66.5%霜霉威盐酸盐水剂在黄瓜中的残留趋势
2021-06-16伍一红胡方凡
李 蓉,赵 佳,伍一红,胡方凡
湖南农业大学资源环境学院,湖南 长沙 410128
霜霉威是一种具有局部内吸作用的低毒杀菌剂,属于氨基甲酸酯类,具有安全、高效、新型等特点,其作用机理是通过抑制病菌细胞膜成分的磷酸和脂肪酸的合成,抑制菌丝生长蔓延和孢子囊的形成及孢子萌发,进而抑制病菌的生长,霜霉威对卵菌纲真菌有特效(冯大军,2011;占绣萍等,2017)。霜霉威的制剂一般为霜霉威盐酸盐水剂,可进行叶面喷雾,因其具有安全、高效等特性,能促进作物生长和增加产量,对辣椒CapsicumannuumL.、花椰菜BrassicaoleraceaL.var.botrytisL、白菜Brassicapekinensis(Lour.)Rupr等农作物的霜霉病、疫病、黑胫病等有较好的防治效果(刘彦良等,2007;Sahooetal.,2014;Sharmaetal.,2016)。
霜霉威的检测方法有很多,已有研究采用气相色谱法快速测定土壤中霜霉威残留情况,或采用液相色谱法测定霜霉威农药原药含量(金涛等,2018;李飞飞等,2010;张翠芳等,2018)。潘艳坤和韦英亮(2012)应用凝胶渗透色谱净化,液质联用法测定粮谷中的霜霉威残留,但该方法使用的凝胶渗透净化系统仪器价格昂贵,消耗的试剂量大,且净化过程耗时较长。此外,采用气相或液相与质联用技术测定蔬菜中的霜霉威也已有报道(柳亚男等,2015;刘润珠等,2012;于福利等,2017)。
黄瓜CucumissativusL.是一种重要的可鲜食类蔬菜,与粮食作物不同,蔬菜内吸性较强,农药喷洒后容易被蔬菜组织内部吸收,残留的农药在人体内蓄积会造成慢性中毒甚至有致畸和致癌风险(雷国明,2007)。我国有近80%的农民使用霜霉威防治黄瓜霜霉病(吴鹏等,2011),生产上大剂量使用导致霜霉威残留成为影响黄瓜品质的重要问题(李胜男等,2016)。韦丽妮(2012)对72.2%霜霉威水剂在黄瓜上的测定方法进行了探讨,然而对其消解趋势和残留情况未作详细报道。本研究使用66.5%的霜霉威盐酸盐水剂在辽宁沈阳、内蒙古呼和浩特、山西运城、河北石家庄、山东青岛、河南济源、浙江杭州、湖南长沙、湖北恩施、广西南宁、云南昆明、福建厦门等地进行田间试验,研究霜霉威在黄瓜和土壤中的消解规律及其最终残留情况,为该药在黄瓜上的科学合理使用及限量标准的制定提供参考。
1 材料与方法
1.1 试验材料与仪器设备
供试作物:黄瓜。
试验材料:霜霉威盐酸盐水剂原药标准品(纯度98%),无水MgSO4,NaCl,甲酸,均为分析纯,乙腈(色谱纯),40~60 μm的N-丙基乙二胺(Agela Technologies)。
仪器设备:1290Ⅱ-6470LC-MS/MS液相色谱串联质谱仪(安捷伦公司);HY-BⅡ回旋振荡器(江苏金怡仪器科技有限公司)。
1.2 试验设计
1.2.1 消解动态田间试验 依据《农药登记质量要求》(中华人民共和国农村农业部,2017a)和《农药登记质量管理规范》(中华人民共和国农村农业部,2017b)的有关规定,在湖南长沙、广西南宁、浙江杭州、山东青岛4地开展消解动态田间试验。依据《农作物中农药残留试验准则》(中华人民共和国农村农业部种植业管理司,2018)进行试验设计及样品采集处理。设置试验小区50 m2,施药剂量108.6 g·hm-2。2018年7月3日,按常规方法对黄瓜喷撒农药(兑水喷雾,用水量450 L·hm-2),施药2次,施药间隔期7 d。分别在第2次施药后2 h及1、7 d进行样品采集。在试验小区随机取12株黄瓜的不同方向及不同部位(包括上、中、下、里、外等5个部位)采集2 kg以上生长正常、无病害的黄瓜果实样品,每个小区采集2份独立样品。
