蘋果和土壤中甲基硫菌靈及其代謝物殘留消解動態(tài)

苑學(xué)霞，梁京蕓，王文博，李瑞菊山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與檢測技術(shù)研究所，山東省食品質(zhì)量與安全檢測技術(shù)重點實驗室，山東 濟南 250100

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蘋果和土壤中甲基硫菌靈及其代謝物殘留消解動態(tài)

苑學(xué)霞*，梁京蕓，王文博，李瑞菊
山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與檢測技術(shù)研究所，山東省食品質(zhì)量與安全檢測技術(shù)重點實驗室，山東 濟南 250100

摘要：研究了甲基硫菌靈及其代謝物多菌靈在蘋果和土壤中的消解動態(tài)和最終殘留。蘋果和土壤中甲基硫菌靈及多菌靈采用乙酸乙酯提取，提取液經(jīng)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮后經(jīng)SPE氨基凈化柱凈化，過0.22 μm濾膜后上機，采用超高效液相色譜和272 nm紫外檢測器檢測，外標(biāo)法定量。添加濃度為0.05、1.0、5.0 mg·kg-1時，蘋果中甲基硫菌靈的添加回收率在76.3%～108.5%之間，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.7%～5.7%；土壤中甲基硫菌靈的添加回收率在90.0%～106.7%之間，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為2.6%～7.4%；蘋果中多菌靈的添加回收率在82.7%～109.3%之間，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為8.6%～11.5%；土壤中多菌靈的添加回收率在77.9%～116.9%之間，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為4.8%～7.3%；檢測方法滿足農(nóng)藥留分析要求。在山東省泰安市、安徽省宿州市、河北省保定市3個試驗點兩年的消解動態(tài)試驗結(jié)果表明：施藥后，甲基硫菌靈在蘋果和土壤中均很快轉(zhuǎn)化為多菌靈。甲基硫菌靈在蘋果和土壤中的半衰期均小于6.3 d，屬于易降解農(nóng)藥。兩年三地的最終殘留試驗結(jié)果表明，甲基硫菌靈及代謝物多菌靈在蘋果和土壤中最終殘留量均低于0.05 mg·kg-1，小于我國規(guī)定的最大殘留限量（MRL）3.0 mg·kg-1和歐盟規(guī)定的MRL 0.5 mg·kg-1。說明按照推薦的甲基硫菌靈在蘋果上的施用方法：施用藥量（有效成分）500 mg·kg-1，施藥2次，施藥間隔7 d，采收間隔期大于21 d，在以上條件下施藥是安全的。

關(guān)鍵詞：甲基硫菌靈；多菌靈；蘋果；土壤；殘留動態(tài)

YUAN Xuexia,LIANG Jingyun,WANG Wenbo,LI Ruiju.Dynamics and Residue of Thiophanate-Methyl and Its Metabolite in Apple and Soil [J].Ecology and Environmental Sciences,2016,25(1):135-140.

甲基硫菌靈（thiophanate-methyl）是一種廣譜性內(nèi)吸苯并咪唑類殺菌劑，能防治蘋果（Malus pumila）斑點落葉?。ㄇ仨g等，2014）、輪紋?。ü⒅伊x等，2010）、腐爛?。ㄍ跤懒值龋?009）等多種病害，具有內(nèi)吸、預(yù)防和治療作用。該藥噴施于植物表面并被植物體吸收后，在植物體內(nèi)被轉(zhuǎn)化為多菌靈，干擾病菌有絲分裂中紡錘體的形成，使病菌孢子萌發(fā)長出的芽管扭曲異常，芽管細胞壁扭曲等，使病菌不能正常生長從而達到殺菌效果（牛玉宏，2009）。

本研究以目前在蘋果種植中廣泛使用的甲基硫菌靈為研究對象，對甲基硫菌靈及其代謝物多菌靈在蘋果和土壤中的殘留動態(tài)和最終殘留量進行研究，旨在為蘋果種植過程中甲基硫菌靈的合理使用提供科學(xué)依據(jù)。

1　材料和方法

1.1儀器與試劑

超高效液相色譜系統(tǒng)：WATERS ACQUITY UPLC H-Class，ACQUITY UPLC BEH C18柱（50×2.1 mm或100×2.1 mm，1.7 μm）；勻漿機：IKA-Merk T25；高速離心機（SIGMA公司）等。

甲基硫菌靈及多菌靈標(biāo)準(zhǔn)品：購自農(nóng)業(yè)部環(huán)境保護科研監(jiān)測所（濃度1000 μg·mL-1），使用時用流動相稀釋；乙酸乙酯：分析純；乙腈：色譜純。

