甲霜靈在西瓜及土壤中的殘留消解動態(tài)研究

鄭雪虹　馮信平　葛會林　呂岱竹　謝德芳

摘 要 采用高效液相色譜檢測方法，研究甲霜靈在西瓜及土壤中2a的殘留消解動態(tài)及最終殘留。結(jié)果表明：甲霜靈在西瓜和土壤上的半衰期為4.10～4.30 d和8.61～9.55 d。甲霜靈灌根施藥后，西瓜全果經(jīng)過14 d，土壤經(jīng)過28 d，消解率都達(dá)到85%以上。按最高推薦劑量500 g.a.i/hm2和1.5倍高劑量750 g.a.i/hm2使用3～4次， 收獲距末次施藥間隔5、7、14 d，甲霜靈在西瓜全果、瓜肉和土壤中的最終殘留量均低于中國食品中甲霜靈的最大殘留限量標(biāo)準(zhǔn)0.2 mg/kg。所以甲霜靈在海南地區(qū)西瓜上按照推薦劑量300～500 g.a.i/hm2灌根2～3次， 采摘間隔期7 d以上是安全的。

關(guān)鍵詞 甲霜靈；西瓜；土壤；殘留；消解動態(tài)

中圖分類號 X592 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A

甲霜靈（Metalaxyl），化學(xué)名稱為D，L-N-（2， 6-二甲基苯基）-N-（z′-甲氧苯乙酰）丙氨酸甲酯，與精甲霜靈是同分異構(gòu)體，但不具有立體旋光活性。甲霜靈是一種低毒廣譜的氨基甲酸酯類殺菌劑，具有藥效高、內(nèi)吸性強(qiáng)、雙向傳、殘效期長等特點，主要用于防治谷物、蔬菜、果樹和中藥等多種作物的疫病、霜霉病、白粉病、猝倒病、根腐病、枯萎病等。甲霜靈不但應(yīng)用范圍廣泛，而且都具有良好的防治效果[1-4]。

文獻(xiàn)中多見精甲霜靈在作物和土壤上的消解動態(tài)研究報道，如在煙葉[5]、西瓜[6]、馬鈴薯[7]及土壤上的消解動態(tài)等，而有關(guān)甲霜靈的消解動態(tài)報道很少，未見甲霜靈在西瓜及土壤上的消解動態(tài)的相關(guān)報道。對甲霜靈殘留量的測定方法報道較多，有液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法[8-10]、高效液相色譜法[11-12]和氣相色譜-質(zhì)譜法[13-16]。本研究采用高效液相色譜分析方法，測定甲霜靈在西瓜中的消解動態(tài)的殘留量及最終殘留量，為甲霜靈在西瓜上的安全使用提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

西瓜及土壤樣品：中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院分析測試中心?？谠囼灮?。

供試藥劑：95%甲霜靈原藥（95% metalaxyl）：江蘇寶靈化工股份有限公司。

試劑：甲霜靈標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)（metalaxyl）：純度99.5%，購自德國Dr. Ehrenstorfer公司；甲醇（methanol）： 色譜純； 乙腈（acetonitrile）： 色譜純； 二氯甲烷（dichloromethane）： 分析純；超純水。

高效液相色譜系統(tǒng)：Waters e2695+2489（紫外檢測器）（美國Waters公司）； 色譜柱： Sun fireTM C18色譜柱（150 mm×4.6 mm，5 μm）；旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀（上海申生科技有限公司）；高速勻漿機(jī)（IKAT25， 上海萬捷科技有限公司）；XW-80A渦流混合器（上海滬西分析儀器有限公司）；PL2002/01電子天平（梅特勒-托利多儀器有限公司）；以及其它實驗室常用儀器設(shè)備。

1.2 方法[17]

1.2.1 田間試驗 95%甲霜靈防治西瓜根腐病的推薦劑量是 300～500 g.a.i/hm2，常規(guī)田間使用2～3次。依據(jù)推薦高劑量和推薦高劑量的1.5倍設(shè)置施藥濃度，按常規(guī)使用次數(shù)并增加1次設(shè)置施藥。按照施藥次數(shù)和劑量共設(shè)5個處理，以不施藥西瓜為對照，每小區(qū)面積50 m2，重復(fù)3次。

