王 巖,孟憲杰
(吉林農(nóng)業(yè)大學資源與環(huán)境學院,長春 130118)
精異丙甲草胺,英文通用名:s-metolachlor,化學名稱:(aRS,1S)2-氯-N-(6-乙基-O-甲苯基)-N-(2-甲氧基-1-甲基-乙基)乙酰胺,它是1997年由汽巴-嘉基公司推廣的酰胺類除草劑,適用于玉米、大豆、甜菜等作物,防除一年生禾本科雜草[1],它是由異丙甲草胺的高活性的S體組成[2]。為了認識精異丙甲草胺在甜菜和土壤中的殘留動態(tài)情況,作者在黑龍江、吉林兩地同時進行殘留動態(tài)試驗,測定其使用后不同時期的殘留量[3-4],為其合理使用及環(huán)境的安全性評價提供科學依據(jù)[5]。
農(nóng)藥:960g/L精異丙甲草胺乳油(先正達(中國)投資有限公司產(chǎn)品),作物:甜菜,試驗地點:吉林省長春市、黑龍江省海倫市。試驗時間:2007~2008年。
1.2.1 精異丙甲草胺在甜菜植株和土壤中的消解動態(tài)試驗 試驗設960g/L精異丙甲草胺乳油20255mL/hm2和空白對照兩個處理,3次重復,小區(qū)面積30m2,在甜菜播后苗前土壤噴霧施藥1次,施藥后按0、1、3、5、7、14、20、30、40、60d、收獲期采集甜菜田土壤樣品,取土深度0~10cm,同時采集空白樣品,于甜菜生長至15cm高開始第一次采樣(原始沉積量),以后按 1、3、5、7、14、20、30、40、60d、收獲期采集甜菜植株樣品,剪碎后四分法取樣500g。包裝上寫明標簽,貯存于-20℃冰箱中待測。
1.2.2 精異丙甲草胺在甜菜植株和土壤中的最終殘留試驗 設高、低劑量和空白3個處理,在甜菜播后苗前,分別用960g/L精異丙甲草胺乳油1350、2025mL/hm2,土壤噴霧施藥1次,3次重復,小區(qū)面積30m2。收獲時分別采集土壤、甜菜植株和甜菜塊根樣品,樣品經(jīng)處理后貯存于-20℃冰箱中待測。
1.3.1 儀器設備 Agilent 6890氣相色譜儀(μ-ECD)及工作站;組織搗碎機;恒溫水浴振蕩機;超聲波清洗器;旋轉(zhuǎn)真空蒸發(fā)器;分液漏斗、圓底燒瓶、層析柱等各種玻璃器皿等。
1.3.2 藥品及試劑 甲醇、二氯甲烷、正己烷、乙醚、無水硫酸鈉、活性炭、中性氧化鋁、助濾劑(均為A.R.);精異丙甲草胺標準品:純度99.6%(先正達中國投資有限公司)。
1.4.1 樣品前處理 (1)提取:甜菜植株及塊根:取甜菜植株或塊根20g置于組織搗碎機中,加入80mL甲醇∶水(80∶20,V∶V),勻漿2min,在鋪有助濾劑的漏斗中減壓抽濾,用提取液20mL×2沖洗組織搗碎瓶及濾渣。土壤樣品:取土樣 40g(折算風干土),置于具塞三角瓶中,加入 80mL 甲醇∶水(80∶20,V∶V),震蕩提取 1h 后減壓抽濾,用提取液20mL×2沖洗三角瓶及濾渣。
(2)凈化:植株樣品:將濾液轉(zhuǎn)移至500mL分液漏斗中,加入50mL飽和氯化鈉溶液,100mL蒸餾水,分別用二氯甲烷(50、40、30mL)萃取3次,經(jīng)無水硫酸鈉脫水后,旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)近干,用5mL正己烷溶解濃縮后的殘渣,過中性氧化鋁-活性炭層析柱。在層析柱內(nèi)依次加入2cm無水硫酸鈉,3g中性氧化鋁(10%蒸餾水減活),0.03g活性炭,2cm無水硫酸鈉。先用20mL正己烷:乙醚(2∶1,V∶V)預淋洗,棄去淋洗液,加入樣品后,用60mL正己烷∶乙醚(2∶1,V∶V)洗脫,收集洗脫液,在 40℃下減壓濃縮至干,正己烷定容至 2mL,供氣譜測定。
塊根樣品:將濾液轉(zhuǎn)移至500mL分液漏斗中,加入50mL飽和氯化鈉溶液,100mL蒸餾水,分別用二氯甲烷(50、40、30mL)萃取3次,每次萃取后在50℃水浴鍋中加熱1min,消除乳化現(xiàn)象。以下操作與植株相同。
土壤樣品:將濾液移入分液漏斗中,加入30 mL飽和氯化鈉溶液,100mL蒸餾水,用二氯甲烷(50、40、30mL)萃取3次,棄去水相,有機相用無水硫酸鈉脫水后置于旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器中40℃下,減壓濃縮至干,正己烷定容至4mL,待氣譜測定。
