烟嘧·辛酰溴油悬浮剂在玉米和土壤中的残留及安全使用评价

刘同金 李瑞娟 门兴元 吕素红 李丽莉 于建垒 宋国春 李红 尹振娟

摘要：为了评价烟嘧·辛酰溴油悬浮剂在玉米上的使用安全性，在山东、安徽两地采用田间试验及液相、气相分析方法研究了烟嘧·辛酰溴油悬浮剂在玉米和土壤中的消解动态及最终残留量。试验结果表明：烟嘧·辛酰溴油悬浮剂在玉米和土壤中的降解行为均符合一级降解动力学方程，烟嘧磺隆在玉米植株中的半衰期为2.8～3.9 d，在土壤中的半衰期为5.5～8.8 d;辛酰溴苯腈在玉米植株中的半衰期为1.5～2.4 d，在土壤中的半衰期为1.3～1.6 d，烟嘧·辛酰溴油悬浮剂在玉米上未检出最终残留量（< 0.01 mg/kg）。推荐20%烟嘧·辛酰溴油悬浮剂用于防除玉米田雜草时，以300～450 g a.i./hm2、于玉米田杂草2～4叶期、每公顷用药液600 kg茎叶喷雾一次为宜。

关键词：烟嘧磺隆;辛酰溴苯腈;玉米;土壤;残留;安全使用评价

中图分类号：S481+.8  文献标识号：A  文章编号：1001-4942（2019）06-0144-06

Abstract To evaluate the safety of nicosulfuron and bromoxynil octanoate used on corn， the samples were collected from Shandong and Anhui provinces， and the digestion dynamics and final residues in corn and soil were analyzed by liquid and gas chromatograph methods. The results showed that the degradation of cyhalothrin and bromoxynil octanoate OF in corn and soil both could be described by the first-order degradation kinetics equation. The half-life of nicosulfuron in corn was 2.8～3.9 days， while that in soil was 5.5～8.8 days. The half-life of bromoxynil octanoate in corn was 1.5～2.4 days， while that in soil was 1.3～1.6 days. None of the final residues of cyhalothrin and bromoxynil octanoate OF in corn was detected （<0.01 mg/kg）. The application of 20% nicosulfuron and bromoxynil octanoate OF for weed control in corn fields was recommended as spraying stem and leaves one time with 600 kg per hectare at 300～450 g a.i./hm2 during 2～4-leaf period of weeds in corn fields.

Keywords Nicosulfuron; Bromoxynil octanoate; Corn; Soil; Residue; Application safety assessment

烟嘧磺隆（nicosulfuron），化学名称为2-（4， 6-二甲氧基-2-嘧啶基氨基甲酰氨基磺酰基）-N， N-二甲基烟酰胺，属内吸性除草剂，可用于防除玉米田一年生和多年生禾本科杂草、部分阔叶杂草及部分莎草科杂草，对玉米安全[1]。辛酰溴苯腈（bromoxynil octanoate），化学名称为3， 5-二溴-4-辛酰氧基苄腈，属选择性触杀型除草剂，苗后茎叶处理可防除一年生和多年生阔叶杂草，对玉米等作物安全[2，3]。

目前已有烟嘧磺隆和辛酰溴苯腈在玉米上残留研究的相关报道，如吴绪金等[4]对烟嘧磺隆在玉米和土壤中的残留进行了研究，陈柏[5]对辛酰溴苯腈在玉米中的残留进行了研究，而有关烟嘧磺隆和辛酰溴苯腈同时在玉米和土壤中的残留趋势及安全性评价尚未见报道。本文在山东、安徽连续两年进行了残留检测试验，采用高效液相色谱法和气相色谱法研究了烟嘧磺隆和辛酰溴苯腈在玉米和土壤中的消解动态和最终残留，为烟嘧磺隆和辛酰溴苯腈的进一步推广应用提供一定的数据基础，对评价烟嘧磺隆和辛酰溴苯腈的环境安全性具有重要意义。