處理1：殘留消解動態(tài)試驗

在西瓜生長到成熟個體一半大小時，按照推薦高劑量的1.5倍，即750 g.a.i/hm2，施藥1次，施藥方法為灌根，施藥時應(yīng)保證西瓜根系均勻著藥。分別于施藥后2、6、12、24、48、72、120、168、240、336 h采集西瓜樣本。西瓜樣本的采集和制備：每次每小區(qū)隨機(jī)采集4個以上生長正常、無病害的西瓜，將表面的余土用干毛刷除去，切去瓜柄，將西瓜沿縱向均勻切成4～8瓣（雙數(shù)），取不相鄰的瓜瓣切碎、混勻后采用四分法留樣500 g，放入勻漿機(jī)，攪成漿液后，混勻，取150 g樣品2份裝入樣本容器中，粘好標(biāo)簽，貯存于-20 ℃冰柜中保存。小區(qū)邊行和每行距離兩端0.5 m內(nèi)不采樣。同時在試驗地附近另辟一塊20 m2的空地，按照上述劑量，采用噴霧法地面噴藥，分別于施藥后2、24、48、72、120、168、240、336、504、672 h采集土壤樣品，另設(shè)清水空白對照。土壤樣本的采集和制備：隨機(jī)取點5～10個，用土鉆采集0～10 cm的土壤1～2 kg，除去土壤中的碎石、雜草和植物根莖等雜物，混勻后采用四分法留樣500 g，裝入樣本容器中，粘好標(biāo)簽，貯存于-20 ℃冰柜中。

處理2：高劑量施藥3次

在西瓜植株旺長期到果實成熟期灌根3次，每次施藥間隔7 d，施藥劑量750 g.a.i/hm2。分別于末次施藥后5、7、14 d采集西瓜和土壤樣品。每次每小區(qū)隨機(jī)采集4個以上生長正常、無病害的西瓜，將表面的余土用干毛刷除去，切去瓜柄，將西瓜沿縱向均勻切成4～8瓣（雙數(shù)），取不相鄰的瓜瓣分為2組，第1組用于制備西瓜全果樣品，第2組用于制備瓜肉樣品。西瓜全果樣品的制備同處理1。瓜肉樣品的制備：把第2組瓜瓣中的瓜瓤切碎、混勻后采用四分法留樣500 g，放入勻漿機(jī)，攪成漿液后，混勻，取150 g樣品2份裝入樣本容器中，粘好標(biāo)簽，貯存于-20 ℃冰柜中。土壤樣品的采集和制備同處理1。

處理3：高劑量施藥4次

在西瓜植株旺長期到果實成熟期灌根4次，每次施藥間隔7 d，施藥劑量750 g.a.i/hm2。其他同處理2。

處理4：低劑量施藥3次

在西瓜植株旺長期到果實成熟期灌根3次，每次施藥間隔7 d，施藥劑量500 g.a.i/hm2。其他同處理2。

處理5：低劑量施藥4次

在西瓜植株旺長期到果實成熟期灌根4次，每次施藥間隔7 d，施藥劑量500 g.a.i/hm2。其他同處理2。

1.2.2 樣品提取[18] 西瓜全果樣品：稱取西瓜全果樣品25 g（精確至0.01 g），加入50.0 mL乙腈，在勻漿機(jī)中高速勻漿 2 min后用濾紙過濾，濾液收集到裝有5～7 g氯化鈉的100 mL具塞量筒中，蓋上塞子，劇烈震蕩2 min，在室溫下靜止15 min，待乙腈相和水相分層。

瓜肉樣品：稱取瓜肉樣品25 g（精確至0.01 g），其他同西瓜全果樣品。

土壤樣品：稱取土壤樣品20 g（精確至0.01 g），加入40.0 mL乙腈，震蕩60 min后用濾紙過濾，濾液收集到裝有5～7 g氯化鈉的100 mL具塞量筒中，蓋上塞子，劇烈震蕩2 min，在室溫下靜止15 min，待乙腈相和水相分層。

