菌核凈在芹菜中的降解規(guī)律

陳雪，蘇頻，吳進(jìn)斌，吳小毛

（1.貴陽市白云區(qū)蔬菜生產(chǎn)技術(shù)服務(wù)中心，貴州貴陽550025；2.貴州大學(xué)農(nóng)學(xué)院，貴州貴陽550025）

菌核凈在芹菜中的降解規(guī)律

陳雪1，蘇頻1，吳進(jìn)斌1，吳小毛2

（1.貴陽市白云區(qū)蔬菜生產(chǎn)技術(shù)服務(wù)中心，貴州貴陽550025；2.貴州大學(xué)農(nóng)學(xué)院，貴州貴陽550025）

為了探明菌核凈的殘留污染風(fēng)險(xiǎn)，在田間試驗(yàn)條件下，采用氣相色譜-質(zhì)譜法研究了菌核凈在芹菜中的降解規(guī)律。結(jié)果表明，菌核凈在芹菜中的降解動(dòng)態(tài)符合一級(jí)動(dòng)力學(xué)方程，降解半衰期為6.9 d；菌核凈在芹菜中的殘留量隨施藥量的增加和收獲時(shí)間的縮短而增高；40%菌核凈WP在芹菜旺盛生長(zhǎng)期以低劑量（360 g/hm2）和高劑量（720 g/hm2）施藥3次，距最后一次施藥14 d后菌核凈的殘留量均小于0.60 mg/kg。菌核凈在芹菜中的降解轉(zhuǎn)化途徑是光解（或水解）和脫氯作用。

菌核凈；芹菜；殘留；降解

菌核凈（Dimetachlone）化學(xué)名稱為N-（3，5-二氯苯基）丁二酰亞胺，是一種亞胺類低毒殺菌劑，對(duì)油菜、芹菜、辣椒菌核病，煙草赤腥病，水稻紋枯病，番茄灰霉病等具有良好防效[1-3]。菌核凈屬于低毒類農(nóng)藥，但具有雌激素和抗雄激素雙重內(nèi)分泌干擾作用[4]，同時(shí)對(duì)人體的腎臟有危害[5]。近年來，菌核凈已得到了大范圍的應(yīng)用，有關(guān)菌核凈殘留的研究主要集中在分析方法及其在土壤和生菜、烤煙中的降解方面[6-13]，但目前尚未見有關(guān)菌核凈在芹菜中的降解與轉(zhuǎn)化的相關(guān)報(bào)道。

為了探明菌核凈的殘留污染風(fēng)險(xiǎn)，本試驗(yàn)采用氣相色譜-質(zhì)譜法（GC-MS）對(duì)菌核凈在芹菜上的降解規(guī)律進(jìn)行研究，旨在為芹菜上的安全合理使用及制訂芹菜中菌核凈最大殘留限量（MRL）提供參考。

1 材料和方法

1.1 材料

1.1.1 藥品及試劑菌核凈標(biāo)樣（99.1%），國(guó)家農(nóng)藥質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心提供；40%菌核凈WP（山東恒利達(dá)生物科技有限公司）；丙酮、乙酸乙酯、二氯甲烷、無水硫酸鈉、活性炭、氟羅里硅土等試劑均為分析純，丙酮、乙酸乙酯、二氯甲烷使用前經(jīng)全玻璃重蒸系統(tǒng)重蒸。

1.1.2 儀器及設(shè)備7890A-5975C GC/MS聯(lián)用儀、6890N氣相色譜（帶μECD檢測(cè)器）、HP-5石英毛細(xì)管柱（30 m×0.32 mm，0.25 μm）（美國(guó)Agilent），AL104電子分析天平（瑞士梅特勒），SHZ-82恒溫振蕩器（常州澳華儀器有限公司），RE-52A型旋轉(zhuǎn)濃縮蒸發(fā)儀（上海亞榮生化儀器廠）。

1.2試驗(yàn)方法

2014年在貴陽市花溪區(qū)芹菜田旺盛生長(zhǎng)期按照《農(nóng)藥登記殘留田間試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)操作規(guī)程》[14-15]進(jìn)行降解動(dòng)態(tài)試驗(yàn)、最終殘留試驗(yàn)。小區(qū)面積20 m2，小區(qū)四周設(shè)置15 cm長(zhǎng)的隔離帶，按每公頃對(duì)水750 L采用噴霧法進(jìn)行施藥，施藥劑量及取樣時(shí)間列于表1，每處理重復(fù)3次。隨機(jī)取樣法采集芹菜樣品，每小區(qū)不少于2 kg，樣品帶回實(shí)驗(yàn)室低溫貯存于-20℃冰箱中備測(cè)。

