玉米异丙草胺和莠去津残留检测分析

倪 奎

(安徽新闻出版职业技术学院，安徽 合肥 230061)

玉米是中国的重要粮食作物[1]，杂草危害一直是限制玉米产量提高的关键因素[2]。因此，适当的在玉米田喷施适量除草剂可降低杂草对玉米产量的危害[3]。自20世纪90年代以来，玉米田除草剂应用面积逐年扩大，在有效控制草害方面发挥了重要作用[4]，然而因使用浓度和方法不当，除草剂对作物造成一定的药害[5]。所以，除草剂的选择、喷施的方法、剂量时间以及残留检测在当前显得尤为重要[6]。

玉米田除草剂有单剂种类和混剂种类两种。单剂种类就是只含有某一种化学成分，如异丙草胺、莠去津、二甲四氯钠盐等，而混剂种类则是两种或两种以上化学成分按照一定的比例混合在一起使用，如扑草津+莠去津混剂、异丙草胺+莠去津混剂、烟嘧磺隆+莠去津混剂等。本课题实验所用除草剂为异丙草胺+莠去津混剂。异丙草胺+莠去津能有效地防除稗草、马唐、鳢肠、莎草等单、双子叶杂草，在夏玉米整个生育期间可有效地控制田间杂草的危害，且对玉米较为安全，优于目前旱作物上普遍应用的除草剂。

本实验在原有传统检测基础上设计最终残留试验，对最终残留试验中的青玉米和玉米进行采样，以提高检测的科学性。通过采用GC、氮吹仪、旋转浓缩蒸发器等仪器以及柱层析净化等方法，对所采样品中异丙草草胺+莠去津除草剂中两种农药同时进行提取和纯化并检测，即同柱分析，达到较高的检测效率。

1 材料与方法

1.1 实验材料

本试验所用材料品种为安徽省舒城县棠树乡和河南省郑州市辛店镇两地栽种的玉米。试验农药为37%异丙草胺+莠去津可分散油悬浮剂。异丙草胺标准品纯度95.8%，莠去津标准品纯度97.4%，由山东一松生化有限公司提供；无水硫酸钠、二氯甲烷、正己烷、石油醚、丙酮、氯化钠均为分析纯;活性炭、中性氧化铝(550 ℃烘4 h，使用前5%水减活)[6]。

1.2 试验设计

本试验共设置2个处理，在每个处理中设计3个重复小区，目的是为了保证试验的客观性和科学性。每小区面积不小于30 m2，以30 m2为最佳，且在各小区之间设保护行。在设计各试验小区时还应该注意各小区在此之前应未施用过异丙草胺和莠去津混剂除草剂[7]。选用低剂量和高剂量两个施药剂量，其中低剂量为1 110 g/hm2(有效成分用量)，而高剂量为1 665 g/hm2(有效成分用量)。

按照剂量由低剂量到高剂量的顺序用喷雾器进行均匀喷雾，且在喷施除草剂的过程中应该保持匀速，目的是为了使喷施的除草剂尽可能均匀地分布，反而则会影响试验的客观性和准确性，喷施除草剂的时间为玉米3～7叶期(杂草2～3叶期)[8]。选在这个时期是因为在玉米苗期，其气候正处于高温多雨季节，杂草发生最大，生长迅速，一般在播后10 d杂草即达出苗高峰，15 d出苗90%，30 d达97%。而玉米在中后期会逐渐形成密闭的高大的群体，此时的杂草生长会受到抑制，对产量的影响不严重。然后用喷雾器进行均匀喷雾施药1次即可，不需要再专门对土壤进行喷施。最后于收获前采集青玉米，收获时采集玉米[9]。

1.3 试验地点气候条件和土壤类型

本试验所用材料品种分别选自于2014年和2015年在安徽省舒城县棠树乡和河南省郑州市辛店镇两地栽种的玉米。其中安徽点在2014和2015年试验期间降雨量为294.2 mm左右，气温为15.1～32.3 ℃。土壤类型为黄白土，有机质含量为2.10%，pH值为6.6。河南点在2011～2012年试验期间降雨量为293 mm左右，气温为15～34 ℃。土壤类型为壤质土，有机质含量1.05 %，pH值为7.1。