1.2.3 樣品凈化 移取10.0 mL提取液于100 mL旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)瓶中，40 ℃水浴，將乙腈蒸發(fā)近干，加入5.0 mL二氯甲烷 ∶ 甲醇（95 ∶ 5， V/V）溶解殘渣，蓋上鋁箔待凈化。將氨基柱用5.0 mL二氯甲烷 ∶ 甲醇（95 ∶ 5，V/V）預(yù)洗條件化，當(dāng)溶劑液面到達(dá)吸附層表面時，立即加入樣品溶液，用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)瓶收集洗脫液，用5.0 mL二氯甲烷 ∶ 甲醇（95 ∶ 5，V/V）洗蒸發(fā)瓶后過柱，并重復(fù)4次，將收集的洗脫液旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至干。用5.00 mL甲醇定容后，經(jīng)0.22 μm微膜過濾，待測。

1.2.4 高效液相色譜分析條件 色譜柱：SunfireTM C18色譜柱（150 mm×4.6 mm，5 μm）；柱溫：35 ℃；檢測波長：220 nm；進(jìn)樣量：10 μL；西瓜全果、瓜肉等度洗脫條件及甲霜靈保留時間：運(yùn)行時間15 min，流速1.00 mL/min，乙腈25%，超純水40%，甲醇35%，保留時間5.45 min；土壤等度洗脫條件及甲霜靈保留時間：運(yùn)行時間15 min，流速1.00 mL/min，乙腈20%，超純水50%，甲醇30%，保留時間10.64 min。甲霜靈標(biāo)準(zhǔn)溶液色譜圖見圖1和圖2。

1.2.5 標(biāo)準(zhǔn)曲線及回歸方程 稱取甲霜靈標(biāo)準(zhǔn)品0.025 g，用甲醇溶解定容至25.0 mL，終濃度為1.0×103 μg/mL標(biāo)準(zhǔn)儲備液，儲存于4 ℃冰箱。

將標(biāo)準(zhǔn)儲備液逐級稀釋，用甲醇配制1.0、0.2、0.1、0.05、0.02 μg/mL系列標(biāo)準(zhǔn)溶液，在西瓜全果、瓜肉的色譜條件下進(jìn)行測定，以甲霜靈標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度與峰面積作標(biāo)準(zhǔn)曲線。

將標(biāo)準(zhǔn)儲備液逐級稀釋，用甲醇配制5.0、1.0、0.5、0.1、0.05、0.02 μg/mL系列標(biāo)準(zhǔn)溶液，在土壤的色譜條件下進(jìn)行測定，以甲霜靈標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度與峰面積作標(biāo)準(zhǔn)曲線。

1.2.6 添加回收率 在西瓜全瓜、瓜肉和土壤空白樣品中，添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.02、0.2、1.0 mg/kg甲霜靈標(biāo)準(zhǔn)液，依1.2.2～4方法提取、凈化、測定，獲得全流程回收率結(jié)果。每個處理重復(fù)5次。

2 結(jié)果與分析

2.1 回歸方程

西瓜全果、瓜肉中甲霜靈標(biāo)樣線性方程為：y=19 849x+211.15，相關(guān)系數(shù)r=0.999 9；其中y為甲霜靈峰面積，x為標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度。該測定方法在0.02與1.0 μg/mL的范圍內(nèi)有良好的線性關(guān)系。

土壤中甲霜靈標(biāo)樣線性方程為：y=42 335x+374.21，相關(guān)系數(shù)r=0.999 9；其中y為甲霜靈峰面積，x為標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度。該測定方法在0.02與5.0 μg/mL的范圍內(nèi)有良好的線性關(guān)系。

2.2 添加回收率和定量限

西瓜全果空白樣品、肉空白樣品和土壤空白樣品中添加3種質(zhì)量分?jǐn)?shù)的甲霜靈標(biāo)準(zhǔn)溶液，測定回收率和相對標(biāo)準(zhǔn)偏差見表1。甲霜靈在西瓜全果的平均回收率為96.0%～97.9%，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差1.30%～5.29%；瓜肉的平均回收率為96.6%～98.9%，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為2.08%～4.36%；土壤的平均回收率為92.2%～97.3%，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為5.51%～9.43%，均滿足農(nóng)藥殘留分析要求。試驗表明西瓜全果、瓜肉和土壤樣品中甲霜靈在添加的0.02 mg/kg水平時，信噪比（RSN）均>10，且回收率和精密度滿意。因此，以0.02 mg/kg作為方法的定量限。