表140 %菌核凈WP殘留試驗(yàn)的施藥劑量及取樣時(shí)間

1.3 殘留分析方法

1.3.1 樣品提取稱取鮮芹菜10.0 g，剪碎，加入250 mL三角瓶中，用50 mL二氯甲烷-丙酮（2∶1，V/V）振蕩萃取2 h，抽濾后將濾液轉(zhuǎn)移到250 mL分液漏斗中，加入100 mL 2%硫酸鈉水溶液，振蕩后去丙酮及水溶性雜質(zhì)。水相再用二氯甲烷30 mL分配2次，合并3次有機(jī)相，濃縮至近干，待凈化。

1.3.2樣品凈化在層析柱（15 mm×300 mm）兩端裝入2 cm無水NaSO4，中間裝入6.0 g弗羅里硅土和0.2g活性炭的混合物；先用10mL二氯甲烷淋洗，加入濃縮樣品；打開活塞，棄去流出液；用20 mL二氯甲烷/丙酮（9∶1，V/V）洗脫，收集洗脫液濃縮至近干，氮?dú)獯蹈桑帽ㄈ? mL，待測(cè)定。

1.3.3 GC條件檢測(cè)器溫度：280℃；進(jìn)樣口溫度：260℃；柱溫200℃（保持1 min），以10℃/min升至270℃，保持20 min；氮?dú)饬魉?.2 mL/min，分流比為10∶1；進(jìn)樣量1 μL；保留時(shí)間約為6.0 min。

1.3.4 GC-MS條件汽化室溫度250℃；柱溫：初始溫度50℃，保留2min，以5℃/min升溫至300℃，保持30 min；高純He（99.999%）流量1.0 mL/min；柱前壓7.62 psi；進(jìn)樣量1 μL；溶劑延遲時(shí)間：5 min。EI離子源，離子源溫度230℃；四極桿溫度150℃；接口溫度280℃；電子能量70 eV；倍增器電壓1124 V；發(fā)射電流34.6 μA；質(zhì)量范圍20～550 amu。

2 結(jié)果與分析

2.1 方法準(zhǔn)確度、精密度和靈敏度

由圖1可知，在設(shè)定GC條件下，菌核凈在芹菜中能得到較好的分離，沒有雜質(zhì)的干擾。采用外標(biāo)法峰面積定量，菌核凈在芹菜中的最低檢出限為0.002 mg/kg。芹菜中菌核凈的回收率為83.46%～96.29%，變異系數(shù)為3.46%～5.68%（表2），符合農(nóng)藥殘留分析的要求[15]。

表2 芹菜中菌核凈的加標(biāo)回收率與精密度

2.2 菌核凈在芹菜中的降解動(dòng)態(tài)

在田間按720 g/hm2施用40%菌核凈WP后，菌核凈在芹菜中的原始沉積量為3.89 mg/kg，施藥后1～3 d降解較快，隨著時(shí)間的延長(zhǎng)而逐漸下降（圖2）。菌核凈在1 d的降解率為57.33%，3 d后為76.61%，28 d后達(dá)到了96.66%。菌核凈在芹菜中的降解動(dòng)態(tài)符合一級(jí)動(dòng)力學(xué)，回歸方程為Ct＝2.539e-0.101t（R2＝0.948），降解半衰期為6.9 d。

2.3 菌核凈在芹菜中的最終殘留

菌核凈在芹菜中的最終殘留量如表3所示，隨菌核凈施用量增大，菌核凈在芹菜中的殘留量也相應(yīng)增高，隨施藥間隔期的增加，芹菜樣品中菌核凈的殘留量則相應(yīng)降低。40%菌核凈WP在芹菜旺盛生長(zhǎng)期以低劑量（360 g/hm2）和高劑量（720 g/hm2）施藥3次，距最后一次施藥14 d后菌核凈的殘留量均小于0.60 mg/kg。

表3 菌核凈在芹菜中的最終殘留量

2.4 菌核凈在芹菜中的降解機(jī)理

菌核凈在芹菜中降解產(chǎn)物的總離子流如圖3所示，降解產(chǎn)物可能有A，B，C，D 4種，其保留時(shí)間分別為27.07，29.70，12.84，15.26 min，質(zhì)荷比（m/z）分別為161，171，93，116，相應(yīng)的質(zhì)譜圖和分子結(jié)構(gòu)如圖4所示。其他峰的質(zhì)荷比（m/z）有的大于菌核凈的相對(duì)質(zhì)量244，有的則不合理。對(duì)比空白樣品的結(jié)果可知，除了上述4種代謝產(chǎn)物外，其余的物質(zhì)可能是芹菜本身提取的物質(zhì)。