1.2.2 最终残留田间试验 2018年7—12月,分别在辽宁沈阳、内蒙古呼和浩特、山西运城、河北石家庄、山东青岛、河南济源、浙江杭州、湖南长沙、湖北恩施、广西南宁、云南昆明、福建厦门等12个地点开展田间试验。每个试验地设置一个处理小区和空白对照小区,每个试验小区50 m2。施药剂量108.6 g·hm-2,施药2次,兑水喷雾,用水量450 L·hm-2,施药间隔期7 d;分别在第2次施药后3、5 d采集样品。如遇天气或其他原因无法按期采收样品,可于预定日期2 d内采样。在试验小区随机取12株黄瓜的不同方向及不同部位(包括上、中、下、里、外等5个部位)采集2 kg以上生长正常、无病害的黄瓜果实样品,每个小区采集2份独立样品。第1次采样时同时采集空白对照样品。
1.3 分析方法
1.3.1 提取与净化 称取已制备好的黄瓜样品5 g置于50 mL离心管中,加入10 mL乙腈,涡旋3 min,再加入2 g NaCl,涡旋1 min后,3000 r·min-1离心5 min。取上清液2 mL,加入75 mg N-丙基乙二胺和0.5 g无水MgSO4,涡旋1 min,5000 r·min-1离心5 min,过0.22 μm滤膜,待测。
1.3.2 色谱条件 色谱柱:ZORBAX Eclipse plus C18(1.8 μm ×2.1 mm×50 mm);柱温:30 ℃;进样量:5 μL;流动相采用的梯度洗脱条件见表1,图1为66.5%霜霉威盐酸盐水剂色谱图。
图1 66.5%霜霉威盐酸盐水剂色谱图
表1 梯度洗脱条件
1.3.3 质谱条件 离子源:ESI;检测方式:多反应监测;正离子喷雾电压:3000 V;雾化气压力:0.31 MPa;干燥气温度:110 ℃;干燥气流速:12 L·min-1;鞘气温度:350 ℃;鞘气流速:12 L·min-1;检测离子对、碰撞能量和锥孔电压见表2。
表2 离子选择参数表
1.4 标准曲线的绘制
称取霜霉威水剂原药0.0333 g,用乙腈溶解并定容至50 mL,得到300 μg·mL-1标样母液,再分别用乙腈稀释配制成质量浓度为0.01、0.05、0.10、0.50、1.00 μg·mL-1的标准工作液。按1.3.2液相色谱串联质谱法检测条件进行测定,得到霜霉威盐酸盐水剂线性方程:Y=9977364.86X+549661.60,相关系数为0.9947,表明在0.01~1.00 μg·mL-1浓度范围内线性关系良好(图2)。
图2 霜霉威盐酸盐水剂的标准曲线
2 结果与分析
2.1 添加回收试验与检出限
在5 g黄瓜样品中添加不同浓度(0.05、0.15、1.50、5.00 mg·kg-1)的霜霉威盐酸盐水剂标样溶液,每个浓度重复5次。LC-MS/MS通过霜霉威盐酸盐水剂母离子189.1 m·z-1,碎片离子144.1、102.0 m·z-1进行定性。黄瓜中的霜霉威回收率为72%~107%,相对标准偏差1.7%~3.2%(表3)。在1.3.2液相色谱-质谱条件下霜霉威盐酸盐水剂的最小检出量为5.0×10-11g,定量限为0.05 mg·kg-1。图3为黄瓜样品中添加0.15 mg·kg-1的霜霉威盐酸盐水剂色谱图。
表3 霜霉威在黄瓜上的回收率及其相对标准偏差
图3 黄瓜样品中添加霜霉威盐酸盐水剂色谱图
