甲基硫菌靈在蘋果和土壤中的消解動(dòng)態(tài)和最終殘留研究

王志新 姜蔚 王春曉 蘭豐 鹿?jié)蓡? 姚杰 柳璇 臧宏偉 張偉 劉傳德

摘要：采用液相色譜-紫外檢測(cè)器（HPLC-VWD），對(duì)3個(gè)不同區(qū)域（煙臺(tái)、天津、宿州）2011—2012年蘋果和土壤中70%甲基硫菌靈可濕性粉劑的消解動(dòng)態(tài)和最終殘留進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，甲基硫菌靈（含多菌靈）在蘋果及土壤中的消解動(dòng)態(tài)符合一級(jí)動(dòng)力學(xué)反應(yīng)模式，在蘋果和土壤中的消解半衰期分別為7.3～13.2 d和4.4～7.1 d；在末次施藥后30 d，甲基硫菌靈（含多菌靈）在蘋果中殘留量為<0.05～2.49 mg/kg，低于國際食品法典委員會(huì)（CAC）規(guī)定的3.0 mg/kg，表明施用875～1 312.5 mg a.i/kg 70%甲基硫菌靈可濕性粉劑3～4次，在蘋果上是安全的，且對(duì)土壤無污染。

關(guān)鍵詞：甲基硫菌靈；蘋果；土壤；消解動(dòng)態(tài)；最終殘留

中圖分類號(hào)：S482.2+2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)號(hào)：A文章編號(hào)：1001-4942（2018）04-0128-05

Abstract The degradation dynamics and final residues of thiophanate-methyl wettable powder in apples and soils of 3 different areas （Yantai， Tianjin， Suzhou） from 2011 to 2012 were studied by HPLC-VWD. The results showed that the degradation dynamics of thiophanate-methyl including carbendazol conformed to the first-order kinetic reaction equation. The degradation half-lives were 7.3～13.2 d and 4.4～7.1 day in apples and soils respectively. After 30 days from the last application， the final residual quantities of thiophanate-methyl including carbendazol were ranged from below 0.05 mg/kg to 2.49 mg/kg， which were lower than 3.0 mg/kg prescribed by CAC. The study indicated that the application of 70% thiophanate-methyl wettable powder at the doses of 875～1 312.5 mg a.i/kg for 3～4 times was safe to apple and soil.

Keywords Thiophanate-methyl； Apple； Soil； Degradation dynamics； Final residues

甲基硫菌靈（thiophanate-methyl）是一種廣譜性內(nèi)吸低毒殺菌劑，屬于苯并咪唑類殺菌劑，它在植物體內(nèi)通過轉(zhuǎn)化為多菌靈干擾病菌有絲分裂中紡錘體的形成進(jìn)而影響細(xì)胞分裂[1]，達(dá)到防病的作用。一般說來，農(nóng)藥在生產(chǎn)中能夠應(yīng)用至少要滿足兩個(gè)條件，一是防效明顯，二是安全，包括食品安全和生態(tài)安全?，F(xiàn)有研究表明，甲基硫菌靈對(duì)蘋果斑點(diǎn)落葉病[2]、輪紋病[3]、腐爛病[4]和炭疽病[5]等多種病害有明顯的防治效果，是蘋果生產(chǎn)的主要農(nóng)藥之一。而在安全性評(píng)價(jià)方面，甲基硫菌靈已在黃瓜[6]、桑葚[7]、懷山藥[8] 、平菇[9]等作物中的消解動(dòng)態(tài)及殘留情況進(jìn)行了試驗(yàn)，為安全使用甲基硫菌靈提供了必要的信息。相比之下，甲基硫菌靈在蘋果上的安全評(píng)價(jià)很少有人涉及。為此，本研究通過兩年三地的大田試驗(yàn)，對(duì)甲基硫菌靈在蘋果及土壤中的消解動(dòng)態(tài)和最終殘留進(jìn)行了定性、定量分析，評(píng)價(jià)其在蘋果生產(chǎn)中的安全性，以期為生產(chǎn)上合理使用甲基硫菌靈提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

1.1.1 儀器設(shè)備 LC-20A型高效液相色譜系統(tǒng)（SHIMADZU），ODS 色譜柱（250 mm×4.6 mm，2.5 μm），IKA T25型高速勻漿機(jī)，TD5A-WS型離心機(jī)（上海盧湘儀），SHA-B型恒溫水浴振蕩器（國華企業(yè)），快速混勻器，電子天平，精密移液槍，氮吹儀以及其它實(shí)驗(yàn)室常用儀器設(shè)備。