1.4 采集最终残留样品

在各个小区内随机多点采集生长正常的青玉米和成熟玉米样品，各采集6～12个即可。除去采集的玉米样品的苞叶和花丝，且保证玉米取样量应该不少于2 kg。对所采集的玉米样品进行脱粒，且籽粒应不少于1 kg。对采集的玉米籽粒进行充分混匀后，用四分法缩分，然后取300 g装入封口容器中。注意应在容器内外各加上标签且应该保存在-20 ℃冰箱中。

1.5 玉米中异丙草胺和莠去津残留检测方法

方法原理简述：选用合适的溶剂对样品进行提取，然后柱层析净化，最后GC测定。

提取:将采集的玉米籽粒样品解冻，然后用粉碎机对其粉碎，称取10 g。向粉碎后的玉米籽粒样品中加入50 mL丙酮∶水=4∶1溶液，然后用振荡机振荡1 h。振荡1 h后，过滤，收集滤液。用丙酮∶水=4∶1溶液10 mL对残渣进行洗涤，收集滤液，重复2次，最后将收集的滤液合并于分液漏斗中。向分液漏斗中加入50 mL 10%NaCl溶液，然后用50 mL石油醚对其进行萃取，重复3次。最后将萃取所得溶液用旋转浓缩蒸发器浓缩至3 mL。

净化:选择玻璃层析柱，其长为20 cm，内径为1 cm。在进行柱层析净化前对玻璃层析柱进行装柱。首先在玻璃层析柱底端装入适量脱脂棉，以防装柱时试剂漏出来，然后加2 cm无水Na2SO4，其上再加入已经混匀的0.1 g活性碳与6 g中性氧化铝(5%水减活)，最后再加入2 cm无水Na2SO4。装柱结束后应用玻璃棒对玻璃层析柱的外壁进行轻轻的敲打，目的是再层析时保证层析效果和液体不滞留。装好柱后，先用20 mL二氯甲烷进行预淋，待预淋液即将预淋完时弃去淋洗液，再转移样品溶液至柱上，然后用70 mL二氯甲烷对装有样品液的烧瓶进行溶解，再淋洗。收集淋洗液，然后用旋转浓缩蒸发器对其进行浓缩至近干，加5 mL石油醚，再用旋转浓缩蒸发器对其进行浓缩，然后N2吹干，最后用正己烷定容至5 mL。待测。

一个企业如果想要很好的发展，仅仅只是做出一份市场营销策略是远远不够的。企业需要引导自己相关的企业部门不断对自己企业的具体情况展开深入的分析与研究。不同时期的企业所面临的企业风险和挑战是不同的，不同阶段的企业实力也是不同的。所以，只有随时对企业实力和其所面临的市场状况进行研究，才可以及时发现企业的问题并加以整改，从而促进企业不断地完善自己的市场营销策略，提高自己企业的竞争实力，借此来全面的推广自己企业的产品，为企业自身带来更为客观的收益［4］。

1.6 玉米中异丙草胺和莠去津残留分析测定

气相色谱仪器为美国安捷伦公司GC7890，配ECD检测器。DB-5毛细管柱为110 m×0.25 mm× 0.25 μm。进样口温度为250 ℃。检测器温度为300 ℃。载气为高纯氮，流速为10 mL/min，不分流。进样量为1 μL。柱温(程序升温)：初始温度为100 ℃，保持1 min后，以10 ℃/min升至200 ℃后再以2 ℃/min升至220 ℃，保持4 min。绘制标准曲线有两个目的，一是说明所测异丙草胺和莠去津在所测质量浓度范围内线性关系良好；一是通过对异丙草胺和莠去津单独进行标准曲线的绘制，得到异丙草胺和莠去津在色谱图上的相对保留时间。

