苯醚甲環(huán)唑和嘧菌酯在水稻中的殘留消解動態(tài)及殘留分析

陳國峰　劉峰　張曉波　董見南　陶波（黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全研究所/農(nóng)業(yè)部農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全風(fēng)險評估實驗站，哈爾濱50086；東北農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，哈爾濱50030）

苯醚甲環(huán)唑和嘧菌酯在水稻中的殘留消解動態(tài)及殘留分析

陳國峰1,2劉峰1張曉波1董見南1陶波2
（1黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全研究所/農(nóng)業(yè)部農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全風(fēng)險評估實驗站，哈爾濱150086；2東北農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，哈爾濱150030）

本文建立了氣質(zhì)聯(lián)用儀測定稻田環(huán)境中苯醚甲環(huán)唑和嘧菌酯的殘留分析方法，對苯醚甲環(huán)唑和嘧菌酯在水稻、土壤和田水中的消解動態(tài)和殘留規(guī)律進(jìn)行了研究。苯醚甲環(huán)唑和嘧菌酯在糙米、稻殼、植株、土壤和田水中的最低檢測濃度均為0.20 mg/kg，最小檢出量為0.2 ng，在不同樣品中的平均加標(biāo)回收率為80.8%～109.5%，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差在1.7%～19.7%之間。田間試驗結(jié)果表明，苯醚甲環(huán)唑和嘧菌酯在水稻植株和田水中的殘留消解動態(tài)規(guī)律均符合一級動力學(xué)反應(yīng)模型，苯醚甲環(huán)唑在水稻植株和田水中的殘留消解半衰期分別為6.3～11.6 d和1.4～11.6 d；嘧菌酯在水稻植株和田水中的殘留消解半衰期分別為3.6～8.7 d和2.9～23.1 d。以推薦劑量600 g/hm2和1.5倍推薦劑量900 g/hm2，最多施藥3次，距最后一次施藥15 d時，苯醚甲環(huán)唑和嘧菌酯在糙米中的最高殘留量分別為0.461 mg/kg 和0.634 mg/kg，低于我國國家標(biāo)準(zhǔn)《食品中農(nóng)藥最大殘留限量》（GB2763-2014）中規(guī)定的糙米中苯醚甲環(huán)唑最大殘留限量0.5 mg/kg和歐盟、美國規(guī)定的糙米中嘧菌酯最大殘留限量5.0 mg/kg。

苯醚甲環(huán)唑；嘧菌酯；水稻；消解；殘留

苯醚甲環(huán)唑（difenoconazole）是由先正達(dá)公司開發(fā)的三唑類殺菌劑，具有高效、廣譜、低毒、持效期長等特點，具有保護(hù)、治療和內(nèi)吸活性，是甾醇脫甲基化抑制劑，抑制細(xì)胞壁甾醇的生物合成，阻止真菌的生長。嘧菌酯（azoxystrobin）是先正達(dá)公司開發(fā)的甲氧基丙烯酸甲酯類殺菌劑，嘧菌酯為線粒體呼吸抑制劑，即通過在細(xì)胞色素b和C1間電子轉(zhuǎn)移抑制線粒體的呼吸。細(xì)胞核外的線粒體主要通過呼吸為細(xì)胞提供能量（ATP），若線粒體呼吸受阻，不能產(chǎn)生ATP，細(xì)胞就會死亡。嘧菌酯具有廣譜的殺菌活性，對幾乎所有真菌綱病害均有很好的活性［1］。目前關(guān)于苯醚甲環(huán)唑和嘧菌酯的報道主要以藥效測定為主［2-3］，而同時測定環(huán)境中苯醚甲環(huán)唑和嘧菌酯雙組分的殘留分析方法以及對苯醚甲環(huán)唑和嘧菌酯在稻田環(huán)境中的殘留和消解動態(tài)研究卻鮮見報道［4-9］。

本文采用田間試驗方法，詳細(xì)研究了32.5%苯甲嘧菌酯懸浮劑在水稻上使用后，苯醚甲環(huán)唑和嘧菌酯在水稻植株、稻米、稻殼、土壤和田水中的消解動態(tài)及殘留狀況［10］，為苯醚甲環(huán)唑和嘧菌酯在水稻上最大殘留限量標(biāo)準(zhǔn)的制訂及32.5%苯甲嘧菌酯懸浮劑在水稻上安全、科學(xué)合理使用提供重要的科學(xué)依據(jù)［11-12］。