2.3 甲霜靈的殘留消解動態(tài)

2011年和2012年甲霜靈在西瓜全果及土壤中的殘留消解動態(tài)結(jié)果見圖3和圖4。

甲霜靈是降解較快的農(nóng)藥，且內(nèi)吸性強(qiáng)，在西瓜植株灌根施藥后的2 h沒有原始沉積量，到第1天才達(dá)到峰值，2011年峰值為0.267 mg/kg，2012年為0.245 mg/kg。甲霜靈在西瓜全果的消解動態(tài)符合負(fù)指數(shù)方程，2011年的消解方程是C=0.310 5e-0.169 2t，半衰期T/2=4.10 d，R2=0.988 0；2012年的消解方程C=0.303 2e-0.1613t，半衰期T/2=4.30 d，R2=0.984 9。甲霜靈經(jīng)14 d的消解后，消解率達(dá)到85%以上。甲霜靈在土壤中消解相對較慢，土壤噴霧施藥后的2 h的原始沉積量為2011年是0.531 mg/kg，2012年是0.476 mg/kg，它在土壤的消解動態(tài)符合負(fù)指數(shù)方程，2011年的消解方程是C=0.4711e-0.080 5t，半衰期T/2=8.61d，R2=0.933 3；2012年的消解方程C=0.417 6e-0.072 6t，半衰期T/2=9.55 d，R2=0.960 1。甲霜靈在土壤上則經(jīng)過28 d的消解，消解率達(dá)85%以上。

2.4 甲霜靈的最終殘留結(jié)果

按照上述試驗設(shè)計，處理2～5分別對西瓜植株進(jìn)行2個濃度、3次和4次的灌根施藥，施藥間隔期7 d，在末次施藥后的第5、7、14天進(jìn)行采樣并測定西瓜全果、瓜肉和土壤中甲霜靈的最終殘留，測定結(jié)果見表2。

由表2可知：距末次施藥后5、7和14 d，西瓜全果中甲霜靈的殘留量在0.025～0.093 mg/kg； 瓜肉中的殘留量低于0.023 mg/kg；土壤中的殘留量在0.045～0.185 mg/kg，均低于中國食品中甲霜靈在西瓜上的最大殘留限量（MRL，0.2 mg/kg）[19]。甲霜靈在西瓜全果、瓜肉和土壤上的最終殘留2 a的結(jié)果基本一致，甲霜靈殘留量隨施藥濃度、施藥次數(shù)的增加而增加，隨間隔時間的延長而減少。

3 討論與結(jié)論

本研究的結(jié)果可知，甲霜靈是降解較快的農(nóng)藥，且內(nèi)吸性強(qiáng)，在西瓜全果的半衰期為4.10～4.30 d，在土壤的半衰期為8.61～9.55 d，甲霜靈經(jīng)西瓜全果14 d的消解，在土壤上則經(jīng)過28 d的消解，消解率達(dá)到85%以上。不同處理的西瓜及土壤樣品中的甲霜靈在末次施藥后5、7、14 d的殘留量均小于 0.2 mg/kg。陳莉等[6]的研究結(jié)果是精甲霜靈在西瓜中的半衰期為3.2～3.5 d；在土壤中的半衰期為9.0～10.7 d。在用藥后5 d的情況下，西瓜全果與瓜肉中的最終殘留量均低于0.2 mg/kg。這2種農(nóng)藥的半衰期略有不同，但最終殘留的結(jié)果是相同的。按照GB 2763-2012規(guī)定，甲霜靈在西瓜中的最大殘留限量為0.2 mg/kg。因此，對西瓜灌根施用甲霜靈時，采用推薦劑量300～500 g.a.i/hm2，灌根2～3次，間隔7 d后采摘的西瓜食用安全；同時甲霜靈也是一種使用后土壤安全的殺菌劑。

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