試驗藥品為50%甲基硫菌靈懸浮劑，由福建新農(nóng)大正生物工程有限公司提供，其推薦最高劑量（有效成分）為500 mg·kg-1，施用次數(shù)為2次，施藥間隔期7 d，采樣時間距離最后一次施藥的間隔時間為21 d。

1.2試驗方法

按照NY/T788─2004農(nóng)藥殘留實驗準(zhǔn)則（2004）和農(nóng)藥登記殘留田間試驗標(biāo)準(zhǔn)操作規(guī)程（農(nóng)業(yè)部農(nóng)藥檢定所，2007），分別在山東省泰安市、安徽省宿州市、河北省保定市3個試驗點進行試驗，蘋果品種分別為紅富士（山東）、喬納金（安徽）、金帥（河北）。試驗連續(xù)進行兩年。

1.2.1甲基硫菌靈在蘋果和土壤中的消解動態(tài)試驗

蘋果：施藥時期為蘋果生長到成熟個體一半大小時噴施50%甲基硫菌靈懸浮劑，施藥時應(yīng)保證用于動態(tài)試驗的蘋果均勻著藥。施藥劑量（有效成分）為最高推薦劑量的1.5倍：即750 mg·kg-1，施藥后分別于2h，1、3、5、7、10、14、21、30 d采樣，處理重復(fù)3次，處理間設(shè)置保護隔離區(qū)，另設(shè)清水空白對照。

土壤：選15 m2的地塊，單獨噴施50%甲基硫菌靈懸浮劑，施藥濃度（有效成分）為0.1 g·m-2，處理重復(fù)3次，施藥后分別于2 h，1、3、5、7、10、14、21、30 d采樣，另設(shè)清水空白對照。

1.2.2甲基硫菌靈在蘋果和土壤中的最終殘留試驗

50%甲基硫菌靈懸浮劑。設(shè)兩個施藥劑量：低劑量（最高推薦劑量）和高劑量（最高推薦劑量的1.5倍）。低劑量（有效成分）為500 mg·kg-1，高劑量（有效成分）為750 mg·kg-1。施藥次數(shù)設(shè)2次施藥和3次施藥，每個處理設(shè)3次重復(fù)，每個小區(qū)3棵樹，施藥間隔期7 d。采樣時間距離最后一次施藥的間隔時間為14、21、28d。另設(shè)清水空白對照，處理間設(shè)置保護帶。

1.2.3甲基硫菌靈及多菌靈檢測方法及添加回收實驗

甲基硫菌靈及多菌靈檢測方法采用乙酸乙酯提取，提取液經(jīng)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮，過SPE氨基凈化柱，用流動相定容，過0.22 μm濾膜后上機（牛玉宏，2009）。

儀器條件：色譜柱：ACQUITY UPLC BEH C18柱（50×2.1 mm或100×2.1 mm，1.7 μm），柱溫40 ℃，樣品室溫度10 ℃，進樣體積5.0 μL，流速0.25 mL·min-1，檢測波長272 nm。

在上述儀器條件下，進樣0、0.5、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0、10.0 ng，以含量x（ng）為橫坐標(biāo)，峰面積y（μV·s）為縱坐標(biāo)，求得甲基硫菌靈及多菌靈的標(biāo)準(zhǔn)曲線方程。

在空白蘋果和土壤樣品中添加甲基硫菌靈0.05、1.0、5.0 mg·kg-13個濃度、多菌靈0.05、1.0、5.0 mg·kg-13個濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液，每個濃度重復(fù)5次，測得峰面積代入標(biāo)準(zhǔn)曲線方程，測定回收率。

2　結(jié)果與分析

2.1甲基硫菌靈及多菌靈添加回收試驗及最低檢出濃度

進樣0、0.5、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0、10.0 ng，以含量x（ng）為橫坐標(biāo)，峰面積y（μV·s）為縱坐標(biāo)，求得甲基硫菌靈的標(biāo)準(zhǔn)曲線方程為y=9269.6x-237.08（r2=0.9999）（圖1）；多菌靈的標(biāo)準(zhǔn)曲線方程為y=9128.2x-241.11（r2=0.9999）（圖2）。

圖1　甲基硫菌靈標(biāo)準(zhǔn)曲線Fig.1　Standard curve of thiophanate-methyl

圖2　多菌靈標(biāo)準(zhǔn)曲線Fig.2　Standard curve of carbendazim

蘋果中甲基硫菌靈的添加回收率為76.3%～108.5%，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.7%～5.7%；土壤中甲基硫菌靈的添加回收率為90.0%～106.7%，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為2.6%～7.4%（表1）。蘋果中多菌靈的添加回收率在82.7%～109.3%之間，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為8.6%～11.5%；土壤中多菌靈的添加回收率在77.9%～116.9%之間，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為4.8%～7.3%（表2）。