1　材料與方法

1.1儀器設(shè)備

氣質(zhì)聯(lián)用儀：安捷倫6890-5793氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀；色譜柱：DB-5MS 30 m×250 μm×0.25 μm；氟羅里硅土小柱（1 g/6 mL）；電子天平：Sartorius；勻漿機(jī)：IKA T18；氮吹儀；過濾器：濾膜孔徑約0.22 μm；常用玻璃器皿。

1.2試劑

苯醚甲環(huán)唑標(biāo)準(zhǔn)品（99.8%）和嘧菌酯標(biāo)準(zhǔn)品（97.0%）由Dr.Ehrenstorfer公司提供；乙腈（分析純）；NaCl（分析純）；正己烷（分析純）；丙酮（分析純）；去離子水（過0.22 μm濾膜）。

1.3田間試驗

1.3.1氣候條件及土壤類型

按照《農(nóng)藥殘留試驗準(zhǔn)則》和《農(nóng)藥登記殘留田間試驗標(biāo)準(zhǔn)操作規(guī)程》，于2011年分別在哈爾濱、鄭州和南京三地進(jìn)行了消解動態(tài)和最終殘留試驗。三地的氣候條件及土壤類型見表1。

1.3.2水稻消解動態(tài)試驗

在供試的水稻田中，設(shè)3個重復(fù)小區(qū)，每個小區(qū)面積30 m2，小區(qū)間設(shè)保護(hù)行。在水稻拔節(jié)期手動噴霧施藥處理1次，施藥劑量為有效成分1 462.5 g/hm2；折合制劑用藥量4 500 g/hm2。施藥后2 h、1 d、2 d、3 d、5 d、7 d、10 d、14 d、21 d、30 d和45 d每個小區(qū)隨機(jī)采集水稻植株2 kg，切碎混勻后各留樣200 g，所有樣品用塑料袋封裝、編號，-20℃以下冰柜低溫保存待測。

表1　哈爾濱、鄭州和南京的氣候條件及土壤類型

圖1　苯醚甲環(huán)唑和嘧菌酯標(biāo)準(zhǔn)品色譜圖（1 mg/L）

1.3.3田水、土壤消解動態(tài)試驗

在試驗田附近選10 m2表面平整、墑情適中的地塊進(jìn)行試驗，試驗期間田中水深維持在4～6 cm。與水稻植株消解動態(tài)試驗同時施藥處理1次，施藥劑量為有效成分5 850 g/hm2，折合制劑用藥量18 000 g/hm2。施藥后2 h、1 d、2 d、3 d、5 d、7 d、10 d、14 d、21 d、30 d 和45 d隨機(jī)采集土壤樣品（0～10 cm）2 kg和田水樣品2 000 mL，混勻后土壤各留樣200 g，田水各留樣200 mL，-20℃以下冰柜低溫保存待測。

1.3.4最終殘留試驗

根據(jù)田間試驗方案，設(shè)2個施藥劑量，分別為低劑量有效成分195 g/hm2（折合制劑用藥量600 g/hm2）和高劑量有效成分292.5 g/hm2（折合制劑用藥量900 g/ hm2），小區(qū)面積30 m2，重復(fù)3次，小區(qū)間設(shè)保護(hù)行，各設(shè)2次和3次施藥處理，2次施藥間隔期為15 d，距最后一次施藥15 d、20 d和30 d時，每個小區(qū)隨機(jī)采集水稻植株2 kg、稻谷4 kg和土壤2 kg，經(jīng)混勻后各留樣水稻植株200 g、稻谷1 kg和土壤200 g，所有樣品用塑料袋封裝、編號，-20℃以下冰柜低溫保存待測。

1.3.4對照試驗

在遠(yuǎn)離試驗區(qū)選定一塊不施藥的水稻田作為對照區(qū)，分別采集水稻植株500 g、稻谷2 kg、土壤2 kg和田水樣品5 000 mL作為空白對照樣品，所有樣品用塑料袋（田水樣品用純凈水瓶）封裝、編號，-20℃以下冰柜低溫保存待測。

