苹果和土壤中甲基硫菌灵及其代谢物残留消解动态

苑学霞，梁京芸，王文博，李瑞菊山东省农业科学院农业质量标准与检测技术研究所，山东省食品质量与安全检测技术重点实验室，山东 济南 250100



苹果和土壤中甲基硫菌灵及其代谢物残留消解动态

苑学霞*，梁京芸，王文博，李瑞菊
山东省农业科学院农业质量标准与检测技术研究所，山东省食品质量与安全检测技术重点实验室，山东 济南 250100

摘要：研究了甲基硫菌灵及其代谢物多菌灵在苹果和土壤中的消解动态和最终残留。苹果和土壤中甲基硫菌灵及多菌灵采用乙酸乙酯提取，提取液经旋转蒸发仪浓缩后经SPE氨基净化柱净化，过0.22 μm滤膜后上机，采用超高效液相色谱和272 nm紫外检测器检测，外标法定量。添加浓度为0.05、1.0、5.0 mg·kg-1时，苹果中甲基硫菌灵的添加回收率在76.3%～108.5%之间，相对标准偏差为1.7%～5.7%；土壤中甲基硫菌灵的添加回收率在90.0%～106.7%之间，相对标准偏差为2.6%～7.4%；苹果中多菌灵的添加回收率在82.7%～109.3%之间，相对标准偏差为8.6%～11.5%；土壤中多菌灵的添加回收率在77.9%～116.9%之间，相对标准偏差为4.8%～7.3%；检测方法满足农药留分析要求。在山东省泰安市、安徽省宿州市、河北省保定市3个试验点两年的消解动态试验结果表明：施药后，甲基硫菌灵在苹果和土壤中均很快转化为多菌灵。甲基硫菌灵在苹果和土壤中的半衰期均小于6.3 d，属于易降解农药。两年三地的最终残留试验结果表明，甲基硫菌灵及代谢物多菌灵在苹果和土壤中最终残留量均低于0.05 mg·kg-1，小于我国规定的最大残留限量（MRL）3.0 mg·kg-1和欧盟规定的MRL 0.5 mg·kg-1。说明按照推荐的甲基硫菌灵在苹果上的施用方法：施用药量（有效成分）500 mg·kg-1，施药2次，施药间隔7 d，采收间隔期大于21 d，在以上条件下施药是安全的。

关键词：甲基硫菌灵；多菌灵；苹果；土壤；残留动态

YUAN Xuexia,LIANG Jingyun,WANG Wenbo,LI Ruiju.Dynamics and Residue of Thiophanate-Methyl and Its Metabolite in Apple and Soil [J].Ecology and Environmental Sciences,2016,25(1):135-140.

甲基硫菌灵（thiophanate-methyl）是一种广谱性内吸苯并咪唑类杀菌剂，能防治苹果（Malus pumila）斑点落叶病（秦韧等，2014）、轮纹病（耿忠义等，2010）、腐烂病（王永林等，2009）等多种病害，具有内吸、预防和治疗作用。该药喷施于植物表面并被植物体吸收后，在植物体内被转化为多菌灵，干扰病菌有丝分裂中纺锤体的形成，使病菌孢子萌发长出的芽管扭曲异常，芽管细胞壁扭曲等，使病菌不能正常生长从而达到杀菌效果（牛玉宏，2009）。

本研究以目前在苹果种植中广泛使用的甲基硫菌灵为研究对象，对甲基硫菌灵及其代谢物多菌灵在苹果和土壤中的残留动态和最终残留量进行研究，旨在为苹果种植过程中甲基硫菌灵的合理使用提供科学依据。

1　材料和方法

1.1仪器与试剂

超高效液相色谱系统：WATERS ACQUITY UPLC H-Class，ACQUITY UPLC BEH C18柱（50×2.1 mm或100×2.1 mm，1.7 μm）；匀浆机：IKA-Merk T25；高速离心机（SIGMA公司）等。

甲基硫菌灵及多菌灵标准品：购自农业部环境保护科研监测所（浓度1000 µg·mL-1），使用时用流动相稀释；乙酸乙酯：分析纯；乙腈：色谱纯。

试验药品为50%甲基硫菌灵悬浮剂，由福建新农大正生物工程有限公司提供，其推荐最高剂量（有效成分）为500 mg·kg-1，施用次数为2次，施药间隔期7 d，采样时间距离最后一次施药的间隔时间为21 d。