表1　在蘋果和土壤中甲基硫菌靈的添加回收率Table 1　Recoveries of thiophanate-methyl in apple and soil

本試驗方法中甲基硫菌靈與多菌靈在蘋果和土壤中的最低檢出質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.05 mg·kg-1。

表2　在蘋果和土壤中多菌靈的添加回收率Table 2　Recoveries of carbendazim in apple and soil

2.2甲基硫菌靈及多菌靈在蘋果和土壤中的消解動態(tài)

2.2.1蘋果

國家標(biāo)準(zhǔn)GB 2763─2014食品中農(nóng)藥最大殘留限量（2014）中規(guī)定：蘋果中甲基硫菌靈的最大殘留限量為甲基硫菌靈和多菌靈之和，為3.0 mg·kg-1（以多菌靈表示）。因此本文中在研究甲基硫菌靈在蘋果中的殘留量時，采用甲基硫菌靈和多菌靈之和（以多菌靈計）。

由表3、表4可見，甲基硫菌靈施入到蘋果中，2 h后采樣未檢測到甲基硫菌靈，說明其在蘋果中迅速轉(zhuǎn)化為多菌靈。

表3　蘋果中甲基硫菌靈的消解動態(tài)（第1年）Table 3　Residual dynamic of thiophanate-methyl in apple (the first year)

表4　蘋果中甲基硫菌靈的消解動態(tài)（第2年）Table 4　Residual dynamic of thiophanate-methyl in apple (the second year)

甲基硫菌靈及多菌靈（以多菌靈計）在蘋果中的消解動態(tài)試驗結(jié)果表明，其消解規(guī)律符合C=Coe-kt的指數(shù)回歸方程。第1年甲基硫菌靈在蘋果上的殘留消解半衰期為山東1.74 d，安徽2.21 d，河北1.98 d。第2年甲基硫菌靈在蘋果上的殘留消解半衰期為山東1.68 d，安徽2.19 d，河北1.50 d。

2.2.2土壤

由表5和表6可見，甲基硫菌靈施入土壤中后，2 h和1 d后檢測到甲基硫菌靈，說明其在土壤中轉(zhuǎn)化為多菌靈的速度較在蘋果中慢，但3 d后均轉(zhuǎn)化為多菌靈。

表5　土壤中甲基硫菌靈的消解動態(tài)（第1年）Table 5　Residual dynamic of thiophanate-methyl in soil (the first year)

表6　土壤中甲基硫菌靈的消解動態(tài)（第2年）Table 6　Residual dynamic of thiophanate-methyl in soil (the second year)

甲基硫菌靈在土壤中的消解動態(tài)試驗結(jié)果表明，山東和安徽的消解規(guī)律符合C=Coe-kt的指數(shù)回歸方程。第1年甲基硫菌靈在蘋果上的殘留消解半衰期為山東3.30 d，安徽6.30 d。第2年甲基硫菌靈在蘋果上的殘留消解半衰期為山東5.33 d，安徽2.57 d。

在河北的試驗中，甲基硫菌靈及多菌靈在土壤中的消解很快，第一年第3天時，第二年第5天時土壤中甲基硫菌靈和多菌靈含量都低于0.05 mg·kg-1。

2.3甲基硫菌靈及多菌靈在蘋果和土壤中的最終殘留試驗

在兩年三地的試驗中，甲基硫菌靈及多菌靈（以多菌靈計）在蘋果和土壤中的最終殘留量均低于0.05 mg·kg-1（表7）。這說明在本試驗件下規(guī)范施藥，最終殘留量符合限量標(biāo)準(zhǔn)的要求。

表7　甲基硫菌靈及多菌靈的最終殘留量Table 7　Final residue of thiophanate-methyl in apple and soil

3　討論

甲基硫菌靈及多菌靈標(biāo)準(zhǔn)曲線R2=0.9999，添加回收率在76.3%～116.9%之間，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差在1.7%～11.5%之間，符合NY/T788─2004農(nóng)藥殘留實驗準(zhǔn)則（2004）中對回收率和相對標(biāo)準(zhǔn)偏差的要求，能夠滿足農(nóng)藥殘留分析的要求。

本試驗中，甲基硫菌靈在蘋果和土壤中均很快轉(zhuǎn)化為多菌靈，除在河北土壤中甲基硫菌靈消解過快無法計算其半衰期外，甲基硫菌靈在蘋果和土壤中的半衰期均小于6.3 d，因此甲基硫菌靈屬于易降解農(nóng)藥（T1/2＜30 d）（裴欣，2012）。這與張志勇等（2012）在黃瓜上、尹顯慧等（2014）在番茄上的研究結(jié)果相一致。