1 材料与方法

1.1 仪器与试剂

仪器：岛津LC-20A高效液相色谱仪，配紫外检测器;Agilent 7890A气相色谱仪（带ECD-Ni63，美国安捷伦公司），配电子捕获检测器;旋转蒸发仪（德国IKA）;超声波清洗仪（天津奥特赛恩斯仪器有限公司）;电子天平（METTLER TOLEDO）;振荡器;SPE-C18 小柱;弗罗里硅土柱（500 mg/6 mL， Bonna-Agela Technologies）等。

试剂：20%烟嘧·辛酰溴油悬浮剂（浙江禾本科技有限公司）、烟嘧磺隆和辛酰溴苯腈标准品、乙腈、甲醇（色谱纯）、石油醚、二氯甲烷、丙酮、正己烷、氯化钠、无水硫酸钠、磷酸（分析纯）、磷酸盐缓冲液（41.70 g K2HPO4·3H2O和2.30 g KH2PO4溶于水中，用水定容至100 mL）、10%硫酸溶液。

1.2 田间试验方法

参照《农药残留试验准则》[6]和《农药登记残留田间试验标准操作规程》[7]，于2016、2017年分别在山东、安徽两地进行了消解动态试验及最终残留试验。

1.2.1 消解动态试验 玉米上消解动态试验：选择未施用过烟嘧·辛酰溴油悬浮剂的玉米田划区，共3个小区，每小区50 m2，顺序排列，小区间设保护带，另设对照小区。20%烟嘧·辛酰溴油悬浮剂450 g a.i./hm2于玉米苗期每公顷用药液600 kg茎叶喷雾一次，施药后2 h及1、3、5、7、14、21、30、45 d采集玉米植株，用剪刀剪取地表以上玉米植株500 g，切成1 cm以下小段，混匀后，用四分法取250 g，放入低温冰柜（-20℃）中保存，待测[8]。

土壤上消解动态试验：在玉米田中另选未被污染的地块，共3个小区，每小区10 m2，顺序排列，小区间设保护带，另设对照小区。20%烟嘧·辛酰溴油悬浮剂450 g a.i./hm2、每公顷用药液600 kg，地面喷施一次，于施药后2 h及1、3、5、7、14、21、30、45 d采集土壤样品，十点取样，用土壤取样器取0～10 cm土样2 kg，捡除沙粒、石块、草根等杂质，捣碎混匀，用四分法取250 g，立即将样品放于-20℃冰箱中保存，待测[9，10]。

1.2.2 最终残留量试验 选择未施用过烟嘧·辛酰溴油悬浮剂的玉米田划区，试验设2个处理，每处理重复3次，加空白对照，共7个小区，每小区50 m2，顺序排列。20%烟嘧·辛酰溴油悬浮剂300、450 g a.i./hm2、于玉米田杂草2～4叶期、每公顷用药液600 kg对水茎叶喷雾。于收获前20 d取青玉米（包括玉米轴）、植株及土壤;收获期取玉米籽粒、植株及土壤。植株及土壤取樣方法同1.2.1（土壤取0～15 cm）。青玉米取样方法：在小区内以棋盘式均匀采集12个以上玉米，直接放入低温冰柜（-20℃）中保存，待测。玉米籽粒取样方法：在小区内以棋盘式均匀采集12个以上玉米，晾干，脱粒，装袋，放入低温冰柜（-20℃）中保存，待测[8]。

1.3 分析方法

1.3.1 烟嘧磺隆的提取、净化

（1）玉米植株中烟嘧磺隆的提取、净化：称取粉碎的植株样品10.0 g，加入50 mL磷酸盐缓冲液与乙腈的混合液（4∶ 1，V/V），振荡提取1 h，过滤至平底烧瓶中，再加入混合液50 mL，超声波提取15 min，重复3次，合并提取液，在50℃下减压浓缩至不滴，用硫酸溶液调节pH值至4.0～5.0，转移至250 mL的分液漏斗中，经50 mL二氯甲烷液-液分配，重复3次，通过无水硫酸钠过滤，取二氯甲烷相浓缩近干，吹干后用乙腈定容至2 mL，加入18 mL磷酸盐缓冲液，用硫酸溶液调pH值至2.0～3.0，待净化[11，12]。

SPE-C18小柱依次用5 mL甲醇、5 mL水淋洗活化，然后用5 mL磷酸盐缓冲液预淋洗小柱，弃去流出液，上样，用6 mL乙腈洗脱，收集洗脱液，浓缩近干，吹干后用乙腈定容至2 mL，待测。