解析并對(duì)比菌核凈在芹菜中降解產(chǎn)物的分子結(jié)構(gòu)及菌核凈母體的分子特征，可初步推測(cè)，菌核凈在芹菜中的主要降解途徑是通過水解（或光解）、脫氯作用，轉(zhuǎn)化為苯胺和丁二酸。推測(cè)的降解途徑如下：途徑1，菌核凈分子N位上酰胺鍵水解或光解，生成3，5-二氯苯胺和丁二酸，3，5-二氯苯胺進(jìn)一步脫氯生成苯胺；途徑2，菌核凈分子C3，C5位上脫氯生成N-苯丁二酰亞胺，N-苯丁二酰亞胺進(jìn)一步水解生成苯胺和丁二酸。

3 結(jié)論與討論

本試驗(yàn)結(jié)合芹菜的特點(diǎn)及菌核凈的特性，建立了芹菜中菌核凈殘留的氣相色譜分析方法，該法簡(jiǎn)便快速，靈敏度高，適用于芹菜中菌核凈殘留量的測(cè)定。

農(nóng)藥在植株上的降解與其理化特性、環(huán)境因素以及植株的吸收、轉(zhuǎn)化代謝有關(guān)。本試驗(yàn)結(jié)果表明，除了光照、溫度、降雨等環(huán)境因素外，菌核凈在芹菜上的降解還受到其化學(xué)性質(zhì)的穩(wěn)定性、芹菜生長(zhǎng)過程的稀釋作用以及在芹菜體內(nèi)降解轉(zhuǎn)化作用的影響[16-20]。因此，菌核凈在芹菜中的降解應(yīng)該是上述因素綜合影響的結(jié)果。

最終殘留試驗(yàn)結(jié)果顯示，菌核凈在芹菜中的殘留量與收獲期、施藥劑量有關(guān)，時(shí)間越短、劑量越高，殘留量越高，距最后1次施藥14 d后，殘留量均未超過0.6 mg/kg。目前，我國(guó)和其他國(guó)家及地區(qū)還未對(duì)菌核凈的MRL作出明確規(guī)定，由此建議40%菌核凈WP在芹菜上的安全使用標(biāo)準(zhǔn)：噴施時(shí)最好避開芹菜苗期，推薦劑量為720 g/hm2，施用3次，安全間隔期為7 d。

根據(jù)菌核凈代謝產(chǎn)物的分子結(jié)構(gòu)及其母體的分子特征，推測(cè)菌核凈在芹菜中的可能降解途徑主要是被水解（或光解）和脫氯作用。

近年來由于設(shè)施栽培的發(fā)展，我國(guó)南方菜區(qū)溫室大棚栽培的蔬菜如芹菜、辣椒、番茄、萵苣、胡蘿卜等也陸續(xù)發(fā)現(xiàn)菌核病，且有逐漸加重的趨勢(shì)。菌核凈作為防治菌核病的主要藥劑，在蔬菜保護(hù)地中廣泛使用，它們進(jìn)入蔬菜田后會(huì)產(chǎn)生怎樣的環(huán)境效應(yīng)，對(duì)土壤微生物種群和功能產(chǎn)生何種影響，這些問題目前尚不十分清楚。因此，有關(guān)菌核凈殘留在蔬菜田土壤中的環(huán)境行為和生態(tài)毒理效應(yīng)還有待進(jìn)一步研究。

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Degradation Rule of Dimetachlone in Celery

CHENXue1，SUPin1，WUJinbin1，WUXiaomao2
（1.Vegetable Production Technique Service Center，Baiyun District of Guiyang City，Guiyang550025，China；2.College of Agronomy，Guizhou University，Guiyang550025，China）

To explore residual contamination risk of dimetachlone,degradation rule of dimetachlone in celery leaf were investigated under field condition using gas chromatography-mass spectrometry（GC-MS）.The results showed that degradation of dimetachlone in celery fitted to the first-order kinetics,and the half-life was 6.9 d.Residues of dimetachlone in celery appeared to increase with increasing the application dose and shortening the harvest time.The 40%dimethachlone WP was applied with the dosage of360,720 g/hm2for 3 times in vigorous growth stage of celery,after 14 days application,residues of dimethachlone in celery were less than 0.60 mg/kg. The degradation transformation pathways of dimetachlone in celery were photolysis（or hydrolysis）and dechlorination.

dimetachlone;celery;residue;degradation

S482.2

A

1002-2481（2016）11-1692-04

10.3969/j.issn.1002-2481.2016.11.27

2016-06-23

貴州省農(nóng)業(yè)攻關(guān)項(xiàng)目（黔科合NY字[2012]3010號(hào)）

陳雪（1980-），女，貴州安順人，農(nóng)藝師，主要從事蔬菜病蟲害防治及質(zhì)量安全研究工作。吳小毛為通信作者。