法处理，于-20℃冰柜中保存备用。同时采集西瓜和土壤空白样品。endprint

1.4 样品处理

1.4.1 提取称取25 g西瓜样品于广口瓶中，加入100 mL乙酸乙酯+环己烷（1+1），于高速匀浆机中高速匀浆30 s，转移到加有10 g氯化钠的具塞量筒中，摇匀，待静置30 min后，准确移取20 mL上层浸提液，于旋转蒸发器浓缩近干，待净化。

称取20 g土壤样品（称取后土壤样品如果水分含量低可加入少量的水）于广口瓶中，加入50 mL丙酮+石油醚（1+1），超声波提取15 min，过滤于100 mL平底烧瓶中，用50 mL丙酮分两次重复上述步骤提取残渣，一并过滤于原平底烧瓶中，于旋转蒸发器浓缩近干，待净化。

1.4.2 净化采用层析柱法，依次装入脱脂棉、无水硫酸钠2 cm高、弗罗里硅土5 g、无水硫酸钠1 cm高。用20 mL左右石油醚预淋，弃去淋洗液，将浓缩过的提取液用10、20、30 mL丙酮∶乙酸乙酯（1∶1，V∶V）分3次淋洗，收集淋洗液，35℃减压浓缩，用石油醚定容至5 mL，待测。

2 结果与分析

2.1 前处理方法的确定

提取液可以有效提取西瓜和土壤中的嘧菌酯，但是提取液中含有一定量的杂质，因此本试验采用了弗罗里硅土净化方法，去杂效果很好，同时能够获得良好的回收率和重现性。

2.2 色谱分析

色谱条件：色谱柱：BPX608，25 m × 0.32 mm × 0.25 μm；柱温：230℃保持6.5 min，以30℃/min升至280℃，保持29 min；进样口温度：250℃；检测器温度：350℃；柱压力：138 kPa；进样量：5 μL，分流比： 5∶1。

2.3 标准曲线

将一定量的嘧菌酯标准品用丙酮溶解后，配制0.005、0.05、0.5、1.0、4.0 mg/L的标准溶液，在上述气相色谱条件下进行测定，以嘧菌酯标准溶液浓度与监测离子峰面积作标准曲线，线性关系良好。测定标准曲线：y = 13592x-1309.5，R2=0.9978。

2.4 回收率

在土壤和西瓜全瓜、西瓜瓜肉样品中分别定量加入0.01、0.5、1.0 mg/kg嘧菌酯标准溶液，回收率85.9%～107.0%，相对标准偏差为2.1%～6.0%，符合农药残留痕量分析要求（表1）。色谱图见图1。

2.5 西瓜和土壤中的消解动态

济南、杭州两地嘧菌酯在西瓜、土壤中降解均符合一级降解动力学方程模式，消解方程、相关系数和半衰期见表2，动态消解曲线分别见图2、图3。从两年检测结果来看，嘧菌酯在西瓜中消解较快，消解半衰期2.2～4.7 d，在施药后10 d，济南、杭州两地的消解率均达到90%以上；嘧菌酯在土壤中的消解半衰期为10.0～13.7 d，药后45 d的消解率均达到90%以上。嘧菌酯在西瓜和土壤中的半衰期均较短（T1/2<30 d），属于易降解农药。

2.6 在西瓜和土壤中的最终残留

2.6.1 西瓜全瓜最终残留从济南试验点两年结果来看，嘧菌酯在西瓜全瓜上的残留量小于0.039 mg/kg，药后14 d及以后最终残留量均小于0.01 mg/kg。从杭州试验点两年结果看，嘧菌酯在西瓜全瓜上的残留量小于0.036 mg/kg，药后7 d及以后最终残留量均小于0.01 mg/kg。

2.6.2 西瓜瓜肉最终残留从济南试验点两年结果来看，嘧菌酯在西瓜瓜肉上的残留量小于0.018 mg/kg，药后5 d及以后最终残留量均小于0.01 mg/kg。从杭州试验点两年结果看，嘧菌酯在西瓜瓜肉上的残留量小于0.015 mg/kg，药后5 d及以后最终残留量均小于0.01 mg/kg。

2.6.3 土壤最终残留从济南试验点结果来看，嘧菌酯在土壤上药后21 d残留量及以后最终残留量，2012年时均小于0.01 mg/kg，2013年时均小于0.101 mg/kg。杭州试验点两年结果看，嘧菌酯在土壤上药后21 d及以后最终残留量均小于0.01 mg/kg。

3 结论

嘧菌酯在济南、杭州两地西瓜和土壤中的降解行为符合一级动力学方程，在西瓜中的半衰期为2.2～4.7 d，药后10 d消解90%以上；土壤中的半衰期为10.0～13.7 d，药后45 d消解90%以上。嘧菌酯在西瓜及土壤中半衰期较短，属于易降解农药（T1/2<30 d）。

根据有关资料，欧盟、澳大利亚、日本均规定西瓜中嘧菌酯最高允许量（MRL）值为1.0 mg/kg，我国尚未制定嘧菌酯在西瓜中的最高残留允许量（MRL）值。因此，本试验参照欧盟在西瓜中的残留限量为1.0 mg/kg。按照推荐剂量195～240 g a.i/hm2和推荐次数3次用药时，3 d以后西瓜中嘧菌酯残留量均小于1.0 mg/kg；在施药剂量为推荐剂量1.5倍（360 g a.i/hm2）及增加一次用药情况下，3 d以后西瓜中嘧菌酯残留量均小于1.0 mg/kg，此剂量下使用该药是安全的。

参考文献：

[1]杨振华，魏朝俊，贾临芳，等. 嘧菌酯在草莓与土壤中的残留动态研究[J].农业环境科学学报，2013，32（4）：697-700.

[2]吴加伦，王怀昌，武秀停，等. 嘧菌酯在人参和西洋参中的残留监测及其膳食风险评估[J].农药学学报，2012，14 （1）：67-73.

[3]谢惠，龚道新. 嘧菌酯在稻田水、土壤及水稻植株中的残留降解行为研究[J].湖南农业科学，2013（1）：80-83.

[5]王思威，刘艳萍，孙海滨. 嘧菌酯在荔枝上的消解动态及最终残留的研究[J].福建农业学报，2014，29（2）：168-171.

[6]刘艳萍，孙海滨，曾繁娟，等. 嘧菌酯在芒果和土壤上残留动态分析[J].广东农业科学，2010（10）：106-107.

[7]王思威，侯广志，邹静，等. 嘧菌酯在人参和土壤中的残留动态[J].农药，2010，49（6）：436-438.

[8]殷利丹，侯志广，陈超，等.嘧菌酯在大豆中的残留及消解动态[J].农药学学报，2011，13（3）：304-309.

[9]石峰，赵科华，车军，等.高效液相色谱法分析砂糖桔中嘧菌酯残留[J].河北农业科学，2010，14（2）：161-163.

[10]高智席，江忠远，李新发，等. SPE-RP-HPLC 法测定桂圆中嘧菌酯残留量[J].西南大学学报：自然科学版，2011，33（9）：78-80.

[11]洪文英，吴燕君，章虎，等. 嘧菌酯和吡唑醚菌酯在黄瓜中的残留降解行为及安全使用技术[J].浙江农业学报，2012，24（3）：469-475.

[12]中华人民共和国农业部. NY/T 788-2004农药残留试验准则[S].北京：中国农业出版， 2004.