苯醚甲環(huán)唑和嘧菌酯在華南地區(qū)設施內(nèi)外番茄中的殘留及消解動態(tài)

趙成林，陳琳涵，袁程飛，陳麗金，秦曉霜

(1.廣州市農(nóng)業(yè)科學研究院，廣東 廣州 510308；2.廣州南沙明曦檢測服務有限公司，廣東 廣州 511462)

由于設施蔬菜的生產(chǎn)環(huán)境不同于露地種植，種植環(huán)境條件的變化，對農(nóng)藥降解也會產(chǎn)生影響。秦麗等通過研究認為認為降雨、光照強度以及溫度是引起這兩種差異的的主要環(huán)境因子[1]。庚琴等采用室內(nèi)模擬的方法研究發(fā)現(xiàn)啶蟲脒、吡蟲啉的消解速均與溫度及光照相關(guān)[2]。趙穎等研究認為引起設施內(nèi)外農(nóng)藥消解及殘留差異的主要環(huán)境因子是降雨、光照強度和溫度[3]。

苯醚甲環(huán)唑(difenoconazole)屬于三唑類殺菌劑，嘧菌酯(azoxystrobin)是一種甲氧基丙烯酸酯類抗菌劑[4]，周旻等研究發(fā)現(xiàn)苯醚甲環(huán)唑在全蕉和土壤中的半衰期分別為 16、20 d[5]。楊桐等研究了苯醚甲環(huán)唑在大白菜、菜豆、葡 萄中的殘留測定和消解動態(tài)，其在大白菜、菜豆、葡萄中的半衰期分別為 6.6～7.8 d、8.3～9.7 d，10.9～16.6 d[6]。Chen等研究結(jié)果表明，在露地和溫室辣椒栽培生態(tài)系統(tǒng)中，苯醚甲環(huán)唑的沉積分布和代謝特征明顯，在辣椒植株和栽培土壤不同部位的消解半衰期比露地高[7]。郭紫蘭等研究了辣椒中的嘧菌酯的消解和殘留規(guī)律，其半衰期是 5.2～3.1 d[8]，徐永等研究了嘧菌酯在枇杷中殘留及消解動態(tài)，半衰期是 7.91～2.2 d，屬易降解農(nóng)藥[9]。簡秋等通過田間比對試驗結(jié)果表明，溫室中黃瓜中的嘧菌酯的最終農(nóng)藥殘留量明顯高于露地，差異倍數(shù)最大的達到 4.36[10]。

苯醚甲環(huán)唑和嘧菌酯是目前華南地區(qū)番茄種植的常用農(nóng)藥，2種農(nóng)藥在番茄中的消解動態(tài)及不同栽培條件下的消解差異性研究鮮有報道。以番茄和苯醚甲環(huán)唑、嘧菌酯2種作為研究對象，經(jīng)過田間殘留試驗對2種農(nóng)藥在華南地區(qū)設施和露地番茄中的降解和殘留動態(tài)進行研究，比較2種農(nóng)藥的消解和殘留量差異性，旨在為番茄安全生產(chǎn)中2種常用農(nóng)藥的安全使用提供理論依據(jù)。

1 試驗部分

1.1 儀器與設備 1290-6460液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀及InfinityLab Poroshell 120 EC-C182.1×100 mm，2.7 μm；5810R 高速冷凍離心機；Multi Reax 振蕩儀；JJ500電子天平 ；JA50002電子天平。

1.2 試劑與材料 苯醚甲環(huán)唑、嘧菌酯標準品(98%)；無水硫酸鎂、乙二胺氮丙基硅烷(PSA)、石墨化碳(GCB)；乙腈、甲醇、甲酸(HPLC)；乙腈、無水硫酸鎂、氯化鈉等試劑均為AR級。

1.3 田間試驗設計 試驗地點：廣州綠亨公司南沙基地；供試農(nóng)藥：苯醚甲環(huán)唑、嘧菌酯懸浮劑325 g/L；種植模式：大棚設施和露地兩種模式同時種植。

