代森联在葡萄和土壤中的残留和消解规律
2016-01-29张文红张慧邵辉
张文红+张慧+邵辉
摘 要:为评价代森联在葡萄上使用的安全性,并建立其使用规范,对代森联在葡萄及其种植土壤中的残留及消解动态进行研究。建立了葡萄和土壤中代森联GC/MS残留量测定法,葡萄和土壤中平均回收率分别为98%~103%和87%~100%。并于2013—2014年在天津和南京进行了田间试验,代森联在葡萄中的半衰期为6.8~9.4 d,在土壤中的半衰期为5.7~7.7 d。葡萄中代森联的残留量为0.069~0.890 mg·kg-1,土壤中代森联的残留量为0.027~0.418 mg·kg-1。按照我国规定,代森联在葡萄上的最大残留限量(MRL)标准为5 mg·kg-1,60%代森联·嘧菌酯水分散粒剂按照推荐剂量和次数使用,推荐安全间隔期为7 d。
关键词:代森联;葡萄;土壤;残留;消解
中图分类号:S481+.8 文献标识码:A DOI 编码:10.3969/j.issn.1006-6500.2016.01.004
Residue and Degradation Dynamics of Metiram in Grape and Soil
ZHANG Wenhong1, ZHANG Hui1, SHAO Hui2
(1. China Organic Food Certification Center of Beijing, Beijing 100081,China;2.Tianjin Institute of Agricultural Quality Standard and Testing Technology,Tianjin 300381,China )
Abstract: To evaluate the safety of metiram in grape and establish its use specification, the final residues and degradation dynamics of metiram were tested. A method for determination of metiram in grape and soil by GC/MS was developed. The average recoveries of metiram in grape and soil were 98%~103% and 87%~100 %.The supervised residue trials indicated that the half-life of metiram in grape and soil were 6.8~9.4 d and 5.7~7.7 d, respectively. The residues of metiram in grape and soil were 0.069~0.890 and 0.027~0.418 mg·kg-1. The final residues of metiram were below the maximum residue limit (MRL, 5 mg·kg-1) set by China, which suggested that this fungicide was comparably safe to apply in grape when sampling 7 d after the last application.
Key words: metiram; grape; soil; residue; degradation
代森联,英文通用名为Metiram,化学名称为三[氨(乙烯双(二硫氨基甲酸酯)锌(2+))][四氢-1,4,7-二噻二氮芳辛-3,8-连二硫酮],聚合体。代森联是一种优良的保护性杀菌剂,属低毒农药,主要用于防治蔬菜霜霉病、炭疽病、褐斑病等,对代森锰锌产生抗性的病害,改用代森联可收到良好的防治效果。因为其杀菌范围广,不易产生抗性,且防治效果明显优于其他同类杀菌剂,所以在国内外一直被大量使用。
代森联残留量测定最常用的方法是气相色谱-火焰光度检测器硫滤光片法[1-2]和气相色谱-电子捕获检测器法[3],此外还有高效液相色谱-紫外检测器法[4-5]和液相色谱-质谱联用法[6-7]。本研究建立了葡萄和土壤中的代森联残留量气质联用测定法,该方法灵敏度高,可作为其他方法的重要补充。目前,关于代森联的消解行为和最终残留量的研究仅见于大蒜及其土壤、西瓜及其土壤的研究报道[1,4],未见代森联在葡萄及其土壤中的研究。为掌握代森联在葡萄上的消解动态规律和最终残留量情况,2013—2014年在天津市和南京市开展了60%代森联·嘧菌酯水分散粒剂在葡萄及其土壤中的消解动态与最终残留量的研究,为评价代森联在葡萄上使用的安全性和建立其使用规范提供科学依据。
1 材料和方法
1.1 试验农药及作物
试验农药为60%代森联·嘧菌酯水分散粒剂 (其中代森联质量分数为50%、嘧菌酯质量分数为10%);试验作物为葡萄,品种:天津为乍娜,南京为小黑。
1.2 测定仪器设备及试剂
代森联标准品:纯度78%,由Dr.Ehrenstorfer GmbH提供;抗坏血酸:分析纯;正己烷:色谱纯;SnCl2-HCl溶液:将2 g SnCl2 ·2H2O溶解在100 mL 5 mol·L-1 HCl中,得到质量浓度为16.8 g·L-1的SnCl2-HCl溶液;水:蒸馏水。
Agilent 7890/5975气质联用仪;电子天平(感量0.01 g)、电热鼓风干燥箱、100 mL顶空瓶、精密移液枪以及其它实验室常用仪器设备。
1.3 田间试验方法
试验时间为2013年6月至2014年8月,试验地点为天津市武清区汊沽港镇胡柳子村和江苏省南京市浦口区江浦街道光明村。按农药残留试验准则要求设试验小区,小区面积30 m2,重复3次,随机排列,小区间设保护带,另设对照小区。
