唑酰草胺及其代谢物在不同地区水稻上的残留和消解比较
2022-10-11何红梅徐玲英张昌朋王祥云蒋金花李艳杰赵学平
何红梅，徐玲英，张昌朋，王祥云，蒋金花，李艳杰，赵学平
（省部共建农产品质量安全危害因子与风险防控国家重点实验室（筹），农业农村部农药残留检测重点实验室，浙江省农业科学院农产品质量安全与营养研究所，杭州 310021）
1 材料与方法
1.1 仪器与材料
高效液相色谱-串联质谱联用仪（Waters ACQUITY UPLC和Waters Xevo TQ XS），美国Waters公司；电动喷雾器（MH-D16-3A），浙江濛花喷雾器有限公司。
1.2 试验方法
1.2.1 田间试验
参照《农药登记残留田间试验标准操作规程》和《农药残留试验准则》[21-22]，2017年在浙江省杭州市余杭区和黑龙江省肇东市五站镇进行了两地的消解动态试验和最终残留试验。消解试验：每试验小区面积至少30 m2，3次重复，于水稻直播后分蘖期喷施20%唑·灭草松微乳剂，施药剂量为1080 g a.i./hm2，施药1次。同时设计1个对照小区，对照小区不施药，对照小区与消解试验小区之间设置隔离带。最终残留试验：每小区面积至少30 m2，3次重复，在水稻苗期、杂草2～5叶期喷施20%唑·灭草松微乳剂1次，设720和1080 g a.i./hm2两种施药剂量。同时设计1个对照小区，对照小区不施药，对照小区与最终残留试验小区之间设置隔离带。
1.2.2 样品采集
消解试验：于施药后2 h和1、3、5、7、14、21、28、35和42 d在每小区采用随机方式选取12个采样点采集水稻植株样品至少1 kg/份，同时采集对照植株样品。
最终残留试验：于水稻收获期随机选取12个采样点采集每小区水稻样品，其中每份稻秆样品大于1 kg，每份稻穗大于2 kg，每份土壤大于1 kg，同时采集对照样品。
1.2.3 样品制备与检测
将植株及稻秆样品切成小段，稻穗脱粒后制得稻谷，稻谷经晾干后再脱壳制得糙米和稻壳。将每类样品混匀后用四分法取植株、稻杆和糙米100 g 2份，取稻壳30 g 2份，装入样品袋。土壤样品去除石块等杂物后混匀，用四分法分取200 g 2份，装入样品袋。所有样品在-18℃冷冻储存。样品检测方法参照文献[18]，具体试验步骤如下。
1.2.3.1 提取
（1）分别称取糙米、稻壳、稻秆样品5、2.5、2.5 g置于150 mL三角烧瓶中，分别依次加入15 mL水、30 mL乙腈，振荡30 min后抽滤，转出滤液至装有氯化钠的具塞量筒中，剧烈振摇具塞量筒后静置，吸取5 mL乙腈于40℃下浓缩至干，待净化。
（2）称取5 g土壤样品置于150 mL三角烧瓶中，加入10 mL水、30 mL乙腈，振荡30 min后抽滤，转出滤液至装有氯化钠的具塞量筒，土壤返回原三角瓶再提取一次，抽滤后合并提取液，剧烈振摇具塞量筒后静置，吸取10 mL乙腈于40℃下浓缩至干，待净化。
1.2.3.2 净化
依次用5 mL甲醇、5 mL水活化平衡HLB小柱，在固体样品浓缩干的平底烧瓶中加入5 mL 10%甲醇水溶液，超声后上样，再加入5 mL 20%甲醇水溶液淋洗小柱，最后加入5 mL乙腈洗脱并收集，收集液过0.22 μm滤膜，待进样。
1.2.3.3 检测条件
液相色谱条件：色谱柱为DIKMA Endeavorsil C18（1.8 μm，2.1 mm×100 mm）；柱温为40℃；流速为0.2 mL/min，流动相：A相为甲醇，B相为0.1%甲酸水溶液（ESI-时为100%水），采用梯度洗脱程序，0 min，A为50%；2 min，A为90%；3 min，A为90%；4 min，A为50%；5 min，A为50%；进样体积为1.0 μL。
质谱条件：毛细管电压为3.0 kV（ESI+）和2.5 kV（ESI-），脱溶剂温度为450℃，脱溶剂气流量为800 L/h。ESI+测定：唑酰草胺定性、定量（*）离子对分别为441.1/180.1、441.1/288.1*，HFMPA定性、定量（*）离子对分别为198/180、198/125.9*，HPFMPA定性、定量（*）离子对分别为290.1/180、290.1/136.9*；ESI-测定：6-CBO定性、定量（*）离子对分别为168/75.8、168/131.8*。
1.3 数据分析
采用DPS数据处理软件计算消解方程和半衰期外，其余数据统计分析和作图均采用EXCEL软件。
2 结果与分析
2.1 残留分析方法精密度分析
在土壤中进行了添加回收率试验，添加浓度为0.01、0.1和2.0 mg/kg，每档浓度添加5个重复。唑酰草胺、HFMPA、HPFMPA和6-CBO在土壤中平均回收率分别为72%～92%、80%～94%、93%～94%、90%～103%，相对标准偏差（RSD）分别为1.6%～4.2%、1.4%～3.9%、5.0%～8.6%、3.3%～4.4%，具体数据见表1。土壤中的4个化合物的残留分析方法结果满足残留分析方法要求，可用于土壤中该4个化合物的残留分析。根据最低添加水平确定分析方法的定量限（LOQ），唑酰草胺、HFMPA、HPFMPA和6-CBO在糙米、稻壳、稻秆和土壤中LOQ均为0.01 mg/kg。
