芒果基質(zhì)土壤中苯醚甲環(huán)唑的殘留分析

趙方方， 鄭雪紅， 呂岱竹， 謝德芳

(中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院分析測(cè)試中心，海南省熱帶果蔬產(chǎn)品質(zhì)量安全重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，農(nóng)業(yè)部熱作產(chǎn)品質(zhì)量安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估實(shí)驗(yàn)室(?？?，農(nóng)業(yè)部熱帶產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心，海南 ?？?571101)

芒果基質(zhì)土壤中苯醚甲環(huán)唑的殘留分析

趙方方， 鄭雪紅， 呂岱竹， 謝德芳

(中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院分析測(cè)試中心，海南省熱帶果蔬產(chǎn)品質(zhì)量安全重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，農(nóng)業(yè)部熱作產(chǎn)品質(zhì)量安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估實(shí)驗(yàn)室(?？?，農(nóng)業(yè)部熱帶產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心，海南 ?？?571101)

采用乙腈提取，弗羅里硅土固相萃取柱凈化，氣相色譜測(cè)定，外標(biāo)法定量的方法，建立了苯醚甲環(huán)唑在芒果基質(zhì)土壤中的殘留分析方法，并對(duì)其在芒果基質(zhì)土壤中的消解動(dòng)態(tài)和最終殘留進(jìn)行了研究。在0.02～0.20 mg·kg-1內(nèi)，苯醚甲環(huán)唑在芒果土壤中的平均回收率為103%～106%，變異系數(shù)為0.9%～6.5%；方法檢出限為0.02 mg·kg-1，準(zhǔn)確度高，靈敏度高，線性良好。苯醚甲環(huán)唑在云南和海南兩地芒果土壤中的消解半衰期分別為15.3 d和12.8 d。施藥后21、28、35 d收獲的芒果土壤中苯醚甲環(huán)唑殘留量為0.069～0.520 mg·kg-1。

苯醚甲環(huán)唑；芒果；土壤；氣相色譜；消解；殘留

苯醚甲環(huán)唑(Difenoconazole)是一種內(nèi)吸廣譜類殺菌劑[1]，它是通過(guò)抑制麥角甾醇的生物合成而干擾病原菌的正常生長(zhǎng)，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于蔬菜、豆類、水果等作物上的真菌防治上，且具有較好的防治效果[2-3]。土壤是陸地生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)和能量交換的中心，既是農(nóng)藥在環(huán)境中的“貯藏庫(kù)”，又是“集散地”。苯醚甲環(huán)唑在農(nóng)作物中的廣泛使用，對(duì)土壤環(huán)境造成了嚴(yán)重危害。據(jù)報(bào)道，農(nóng)藥施用過(guò)程中，只有10%～20%附著在農(nóng)作物上，其余大部分最終散落在農(nóng)作物周邊的土壤中，破壞了土壤中微生物種群結(jié)構(gòu)，危害環(huán)境昆蟲(chóng)，污染環(huán)境[4]。據(jù)報(bào)道，不同基質(zhì)作物的土壤中苯醚甲環(huán)唑半衰期差異很大。目前，對(duì)苯醚甲環(huán)唑的研究主要集中于藥效與毒理等方面，對(duì)其在土壤中的降解動(dòng)態(tài)研究也只集中于大白菜、葡萄、芹菜、蘆筍等蔬菜及蘋(píng)果、香蕉等水果的土壤中[5-9]，尚未見(jiàn)芒果土壤中的研究報(bào)道。目前，苯醚甲環(huán)唑的測(cè)定主要采用液相色譜法(LC)[10-11]、氣相色譜法(GC)[12-13]、氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法(GC-MS)[14]和液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法(LC-MS/MS)[15-16]。其中，GC-MS或LC-MS/MS法因價(jià)格昂貴，設(shè)備投資大等特點(diǎn)使其應(yīng)用受到一定限制。

本研究建立了適合于芒果基質(zhì)土壤中苯醚甲環(huán)唑的氣相色譜殘留分析方法，并對(duì)苯醚甲環(huán)唑在云南、海南兩地芒果基質(zhì)土壤中的殘留動(dòng)態(tài)及最終殘留進(jìn)行了研究。為苯醚甲環(huán)唑在芒果基質(zhì)土壤中的消解殘留研究提供了數(shù)據(jù)支持，同時(shí)，為指導(dǎo)苯醚甲環(huán)唑在芒果上的科學(xué)合理使用和評(píng)價(jià)其在土壤生態(tài)環(huán)境中的持效性及安全性提供一定的理論參考。