1.6.1 异丙草胺标准曲线 将配制好的1 000 μg/mL异丙草胺母液用正己烷逐级稀释，分别配制成0.1、0.2、1.0、2.0、5.0、10.0 μg/mL的标准溶液。在2.5.1节的仪器条件(气相色谱检测条件)下对6个浓度的标准溶液进行测定，以测得的峰面积(Hz﹡S)为纵坐标，以浓度(μg/mL)为横坐标，绘制标准曲线。

所得异丙草胺标准曲线回归方程为：y=20 565.718 0x-1 207.201 1，R=0.999 8，说明异丙草胺在0.1～10.0 μg/mL质量浓度范围内线性关系良好(图1)。

1.6.2 莠去津标准曲线 将1 000 μg/mL莠去津母液用正己烷逐级稀释，分别配制成0.1、0.2、1.0、2.0、5.0、10.0 μg/mL的标准溶液。在2.5.1节的仪器条件(气相色谱检测条件)下对6个浓度的标准溶液进行测定，以测得的峰面积(Hz﹡S)为纵坐标，以浓度(μg/mL)为横坐标，绘制标准曲线。

所得莠去津标准曲线回归方程为：y=2 235.023 0x+524.063 1，R=0.999 1，说明莠去津在0.1～10.0 μg/mL质量浓度范围内线性关系良好(图2)。

图1 异丙草胺标准曲线图

图2 莠去津标准曲线图

异丙草胺和莠去津最小检出量、最低检测浓度：仪器对异丙草胺和莠去津的最小检出量分别为2.0×10-12、2.0×10-11g。玉米籽粒(青籽粒或熟籽粒)中异丙草胺和莠去津最低检测浓度为0.005 mg/kg。

异丙草胺和莠去津相对保留时间：在上述节仪器条件(气相色谱检测条件)下，异丙草胺的相对保留时间为9.6 min，莠去津的相对保留时间为6.8 min。

异丙草胺、莠去津添加回收率与相对标准偏差：无论是用何种方法去测定农药残留量抑或是进行其他实验，首先应该要证明该实验方法的准确性(准确度)和精密性(精密度)。只有建立在准确度和精密度较好的基础上，实验方法所得数据或结果才能说明问题。故对本实验设计了添加回收试验，测其添加回收率和相对标准偏差。

称取空白籽粒样品，并将其用粉碎机粉碎，称取10 g，然后分别添加0.005、0.05、0.5 mg/kg的异丙草胺标准溶液和莠去津标准溶液。

2 结果与分析

2.1 方法学考察

图3 籽粒空白添加回收谱图

图4 籽粒添加0.5 mg/kg除草剂加样回收谱图

图5 籽粒添加0.05 mg/kg除草剂加样回收谱图

图6 籽粒添加0.005 mg/kg除草剂加样加样回收谱图

添加浓度/(mg/kg)回收率/%RSD/%0.00587.38±4.445.080.0589.26±5.065.670.597.39±1.681.72

表2 籽粒中莠去津添加回收

式中:R为样本中农药残留量(mg/kg)；C标为标准溶液浓度(μg/mL)；V标为标准溶液进样体积(μL)；S样为注入样本溶液的峰面积(HZ*S)；V终为样本最终定容体积(mL)；V样为样本溶液进样体积(μL)；S标为注入标准溶液的峰面积(HZ*S)；W为样品重量(g)。

2.2 异丙草胺最终残留检测分析

2014～2015年安徽省舒城县棠树乡和河南省郑州市辛店镇两地最终残留检测试验结果如图7-10和表3所示，37%异丙草胺+莠去津莠可分散油悬浮剂分别以低剂量1 110 g/hm2(有效成分用量)和高剂量1 665g/hm2(有效成分用量)施药1次，于收获前采收到的青玉米籽粒中异丙草胺的残留量平均值为0.013 9～0.035 9 mg/kg，于收获期采收的熟籽粒中异丙草胺的残留量平均值为0.007 9～0.016 1 mg/kg。