2.2 霜霉威盐酸盐水剂在黄瓜上的消解动态
由图4可见,随着时间的延长,霜霉威盐酸盐水剂在黄瓜上的残留量逐渐降低。在湖南长沙、浙江杭州、广西南宁3地,黄瓜上的农药残留量变化趋势符合一级动力学方程Ct=C0e-kt,3个试验地的霜霉威盐酸盐水剂在黄瓜上的消解动态曲线方程分别为Y=0.0671e-0.164X、Y=0.3699e-0.141X和Y=0.2821e-0.608X,其相关系数分别为0.9995、0.7963和0.9953。山东青岛试验地的霜霉威盐酸盐水剂在黄瓜上的消解动态曲线未得出。霜霉威盐酸盐水剂在黄瓜上的半衰期为1.1~4.9 d,属于易降解农药(T1/2<30 d)。广西南宁试验地的霜霉威盐酸盐水剂在黄瓜上的半衰期最短(1.1 d),浙江杭州与湖南长沙试验地的霜霉威盐酸盐水剂在黄瓜上的半衰期相近,分别为4.9和4.2 d。
图4 霜霉威盐酸盐水剂在黄瓜上的消解动态曲线
2.3 霜霉威盐酸盐水剂在黄瓜中的最终残留
从表4最终残留降解试验结果看,施药后3 d霜霉威盐酸盐水剂在黄瓜中的残留量为(<0.05)~0.55 mg·kg-1;施药后5 d,霜霉威盐酸盐水剂在黄瓜中的残留量为(<0.05)~0.40 mg·kg-1。湖南长沙、浙江杭州、湖北恩施、云南昆明、河南济源、山西运城等地施药后5 d采集的样品中农药的最终残留量高于施药后3 d采集的样品。
表4 霜霉威盐酸盐水剂在不同试验地点黄瓜中的最终残留量
3 讨论与小结
本研究采用超高效液相色谱串联质谱测定黄瓜中66.5%霜霉威盐酸盐水剂残留量,在0.01~1.0 μg·mL-1范围内,峰面积和浓度线性关系良好,相关系数为0.9947。在霜霉威盐酸盐水剂添加浓度为0.05、0.15、1.50、5.00 mg·kg-1时,其添加回收率72%~107%,相对标准偏差1.7%~3.2%,均符合《农作物中农药残留试验准则》(中华人民共和国农村农业部种植业管理司,2018)要求。
湖南长沙、广西南宁、浙江杭州、山东青岛4地的消解动态试验表明,随着时间的延长,霜霉威盐酸盐水剂在黄瓜上的残留量逐渐降低。其中,广西南宁的霜霉威盐酸盐水剂残留量半衰期最短(1.1 d),浙江杭州试验地霜霉威盐酸盐水剂残留量与湖南长沙试验地的残留量半衰期相近(分别为4.9和4.2 d)。尽管这3地的土壤类型不同,但是3地黄瓜样品上的霜霉威盐酸水剂盐残留量变化趋势基本一致,均符合一级动力学方程Ct=C0e-kt。因此,土壤并非是影响霜霉威消解的主要因素,这与测定霜霉威在番茄LycopersiconesculentumMill.和土壤中的消解动态一致,半衰期在1.1~4.9 d之间(柳亚男,2015),这也说明了霜霉威盐酸盐水剂属于易降解农药。
本研究表明,12个试验地黄瓜样品中霜霉威盐酸盐水剂的残留量为(<0.05)~0.55 mg·kg-1。而在第2次施药后5 d采集的黄瓜样品中,霜霉威盐酸盐水剂的残留量在有些试验地出现了高于在施药后3 d采集的样品的残留量,这可能是施药不均和采样随机性等因素所致,这与鱼藤酮和印楝素在黄瓜和土壤(陈妍和刘新社,2019)、啶虫脒在黄瓜和土壤(丁悦等,2014)及噻虫嗪在棉花和土壤(梁旭阳等,2013)中残留及消解动态一致。我国规定霜霉威最大残留限量(maximum residue limit,MRL)值是5 mg·kg-1(中华人民共和国农村农业部,2019),第2次施药后3 d采集的样品中,霜霉威盐酸盐水剂残留量最大值0.55 mg·kg-1,低于其所规定的最大残留量,可以安全使用,因此推荐安全间隔期3 d。