1.2试验方法

按照NY/T788─2004农药残留实验准则（2004）和农药登记残留田间试验标准操作规程（农业部农药检定所，2007），分别在山东省泰安市、安徽省宿州市、河北省保定市3个试验点进行试验，苹果品种分别为红富士（山东）、乔纳金（安徽）、金帅（河北）。试验连续进行两年。

1.2.1甲基硫菌灵在苹果和土壤中的消解动态试验

苹果：施药时期为苹果生长到成熟个体一半大小时喷施50%甲基硫菌灵悬浮剂，施药时应保证用于动态试验的苹果均匀着药。施药剂量（有效成分）为最高推荐剂量的1.5倍：即750 mg·kg-1，施药后分别于2h，1、3、5、7、10、14、21、30 d采样，处理重复3次，处理间设置保护隔离区，另设清水空白对照。

土壤：选15 m2的地块，单独喷施50%甲基硫菌灵悬浮剂，施药浓度（有效成分）为0.1 g·m-2，处理重复3次，施药后分别于2 h，1、3、5、7、10、14、21、30 d采样，另设清水空白对照。

1.2.2甲基硫菌灵在苹果和土壤中的最终残留试验

50%甲基硫菌灵悬浮剂。设两个施药剂量：低剂量（最高推荐剂量）和高剂量（最高推荐剂量的1.5倍）。低剂量（有效成分）为500 mg·kg-1，高剂量（有效成分）为750 mg·kg-1。施药次数设2次施药和3次施药，每个处理设3次重复，每个小区3棵树，施药间隔期7 d。采样时间距离最后一次施药的间隔时间为14、21、28d。另设清水空白对照，处理间设置保护带。

1.2.3甲基硫菌灵及多菌灵检测方法及添加回收实验

甲基硫菌灵及多菌灵检测方法采用乙酸乙酯提取，提取液经旋转蒸发仪浓缩，过SPE氨基净化柱，用流动相定容，过0.22 μm滤膜后上机（牛玉宏，2009）。

仪器条件：色谱柱：ACQUITY UPLC BEH C18柱（50×2.1 mm或100×2.1 mm，1.7 μm），柱温40 ℃，样品室温度10 ℃，进样体积5.0 μL，流速0.25 mL·min-1，检测波长272 nm。

在上述仪器条件下，进样0、0.5、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0、10.0 ng，以含量x（ng）为横坐标，峰面积y（µV·s）为纵坐标，求得甲基硫菌灵及多菌灵的标准曲线方程。

在空白苹果和土壤样品中添加甲基硫菌灵0.05、1.0、5.0 mg·kg-13个浓度、多菌灵0.05、1.0、5.0 mg·kg-13个浓度的标准溶液，每个浓度重复5次，测得峰面积代入标准曲线方程，测定回收率。

2　结果与分析

2.1甲基硫菌灵及多菌灵添加回收试验及最低检出浓度

进样0、0.5、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0、10.0 ng，以含量x（ng）为横坐标，峰面积y（µV·s）为纵坐标，求得甲基硫菌灵的标准曲线方程为y=9269.6x-237.08（r2=0.9999）（图1）；多菌灵的标准曲线方程为y=9128.2x-241.11（r2=0.9999）（图2）。

图1　甲基硫菌灵标准曲线Fig.1　Standard curve of thiophanate-methyl

图2　多菌灵标准曲线Fig.2　Standard curve of carbendazim

苹果中甲基硫菌灵的添加回收率为76.3%～108.5%，相对标准偏差为1.7%～5.7%；土壤中甲基硫菌灵的添加回收率为90.0%～106.7%，相对标准偏差为2.6%～7.4%（表1）。苹果中多菌灵的添加回收率在82.7%～109.3%之间，相对标准偏差为8.6%～11.5%；土壤中多菌灵的添加回收率在77.9%～116.9%之间，相对标准偏差为4.8%～7.3%（表2）。

表1　在苹果和土壤中甲基硫菌灵的添加回收率Table 1　Recoveries of thiophanate-methyl in apple and soil

本试验方法中甲基硫菌灵与多菌灵在苹果和土壤中的最低检出质量分数为0.05 mg·kg-1。

表2　在苹果和土壤中多菌灵的添加回收率Table 2　Recoveries of carbendazim in apple and soil

2.2甲基硫菌灵及多菌灵在苹果和土壤中的消解动态

2.2.1苹果

国家标准GB 2763─2014食品中农药最大残留限量（2014）中规定：苹果中甲基硫菌灵的最大残留限量为甲基硫菌灵和多菌灵之和，为3.0 mg·kg-1（以多菌灵表示）。因此本文中在研究甲基硫菌灵在苹果中的残留量时，采用甲基硫菌灵和多菌灵之和（以多菌灵计）。

