苯醚甲环唑和嘧菌酯在水稻中的残留消解动态及残留分析

陈国峰　刘峰　张晓波　董见南　陶波（黑龙江省农业科学院农产品质量安全研究所/农业部农产品质量安全风险评估实验站，哈尔滨50086；东北农业大学农学院，哈尔滨50030）

苯醚甲环唑和嘧菌酯在水稻中的残留消解动态及残留分析

陈国峰1,2刘峰1张晓波1董见南1陶波2
（1黑龙江省农业科学院农产品质量安全研究所/农业部农产品质量安全风险评估实验站，哈尔滨150086；2东北农业大学农学院，哈尔滨150030）

本文建立了气质联用仪测定稻田环境中苯醚甲环唑和嘧菌酯的残留分析方法，对苯醚甲环唑和嘧菌酯在水稻、土壤和田水中的消解动态和残留规律进行了研究。苯醚甲环唑和嘧菌酯在糙米、稻壳、植株、土壤和田水中的最低检测浓度均为0.20 mg/kg，最小检出量为0.2 ng，在不同样品中的平均加标回收率为80.8%～109.5%，相对标准偏差在1.7%～19.7%之间。田间试验结果表明，苯醚甲环唑和嘧菌酯在水稻植株和田水中的残留消解动态规律均符合一级动力学反应模型，苯醚甲环唑在水稻植株和田水中的残留消解半衰期分别为6.3～11.6 d和1.4～11.6 d；嘧菌酯在水稻植株和田水中的残留消解半衰期分别为3.6～8.7 d和2.9～23.1 d。以推荐剂量600 g/hm2和1.5倍推荐剂量900 g/hm2，最多施药3次，距最后一次施药15 d时，苯醚甲环唑和嘧菌酯在糙米中的最高残留量分别为0.461 mg/kg 和0.634 mg/kg，低于我国国家标准《食品中农药最大残留限量》（GB2763-2014）中规定的糙米中苯醚甲环唑最大残留限量0.5 mg/kg和欧盟、美国规定的糙米中嘧菌酯最大残留限量5.0 mg/kg。

苯醚甲环唑；嘧菌酯；水稻；消解；残留

苯醚甲环唑（difenoconazole）是由先正达公司开发的三唑类杀菌剂，具有高效、广谱、低毒、持效期长等特点，具有保护、治疗和内吸活性，是甾醇脱甲基化抑制剂，抑制细胞壁甾醇的生物合成，阻止真菌的生长。嘧菌酯（azoxystrobin）是先正达公司开发的甲氧基丙烯酸甲酯类杀菌剂，嘧菌酯为线粒体呼吸抑制剂，即通过在细胞色素b和C1间电子转移抑制线粒体的呼吸。细胞核外的线粒体主要通过呼吸为细胞提供能量（ATP），若线粒体呼吸受阻，不能产生ATP，细胞就会死亡。嘧菌酯具有广谱的杀菌活性，对几乎所有真菌纲病害均有很好的活性［1］。目前关于苯醚甲环唑和嘧菌酯的报道主要以药效测定为主［2-3］，而同时测定环境中苯醚甲环唑和嘧菌酯双组分的残留分析方法以及对苯醚甲环唑和嘧菌酯在稻田环境中的残留和消解动态研究却鲜见报道［4-9］。

本文采用田间试验方法，详细研究了32.5%苯甲嘧菌酯悬浮剂在水稻上使用后，苯醚甲环唑和嘧菌酯在水稻植株、稻米、稻壳、土壤和田水中的消解动态及残留状况［10］，为苯醚甲环唑和嘧菌酯在水稻上最大残留限量标准的制订及32.5%苯甲嘧菌酯悬浮剂在水稻上安全、科学合理使用提供重要的科学依据［11-12］。

1　材料与方法

1.1仪器设备

气质联用仪：安捷伦6890-5793气相色谱质谱联用仪；色谱柱：DB-5MS 30 m×250 μm×0.25 μm；氟罗里硅土小柱（1 g/6 mL）；电子天平：Sartorius；匀浆机：IKA T18；氮吹仪；过滤器：滤膜孔径约0.22 μm；常用玻璃器皿。

1.2试剂

苯醚甲环唑标准品（99.8%）和嘧菌酯标准品（97.0%）由Dr.Ehrenstorfer公司提供；乙腈（分析纯）；NaCl（分析纯）；正己烷（分析纯）；丙酮（分析纯）；去离子水（过0.22 μm滤膜）。

1.3田间试验

1.3.1气候条件及土壤类型

按照《农药残留试验准则》和《农药登记残留田间试验标准操作规程》，于2011年分别在哈尔滨、郑州和南京三地进行了消解动态和最终残留试验。三地的气候条件及土壤类型见表1。

