乙酰甲胺磷及其代谢物甲胺磷在水稻上的残留试验研究
2019-01-14孟宪科金焕贵陈亿兵
孟宪科,金焕贵,陈亿兵,郑 杨,李 岩
(黑龙江省农药管理检定站,黑龙江 哈尔滨 150090)
乙酰甲胺磷,化学名称为O,S-二甲基乙酰基硫代磷酰胺酯,是广谱、高效、低毒有机磷杀虫剂,具有胃毒、触杀、内吸作用,并有一宾熏蒸作用。因其毒性低,曾被作为高毒有机磷农药甲胺磷的替代产广泛用于蔬菜、茶树、烟草、果树、棉花、甘蓝、小麦、水稻、油菜等作物,防治多种咀嚼式、刺吸式口器害虫和害螨。但残留检测发现,其制剂中有少量甲胺磷存在,同时稳定性差,无论是制剂产品还是在作物体内的降解能代谢出甲胺磷,会导致农产品出现甲胺磷残留情况。已有如欧盟、新西兰、巴西等国家地区对其采取禁用或限用措施。我国对此也已采取措施,农业农村部于2017公告,自2017年8月1日起,撤销乙酰甲胺磷(包括单剂、复配制剂)用于蔬菜、瓜果、茶叶、菌类和中草药材作物的农药登记,自2019年8月1日起,禁止乙酰甲胺磷在蔬菜、瓜果、茶叶、菌类和中草药材作物上使用。目前登记主要为水稻、玉米、小麦、棉花、烟草等大田作物和卫生用药。
本文就乙酰甲胺磷在东北粳稻上使用不同间隔期的母体及其代谢产物甲胺磷残留进行研究,对乙酰甲胺磷在东北粳稻上的残留风险进行评估,为相关部分制定合理使用准则提供数据参考。
1 田间试验
1.1 试验地点 哈尔滨和长春(长春点田间部分试验由吉林农业大学实施)
1.2 试验农药 30%乙酰甲胺磷乳油
1.3 试验作物 水稻(粳稻)
1.4 田间试验设计 30%乳油设置25个处理(包括各1个空白对照)、3次重复,75个小区,每小区30m2。各处理区以隔离带隔离,间隔1.5m以上,保证处理区内外的田水不会串流,水流方向应由低剂量流向高剂量方向,单排单灌。施药剂量设高、低2档施药剂量。低剂量1 012.5g a.i./hm2,高剂量1 518.8g a.i./hm2(约为登记推荐剂量的1.5倍)。用水量均为750kg/hm2(40~50L/667m2)施药次数分2、3、4次3档,用手动喷雾器均匀喷雾,2次施药间隔期为7~8d(表1)。
表1 乙酰甲胺磷水稻残留田间试验设计表
续表
1.5 田间样品采集与处理 在收获期采用随机方式采集各小区样品,每小区采集稻穗2~3kg脱粒混匀缩分后分两袋中包扎,8h内运送实验室-20℃低温冰柜中。
1.6 实验室样品制备 将稻谷的1份在自然条件下阴干至能脱壳为止(阴干室内温度20±3℃,统一确定为14d),另1份用鼓风干燥箱干燥(45±1℃),使稻谷水分≤14.5%(用LDS-1H电脑水份测定仪测定,统一烘干时间确定为72h)。经出糙机脱壳,分取糙米200g装入封口容器,放入-20℃低温冰柜中储存。
2 分析方法
2.1 主要仪器设备与试剂 气相色谱仪:Trace GC Ultra(具FPD检测器),美国菲尼根公司;高速万能粉碎机:FW100,天津泰斯特公司;高速匀浆机:T18德国IKA(广州);旋转蒸发仪:IKA RV05 basic-B,德国IKA(广州);多功能氮吹仪:TTL-DC型,北京同泰联公司;电子天平XS205D、PL303/01,德国梅特勒-托利多(上海)。
乙酰甲胺磷标准品纯度97.5%,甲胺磷标准品纯度98.5%,均由农业农村部农药检定所提供;乙腈、丙酮、氯化钠均为分析纯。
2.2 仪器工作条件 HP+50毛细管柱30m×0.53mm分离。载气:氮气,流量10mL/min;Air:105mL/min;H2:90mL/min;程序升温:50℃,1min;15℃/min,240℃,2min;进样量2.0μL;外标法定量(基质标)。PTV进样口,50℃,1min;14.5℃/min,200℃,cleaning,100mL/min。
2.3 样品前处理 称取粉碎的糙米样品10.0g,加5mL水、70.0mL乙腈匀浆2 min,提取液经滤纸过滤至100mL具塞量筒,加入2cm高氯化钠,充分摇匀1min,静置10min,取上清液35mL到250mL平底烧瓶中,用旋转蒸发仪浓缩近干,再氮吹干,用丙酮转移至刻度管,定容至5mL,待测。
2.4 标准工作曲线制作 在空白糙米样品基质提取液中分别添加0.01、0.1、0.5、1.0、5.0mg/L的乙酰甲胺磷和甲胺磷,按2.2色谱条件测定并以浓度-峰面积绘制标准曲线。