1.4分析方法

1.4.1前處理

糙米、稻殼、植株、土壤：稱取糙米、植株、土壤樣品10.0 g，稻殼樣品5.0 g于150 mL燒杯中，加入乙腈∶水（1∶1，v/v）40 mL，高速勻漿2 min，過濾。濾液全部轉(zhuǎn)移至含5 g NaCl的100 mL具塞量筒中，振搖5 min后靜置30 min，取上清液10 mL旋轉(zhuǎn)濃縮至干，加入甲醇∶二氯甲烷（5∶95，v/v）待凈化。用甲醇∶二氯甲烷（5∶95，v/ v）5 mL預(yù)淋固相萃取柱，將待凈化液10 mL（分3次）轉(zhuǎn)入柱中洗脫并收集，于氮吹儀濃縮近干，用5 mL（稻殼2.5 mL）丙酮定容，經(jīng)0.22 μm微膜過濾，待測。

田水：稱取田水樣品10.0 g于150 mL燒杯中，加入乙腈20 mL，高速勻漿2 min，過濾。濾液全部轉(zhuǎn)移至含5 g NaCl的100 mL具塞量筒中，振搖5 min后靜置30 min，取上清液10 mL于氮吹儀濃縮近干，用5 mL丙酮定容，經(jīng)0.22 μm微膜過濾，待測。

1.4.2儀器條件

進(jìn)樣口溫度：240℃；色譜柱：DB-5MS 30 m×250 μm×0.25 μm；柱溫：120℃保持2 min，以25℃/min的速度升溫到280℃，保持10 min；進(jìn)樣量：1 μL；

質(zhì)譜條件：離子源溫度230℃；四極桿溫度150℃；采集方式SIM；選擇離子，苯醚甲環(huán)唑（265、267、323、325）；嘧菌酯（344、388、403）。苯醚甲環(huán)唑在此色譜條件下的保留時間為14.47 min，嘧菌酯在此色譜條件下的保留時間為15.25 min。色譜圖見圖1。

上述色譜操作條件系典型操作參數(shù)，可根據(jù)儀器特點，對給定操作參數(shù)作適當(dāng)調(diào)整，以獲得最佳效果。

1.4.3標(biāo)準(zhǔn)工作曲線的繪制

分別稱取苯醚甲環(huán)唑標(biāo)準(zhǔn)品0.0100 g（精確至0.0001 g），嘧菌酯標(biāo)準(zhǔn)品0.0103 g，用丙酮溶解并配制成1 000 mg/L的標(biāo)準(zhǔn)貯備液，試驗時再用丙酮逐級稀釋成苯醚甲環(huán)唑和嘧菌酯質(zhì)量濃度分別為0.2、0.5、1.0、5.0、10.0 mg/L的標(biāo)準(zhǔn)溶液。在選定的儀器條件下測定，以標(biāo)準(zhǔn)工作溶液濃度為橫坐標(biāo)（x）、峰面積為縱坐標(biāo)（y）繪制標(biāo)準(zhǔn)工作曲線。

表2　各樣品苯醚甲環(huán)唑和嘧菌酯的添加回收率?。?）

圖2　苯醚甲環(huán)唑和嘧菌酯在水稻植株上的消解動態(tài)曲線

1.4.4回收率和精密度

向空白糙米、稻殼、植株、土壤和田水中（采自肇東市未污染的樣品）添加苯醚甲環(huán)唑和嘧菌酯標(biāo)準(zhǔn)溶液，使樣品中添加濃度分別為0.2、0.5和5.0 mg/kg，每個濃度進(jìn)行5次重復(fù)試驗，然后按照上述方法測定，計算回收率和相對標(biāo)準(zhǔn)偏差。

2　結(jié)果與分析

2.1檢測方法評價

分別用丙酮配制不同濃度的苯醚甲環(huán)唑和嘧菌酯混合標(biāo)準(zhǔn)溶液0.2、0.5、1.0、5.0和10.0 mg/L，在上述檢測條件下上機(jī)檢測，線性回歸方程為：苯醚甲環(huán)唑，y= 80653x+4616.2，相關(guān)系數(shù)r=0.9991；嘧菌酯，y=32666x +8995.3，相關(guān)系數(shù)r=0.9963。