1.3.2水稻消解动态试验

在供试的水稻田中，设3个重复小区，每个小区面积30 m2，小区间设保护行。在水稻拔节期手动喷雾施药处理1次，施药剂量为有效成分1 462.5 g/hm2；折合制剂用药量4 500 g/hm2。施药后2 h、1 d、2 d、3 d、5 d、7 d、10 d、14 d、21 d、30 d和45 d每个小区随机采集水稻植株2 kg，切碎混匀后各留样200 g，所有样品用塑料袋封装、编号，-20℃以下冰柜低温保存待测。

表1　哈尔滨、郑州和南京的气候条件及土壤类型

图1　苯醚甲环唑和嘧菌酯标准品色谱图（1 mg/L）

1.3.3田水、土壤消解动态试验

在试验田附近选10 m2表面平整、墒情适中的地块进行试验，试验期间田中水深维持在4～6 cm。与水稻植株消解动态试验同时施药处理1次，施药剂量为有效成分5 850 g/hm2，折合制剂用药量18 000 g/hm2。施药后2 h、1 d、2 d、3 d、5 d、7 d、10 d、14 d、21 d、30 d 和45 d随机采集土壤样品（0～10 cm）2 kg和田水样品2 000 mL，混匀后土壤各留样200 g，田水各留样200 mL，-20℃以下冰柜低温保存待测。

1.3.4最终残留试验

根据田间试验方案，设2个施药剂量，分别为低剂量有效成分195 g/hm2（折合制剂用药量600 g/hm2）和高剂量有效成分292.5 g/hm2（折合制剂用药量900 g/ hm2），小区面积30 m2，重复3次，小区间设保护行，各设2次和3次施药处理，2次施药间隔期为15 d，距最后一次施药15 d、20 d和30 d时，每个小区随机采集水稻植株2 kg、稻谷4 kg和土壤2 kg，经混匀后各留样水稻植株200 g、稻谷1 kg和土壤200 g，所有样品用塑料袋封装、编号，-20℃以下冰柜低温保存待测。

1.3.4对照试验

在远离试验区选定一块不施药的水稻田作为对照区，分别采集水稻植株500 g、稻谷2 kg、土壤2 kg和田水样品5 000 mL作为空白对照样品，所有样品用塑料袋（田水样品用纯净水瓶）封装、编号，-20℃以下冰柜低温保存待测。

1.4分析方法

1.4.1前处理

糙米、稻壳、植株、土壤：称取糙米、植株、土壤样品10.0 g，稻壳样品5.0 g于150 mL烧杯中，加入乙腈∶水（1∶1，v/v）40 mL，高速匀浆2 min，过滤。滤液全部转移至含5 g NaCl的100 mL具塞量筒中，振摇5 min后静置30 min，取上清液10 mL旋转浓缩至干，加入甲醇∶二氯甲烷（5∶95，v/v）待净化。用甲醇∶二氯甲烷（5∶95，v/ v）5 mL预淋固相萃取柱，将待净化液10 mL（分3次）转入柱中洗脱并收集，于氮吹仪浓缩近干，用5 mL（稻壳2.5 mL）丙酮定容，经0.22 μm微膜过滤，待测。

田水：称取田水样品10.0 g于150 mL烧杯中，加入乙腈20 mL，高速匀浆2 min，过滤。滤液全部转移至含5 g NaCl的100 mL具塞量筒中，振摇5 min后静置30 min，取上清液10 mL于氮吹仪浓缩近干，用5 mL丙酮定容，经0.22 μm微膜过滤，待测。

1.4.2仪器条件

进样口温度：240℃；色谱柱：DB-5MS 30 m×250 μm×0.25 μm；柱温：120℃保持2 min，以25℃/min的速度升温到280℃，保持10 min；进样量：1 μL；

质谱条件：离子源温度230℃；四极杆温度150℃；采集方式SIM；选择离子，苯醚甲环唑（265、267、323、325）；嘧菌酯（344、388、403）。苯醚甲环唑在此色谱条件下的保留时间为14.47 min，嘧菌酯在此色谱条件下的保留时间为15.25 min。色谱图见图1。

上述色谱操作条件系典型操作参数，可根据仪器特点，对给定操作参数作适当调整，以获得最佳效果。

1.4.3标准工作曲线的绘制

分别称取苯醚甲环唑标准品0.0100 g（精确至0.0001 g），嘧菌酯标准品0.0103 g，用丙酮溶解并配制成1 000 mg/L的标准贮备液，试验时再用丙酮逐级稀释成苯醚甲环唑和嘧菌酯质量浓度分别为0.2、0.5、1.0、5.0、10.0 mg/L的标准溶液。在选定的仪器条件下测定，以标准工作溶液浓度为横坐标（x）、峰面积为纵坐标（y）绘制标准工作曲线。