1 材料與方法

1.1 材料

Agilent氣相色譜儀7890A(ECD檢測(cè)器)；T18高速均質(zhì)機(jī)(德國(guó)IKA集團(tuán))；苯醚甲環(huán)唑標(biāo)準(zhǔn)品(德國(guó)Dr．Eh-renstorfer GmbH 公司)；R-210旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(瑞士Buchi公司)；萬(wàn)分之一天平(SHIMAZU)；微型旋渦混合儀(上海滬西分析儀器廠有限公司)；弗羅里硅土固相萃取柱；甲醇、乙腈、丙酮均為色譜純；氯化鈉(140 ℃烘烤4 h)。試驗(yàn)藥劑：30%苯醚甲環(huán)唑懸浮劑。田間試驗(yàn)芒果品種：海南為臺(tái)農(nóng)芒，云南為象牙芒。海南試驗(yàn)地點(diǎn)：?？谑校辉颇显囼?yàn)點(diǎn)：昆明市。標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液: 準(zhǔn)確稱取標(biāo)準(zhǔn)品 0. 01 g于10 mL容量瓶中，用甲醇溶解定容，0～4 ℃保存，按需稀釋。

1.2 方法

1.2.1 田間試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.2.1.1 消解動(dòng)態(tài)試驗(yàn) 采取1次施藥多次取樣的方式進(jìn)行試驗(yàn)。以1.5倍推薦劑量(375 mg·kg-1)對(duì)土壤均勻噴霧1次，土壤每小區(qū)20 m2，3次重復(fù)，對(duì)照區(qū)施以清水，施藥后0、1、3、7、14、21、28、42、60 d取樣品待測(cè)。

1.2.1.2 最終殘留試驗(yàn) 以推薦劑量(250 mg·kg-1)、1.5倍推薦劑量(375 mg·kg-1)施藥3、4次，施藥間隔10 d。3次重復(fù)，對(duì)照區(qū)施以清水，末次施藥后間隔21、28、35 d分別采集土壤樣品待測(cè)。

1.2.1.3 樣品的制備 土壤樣品采用棋盤式選擇6～12個(gè)點(diǎn)，每點(diǎn)以往復(fù)旋轉(zhuǎn)的方式將土鉆壓入15 cm深度采集土壤，每個(gè)重復(fù)采集樣本1～2 kg，將土壤樣品碾碎后過(guò)篩，充分混勻后，四分法分取200 g樣品，-20 ℃冰箱冷凍保存。

1.2.2 樣品分析 稱取10.00 g樣品，置于150 mL塑料瓶中，加入20.0 mL乙腈，在往復(fù)式振蕩器上振蕩提取1 h后，加入5～7g氯化鈉，繼續(xù)在往復(fù)式振蕩器上振蕩提取5 min，在室溫下靜置30 min以上，使乙腈相和水相分層，準(zhǔn)確吸取上清液10.0 mL于100 mL圓底燒瓶中，減壓濃縮(40 ℃)至干，用5.0 mL正己烷溶解，待凈化。

分別用5.0 mL正己烷-丙酮(V正己烷∶V丙酮=90∶10)和5.0 mL正己烷預(yù)淋弗羅里硅土固相萃取柱，當(dāng)溶劑液面到達(dá)柱吸附層表面時(shí)，立即倒入待凈化溶液，用100 mL圓底燒瓶收集，用5.0 mL正己烷-丙酮(V正己烷∶V丙酮=90∶10)沖洗圓底燒瓶殘留物后淋洗固相萃取柱，重復(fù)3次。收集液減壓濃縮(40 ℃)至干，5.0 mL正己烷-丙酮(V正己烷∶V丙酮=90∶10)定容后，待測(cè)。

1.2.3 色譜檢測(cè)條件 氣相色譜柱：DB-1 123-1033 (30 m×0.32 mm×1 μm)；升溫程序：200 ℃ 保持1 min，以15 ℃·min-1升至260 ℃，保持10 min，以20 ℃·min-1升至280 ℃ ，保持4 min；進(jìn)樣口溫度：250 ℃；檢測(cè)器類型：電子捕獲檢測(cè)器(ECD)，檢測(cè)器溫度300 ℃；載氣：氮?dú)猓兌取?9.99%，流速：6.5 mL·min-1；進(jìn)樣量：1 μL；進(jìn)樣方式：不分流進(jìn)樣。