1.1.2 試劑 70%甲基硫菌靈可濕性粉劑（一帆生物科技集團(tuán)有限公司），甲基硫菌靈、多菌靈標(biāo)準(zhǔn)品：100 mg/L，由農(nóng)業(yè)部環(huán)境保護(hù)科研監(jiān)測(cè)所提供，甲醇（色譜純），乙腈（分析純），140℃烘烤4 h的氯化鈉（分析純），N-丙基乙二胺（PSA），無水硫酸鎂（分析純）。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制 將甲基硫菌靈和多菌靈標(biāo)準(zhǔn)溶液用甲醇稀釋配得4.00、2.00、0.50、0.20、0.05 μg/mL工作溶液，采用液相色譜系統(tǒng)，以進(jìn)樣量為橫坐標(biāo)，峰面積為縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。

1.2.2 殘留消解動(dòng)態(tài)試驗(yàn) 按《農(nóng)藥殘留試驗(yàn)準(zhǔn)則》[10]，于2011—2012年在煙臺(tái)、天津、宿州三地進(jìn)行試驗(yàn)。試驗(yàn)設(shè)置小區(qū)，每小區(qū)2株蘋果樹，重復(fù)3次，隨機(jī)排列，小區(qū)間設(shè)保護(hù)帶。另設(shè)對(duì)照小區(qū)。根據(jù)田間藥效試驗(yàn)報(bào)告，70%甲基硫菌靈在蘋果上防治蘋果輪紋病推薦使用劑量為700～875 mg a.i/kg，施藥3次，葉面噴霧，施藥間隔期10～14 d。由此確定本研究所用劑量為875、1 312.5 mg a.i/kg（1.5倍推薦劑量）。

蘋果：于試驗(yàn)作物約1/2生長(zhǎng)季施藥，施藥量為1 312.5 mg a.i/kg。施藥后2 h和1、3、5、7、14、21、28、35、42、60 d采集樹冠上、中、下、內(nèi)、外、東、西、南、北各方位生長(zhǎng)正常、無病害的蘋果果實(shí)2 kg，同時(shí)取對(duì)照樣品，8 h內(nèi)運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室，切碎，混勻縮分至250 g，保存在-20℃冰柜中備用。

土壤：選一塊10 m2的地塊，單獨(dú)施藥，施藥濃度為1 312.5 mg a.i/kg。施藥后2 h和1、3、5、7、14、21、28、35、42、60 d用土鉆隨機(jī)取5～10個(gè)點(diǎn)，采土樣1～2 kg，去除草木石塊等雜物，另設(shè)清水空白對(duì)照。運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室，混勻縮分至250 g，同時(shí)測(cè)定水分含量，用于校正至干基殘留量。同時(shí)取對(duì)照樣品，均保存在-20℃冰柜中備用。

1.2.3 最終殘留試驗(yàn) 按 875 mg a.i/kg（推薦劑量）和1 312.5 mg a.i/kg （1.5倍推薦劑量）兩個(gè)施藥劑量，分別施藥3次和4次，間隔10 d施藥一次。在最后1次施藥后10、20、30 d從樹冠上、中、下、內(nèi)、外、東、西、南、北各方位采集生長(zhǎng)正常、無病害、成熟的蘋果果實(shí)2 kg；用土鉆隨機(jī)取5～10個(gè)點(diǎn)，采土樣1～2 kg，去除草木石塊等雜物，8 h內(nèi)運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室，混勻縮分至250 g。土樣同時(shí)測(cè)定水分含量，用于校正至干基殘留量。另設(shè)清水空白對(duì)照。保存在-20℃冰柜中備用 。

1.2.4 最終殘留量分析方法 蘋果：準(zhǔn)確稱取樣品10.0 g于100 mL離心管中，加入10 mL乙腈，高速勻漿1 min，加氯化鈉5 g，混勻器混勻1 min，4 000 r/min離心5 min。取上清液2 mL，加入PSA 50 mg，無水硫酸鎂100 mg，混勻器混勻1 min，4 000 r/min離心5 min，上清液經(jīng)0.45 μm微膜過濾，待測(cè)。

土壤：準(zhǔn)確稱取樣品10.0 g，加入5 mL水、10 mL乙腈，35℃水浴振蕩30 min，加氯化鈉5 g，混勻器混勻1 min，4 000 r/min離心5 min，取上清液2 mL，加入PSA 50 mg、無水硫酸鎂100 mg，混勻器混勻1 min，4 000 r/min離心5 min，上清液經(jīng)0.45 μm微膜過濾，待測(cè)。