表2　各样品苯醚甲环唑和嘧菌酯的添加回收率　（%）

图2　苯醚甲环唑和嘧菌酯在水稻植株上的消解动态曲线

1.4.4回收率和精密度

向空白糙米、稻壳、植株、土壤和田水中（采自肇东市未污染的样品）添加苯醚甲环唑和嘧菌酯标准溶液，使样品中添加浓度分别为0.2、0.5和5.0 mg/kg，每个浓度进行5次重复试验，然后按照上述方法测定，计算回收率和相对标准偏差。

2　结果与分析

2.1检测方法评价

分别用丙酮配制不同浓度的苯醚甲环唑和嘧菌酯混合标准溶液0.2、0.5、1.0、5.0和10.0 mg/L，在上述检测条件下上机检测，线性回归方程为：苯醚甲环唑，y= 80653x+4616.2，相关系数r=0.9991；嘧菌酯，y=32666x +8995.3，相关系数r=0.9963。

表2为苯醚甲环唑和嘧菌酯在水稻植株、土壤、田水、糙米、稻壳中的添加回收率。由表2可见，对于5种实验样品的3个浓度添加5个平行样本，苯醚甲环唑在糙米、稻壳、植株、土壤和田水中的添加平均回收率分别为81.6%～104.6%、80.8%～100.5%、83.7%～109.5%、91.8%～105.4%和96.6%～98.8%；变异系数分别为6.7% ～15.8%、5.1%～19.7%、2.4%～15.6%、6.7%～17.0%和7.4%～11.8%。嘧菌酯在糙米、稻壳、植株、土壤和田水中的添加平均回收率分别为88.6%～109.7%、87.5%～97.0% 、95.1% ～109.1% 、96.8% ～98.4% 和 96.5% ～100.0%；变异系数分别为4.9%～17.7%、10.1%～19.2%、2.8%～12.4%、1.7%～14.7%和6.8%～11.8%，能够满足苯醚甲环唑和嘧菌酯在水稻、土壤和田水中残留测定要求。当仪器信噪比为3，苯醚甲环唑和嘧菌酯的最小检出量均为2.0×10-10g；该方法在糙米、稻壳、植株、土壤及田水中的最低检出浓度为0.2 mg/kg。

表3　苯醚甲环唑和嘧菊脂在水稻植株、土壤及田水中的消减动态

2.2苯醚甲环唑和嘧菌酯在水稻、土壤及田水中的消解动态

由图2和表3可见，苯醚甲环唑和嘧菌酯在水稻植株和田水中的残留量均随着时间的延长残留量逐渐降低，其消解过程均符合动力学一级降解模型；土壤中则是在施药后1 d和2 d时残留量达最高，并在随后的时间中逐渐降低。苯醚甲环唑和嘧菌酯在水稻植株中降解较快，施药后7 d降解率达71.39%～93.87%；而在田水中施用后7 d降解率达77.44%～99.48%。从表3可见，消解率存在差异，这与试验地的气候条件、土壤类型等因素有关。苯醚甲环唑在水稻植株中的半衰期为6.3～11.6 d，嘧菌酯为3.6～8.7 d；苯醚甲环唑在田水中的半衰期为1.4～11.6 d，嘧菌酯为2.9～23.1 d；苯醚甲环唑和嘧菌酯在土壤中的降解规律均不明显。从田水的降解数据和试验地的气温情况分析可知，气温对苯醚甲环唑和嘧菌酯在田水中的降解有着密不可分的关系，南京点的半衰期最短，分别为1.4 d和2.9 d，哈尔滨点的最长，分别为11.6 d和23.1 d。由上述可见，苯醚甲环唑和嘧菌酯在水稻植株和田水中均属于易降解农药（半衰期t1/2＜30 d）。

2.3苯醚甲环唑和嘧菌酯在水稻和土壤中的最终残留

按照有效成分195.0 g/hm2的剂量和有效成分292.5 g/hm2的剂量在水稻上分别喷施2次和 3次32.5%苯甲·嘧菌酯悬浮剂后，末次施药后15 d、20 d、 30 d每个小区随机采集水稻、稻秆和土壤样品进行残留测定。结果（图3、图4）表明，距末次施药15 d时，苯醚甲环唑和嘧菌酯在糙米中的最高残留量分别为0.461 mg/kg和0.634 mg/kg；在植株中的最高残留量分别是3.166 mg/kg和3.178 mg/kg；在稻壳中的最高残留量分别是13.965 mg/kg和12.756 mg/kg；在土壤中的最高残留量分别是4.779 mg/kg和4.649 mg/kg。