由表3、表4可见，甲基硫菌灵施入到苹果中，2 h后采样未检测到甲基硫菌灵，说明其在苹果中迅速转化为多菌灵。

表3　苹果中甲基硫菌灵的消解动态（第1年）Table 3　Residual dynamic of thiophanate-methyl in apple (the first year)

表4　苹果中甲基硫菌灵的消解动态（第2年）Table 4　Residual dynamic of thiophanate-methyl in apple (the second year)

甲基硫菌灵及多菌灵（以多菌灵计）在苹果中的消解动态试验结果表明，其消解规律符合C=Coe-kt的指数回归方程。第1年甲基硫菌灵在苹果上的残留消解半衰期为山东1.74 d，安徽2.21 d，河北1.98 d。第2年甲基硫菌灵在苹果上的残留消解半衰期为山东1.68 d，安徽2.19 d，河北1.50 d。

2.2.2土壤

由表5和表6可见，甲基硫菌灵施入土壤中后，2 h和1 d后检测到甲基硫菌灵，说明其在土壤中转化为多菌灵的速度较在苹果中慢，但3 d后均转化为多菌灵。

表5　土壤中甲基硫菌灵的消解动态（第1年）Table 5　Residual dynamic of thiophanate-methyl in soil (the first year)

表6　土壤中甲基硫菌灵的消解动态（第2年）Table 6　Residual dynamic of thiophanate-methyl in soil (the second year)

甲基硫菌灵在土壤中的消解动态试验结果表明，山东和安徽的消解规律符合C=Coe-kt的指数回归方程。第1年甲基硫菌灵在苹果上的残留消解半衰期为山东3.30 d，安徽6.30 d。第2年甲基硫菌灵在苹果上的残留消解半衰期为山东5.33 d，安徽2.57 d。

在河北的试验中，甲基硫菌灵及多菌灵在土壤中的消解很快，第一年第3天时，第二年第5天时土壤中甲基硫菌灵和多菌灵含量都低于0.05 mg·kg-1。

2.3甲基硫菌灵及多菌灵在苹果和土壤中的最终残留试验

在两年三地的试验中，甲基硫菌灵及多菌灵（以多菌灵计）在苹果和土壤中的最终残留量均低于0.05 mg·kg-1（表7）。这说明在本试验件下规范施药，最终残留量符合限量标准的要求。

表7　甲基硫菌灵及多菌灵的最终残留量Table 7　Final residue of thiophanate-methyl in apple and soil

3　讨论

甲基硫菌灵及多菌灵标准曲线R2=0.9999，添加回收率在76.3%～116.9%之间，相对标准偏差在1.7%～11.5%之间，符合NY/T788─2004农药残留实验准则（2004）中对回收率和相对标准偏差的要求，能够满足农药残留分析的要求。

本试验中，甲基硫菌灵在苹果和土壤中均很快转化为多菌灵，除在河北土壤中甲基硫菌灵消解过快无法计算其半衰期外，甲基硫菌灵在苹果和土壤中的半衰期均小于6.3 d，因此甲基硫菌灵属于易降解农药（T1/2＜30 d）（裴欣，2012）。这与张志勇等（2012）在黄瓜上、尹显慧等（2014）在番茄上的研究结果相一致。

国家标准GB 2763─2014食品中农药最大残留限量（2014）中规定苹果中甲基硫菌灵的最大残留限量值3.0 mg·kg-1（以多菌灵表示），欧盟规定苹果中甲基硫菌灵的最大残留限量值0.5 mg·kg-1（以多菌灵表示）。两年三地最终残留试验结果，收获苹果中甲基硫菌灵和多菌灵的残留量均低于0.05 mg·kg-1，远远小于GB 2763─2014中规定的3.0 mg·kg-1和欧盟规定的0.5 mg·kg-1。因此根据本试验结果，推荐甲基硫菌灵在苹果上的施用方法：施用药量（有效成分）500 mg·kg-1，施药2次，施药间隔7 d，采收间隔期大于21 d。按照以上用药方法，甲基硫菌灵在苹果上的应用是安全的。

4　结论

（1）无论是在苹果中还是在土壤中，甲基硫菌灵均可迅速转化成多菌灵，在苹果中较在土壤中转化得快。

（2）甲基硫菌灵在苹果和土壤中的半衰期均小于6.3 d，因此甲基硫菌灵属于易降解农药（T1/2＜30 d）

（3）推荐甲基硫菌灵在苹果上的施用方法：施用药量（有效成分）500 mg·kg-1，施药2次，施药间隔7 d，采收间隔期大于21 d。按照以上用药方法，甲基硫菌灵在苹果上的应用是安全的。

参考文献：

耿忠义,赵京岚,孙国波,等.2010.腈菌唑与甲基硫菌灵对苹果轮纹病等3种病菌混配增效作用研究[J].中国农学通报,26(18):297-300.