國家標(biāo)準(zhǔn)GB 2763─2014食品中農(nóng)藥最大殘留限量（2014）中規(guī)定蘋果中甲基硫菌靈的最大殘留限量值3.0 mg·kg-1（以多菌靈表示），歐盟規(guī)定蘋果中甲基硫菌靈的最大殘留限量值0.5 mg·kg-1（以多菌靈表示）。兩年三地最終殘留試驗結(jié)果，收獲蘋果中甲基硫菌靈和多菌靈的殘留量均低于0.05 mg·kg-1，遠遠小于GB 2763─2014中規(guī)定的3.0 mg·kg-1和歐盟規(guī)定的0.5 mg·kg-1。因此根據(jù)本試驗結(jié)果，推薦甲基硫菌靈在蘋果上的施用方法：施用藥量（有效成分）500 mg·kg-1，施藥2次，施藥間隔7 d，采收間隔期大于21 d。按照以上用藥方法，甲基硫菌靈在蘋果上的應(yīng)用是安全的。

4　結(jié)論

（1）無論是在蘋果中還是在土壤中，甲基硫菌靈均可迅速轉(zhuǎn)化成多菌靈，在蘋果中較在土壤中轉(zhuǎn)化得快。

（2）甲基硫菌靈在蘋果和土壤中的半衰期均小于6.3 d，因此甲基硫菌靈屬于易降解農(nóng)藥（T1/2＜30 d）

（3）推薦甲基硫菌靈在蘋果上的施用方法：施用藥量（有效成分）500 mg·kg-1，施藥2次，施藥間隔7 d，采收間隔期大于21 d。按照以上用藥方法，甲基硫菌靈在蘋果上的應(yīng)用是安全的。

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Dynamics and Residue of Thiophanate-Methyl and Its Metabolite in Apple and Soil

YUAN Xuexia,LIANG Jingyun,WANG Wenbo,LI Ruiju
Institute of Agricultural Standards and Testing Technology for Agri-Products,Shandong Academy of Agricultural Sciences & Shandong Provincial Key Laboratory of Test Technology on Food Quality and Safety,Jinan 250100,China

Abstract:To supervise and ensure apple’s quality and safety,residues dynamics and final residual levels of thiophanate-methyl and carbendazim in apple and soil were investigated in three different regions of China (Shandong,Anhui and Hebei).A method was illustrated to detect thiophanate-methyl and carbendazim residues in apple and soil.The residues in the samples were extracted with ethyl acetate,cleaned up with amino solid phase extraction column and 0.22 μm filter membrane,and then analyzed by UPLC with an ultraviolet detector at 272 nm.The analytes were by matrix matched standard solution.When spiked 0.05,1.0,5.0 mg·kg-1,the recoveries of thiophanate-methyl in apple and soil were 76.3%～108.5% (RSD 1.7%～5.7%) and 90.0%～106.7% (RSD 2.6%～7.4%),while which of carbendazim were 82.7%～109.3% (RSD 8.6%～11.5%) and 77.9%～116.9% (RSD 4.8%～7.3%),respectively,which indicated this method match the requirement of the detection.The trial results showed that thiophanate-methyl was degraded to carbendazim in apple and soil rapidly due to all half-lives were below 6.3 d,and the final residual levels of thiophanate-methyl and carbendazim in apple and soil were far below the MRLs of China (3.0 mg·kg-1) and European (0.5 mg·kg-1) due to the maximum residual was under 0.05 mg·kg-1.Therefore,the apples with thiophanate-methyl applied,according to the recommend method,500 mg·kg-1effective ingredient application twice,with 7 days application interval and 21 days collection interval,is safe.

Key words:thiophanate-methyl; carbendazim; apple; soil; dynamics

收稿日期：2015-07-05

作者簡介：苑學(xué)霞（1980年生），女，副研究員，博士，研究方向為農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全與檢測技術(shù)。E-mail:yuanxuexia@sohu.com*通信作者

中圖分類號：X592

文獻標(biāo)志碼：A

文章編號：1674-5906（2016）01-0135-06

DOI:10.16258/j.cnki.1674-5906.2016.01.020

引用格式：苑學(xué)霞,梁京蕓,王文博,李瑞菊.蘋果和土壤中甲基硫菌靈及其代謝物殘留消解動態(tài)[J].生態(tài)環(huán)境學(xué)報,2016,25(1):135-140.