1.4.2 測定 氣相色譜條件:Agilent 6890氣相色譜儀配μ-ECD檢測器及Agilent 6890工作站,色譜柱:HP 30.0m×320μm×0.25μm 毛細管柱,進樣口溫度:260℃,檢測器溫度:280℃,柱溫:80℃,保持 1min,以升溫速率15℃/min升溫到200℃保持5min,以升溫速率20℃/min升溫到260℃保持3min。載氣:氮氣(≥99.999%),1.0mL/min,尾吹氣流量:30.0 mL/min,進樣量:1μL,相對保留時間:11.48~11.55min。
采用標準曲線法進行定量[6],用精異丙甲草胺的標準品配不同質(zhì)量濃度的樣品,在上述條件下,測定精異丙甲草胺的進樣量和峰面積的相關(guān)性,其線性回歸方程為y=25592x+539.83,相關(guān)系數(shù)為r=1。
取土壤40g、甜菜植株和塊根各20g,分別添加0.01、0.10、0.50mg/kg三個水平,重復 5次,按照上述前處理方法和儀器條件測定回收率,土壤、甜菜植株、塊根添加回收率測定結(jié)果見表1。
表1 精異丙甲草胺在土壤、甜菜添加回收率
用960g/L精異丙甲草胺乳油2025mL/hm2,在甜菜播后苗前土壤噴霧施藥1次,于施藥后不同時間采樣進行測定,結(jié)果見表2。
用960g/L精異丙甲草胺乳油2025mL/hm2,在甜菜播后土壤噴霧施藥1次,施藥后于甜菜生長至15cm高時,按不同時間采樣進行測定(表2)。
用960g/L精異丙甲草胺乳油高低劑量 1350、2050mL/hm2,加水 40kg,在甜菜播后苗前土壤噴霧施藥1次,收獲期土壤、甜菜植株、塊根中的最終殘留量均低于各自檢測極限。
表2 精異丙甲草胺在土壤及甜菜植株上的降解動力學參數(shù)
用960g/L精異丙甲草胺乳油2025mL/hm2,在甜菜播后苗前土壤噴霧施藥1次,在吉林、黑龍江省兩年兩地甜菜田測定精異丙甲草胺的半衰期,土壤中為9.0~12.7d,甜菜植株中為17.0~22.3d。測定結(jié)果表明,精異丙甲草胺在土壤和甜菜植株中的消解速度較快,施藥后40d精異丙甲草胺在土壤中消解率大于90%,甜菜植株中施藥后60d的消解率大于80%。從消解速率測定結(jié)果看,精異丙甲草胺在土壤和甜菜植株中較易于降解。兩年收獲期土壤、甜菜植株、甜菜塊根中精異丙甲草胺的殘留量均低于各自檢出極限。韓國規(guī)定精異丙甲草胺在甜菜中MRL為0.05mg/kg。建議我國制定精異丙甲草胺在甜菜上的MRL值為0.05mg/kg,960g/L精異丙甲草胺乳油用量不超過1350mL/hm2。
[1]農(nóng)業(yè)部農(nóng)藥檢定所.農(nóng)藥殘留量實用檢測方法手冊第一卷[M].中國農(nóng)業(yè)出版社,1995.
[2]Dale L Shaner,Galen Brunk,David Belles,et al.Soil dissipation and biological activity of metolachlor and S-metolachlor in five soils[J].Pest Management Science,2006,62(7):617-623.
[3]張浩,劉伊玲,徐威.異丙甲草胺在大豆田土壤中的殘留動態(tài)[J].吉林農(nóng)業(yè)大學學報,1997,19(3):68-71.
[4]莫仁甫,林明珍,覃建林,等.異丙甲草胺在甘蔗中的殘留動態(tài)研究[J].廣西農(nóng)業(yè)科學,1997(4):183-184.
[5]Sikkema,P.H.,et al.Effect of S-metolachlor application timing on cabbage tolerance.Crop Prot.2007,26(12):1755-1758.
[6]張玉婷,郭永澤,劉磊,等.精異丙甲草胺在大豆及土壤中的殘留動態(tài)[J].農(nóng)藥2008,47(2):130-132.