牛玉宏.2009.多菌灵和甲基硫菌灵在平菇中残留动态研究[D].安徽农业大学硕士论文.

农业部农药检定所.2007.农药登记残留田间试验标准操作规程[M].北京:中国标准出版社.

裴欣.2012.黄瓜中甲基硫菌灵和戊唑醇的残留检测及降解规律研究[D].中国农业科学院硕士论文.

秦韧,邱小燕,梁银萍,等.2014.40%甲基硫菌灵·嘧菌环胺悬浮剂防治苹果斑点落叶病田间药效试验报告[J].农学学报,4(8):28-30.

王永林,石立明,朱岁层,等.2009.3%甲基硫菌灵糊剂防治苹果树腐烂病田间药效试验[J].陕西农业科学,(2):97-99.

尹显慧,李荣玉,王梅,等.2014.多菌灵和甲基硫菌灵在番茄和土壤中的残留分析[J].农药,(3):191-193.

张志勇,单炜力,简秋,等.2012.甲基硫菌灵及其代谢物在不同种植模式黄瓜和土壤中的残留[J].农业环境科学学报,31(6):1077-1081.

中华人民共和国国家标准:GB2761-2014,2014.食品中农药最大残留限量[S].北京:中国标准出版社.

中华人民共和国农业行业标准:NY/T788-2004,2004.农药残留实验准则[S].北京:中国农业出版社.

Dynamics and Residue of Thiophanate-Methyl and Its Metabolite in Apple and Soil

YUAN Xuexia,LIANG Jingyun,WANG Wenbo,LI Ruiju
Institute of Agricultural Standards and Testing Technology for Agri-Products,Shandong Academy of Agricultural Sciences & Shandong Provincial Key Laboratory of Test Technology on Food Quality and Safety,Jinan 250100,China

Abstract:To supervise and ensure apple’s quality and safety,residues dynamics and final residual levels of thiophanate-methyl and carbendazim in apple and soil were investigated in three different regions of China (Shandong,Anhui and Hebei).A method was illustrated to detect thiophanate-methyl and carbendazim residues in apple and soil.The residues in the samples were extracted with ethyl acetate,cleaned up with amino solid phase extraction column and 0.22 μm filter membrane,and then analyzed by UPLC with an ultraviolet detector at 272 nm.The analytes were by matrix matched standard solution.When spiked 0.05,1.0,5.0 mg·kg-1,the recoveries of thiophanate-methyl in apple and soil were 76.3%～108.5% (RSD 1.7%～5.7%) and 90.0%～106.7% (RSD 2.6%～7.4%),while which of carbendazim were 82.7%～109.3% (RSD 8.6%～11.5%) and 77.9%～116.9% (RSD 4.8%～7.3%),respectively,which indicated this method match the requirement of the detection.The trial results showed that thiophanate-methyl was degraded to carbendazim in apple and soil rapidly due to all half-lives were below 6.3 d,and the final residual levels of thiophanate-methyl and carbendazim in apple and soil were far below the MRLs of China (3.0 mg·kg-1) and European (0.5 mg·kg-1) due to the maximum residual was under 0.05 mg·kg-1.Therefore,the apples with thiophanate-methyl applied,according to the recommend method,500 mg·kg-1effective ingredient application twice,with 7 days application interval and 21 days collection interval,is safe.

Key words:thiophanate-methyl; carbendazim; apple; soil; dynamics

收稿日期：2015-07-05

作者简介：苑学霞（1980年生），女，副研究员，博士，研究方向为农产品质量安全与检测技术。E-mail:yuanxuexia@sohu.com*通信作者

中图分类号：X592

文献标志码：A

文章编号：1674-5906（2016）01-0135-06

DOI:10.16258/j.cnki.1674-5906.2016.01.020

引用格式：苑学霞,梁京芸,王文博,李瑞菊.苹果和土壤中甲基硫菌灵及其代谢物残留消解动态[J].生态环境学报,2016,25(1):135-140.