表2為苯醚甲環(huán)唑和嘧菌酯在水稻植株、土壤、田水、糙米、稻殼中的添加回收率。由表2可見，對于5種實驗樣品的3個濃度添加5個平行樣本，苯醚甲環(huán)唑在糙米、稻殼、植株、土壤和田水中的添加平均回收率分別為81.6%～104.6%、80.8%～100.5%、83.7%～109.5%、91.8%～105.4%和96.6%～98.8%；變異系數(shù)分別為6.7% ～15.8%、5.1%～19.7%、2.4%～15.6%、6.7%～17.0%和7.4%～11.8%。嘧菌酯在糙米、稻殼、植株、土壤和田水中的添加平均回收率分別為88.6%～109.7%、87.5%～97.0% 、95.1% ～109.1% 、96.8% ～98.4% 和 96.5% ～100.0%；變異系數(shù)分別為4.9%～17.7%、10.1%～19.2%、2.8%～12.4%、1.7%～14.7%和6.8%～11.8%，能夠滿足苯醚甲環(huán)唑和嘧菌酯在水稻、土壤和田水中殘留測定要求。當(dāng)儀器信噪比為3，苯醚甲環(huán)唑和嘧菌酯的最小檢出量均為2.0×10-10g；該方法在糙米、稻殼、植株、土壤及田水中的最低檢出濃度為0.2 mg/kg。

表3　苯醚甲環(huán)唑和嘧菊脂在水稻植株、土壤及田水中的消減動態(tài)

2.2苯醚甲環(huán)唑和嘧菌酯在水稻、土壤及田水中的消解動態(tài)

由圖2和表3可見，苯醚甲環(huán)唑和嘧菌酯在水稻植株和田水中的殘留量均隨著時間的延長殘留量逐漸降低，其消解過程均符合動力學(xué)一級降解模型；土壤中則是在施藥后1 d和2 d時殘留量達(dá)最高，并在隨后的時間中逐漸降低。苯醚甲環(huán)唑和嘧菌酯在水稻植株中降解較快，施藥后7 d降解率達(dá)71.39%～93.87%；而在田水中施用后7 d降解率達(dá)77.44%～99.48%。從表3可見，消解率存在差異，這與試驗地的氣候條件、土壤類型等因素有關(guān)。苯醚甲環(huán)唑在水稻植株中的半衰期為6.3～11.6 d，嘧菌酯為3.6～8.7 d；苯醚甲環(huán)唑在田水中的半衰期為1.4～11.6 d，嘧菌酯為2.9～23.1 d；苯醚甲環(huán)唑和嘧菌酯在土壤中的降解規(guī)律均不明顯。從田水的降解數(shù)據(jù)和試驗地的氣溫情況分析可知，氣溫對苯醚甲環(huán)唑和嘧菌酯在田水中的降解有著密不可分的關(guān)系，南京點的半衰期最短，分別為1.4 d和2.9 d，哈爾濱點的最長，分別為11.6 d和23.1 d。由上述可見，苯醚甲環(huán)唑和嘧菌酯在水稻植株和田水中均屬于易降解農(nóng)藥（半衰期t1/2＜30 d）。

2.3苯醚甲環(huán)唑和嘧菌酯在水稻和土壤中的最終殘留

按照有效成分195.0 g/hm2的劑量和有效成分292.5 g/hm2的劑量在水稻上分別噴施2次和 3次32.5%苯甲·嘧菌酯懸浮劑后，末次施藥后15 d、20 d、 30 d每個小區(qū)隨機(jī)采集水稻、稻稈和土壤樣品進(jìn)行殘留測定。結(jié)果（圖3、圖4）表明，距末次施藥15 d時，苯醚甲環(huán)唑和嘧菌酯在糙米中的最高殘留量分別為0.461 mg/kg和0.634 mg/kg；在植株中的最高殘留量分別是3.166 mg/kg和3.178 mg/kg；在稻殼中的最高殘留量分別是13.965 mg/kg和12.756 mg/kg；在土壤中的最高殘留量分別是4.779 mg/kg和4.649 mg/kg。

我國國家標(biāo)準(zhǔn)《食品中農(nóng)藥最大殘留限量》（GB2763-2014）中規(guī)定，糙米中苯醚甲環(huán)唑最大殘留限量為0.5 mg/kg；我國尚未制定嘧菌酯在水稻上的最大殘留限量（MRLs）值，但歐盟和美國均規(guī)定為5 mg/ kg，以上數(shù)據(jù)為制定嘧菌酯在水稻上的MRLs值提供了一些理論依據(jù)。