供試小區(qū)：設施、露天番茄種植地各1個空白小區(qū)，3個重復處理小區(qū)，小區(qū)面積15 m2；

施藥劑量：最高推薦劑量；施藥方法：在番茄成熟期露地和設施同時噴霧施藥；樣品采集：最后1次施藥后噴藥后2 h、1、3、5、7、10、14、21 d采樣，按照試驗要求取番茄樣品≥1 kg，經(jīng)縮分、攪碎后裝入樣品瓶，寫好標簽和編號，貯存在-20℃冰箱中保存待測。

1.4 標準溶液的配置 準確稱取苯醚甲環(huán)唑、嘧菌酯標準品10.2 mg于10 mL容量瓶中，甲醇溶解，配制成1 000 mg/L的苯醚甲環(huán)唑、嘧菌酯標準母液。取一定量的標準母液，用甲醇稀釋成所需質(zhì)量濃度的標準溶液。

1.5 樣品前處理 稱取10 g(精確值0.02)已處理的樣品于50 mL離心管中，加入10 mL乙腈，加入3 g NaCl震蕩5 min，5 000 r/min冷凍離心5 min，吸取上清液5 mL至含有450 mg 無水MgSO4、150 mg PSA、20 mg GCB離心管中，漩渦1 min后5 000 r/min冷凍離心5 min，取1 mL上清液過0.22 μm膜，待測。

1.6 色譜條件

1.6.1 色譜柱：InfinityLab Poroshell 120 EC-C182.1×100 mm，2.7 μm；流動相A：0.1%甲酸5 mmol/L乙酸銨溶液；流動相B：甲醇；洗脫條件及流速(表1)，柱溫：40 ℃；進樣量：2 μL。

1.6.2 洗脫條件及流速表

1.7 質(zhì)譜條件 電噴霧離子源：AJS ESI+；干燥氣溫度：350℃；干燥氣流量：9 L/min；霧化氣壓力：45 psi；鞘氣溫度：350℃；鞘氣流量：12 L/min；毛細管電壓：4.5 KV。

苯醚甲環(huán)唑的質(zhì)譜參數(shù)：多反應監(jiān)測模式，母離子為406.1，監(jiān)測離子對為337/251，F(xiàn)ragmentor電壓：160 V；碰撞電壓：15/20 V；嘧菌酯的質(zhì)譜參數(shù)：多反應監(jiān)測模式，母離子為404，監(jiān)測離子對為372/344，F(xiàn)ragmentor電壓：120 V；碰撞電壓：10/15 V。

2 結(jié)果與討論

2.1 方法的線性范圍 在本研究條件下，苯醚甲環(huán)唑、嘧菌酯的保留時間分別是5.63、4.74 min(圖1)，由1.4配置的標準溶液用甲醇逐級稀釋成0.005、0.01、0.05、0.1、1 mg/L標準溶液上機測定，以進樣質(zhì)量濃度為x軸、響應值為y軸得到標準工作曲線。以定量離子的峰面積對苯醚甲環(huán)唑、嘧菌酯的質(zhì)量濃度繪制標準曲線，結(jié)果表明，在0.005～1.0 mg/L范圍內(nèi)，苯醚甲環(huán)唑、嘧菌酯的質(zhì)量濃度與峰面積呈良好的線性關(guān)系，標準曲線方程分別為y= 671x+7 041(r=0.999 5)、y=8 869x-1 206(r=0.999 9)。

圖1 苯醚甲環(huán)唑、嘧菌酯基質(zhì)標準溶液色譜圖(0.1 mg/L)

2.2 方法的回收率和精密度 在番茄中進行3個水平的苯醚甲環(huán)唑、嘧菌酯添加回收率實驗，每個水平3個重復，結(jié)果(表2)。

表2 苯醚甲環(huán)唑、嘧菌酯在番茄樣品中的添加回收率

表3 苯醚甲環(huán)唑和嘧菌酯在番茄中的消解動力學方程及其相關(guān)參數(shù)