表1 唑酰草胺及其代谢物在土壤中准确度和精密度数据（n=5）
表1 唑酰草胺及其代谢物在土壤中准确度和精密度数据（n=5）
化合物 添加水平/(mg·kg-1)回收率/% 平均回收率/% 相对标准偏差/%12345酰草胺HFMPA HPFMPA 6-CBO 0.018380838182821.60.19097899488924.12.07177707074724.20.019082879085873.90.19396969293942.02.08080798280801.40.018897899299935.20.181991029595948.62.092901008894935.00.01110100103100991024.40.18795908990903.32.01041091001021001033.6
2.2.1 黑龙江
2.2.2 浙江
表2 唑酰草胺及其代谢物在稻秆中的消解降解方程和半衰期
表2 唑酰草胺及其代谢物在稻秆中的消解降解方程和半衰期
化合物 试验地点 消解方程 相关系数 半衰期/d唑酰草胺 浙江 ct=5.5165e-0.158 8t 0.97094.4黑龙江ct=4.4297e-0.06016t 0.976611.5 HFMPA 浙江 ct=0.1361e-0.1838t 0.94643.8黑龙江ct=0.3363e-0.04818t 0.815214.4 HPFMPA 浙江 ct=0.4712e-0.318 7t 0.99592.2黑龙江ct=0.08068e-0.05229t 0.950413.36-CBO 浙江 ct=0.04941e-0.176 0t 0.81983.9黑龙江 ct=0.06425e-0.1084t 0.76806.4
2.3 最终残留分析
2.3.1 黑龙江
黑龙江点高、低剂量试验小区土壤样品中3个代谢物的残留量均低于0.01 mg/kg，但唑酰草胺母体被检出，其平均值分别为0.040和0.011 mg/kg；高、低剂量试验小区糙米、稻壳和稻秆样品中唑酰草胺及代谢物HPFMPA和6-CBO的残留量均低于0.01 mg/kg，代谢物HFMPA在高、低剂量小区糙米样品中残留量均低于0.01 mg/kg，在稻壳中残留值分别为0.027和＜0.01 mg/kg，在稻秆中残留量分别为0.14和0.11 mg/kg。
2.3.2 浙江
表3 唑酰草胺及其代谢物在水稻和土壤中的最终残留（n=3）
表3 唑酰草胺及其代谢物在水稻和土壤中的最终残留（n=3）
试验地点 样品images/BZ_42_689_1295_722_1327.png唑酰草胺 HFMPA HPFMPA 6-CBO 720 g a.i./hm2 1080 g a.i./hm2 720 g a.i./hm2 1080 g a.i./hm2 720 g a.i./hm2 1080 g a.i./hm2 720 g a.i./hm2 1080 g a.i./hm2黑龙江浙江糙米 ＜0.01 ＜0.01 ＜0.01 ＜0.01 ＜0.01 ＜0.01 ＜0.01 ＜0.01稻壳 ＜0.01 ＜0.01 ＜0.010.027 ＜0.01 ＜0.01 ＜0.01 ＜0.01稻秆 ＜0.01 ＜0.010.110.14 ＜0.01 ＜0.01 ＜0.01 ＜0.01土壤 0.0110.040 ＜0.01 ＜0.01 ＜0.01 ＜0.01 ＜0.01 ＜0.01糙米 ＜0.01 ＜0.01 ＜0.01 ＜0.01 ＜0.01 ＜0.01 ＜0.01 ＜0.01稻壳 ＜0.01 ＜0.01 ＜0.01 ＜0.01 ＜0.01 ＜0.01 ＜0.01 ＜0.01稻秆 ＜0.01 ＜0.01 ＜0.010.018 ＜0.01 ＜0.01 ＜0.01 ＜0.01土壤 ＜0.01 ＜0.01 ＜0.01 ＜0.01 ＜0.01 ＜0.01 ＜0.01 ＜0.01
3 结论与讨论
浙江和黑龙江残留消解试验时间均在8—9月，从消解数据可见：（1）唑酰草胺母体在植株上的消解较快，在浙江和黑龙江两地的消解半衰期分别为4.4和11.5 d，唑酰草胺在浙江点的植株上的降解半衰期与Barik等[20]的文献报道相近，其在黑龙江点的植株上的降解慢于文献报道。（2）唑酰草胺母体在植株上的消解呈现较好的相关性，代谢物的消解规律性总体不如母体，这可能是由于代谢物同时存在2个相反的过程，一是母体代谢导致代谢物量增加，二是代谢物自身降解导致自身量减少；（3）母体和3种代谢物在水稻植株上消解半衰期为2.2～14.4 d，两个试验地点降解速率差异较大，消解试验期间浙江和黑龙江两点的平均试验温度分别为29.8和17.5℃，在浙江点的消解明显快于黑龙江点的消解，这可能主要是因为试验期间浙江点平均温度高于黑龙江点，与罗香文等[23]得到的实验室内唑酰草胺在土壤中的降解特点类似（与湿度相比，温度更容易加速土壤中唑酰草胺的降解），说明试验期间温度越高，唑酰草胺母体及其代谢物降解越快。