色譜條件：ODS 色譜柱（250 mm×4.6 mm，2.5 μm），柱溫為40℃，流速為0.8 mL/min，流動(dòng)相配比為甲醇∶水=1∶1，進(jìn)樣量為10 μL。

2 結(jié)果與分析

2.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制結(jié)果

甲基硫菌靈和多菌靈標(biāo)準(zhǔn)工作溶液的進(jìn)樣量與色譜峰面積存在顯著的線性關(guān)系，其線性方程分別為：y=42005x-2030.3（R2=0.999 8），y=48954x-560.05（R2=1.000 0）（圖1）。

2.2 方法靈敏度、準(zhǔn)確度及精密度

2.2.1 方法靈敏度 采用最小檢出量及最低檢出濃度來表示本方法的靈敏度。在上述試驗(yàn)條件下，甲基硫菌靈和多菌靈的最小檢出量均為0.5 ng，甲基硫菌靈和多菌靈在土壤和蘋果中的最低檢測(cè)濃度均為0.05 mg/kg。

2.2.2 準(zhǔn)確度及精密度 準(zhǔn)確度及精密度采用添加回收率和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD）來表示。按上述方法，得到0.05、0.5、3.0 mg/kg三個(gè)濃度的添加回收率結(jié)果（表1、表2），均符合農(nóng)藥殘留分析的要求[10]。

2.3 甲基硫菌靈殘留消解動(dòng)態(tài)

2.3.1 蘋果 甲基硫菌靈（含多菌靈）在蘋果上的消解動(dòng)態(tài)符合一級(jí)動(dòng)力學(xué)方程（圖2）。施藥后當(dāng)天的甲基硫菌靈（含多菌靈）原始沉積量，2011年和2012年煙臺(tái)試點(diǎn)分別為4.920 0 mg/kg和2.300 0 mg/kg，天津分別為2.110 0 mg/kg和1.830 0 mg/kg，宿州分別為3.860 0 mg/kg和1.400 0 mg/kg；35 d后，煙臺(tái)、天津、宿州三試點(diǎn)蘋果殘留量分別為0.062 0 mg/kg和0.081 4 mg/kg、0.050 0 mg/kg和0.077 2 mg/kg、0.195 0 mg/kg和0.158 0 mg/kg，消解率分別為98.7%和96.5%、97.6%和95.8%、94.7%和88.7%；42 d后，三試點(diǎn)蘋果中消解率達(dá)96.0%以上，分別為99.0%和97.8%、97.6%和97.3%、98.6%和96.4%，殘留量均≤0.05 mg/kg，低于國標(biāo)限量3.0 mg/kg。三試點(diǎn)兩年甲基硫菌靈（含多菌靈）在蘋果中的半衰期為7.3～13.2 d，平均9.5 d，說明該藥在蘋果中半衰期較短。

2.3.2 土壤 甲基硫菌靈（含多菌靈）在土壤中的消解動(dòng)態(tài)與蘋果相似，亦符合一級(jí)動(dòng)力學(xué)方程（圖3）。甲基硫菌靈（含多菌靈）在土壤中的原始沉積量，2011年和2012年煙臺(tái)分別為0.700 0 mg/kg和0.910 0 mg/kg，天津分別為6.450 0 mg/kg和2.610 0 mg/kg，宿州分別為8.760 0 mg/kg和0.920 0 mg/kg；35 d后，煙臺(tái)、天津、宿州三個(gè)試點(diǎn)土壤中殘留量分別為0.050 0 mg/kg和0.050 0 mg/kg、0.050 0 mg/kg和0.052 5 mg/kg、0.050 0 mg/kg和0.050 0 mg/kg，消解率分別達(dá)92.9%、94.5%、99.2%和98.0%、99.4%和94.6%；42 d后，三試點(diǎn)兩年土壤中甲基硫菌靈（含多菌靈）殘留量均在0.050 0 mg/kg以下，消解率達(dá)94.0%以上。三試點(diǎn)兩年甲基硫菌靈（含多菌靈）在土壤中的半衰期為4.4～7.1 d，平均5.5 d，說明該藥在土壤中的殘留量一周就可減少一半以上。

2.4 甲基硫菌靈最終殘留量

在末次施藥后10、20 d時(shí)，兩年三地甲基硫菌靈（含多菌靈）在蘋果中殘留量為<0.05～4.93 mg/kg，土壤中的殘留量為<0.05～1.64 mg/kg；30 d時(shí)，蘋果中的殘留量為<0.05～2.49 mg/kg，土壤中的殘留量為<0.05～0.91 mg/kg（表3）。