3　結(jié)論

本文研究建立了采用氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀同時測定糙米、稻殼、植株、土壤和田水中苯醚甲環(huán)唑和嘧菌酯殘留量的測定方法，該方法操作簡便，準(zhǔn)確性和靈敏度均能滿足農(nóng)藥殘留檢測的要求。

實驗結(jié)果表明，苯醚甲環(huán)唑在水稻植株和田水中的殘留消解半衰期分別為6.3～11.6 d和1.4～11.6 d；嘧菌酯在水稻植株和田水中的殘留消解半衰期分別為3.6～8.7 d和2.9～23.1 d。苯醚甲環(huán)唑和嘧菌酯在稻田土壤中的降解趨勢不明顯。苯醚甲環(huán)唑和嘧菌酯在水稻植株和田水中的殘留消解半衰期存在一定的差異，這與試驗點施藥后的天氣條件、土壤類型及理化性質(zhì)等因素有關(guān)。

圖3　苯醚甲環(huán)唑和嘧菌酯在土壤上的消解動態(tài)曲線

圖4　苯醚甲環(huán)唑和嘧菌酯在田水上的消解動態(tài)曲線

最終殘留試驗結(jié)果表明，以推薦劑量有效成分195.0 g/hm2的劑量和1.5倍推薦施藥劑量在水稻上分別噴施2次和3次32.5%苯甲·嘧菌酯懸浮劑15 d后，苯醚甲環(huán)唑在糙米中的最高殘留量低于我國國家標(biāo)準(zhǔn)《食品中農(nóng)藥最大殘留限量》（GB2763-2014）中規(guī)定的糙米中苯醚甲環(huán)唑最大殘留限量0.5 mg/kg；嘧菌酯在我國未規(guī)定最大殘留限量，歐盟和美國均規(guī)定為5 mg/ kg，末次施藥15 d后，糙米中嘧菌酯的最高殘留量也低于5 mg/kg。說明在該試驗條件下，苯醚甲環(huán)唑和嘧菌酯在稻米中的殘留是安全的。

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［12］European Community.Commission regulation（EC）No 149/2008. Amending regulation（EC）No 396/2005 of the European parliament and of the council by establishing annexes II,III and IV setting maximum residue levels for products covered by annex I thereto［J］. Official J European Union,2008.3.1,L058:1-398.

Residues and Analysis of Degradation of Difenoconazole and Azoxystrobin in Rice

CHEN Guofeng1,2,LIU Feng1,ZHANG Xiaobo1,DONG Jiannan1,TAO Bo2
（1Safety and Quality Institute of Agricultural Products,Heilongjiang Acadamy of Agricultural Sciences/Agricultural Products Quality Safety Risk Assessment Laboratory,Ministry of Agriculture,Harbin 150086,China；2College of Agriculture,Northeast Agricultural University,Harbin 150030,China）

A method for the simultaneous determination of difenoconazole and azoxystrobin in rice filed environment has been eatablished.Meanwhile,the characteristics of difenoconazole and azoxystrobin degradation and residue were investigated by field experiments in Harbin,Zhengzhou and Nanjing.The minimum detectable concentrations of difenoconazole and azoxystrobin in unpolished rice,rice shell,plant,soil and field water were 0.01 mg/kg,and the minimum detectable limit of difenoconazole and azoxystrobin was 0.2 ng.The results showed that the average recovery rates of difenoconazole and azoxystrobin in rice field water,soil,plant,rice shell and unpolished rice were in the range of 80.8%～109.5%,with their relative standard deviations of 1.7%～19.7%.The field experiments revealed that the residual dissipation dynamics of difenoconazole and azoxystrobin in plant,soil and water conformed to the first order kinetics reaction model,and they belong to easily degradable pesticide（t1/2＜30 d）.When the recommended dosage and 1.5 times recommended dosages of 32.5%difenoconazole and azoxystrobin SC was sprayed for 2～3 times at an interval of 15 day,the maximum residual concentration of difenoconazole and azoxystrobin on the 15th day after the last application were 0.461 mg/kg and 0.634 mg/kg respectively.These values are below the Maximum Residue Limits（MRL）for difenoconazole in rice（0.5 mg/kg）by the standards of China,and the MRL for azoxystrobin in unpolished rice（5.0 mg/kg）by the EU.

difenoconazole；azoxystrobin；rice；degradation dynamics；residue

S511

A

1006-8082（2016）04-0056-06

2016-01-14