1.3.1 消解动态试验 葡萄:施药时期为葡萄果实生长至成熟个体一半大小时施药,施药时应保证葡萄果实均匀着药,施药剂量为405 g a.i·hm-2,施药1次,于施药后2 h、1,2,3,7,14,21,28 d取葡萄样品。处理重复3次,处理间设保护隔离区,另设清水空白对照。
土壤:选一块10 m2的白地,单独施药,按高剂量405 g a.i·hm-2,施药1次,药液量2 L,于施药后2 h、1,2,3,7,14,21,28 d取土壤样品。处理重复3次,另设清水空白对照。
1.3.2 最终残留试验 设两个施药剂量:低剂量按270 g a.i·hm-2,高剂量按405 g a.i·hm-2。各设3次和4次施药,施药间隔期为7 d,每个处理重复3次,小区面积30 m2。按照试验设计时间开始第1次施药,施药间隔期7 d。采样时间距离最后1次施药的间隔时间为3,7,14 d。另设清水空白对照,处理间设保护带。
1.3.3 样本的采集 葡萄:按设计方案采样时间要求,用随机的方式在小区内上、下、左、右不同部位采集6~8串(不少于1 kg)生长正常、无病害的葡萄果实,装入样本容器中包扎妥当,粘好标签,贮存于-20 ℃冰柜中保存。
土壤:随机取点5~10个,消解动态用土钻采集0~10 cm的土壤1~2 kg(最终残留量用土钻采集0~15 cm的土壤1~2 kg),除去土壤中的碎石、杂草和植物根茎等杂物,混匀后采用四分法留样500 g,装入样本容器中,粘好标签,贮存于-20 ℃冰柜中保存。
1.3.4 实验室样品制备与保存 葡萄:将葡萄田间样本弃去病珠、残珠,除去果梗,用匀浆机或多功能食品加工机捣碎成浆液,混合均匀后,取150 g样品两份,分别装入封口容器中,粘好标签,贮存于-20 ℃冰柜中保存。
土壤:将田间样品碾碎后过筛(1 mm),充分混匀,用四分法分取250 g两份,分别装入封口容器中,粘好标签,贮存于-20 ℃冰柜中保存。
1.4 测定方法
1.4.1 样品制备 称取样品10.00 g于100 mL顶空瓶中(土壤加10 mL水)、加入0.05 g抗坏血酸、10 mL正己烷、40 mL SnCl2-HCl溶液,待瓶中无气泡产生时,使用压盖器迅速将瓶口用聚四氟乙烯/硅橡胶密封垫密封,放入85 ℃烘箱中酸解2 h,每15 min摇1次,取出冷却至室温,再放入冰箱冷藏10 min,吸取上层有机相,供GC-MS测定。
1.4.2 仪器测定 进样口温度:200 ℃;进样方式:分流进样,分流比20∶1;进样体积:2 μL;色谱柱:DB-5MS,30 m×0.25 mm,0.25 μm;柱流速:1 mL·min-1;炉温程序:50 ℃(2 min),100 ℃·min-1,250 ℃(3 min);离子源温度:230 ℃;四极杆温度:150 ℃;溶剂延迟:1.7 min,1.95 min后质谱关闭;扫描方式:选择离子监测(SIM)76,78,44 m·z-1,定量离子为76 m·z-1。
1.4.3 计算方法 残留量的计算用外标法定量,按照下式计算样品中的农药残留量:
其中,R为样品中的代森联残留量,以二硫化碳表示(mg·kg-1);C标为二硫化碳浓度(μg·mL-1);V为最终定容体积(mL);S样为样品溶液目标物的峰面积;S标为标准溶液目标物的峰面积;W为称样质量(g)。
转化率计算方法为代森联母体反应转化的CS2实测值除以代森联母体反应转化的CS2理论值,即为代森联母体对应CS2的转化率(%)。
回收率的计算方法为空白样品中添加代森联母体反应转化的CS2的实测值 除以代森联母体反应转化的CS2的理论值再除以转化率,即为方法的添加回收率(%)。
2 结果与分析
2.1标准曲线
分别配制二硫化碳浓度为8.4,5.6,2.8,0.022 4, 0.011 2 mg·L-1标准工作液。按照上述仪器条件进样分析,以浓度为横坐标,以峰面积为纵坐标绘制标准曲线。二硫化碳的线性方程为:y = 21 847x-243,相关系数为:r=0.999 5。
2.2 最低检出浓度
根据添加回收率试验,在上述色谱条件下代森联在葡萄、土壤中的最低检出浓度均为0.04 mg·kg-1。
2.3 保留时间
在上述色谱条件下,二硫化碳保留时间1.85 min左右。
2.4 添加回收率与相对标准偏差
分别在空白葡萄和土壤样品中添加3个浓度水平的代森联标准溶液,每个水平重复5次,用上述分析方法测定回收率,结果见表1。
2.5 消解动态
2013—2014年在天津市、南京市的残留试验结果表明:代森联在葡萄和土壤中消解速率较快,消解规律符合一级动力学方程。在葡萄中的半衰期(T1/2)为6.8~9.4 d;在土壤中的半衰期为5.7~7.7 d。回归方程、相关系数和半衰期详细见表2,典型谱图见图1~图5。
2.6 最终残留
2013年代森联在葡萄中的最终残留量为0.069 ~0.890 mg·kg-1;2014年代森联在葡萄中的最终残留量为0.093~0.634 mg·kg-1。2013年代森联在土壤中的最终残留量为0.030 ~0.418 mg·kg-1;2014年代森联在土壤中的最终残留量为0.027 ~0.278 mg·kg-1,典型谱图见图6、图7。
3 结 论
根据2013—2014年在天津市、南京市消解动态试验和最终残留量试验,代森联在葡萄和土壤中的降解速度较快,在葡萄和土壤中半衰期均低于10 d。60%代森联·嘧菌酯水分散粒剂,用药量按270和405 g a.i·hm-2,施药3~4次,施药间隔7 d,采收间隔期为3,7,14 d,收获葡萄中代森联的残留量为0.069~0.890 mg·kg-1。我国GB/T 2763—2012规定代森联在葡萄中的MRL值为5 mg·kg-1,代森联在葡萄中的最终残留量结果均符合我国标准规定,因此推荐安全间隔期为7 d。
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