2 結(jié)果與分析

2.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線及線性范圍

由于苯醚甲環(huán)唑易溶于有機(jī)溶劑，提取時(shí)常選用丙酮、二氯甲烷、乙腈作為提取溶劑。其中丙酮毒性較低，但共萃物較多；二氯甲烷毒性與乙腈相當(dāng)，但二氯甲烷沸點(diǎn)低，對(duì)試驗(yàn)人員和環(huán)境危害較大；因此，選擇乙腈作為提取溶劑，而且它在飽和 NaCl 溶液的存在下可增強(qiáng)其離子化效應(yīng)，使其與水更好更快分層，同時(shí)也使農(nóng)藥目標(biāo)物能更完全地溶于乙腈中，除去溶于水的一部分干擾雜質(zhì)。苯醚甲環(huán)唑標(biāo)準(zhǔn)樣品(0.2 mg·L-1)的氣相色譜圖見(jiàn)圖1。可以看到，保留時(shí)間為16.02 min。用正己烷做溶劑，以 0.01、0.02、0.05、0.1、0.2 mg·L-1標(biāo)準(zhǔn)溶液繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線(圖2)。由圖2看出，苯醚甲環(huán)唑在0.01～0.2 mg·L-1的范圍內(nèi)線性良好，相關(guān)系數(shù)為0.996 9。

圖1 苯醚甲環(huán)唑標(biāo)準(zhǔn)溶液色譜圖Fig.1 The GC spectrum of difenoconazole

2.2 方法準(zhǔn)確度、精密度及靈敏度

2.2.1 準(zhǔn)確度及精密度 在土壤空白樣品中添加苯醚甲環(huán)唑標(biāo)準(zhǔn)溶液測(cè)定回收率，結(jié)果如表1 所示。3個(gè)添加水平在土壤中平均回收率為103%～106%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.9%～6.5%?；厥章室约跋鄬?duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差均在農(nóng)藥殘留試驗(yàn)準(zhǔn)則允許范圍內(nèi)[17]，方法的重復(fù)性好，可滿足殘留分析的要求。

圖2 苯醚甲環(huán)唑標(biāo)準(zhǔn)曲線Fig.2 The standard curve of difenoconazole

添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)/(mg·kg-1)Spikedconcentrationscore回收率/%RecoveryrateⅠⅡⅢⅣⅤ平均Average相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差/%RSD0.02108106106931111056.50.071041021051031031030.90.201041081081051031062.2

2.2.2 方法靈敏度 方法的靈敏度采用最小檢出量和最低檢出質(zhì)量分?jǐn)?shù)來(lái)表示。最小檢出量：1×10-11g，香蕉土壤中最低檢出質(zhì)量分?jǐn)?shù)均為：0.02 mg·kg-1，方法靈敏度符合吡唑醚菌酯農(nóng)藥殘留量分析要求。

2.3 苯醚甲環(huán)唑在芒果土壤中的消解動(dòng)態(tài)

按照1.2.1.1方法進(jìn)行施藥，同步采集樣品進(jìn)行測(cè)定，云南和海南兩地的苯醚甲環(huán)唑降解曲線見(jiàn)圖3，從圖3可以看出，消解規(guī)律符合一級(jí)動(dòng)力學(xué)模型，在芒果土壤中的消解動(dòng)態(tài)方程分別為：云南：

圖3 苯醚甲環(huán)唑在芒果土壤中的消解曲線Fig.3 The degradation curve of difenoconazole in soil for mango

y=3.7227e-0.0454x，(R2=0.9566)，T1/2=15.3 d；海南：y=5.7498e-0.054x，(R2=0.984 8)，T1/2=12.8 d；云南和海南兩地的苯醚甲環(huán)唑消解動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)結(jié)果見(jiàn)表2，從表2中看出，施藥后60 d，苯醚甲環(huán)唑在云南、海南兩地芒果土壤上的降解率分別為93%和96%。

2.4 苯醚甲環(huán)唑在芒果土壤中的最終殘留

按照試驗(yàn)設(shè)計(jì)，芒果土壤中苯醚甲環(huán)唑的最終殘留量見(jiàn)表3。由表3可知，苯醚甲環(huán)唑在云南土壤中的殘留量分別為：最后一次施藥21 d為0.130～0.520 mg·kg-1；28 d時(shí)為0.087～0.234 mg·kg-1；35 d時(shí)為0.069～0.163 mg·kg-1。苯醚甲環(huán)唑在海南土壤中的殘留量分別為：最后一次施藥21 d為0.165～0.321 mg·kg-1；28 d時(shí)為0.098～0.312 mg·kg-1；35 d后為0.103～0.361 mg·kg-1。

3 結(jié)論與討論

本研究采用Agilent氣相色譜儀7890A(ECD檢測(cè)器)，建立了芒果基質(zhì)土壤中苯醚甲環(huán)唑的提取、檢測(cè)方法，并對(duì)苯醚甲環(huán)唑在云南、海南兩地芒果基質(zhì)土壤中的殘留動(dòng)態(tài)及最終殘留進(jìn)行了比較研究。在設(shè)定的檢測(cè)條件下，樣品的方法檢出限為0.02 mg·kg-1，樣品平均添加回收率為103%～106%，變異系數(shù)為0.9%～6.5%；方法的靈敏度、精密度和回收率均符合農(nóng)藥殘留分析的要求。本方法完全適用于芒果基質(zhì)土壤中苯醚甲環(huán)唑殘留分析。