3 討論與結(jié)論

甲基硫菌靈和多菌靈標(biāo)準(zhǔn)曲線符合線性關(guān)系，且標(biāo)準(zhǔn)溶液的準(zhǔn)確度和精密度符合《農(nóng)藥殘留試驗(yàn)準(zhǔn)則》的要求。

甲基硫菌靈（含多菌靈）在蘋果和土壤中的消解動(dòng)態(tài)符合一級(jí)動(dòng)力學(xué)方程，且結(jié)果的相關(guān)性較高。三試點(diǎn)兩年甲基硫菌靈（含多菌靈）在蘋果中的半衰期為7.3～13.2 d，平均9.5 d；在土壤中的半衰期為4.4～7.1 d，平均5.5 d，明顯短于在蘋果中的半衰期。兩年三地甲基硫菌靈（含多菌靈）降解速率的差異，可能是由于不同年份、試點(diǎn)生態(tài)環(huán)境差異造成的。在土壤中的降解速率快于在果實(shí)中的降解速率，表明土壤環(huán)境更有利于該農(nóng)藥的降解。

甲基硫菌靈最終殘留量試驗(yàn)結(jié)果表明，以低量875 mg a.i/kg和高量1 312.5 mg a.i/kg兩種劑量施3～4次、間隔10 d，在末次施藥后10、20 d時(shí)，蘋果果實(shí)中甲基硫菌靈（含多菌靈）的殘留量為<0.05～4.93 mg/kg，30 d時(shí)殘留量為<0.05～2.49 mg/kg；土壤中，在末次施藥后10、20 d時(shí)殘留量為<0.05～1.64 mg/kg，30 d時(shí)殘留量為<0.05～0.91 mg/kg，均低于3.0 mg/kg（CAC規(guī)定）。表明70%甲基硫菌靈可濕性粉劑按推薦劑量在蘋果上施用是安全的，且不會(huì)對(duì)土壤造成污染。

參 考 文 獻(xiàn)：

[1] 楊煒華，劉開啟.蘋果輪紋病菌對(duì)多菌靈、甲基硫菌靈的抗藥性測(cè)定[J].植物保護(hù)學(xué)報(bào)，2002，29（2）：191-192.

[2] 秦韌，邱小燕，梁銀萍，等.40%甲基硫菌靈·嘧菌環(huán)胺懸浮劑防治蘋果斑點(diǎn)落葉病田間藥效試驗(yàn)報(bào)告[J].農(nóng)學(xué)學(xué)報(bào)，2014，4（8）：28-30.

[3] 耿忠義， 趙京嵐， 孫國波， 等.腈菌唑與甲基硫菌靈對(duì)蘋果輪紋病等3 種病菌混配增效作用研究[J]. 中國農(nóng)學(xué)通報(bào)，2010，26（18）：297-300.

[4] 王永林， 石立明， 朱歲層， 等.3%甲基硫菌靈糊劑防治蘋果樹腐爛病田間藥效試驗(yàn)[J]. 陜西農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009，55（2）：97-99.

[5] 吳桂本，劉傳德，王培松，等.蘋果輪紋病和炭疽病發(fā)生規(guī)律的研究[J].萊陽農(nóng)學(xué)院學(xué)報(bào)，2000，17（2）：86-92.

[6] 張志勇，單煒力，簡(jiǎn)秋，等.甲基硫菌靈及其代謝物在不同種植模式黃瓜和土壤中的殘留[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)，2012，31（6）：1077-1081.

[7] 趙鑫，鄧新平，厲闐. 食用桑葚中甲基硫菌靈、樂果和腐霉利的殘留分析[C]//2014年中國植物保護(hù)學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集.北京：中國農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)出版社，2014：327-331.

[8] 焦強(qiáng)，王艷艷，李華妮，等.懷山藥中甲基硫菌靈及其代謝物多菌靈殘留測(cè)定及安全性評(píng)價(jià)[J].中醫(yī)研究，2017，30（10）：69-72.

[9] 牛玉宏.多菌靈和甲基硫菌靈在平菇中殘留動(dòng)態(tài)研究[D].合肥：安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)，2009.

[10]中華人民共和國農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 《農(nóng)藥殘留試驗(yàn)準(zhǔn)則》NY/T 844-2004[S]. 北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社， 2004.