（2） 玉米籽粒、青玉米中烟嘧磺隆的提取、净化：称取粉碎的玉米样品10.0 g于250 mL具塞三角瓶中，依次加入10 mL水和50 mL乙腈，浸泡过夜，次日振荡提取2 h，过滤于装有5 g氯化钠的100 mL具塞量筒中，剧烈振荡2 min，静置30 min，准确吸取上清液10 mL至100 mL鸡心瓶中，浓缩至近2 mL，加入18 mL磷酸盐缓冲液，用硫酸溶液调pH值至2.0～3.0，净化方法同上。

（3）土壤中烟嘧磺隆的提取、净化：称取土壤样品20.0 g于250 mL具塞三角瓶中，依次加入10 mL水和50 mL乙腈摇匀浸泡过夜，次日振荡提取2 h，过滤于装有5 g氯化钠的100 mL具塞量筒中，剧烈振荡2 min，静置30 min，准确吸取上清液10 mL至100 mL鸡心瓶中，浓缩至近干，吹干后用乙腈定容至2 mL，过0.25 μm滤膜，待测[13]。

1.3.2 辛酰溴苯腈的提取、净化

（1）玉米植株中辛酰溴苯腈的提取、净化：称取切碎的植株样品10.0 g放入高速组织捣碎机，加入50 mL乙腈，高速匀浆3 min，过滤至100 mL装有5 g氯化钠的具塞量筒中，剧烈振荡1 min，静置20 min，使乙腈相和水相分层，吸取10 mL乙腈相至鸡心瓶中，浓缩至近干，加入2 mL石油醚溶解残渣，待过柱。

将弗罗里硅土柱用10 mL丙酮+正己烷（1∶ 9，V/V）、10 mL正己烷预淋，弃去，上样，收集，用2 mL丙酮+正己烷（1∶ 9，V/V）洗鸡心瓶（重复2次）并上样，再用8 mL丙酮+正己烷（1∶ 9，V/V）淋洗，收集，浓缩至近干，吹干后用石油醚定容至2 mL，待测。

（2）玉米籽粒、青玉米中辛酰溴苯腈的提取、净化：称取粉碎的玉米样品10.0 g于250 mL具塞三角瓶中，加入60 mL石油醚，超声波提取15 min，重复3次，将石油醚相通过无水硫酸钠于平底烧瓶中，在45℃下减压浓缩近干，用石油醚定容至10 mL，待测。

（3）土壤中辛酰溴苯腈的提取、净化：称取土壤样品10.0 g于250 mL具塞三角瓶中，加入60 mL石油醚，超声波提取15 min，重复3次，将石油醚相通过无水硫酸钠于平底烧瓶中，在45℃下减压浓缩近干，用石油醚定容至10 mL，待测。

1.3.3 仪器条件

（1）烟嘧磺隆液相色谱条件：检测器：岛津LC-20A高效液相色谱仪，配紫外检测器，检测波长：254 nm。色谱柱：ODS-C18液相色谱柱（250 mm × 4.6 mm，5 μm）。流动相：乙腈+水（65∶ 35，V/V）。流速：玉米植株0.6 mL/min，籽粒、青玉米、土壤0.8 mL/min。进样量：20 μL。柱温：室温。

（2）辛酰溴苯腈气相色谱条件：Agilent 7890A气相色谱仪，ECD检测器。色谱柱：OV-1701（30 m × 0.53 mm × 1.0 μm）毛细管柱。检测温度：柱温240℃;进样口280℃;检测器300℃。载气：高纯氮（99.999%），不分流。载气流速：玉米植株3 mL/min，籽粒、青玉米、土壤10 mL/min。进样量：1 μL。

1.3.4 标准曲线绘制 烟嘧磺隆标准曲线：采用外标法峰面积定量，在一定范围内烟嘧磺隆的峰面积响应值（y）和进样量（x，ng）有良好的线性关系。配置5个不同浓度（0.01、0.10、0.50、1.00、10.00 mg/kg）的烟嘧磺隆标准品，在上述条件下做标准曲线（图1A），烟嘧磺隆进样量在2×10-10～2×10-7 g之间有良好的线性关系，直线回归式为：y=2650.00x+326.75，R2=0.9998。