表2 苯醚甲環(huán)唑在芒果土壤中的消解動(dòng)態(tài)表Table 2 The degradation dynamics of difenoconazole in soil for mango

表3 苯醚甲環(huán)唑在芒果土壤中的最終殘留量Table 3 The residue of difenoconazole in soil for mango

在云南和海南兩地的消解動(dòng)態(tài)結(jié)果顯示：苯醚甲環(huán)唑在云南和海南兩地芒果中的半衰期分別為15.3 d和12.8 d。文獻(xiàn)[5,7-9]的苯醚甲環(huán)唑在大白菜、葡萄、蘆筍、蘋(píng)果、香蕉基質(zhì)土壤中的半衰期分別為54.2～55.0 d、121.6～135.9 d、6.57 d、37.27～40.07 d、27.29～35.36 d。王軍等[4]報(bào)道的10%苯醚甲環(huán)唑水分散粒劑在北京、蕭縣、杭州、長(zhǎng)沙4個(gè)地區(qū)土壤中的降解半衰期為11.63 ～21.77 d。可見(jiàn)，苯醚甲環(huán)唑在不同作物的田間土壤中的消解動(dòng)態(tài)變化差異很明顯，這可能是由于其在土壤中的消解與不同作物適宜生長(zhǎng)的土壤特點(diǎn)有很大關(guān)系，農(nóng)藥在土壤中的消解除了與氣候因素(溫度、降水、光照)有關(guān)外，主要與土壤的類型、pH值及土壤中的有機(jī)質(zhì)含量、含水量等有關(guān)，同時(shí)，所使用的農(nóng)藥劑型的差異也會(huì)造成半衰期的不同[18]。

在云南和海南兩地的最終殘留結(jié)果表明，按推薦劑量和1.5倍推薦劑量，對(duì)芒果進(jìn)行3次和4次噴藥，末次施藥后21、28、35 d采樣，在芒果土壤中苯醚甲環(huán)唑的殘留量為云南0.069～0.520 mg·kg-1，海南為0.098～0.361 mg·kg-1。本研究為指導(dǎo)苯醚甲環(huán)唑在芒果上的科學(xué)合理使用和評(píng)價(jià)該藥在土壤生態(tài)環(huán)境中的持效性及安全性提供了重要理論參考。

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(責(zé)任編輯：朱秀英)

Residue analysis of difenoconazole in soil for mango

ZHAO Fangfang, ZHENG Xuehong, LV Daizhu, XIE Defang

(Analysis & Testing Center, Chinese Academy of Tropical Agricultural Sciences, Hainan Provincial Key Laboratory of Quality and Safety for Tropical Fruits and Vegetables, Laboratory of Quality Safety Risk Assessment for Tropical Products (Haikou), Ministry of Agriculture, Quality Supervision and Inspestion center of Tropical Agro-products, Haikou 571101, China)

The soil samples were extracted with acetonitrile and clean-up using the florisil solid phase extraction column. Then the samples were injected to the GC for analysis by external standard method. The determination method of difenoconazole residues in soil for mango was established. And the residue and dynamics of difenoconazole in soil for mango were studied. The method with the average recoveries of difenoconazole in soil was found in the range of 103%～106% at the three spiking levels from 0.02～0.20 mg·kg-1with relative standard deviations of 0.9%～6.5%. The lowest detection limit of instrument for difenoconazole was 0.02 mg·kg-1. The method shows high accuracy, high sensitivity and good linearity. The residue and degradation dynamics analysis of difenoconazole in soil was determined in Yunnan and Hainan. The experiments results demonstrated that the half-lives for soil were 15.3 d in Yunnan, and 12.8 d in Hainan, respectively. The residue of difenoconazole was between 0.069～0.520 mg·kg-1, after 21 d, 28 d and 35 d of spray.

difenoconazole; mango; soil; GC; degradation; residue

2016-01-28

農(nóng)業(yè)部農(nóng)藥殘留試驗(yàn)項(xiàng)目(2014F417)；蔬菜產(chǎn)品未知危害因子識(shí)別與已知危害因子安全性評(píng)估(GJFP2015001)

趙方方(1987-)，女，山東濟(jì)寧人，助理研究員，主要從事農(nóng)藥殘留方面的研究。

1000-2340(2017)01-0115-05

TQ481.8

A