表4 苯醚甲環(huán)唑和嘧菌酯在設施內(nèi)外番茄中的殘留量

2.3 苯醚甲環(huán)唑、嘧菌酯在番茄中的消解動態(tài)和殘留量

2.3.1 消解動態(tài) 苯醚甲環(huán)唑、嘧菌酯在番茄中的殘留量均隨著時間的推移逐漸降低，消解動態(tài)曲線(圖2、3)符合一級動力學方程，消解動態(tài)按公式Ct=C0e-kt計算，半衰期按公式T1/2=ln2/k計算。式中：Ct為t時刻苯醚甲環(huán)唑、嘧菌酯的殘留量；C0為苯醚甲環(huán)唑、嘧菌酯的原始沉積量；k為消解速率常數(shù)；t為消解時間；T1/2為半衰期。苯醚甲環(huán)唑在露地和設施內(nèi)番茄中的半衰期分別是3.4和8.0 d，嘧菌酯在露地和設施內(nèi)番茄中的半衰期分別是2.9和13.3 d，表明苯醚甲環(huán)唑、嘧菌酯在設施中的消解速率<其在露地中的。

圖2 苯醚甲環(huán)唑在設施內(nèi)番茄中的消解曲線圖

圖3 嘧菌酯在設施內(nèi)番茄中的消解曲線圖

2.3.2 殘留量 施藥后第3 d時，苯醚甲環(huán)唑和嘧菌酯在露地、設施番茄中的殘留量分別為0.140、0.113和0.282、0.260 mg /kg，差異不大，表現(xiàn)為露地均略高于設施，第 5 d時，兩者設施內(nèi)的殘留量顯著高于露地的，苯醚甲環(huán)唑在露地和設施番茄中的殘留量分別為 0.035和0.104 mg /kg，嘧菌酯在露地和設施番茄中的殘留量分別為 0.127和0.207 mg /kg。第21 d時，苯醚甲環(huán)唑在露地和設施番茄中的殘留量分別為 ND和0.018 mg /kg，嘧菌酯在露地和設施番茄中的殘留量分別為 ND和0.105 mg /kg，數(shù)據(jù)表明，設施內(nèi)外番茄中苯醚甲環(huán)唑和嘧菌酯的最終殘留量均低于我國2021 年規(guī)定的MRL 值0.5和3 mg /kg[11]。

3 分析與討論

本研究結(jié)果表明，苯醚甲環(huán)唑、嘧菌酯在設施中的消解速率均慢于其在露地中的，苯醚甲環(huán)唑在露地和設施內(nèi)番茄中的半衰期分別是3.4和8.0 d，嘧菌酯在露地和設施內(nèi)番茄中的半衰期分別是2.9和13.3 d。在施藥后第 5 d時，兩者設施內(nèi)的殘留量顯著高于露地的，苯醚甲環(huán)唑在露地和設施番茄中的殘留量分別為 0.035和0.104 mg /kg，嘧菌酯在露地和設施番茄中的殘留量分別為 0.127和0.207 mg /kg。第21 d時，苯醚甲環(huán)唑在露地和設施番茄中的殘留量分別為 ND和0.018 mg /kg，嘧菌酯在露地和設施番茄中的殘留量分別為 ND和0.105 mg /kg。

為分析造成上述消解和殘留差異的原因，筆者分別對試驗期間露地和設施內(nèi)的溫度、光照強度和降雨量等3個氣象因子進行了監(jiān)測，結(jié)果(圖4～6)，數(shù)據(jù)表明，實驗期間設施內(nèi)的光照強度是低于露地的，是露地的50%左右，而露地的溫度稍低于設施內(nèi)的，在實驗前期天氣無降雨，苯醚甲環(huán)唑和嘧菌酯在溫度高的設施內(nèi)的降解速率要快于露地；降雨方面，施藥后的第5 d開始降雨，整個實驗期間的降雨量達到127 mm ，而設施內(nèi)無降雨，從消解動態(tài)上可以體現(xiàn)雨水的淋失作用導致露地的苯醚甲環(huán)唑和嘧菌酯消解迅速，可見3個氣象因子中降雨和溫度是引起露地和設施內(nèi)2 種農(nóng)藥消解動態(tài)和殘留量差異的主要因子。

圖4 試驗期間設施內(nèi)外日平均光照

圖5 試驗期間設施內(nèi)外日平均溫度

圖6 試驗期間露地降雨量