辛酰溴苯腈标准曲线：采用外标法峰面积定量，在一定范围内辛酰溴苯腈的峰面积响应值（y）和进样量（x，ng）有良好的线性关系。配置5个不同浓度（0.005、0.010、0.100、0.200、1.000 mg/kg）的辛酰溴苯腈标准品，在上述条件下做标准曲线（图1B），辛酰溴苯腈进样量在5×10-12～1×10-9 g之间有良好的线性关系，直线回归式为：y=172084.00x -132.55，R2=0.9999。

1.3.5 方法灵敏度、准确度及精密度 定量分析：在上述色谱条件下，烟嘧磺隆的最小检出量为2×10-10 g;辛酰溴苯腈的最小检出量为5×10-12 g。烟嘧磺隆和辛酰溴苯腈在玉米植株、青玉米、玉米籽粒及土壤中的最低检测浓度均为0.01 mg/kg。

烟嘧磺隆添加回收率及相对标准偏差：分别在未施过烟嘧磺隆的玉米植株、青玉米、玉米籽粒及土壤中添加三个不同浓度（1.00、0.10、0.01 mg/kg）的烟嘧磺隆，每个添加浓度做5个平行样，设空白对照，按上述方法提取、净化，烟嘧磺隆在玉米植株中的回收率为84.5%～93.8%，相对标准偏差为4.0%～10.2%;在青玉米中的回收率为80.6%～97.2%，相对标准偏差为4.4%～6.9%;在玉米籽粒中的回收率为79.7%～91.8%，相对标准偏差为6.1%～9.3%;在土壤中的回收率为89.9%～93.7%，相对标准偏差为4.2%～8.1%。

辛酰溴苯腈添加回收率及相对标准偏差：分别在未施过辛酰溴苯腈的玉米植株、青玉米、玉米籽粒及土壤中添加三个不同浓度（0.50、0.10、0.01 mg/kg）的辛酰溴苯腈，每个添加浓度做5个平行样，设空白对照，按上述方法提取、净化，辛酰溴苯腈在玉米植株中的回收率为86.8%～108.1%，相对标准偏差为3.4%～4.6%;在青玉米中的回收率为88.2%～102.0%，相对标准偏差为3.8%～5.4%;在玉米籽粒中的回收率为86.7%～105.2%，相对标准偏差为3.7%～5.4%;在土壤中的回收率为90.1%～99.3%，相对标准偏差为4.6%～5.4%。

本方法有较好的准确度及精密度，符合农药残留检测要求[6]。

2 结果与分析

2.1 20%烟嘧·辛酰溴油悬浮剂在玉米植株及土壤中的残留消解动态

2016、2017年在山东、安徽对20%烟嘧·辛酰溴油悬浮剂在玉米植株及土壤中的残留消解规律进行研究，其消解规律均符合一级动力学方程式Ct=C0e-KT。式中：Ct为施药后间隔的残留农药浓度，C0为施药后的原始沉积量，K为消解速率常数，T为施药后的天数[14]。

2.1.1 烟嘧磺隆在玉米植株及土壤中的残留消解动态 2016、2017年烟嘧磺隆在山东玉米植株中的半衰期为3.3～3.5 d，药后14 d消解率在97%以上;在安徽玉米植株中的半衰期为2.8～3.9 d，药后14 d消解率在94%以上（表1）。2016、2017年烟嘧磺隆在山东玉米田土壤中的半衰期为5.9～8.2 d，药后14 d消解率在68%以上;在安徽玉米田土壤中的半衰期为5.5～8.8 d，药后14 d消解率在65%以上（表2）。总降解趋势基本一致，消解速度较快。

2.1.2 辛酰溴苯腈在玉米植株及土壤中的残留消解动态 2016、2017年辛酰溴苯腈在山东玉米植株中的半衰期为1.5～2.4 d，药后14 d消解率在99%以上;在安徽玉米植株中的半衰期为2.1～2.2 d，药后14 d消解率在99%以上（表3）。2016、2017年辛酰溴苯腈在山东玉米田土壤中的半衰期为1.3～1.5 d，药后7 d消解率在96%以上;在安徽玉米田土壤中的半衰期为1.3～1.6 d，药后7 d消解率在95%以上（表4）。总降解趋势基本一致，消解速度较快。