我国国家标准《食品中农药最大残留限量》（GB2763-2014）中规定，糙米中苯醚甲环唑最大残留限量为0.5 mg/kg；我国尚未制定嘧菌酯在水稻上的最大残留限量（MRLs）值，但欧盟和美国均规定为5 mg/ kg，以上数据为制定嘧菌酯在水稻上的MRLs值提供了一些理论依据。

3　结论

本文研究建立了采用气相色谱质谱联用仪同时测定糙米、稻壳、植株、土壤和田水中苯醚甲环唑和嘧菌酯残留量的测定方法，该方法操作简便，准确性和灵敏度均能满足农药残留检测的要求。

实验结果表明，苯醚甲环唑在水稻植株和田水中的残留消解半衰期分别为6.3～11.6 d和1.4～11.6 d；嘧菌酯在水稻植株和田水中的残留消解半衰期分别为3.6～8.7 d和2.9～23.1 d。苯醚甲环唑和嘧菌酯在稻田土壤中的降解趋势不明显。苯醚甲环唑和嘧菌酯在水稻植株和田水中的残留消解半衰期存在一定的差异，这与试验点施药后的天气条件、土壤类型及理化性质等因素有关。

图3　苯醚甲环唑和嘧菌酯在土壤上的消解动态曲线

图4　苯醚甲环唑和嘧菌酯在田水上的消解动态曲线

最终残留试验结果表明，以推荐剂量有效成分195.0 g/hm2的剂量和1.5倍推荐施药剂量在水稻上分别喷施2次和3次32.5%苯甲·嘧菌酯悬浮剂15 d后，苯醚甲环唑在糙米中的最高残留量低于我国国家标准《食品中农药最大残留限量》（GB2763-2014）中规定的糙米中苯醚甲环唑最大残留限量0.5 mg/kg；嘧菌酯在我国未规定最大残留限量，欧盟和美国均规定为5 mg/ kg，末次施药15 d后，糙米中嘧菌酯的最高残留量也低于5 mg/kg。说明在该试验条件下，苯醚甲环唑和嘧菌酯在稻米中的残留是安全的。

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［11］中华人民共和国国家卫生和计划生育委员会，中华人民共和国农业部.GB 2763-2014.食品安全国家标准食品中农药最大残留限量［S］.北京：中国标准出版社，2014.

［12］European Community.Commission regulation（EC）No 149/2008. Amending regulation（EC）No 396/2005 of the European parliament and of the council by establishing annexes II,III and IV setting maximum residue levels for products covered by annex I thereto［J］. Official J European Union,2008.3.1,L058:1-398.

Residues and Analysis of Degradation of Difenoconazole and Azoxystrobin in Rice

CHEN Guofeng1,2,LIU Feng1,ZHANG Xiaobo1,DONG Jiannan1,TAO Bo2
（1Safety and Quality Institute of Agricultural Products,Heilongjiang Acadamy of Agricultural Sciences/Agricultural Products Quality Safety Risk Assessment Laboratory,Ministry of Agriculture,Harbin 150086,China；2College of Agriculture,Northeast Agricultural University,Harbin 150030,China）

A method for the simultaneous determination of difenoconazole and azoxystrobin in rice filed environment has been eatablished.Meanwhile,the characteristics of difenoconazole and azoxystrobin degradation and residue were investigated by field experiments in Harbin,Zhengzhou and Nanjing.The minimum detectable concentrations of difenoconazole and azoxystrobin in unpolished rice,rice shell,plant,soil and field water were 0.01 mg/kg,and the minimum detectable limit of difenoconazole and azoxystrobin was 0.2 ng.The results showed that the average recovery rates of difenoconazole and azoxystrobin in rice field water,soil,plant,rice shell and unpolished rice were in the range of 80.8%～109.5%,with their relative standard deviations of 1.7%～19.7%.The field experiments revealed that the residual dissipation dynamics of difenoconazole and azoxystrobin in plant,soil and water conformed to the first order kinetics reaction model,and they belong to easily degradable pesticide（t1/2＜30 d）.When the recommended dosage and 1.5 times recommended dosages of 32.5%difenoconazole and azoxystrobin SC was sprayed for 2～3 times at an interval of 15 day,the maximum residual concentration of difenoconazole and azoxystrobin on the 15th day after the last application were 0.461 mg/kg and 0.634 mg/kg respectively.These values are below the Maximum Residue Limits（MRL）for difenoconazole in rice（0.5 mg/kg）by the standards of China,and the MRL for azoxystrobin in unpolished rice（5.0 mg/kg）by the EU.

difenoconazole；azoxystrobin；rice；degradation dynamics；residue

S511

A

1006-8082（2016）04-0056-06

2016-01-14