目前，中国规定玉米籽粒中异丙草胺的农药最高残留限量值为0.1 mg/kg，本实验于收获前采收到的青玉米籽粒中异丙草胺的残留量平均值为0.013 9～0.035 9 mg/kg，于收获期采收的熟籽粒中异丙草胺的残留量平均值为0.007 9～0.016 1 mg/kg，均未超过最高残留限量值。

2.3 莠去津最终残留检测分析

2014～2015年安徽省舒城县棠树乡和河南省郑州市辛店镇两地最终残留检测试验结果如图7～10和表3所示，37%异丙草胺+莠去津莠可分散油悬浮剂分别以低剂量1 110 g/hm2和高剂量1 665 g/hm2(有效成分用量)施药1次，于收获前采收到的青玉米籽粒中莠去津的残留量平均值为0.016 4～0.034 0 mg/kg，于收获期采收的熟籽粒中莠去津的残留量平均值为0.008 1～0.033 5 mg/kg。

中国规定玉米籽粒中莠去津的农药最高残留限量值为0.05 mg/kg，本实验于收获前采收到的青玉米籽粒中莠去津的残留量平均值为0.016 4～0.034 0 mg/kg，于收获期采收的熟籽粒中莠去津的残留量平均值为0.008 1～0.033 5 mg/kg，均未超过最高残留限量值。

图7 安徽熟籽粒终残高浓度最终残留谱图

图8 安徽青籽粒终残高浓度最终残留谱图

图9 河南熟籽粒终残低浓度最终残留谱图

图10 河南青籽粒终残高浓度最终残留谱图

时间/地点剂量/(g/hm2)次数采收间隔期/d残留量/(mg/kg)2014年安徽省舒城县棠树乡1 1101收获前收获期0.013 9±0.002 20.007 9±0.003 51 6651收获前收获期0.018 1±0.003 60.013 4±0.003 32015年安徽省舒城县棠树乡1 1101收获前收获期0.014 2±0.001 00.008 1±0.001 51 6651收获前收获期0.017 0±0.001 60.016 1±0.002 02014年河南省郑州市辛店镇1 1101收获前收获期0.014 3±0.005 30.010 5±0.002 61 6651收获前收获期0.033 6±0.002 50.013 6±0.003 02015年河南省郑州市辛店镇1 1101收获前收获期0.014 8±0.004 00.010 7±0.001 61 6651收获前收获期0.035 9±0.010 20.013 0±0.001 0

从表3可以看出2011～2012年棠树乡和辛店镇喷施高剂量除草剂1次，于收获前采收到青玉米样品异丙草胺最大检测量为0.035 9 mg/kg，于收获期采收到熟籽粒样品异丙草胺最大检测量为0.016 1 mg/kg。

表4 籽粒中莠去津的最终残留量

从表4中可以看出2014～2015年安徽省和山东省喷施高剂量莠去津一次，于收获前采收到青玉米样品莠去津最大检测量为0.034 0 mg/kg，于收获期采收到熟籽粒样品莠去津最大检测量为0.033 5 mg/kg。

3 结论与讨论

由于本试验所用除草剂农药为两种成分混合除草剂，所以在检测的时候如何达到同步和高效的检测是其关键。GC法的分离原理是使混合物中各组分在两相间进行分配，其中不动的相为固定相，另一相为携带混合物流过此固定相的流体，称为流动相。当流动相中所含混合物经过固定相时，就会与固定相发生作用[10]。由于各组分在性质和结构上的差异，与固定相发生作用的大小、强弱也有差异，因此在同一推动力作用下，不同组分在固定相中滞留时间有长有短，从而按先后不同次序从固定相中流出。通过这个原理就可以通过一次实验检测，在一张色谱图上得到两种药的检测结果，从而达到同时、高效的检测。

从异丙草胺和莠去津实验结果数据以及最终残留分析可以得出，无论是异丙草胺还是莠去津，喷施高剂量的除草剂所测最终残留量均未超过农药最高残留限量值，说明本实验喷施农药合理，按规定在玉米田喷施低、高剂量的异丙草胺+莠去津除草剂是安全的，对于玉米田喷施除草剂农药起到一定的参考价值。