2.2 20%烟嘧·辛酰溴油悬浮剂在玉米及土壤中的最终残留量

2.2.1 烟嘧磺隆在玉米及土壤中的最终残留量 20%烟嘧·辛酰溴油悬浮剂300 g a.i./hm2、在玉米田杂草2～4叶期、每公顷用药液600 kg茎叶喷雾一次，于收获前20 d的玉米植株样品、青玉米（包括玉米轴）样品、土壤样品中均未检出（<0.01 mg/kg）煙嘧磺隆;收获期的玉米植株样品、玉米籽粒样品、土壤样品中也均未检出（<0.01 mg/kg）。20%烟嘧·辛酰溴油悬浮剂450 g a.i./hm2、在玉米田杂草2～4叶期、每公顷用药液600 kg茎叶喷雾一次，于收获前20 d的玉米植株样品、青玉米（包括玉米轴）样品、土壤样品中均未检出（<0.01 mg/kg） 烟嘧磺隆;收获期的玉米植株样品、玉米籽粒样品、土壤样品中也均未检出（<0.01 mg/kg）。对照区样品均未检出。

2.2.2 辛酰溴苯腈在玉米及土壤中的最终残留量 20%烟嘧·辛酰溴油悬浮剂300 g a.i./hm2、在玉米田杂草2～4叶期、每公顷用药液600 kg茎叶喷雾一次，于收获前20 d的玉米植株样品、青玉米（包括玉米轴）样品、土壤样品中均未检出（<0.01 mg/kg）辛酰溴苯腈;收获期的玉米植株样品、玉米籽粒样品、土壤样品中也均未检出（<0.01 mg/kg）。20%烟嘧·辛酰溴油悬浮剂450 g a.i./hm2、在玉米田杂草2～4叶期、每公顷用药液600 kg茎叶喷雾一次，于收获前20 d的玉米植株样品、青玉米（包括玉米轴）样品、土壤样品中均未检出（<0.01 mg/kg）辛酰溴苯腈;收获期的玉米植株样品、玉米籽粒样品、土壤样品中也均未检出（<0.01 mg/kg）。对照区样品均未检出。

3 讨论与结论

烟嘧磺隆进样量在2×10-10～2×10-7 g之间、辛酰溴苯腈进样量在5×10-12～ 1×10-9 g之间线性关系良好。烟嘧磺隆的最小检出量为2×10-10 g，辛酰溴苯腈的最小检出量为5×10-12 g。本方法有较好的灵敏度，符合农药残留检测要求。

20%烟嘧·辛酰溴油悬浮剂用于防除玉米田杂草时，烟嘧磺隆在玉米植株中的半衰期为2.8～3.9 d，药后14 d消解94%以上;在土壤中的半衰期为5.5～8.8 d，药后14 d消解65%以上。辛酰溴苯腈在玉米植株中的半衰期为1.5～2.4 d，药后14 d消解99%以上;在土壤中的半衰期为1.3～1.6 d，药后7 d消解95%以上。总的来说，20%烟嘧·辛酰溴油悬浮剂在玉米植株及土壤中的半衰期较短，消解速度较快。

我国规定烟嘧磺隆在玉米上最大残留限量（MRL值）为0.1 mg/kg，辛酰溴苯腈在玉米上最大残留限量（MRL值）为0.05 mg/kg（GB2763—2016），据2016—2017年山东、安徽残留试验结果，20%烟嘧·辛酰溴油悬浮剂用于防除玉米田杂草，以300～450 g a.i./hm2、于玉米田杂草2 ～ 4叶期、每公顷用药液600 kg茎叶喷雾一次，收获前20 d采集的青玉米（包括玉米轴）样品中均未检出（<0.01 mg/kg）烟嘧磺隆和辛酰溴苯腈，收获期采集的玉米籽粒样品中也均未检出。本试验结果为制定烟嘧·辛酰溴在玉米上的安全使用标准提供了科学依据。

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