2.5 添加回收率测定 空白样品添加乙酰甲胺磷标准溶液0.01、0.1、1.0、5.0mg/L,甲胺磷标准溶液0.01、0.05、0.5、5.0mg/L后,依2.3节方法进行处理,按2.2色谱条件进行检测,测定回收率及相对标准偏差。
3 结果与讨论
3.1 样品前处理方法选取 经采用多个前处理方法验证,样品用乙腈匀浆提取,提取液经浓缩后用丙酮转移直接检测,无需采取净化,在FPD检测器下无杂质干扰,方法快速便捷(图1、2、3)。
图3 低剂量4次施药,间隔期45d样品色谱图
3.2 基质效应影响 分别用丙酮、空白糙米样品基质提取液配置成0.01、0.1、0.5、1.0、5.0mg/L的乙酰甲胺磷和甲胺磷标准液,依次进样。分别以乙酰甲胺磷和甲胺磷的质量浓度为横坐标,定量色谱峰面积为纵坐标绘制标准曲线,线性方程与相关系数(表2)。参照Cosetti等以基质标准曲线和纯溶剂标准曲线的斜率比值作为评价基质效应参数的方法,(以Rs计。Rs=1,无基质效应;Rs<1,存在基质抑制效应;Rs>1,存在机制增强效应),从表2计算可知,糙米空白基质中对乙酰甲胺磷存在明显的增强效应,对甲胺磷无基质效应。因此,本实验对乙酰甲胺磷和甲胺磷混合标准液采取基质配制。
在空白糙米粉碎样品中添加不同浓度乙酰甲胺磷和甲胺磷溶液,按照2.2色谱条件进行测定,得到乙酰甲胺磷和甲胺磷最低检出浓度均为0.01mg/kg。
表2 乙酰甲胺磷和甲胺磷在溶剂和糙米空白中的标准曲线方程
3.3 回收率与精密度 空白样品添加乙酰甲胺磷标准溶液0.01、0.1、1.0、5.0mg/L,甲胺磷标准溶液0.01、0.05、0.5、5.0mg/L后,依样品分析步骤测定,得本方法的添加回收率:乙酰甲胺磷为82.4%~89.1%,相对标准偏差为6.61%~9.76%;甲胺磷为78.7%~91.8%,相对标准偏差为5.72%~14.1%。满足乙酰甲胺磷和代谢物甲胺磷的残留检测要求。
3.4 乙酰甲胺磷与代谢物甲胺磷在不同间隔期糙米中的残留 哈尔滨和长春两个试验点间隔期60d,2~4次施药的,无论是低剂量和高剂量处理(包括阴干样品、烘干样品)糙米中乙酰甲胺磷和甲胺磷残留量均<0.01mg/kg。45d间隔期,高剂量2~4次不同施药次数处理:阴干样品乙酰甲胺磷残留量为0.069~0.185mg/kg,甲胺磷残留量为0.034 5~0.082 5mg/kg;烘干样品乙酰甲胺磷残留量为0.040 2~0.145mg/kg,甲胺磷残留量为0.013 7~0.062 3mg/kg。30d间隔期,高剂量不同施药次数施药处理:阴干样品乙酰甲胺磷残留量为0.131~0.816mg/kg,甲胺磷残留量为0.078 9~0.264mg/kg;烘干样品乙酰甲胺磷残留量为0.134~1.02mg/kg,甲胺磷残留量为0.049 5~0.251mg/kg。15d间隔期,高剂量不同施药次数高剂量处理:阴干样品乙酰甲胺磷残留量为0.211~1.00mg/kg,甲胺磷残留量为0.069 2~0.250mg/kg。烘干样品乙酰甲胺磷残留量为0.082 3~0.436mg/kg,甲胺磷残留量为0.020 5~0.129mg/kg。(表4)。
表3 乙酰甲胺磷与甲胺磷添加回收率和精密度
表4 乙酰甲胺磷及代谢物甲胺磷在不同间隔期水稻上的残留检测结果表
续表
4 结论与讨论
本实验研究建立了采用气相色谱测定水稻糙米中乙酰甲胺磷与甲胺磷残留量的分析方法。乙酰甲胺磷与甲胺磷最低检出浓度0.01mg/kg。乙酰甲胺磷糙米回收率在82.4%~89.1%,相对标准偏差为6.61%~9.76%;甲胺磷糙米回收率在78.7%~91.8%,相对标准偏差为5.72%~14.1%。方法快捷、重现性好、准确度高,精密度和检出限均可满足该残留分析需要。
根据乙酰甲胺磷在水稻上获得登记的GAP数据,即推荐施药量30%乳油登记的1.5倍,施药2~4次的残留试验,结果表明:东北粳稻间隔期30d以上的,乙酰甲胺磷及其代谢物甲胺磷在水稻上的残留量均低于目前我国乙酰甲胺磷和甲胺磷在水稻上的残留限量1.0mg/kg和0.5mg/kg的标准,能够满足水稻生产的质量安全。
特别鸣谢:本试验得到农业农村部农药检定所朱光艳、龚永研究员的技术指导及吉林农业大学资环学院逯忠斌教授的协助,在此一并表示感谢!