馮義志,金 杰,潘金菊,齊曉雪,梁 林,劉 偉
(山東省農(nóng)藥科學(xué)研究院,山東省化學(xué)農(nóng)藥重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,濟(jì)南 250033)
◆環(huán)境與殘留◆
噻苯隆和敵草隆在棉花中的殘留消解動(dòng)態(tài)及殘留量
馮義志,金 杰,潘金菊,齊曉雪,梁 林,劉 偉*
(山東省農(nóng)藥科學(xué)研究院,山東省化學(xué)農(nóng)藥重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,濟(jì)南 250033)
建立高效液相色譜質(zhì)譜聯(lián)用(HPLC-MS/MS)方法測(cè)定噻苯隆和敵草隆在棉花中的殘留,對(duì)噻苯隆和敵草隆在棉花和土壤中的殘留降解進(jìn)行研究。結(jié)果表明:添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.01~10.0 mg/kg時(shí),噻苯隆和敵草隆在棉籽、土壤和棉葉中的平均添加回收率為77.5%~101.1%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.4%~9.2%。噻苯隆在棉葉和土壤中的半衰期分別為2.2~3.4 d、11.1~16.8 d。敵草隆在棉葉和土壤中的半衰期分別為2.5~3.3 d、11.4~18.9 d。當(dāng)540 g/L噻苯·敵草隆懸浮劑有效成分用量為97.2~145.8 g/hm2,噴霧施藥1次,棉籽中噻苯隆和敵草隆的殘留量均為未檢出(<0.01 mg/kg)。該方法快速簡(jiǎn)便,準(zhǔn)確可靠。
噻苯??;敵草?。幻藁?;土壤;消解動(dòng)態(tài);殘留
噻苯?。╰hidiazuron)為苯基脲類植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑,具有細(xì)胞激動(dòng)素活性,主要在棉花生產(chǎn)中做落葉劑使用,可使棉花提前10 d左右收獲,有助于提高棉花品級(jí)。敵草?。╠iuron)是取代脲類除草劑,為光合作用抑制劑,具有藥效高、用量少、殺草譜廣、持效期長(zhǎng)的特點(diǎn),可由植物根部和葉片吸收,能有效防除一年生闊葉、禾本科和莎草科雜草。噻苯隆和敵草隆復(fù)配制劑在棉花采前生產(chǎn)中具有較好的應(yīng)用,有利于提高棉花品質(zhì),促進(jìn)棉花葉柄與莖之間的分離組織自然形成而落葉[1]。
目前,關(guān)于噻苯隆和敵草隆的殘留分析已有較多報(bào)道,主要涉及水果、蔬菜、棉葉等[2-19]。同時(shí)檢測(cè)噻苯隆、敵草隆在棉籽中的殘留分析研究較少。本研究在山東和安徽進(jìn)行2年田間試驗(yàn),建立了噻苯隆和敵草隆在棉籽、棉葉和土壤中的殘留分析方法,為噻苯隆和敵草隆在棉花上的合理使用提供依據(jù)。
1.1 供試材料及儀器
供試農(nóng)藥:540 g/L噻苯·敵草隆懸浮劑(360 g/L噻苯?。?80 g/L敵草隆);噻苯隆、敵草隆標(biāo)準(zhǔn)品(質(zhì)量分?jǐn)?shù)均為99.0%),購(gòu)自Sigma-Aldrich公司。供試作物:棉花;品種:山東為魯棉28、安徽為國(guó)審SGK321。
高效液相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀(LCMS-8030),SHIMADU公司;多功能食品加工機(jī)(XBLL-25A),上海帥佳電子科技有限公司;電子天平(JA21002),上海精密科學(xué)儀器有限公司;離心機(jī)(TDL-5-A),上海安亭科學(xué)儀器廠。氯化鈉(分析純),國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司;乙腈(色譜純),瑞典歐森巴克化學(xué)公司。
1.2 田間試驗(yàn)設(shè)計(jì)
試驗(yàn)地點(diǎn):山東和安徽;試驗(yàn)時(shí)間:2014—2015年。按照《農(nóng)藥殘留試驗(yàn)準(zhǔn)則》[20]和《農(nóng)藥登記殘留田間試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)操作規(guī)程》[21]要求設(shè)試驗(yàn)小區(qū),小區(qū)面積30 m2,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)。540 g/L噻苯·敵草隆懸浮劑在棉花上脫葉使用量:低有效成分用量97.2 g/hm2(推薦最高用量),高有效成分用量145.8 g/hm2(推薦最高量的1.5倍)。低、高用量各施藥1次,施藥時(shí)期視棉鈴成熟度確定,一般吐絮率40%左右進(jìn)行莖葉噴霧。施藥后7,10,14 d采集棉籽樣品。樣品于-20℃低溫冷凍保存,待測(cè)。
1.2.1 消解動(dòng)態(tài)試驗(yàn)
棉葉消解動(dòng)態(tài)試驗(yàn)按有效成分用量145.8 g/hm2(推薦最高用量的1.5倍)于棉花吐絮率40%左右時(shí)施藥,分別于施藥后當(dāng)天(施藥后2 h),以及藥后1, 3,5,7,10,14 d隨機(jī)采集棉花植株的上、中、下部葉片,共1 kg,用四分法處理樣品,取500 g,裝入樣本容器中,粘好標(biāo)簽,于-20℃冰柜中保存,待測(cè)。
土壤消解動(dòng)態(tài)試驗(yàn)單獨(dú)施藥,有效成分用量145.8 g/hm2(推薦最高劑量的1.5倍),施藥后2 h、1, 3,7,14,21,28,35,42 d用土鉆采集0~10 cm土壤1~2 kg,除去土壤中的碎石、雜草和植物根莖等雜物,混勻后采用四分法留樣250 g,裝入樣本容器中,粘好標(biāo)簽,于-20℃冰柜中保存,待測(cè)。
1.2.2 最終殘留試驗(yàn)
最終殘留試驗(yàn)設(shè)2個(gè)施藥量:低有效成分用量97.2 g/hm2(推薦最高用量)、高有效成分用量145.8 g/hm2(推薦最高用量的1.5倍)。每處理3次重復(fù),設(shè)空白對(duì)照區(qū)。施藥1次,施藥后7,10,14 d分別采集土壤和棉籽樣品,于-20℃低溫冷凍保存,待測(cè)。
1.3 分析方法
1.3.1 色譜測(cè)定條件
色譜柱:Shim-pack XR-ODSⅡ色譜柱(75 mm×2.0 mm,2.2 μm);柱溫:室溫;樣品室溫度:15℃;進(jìn)樣體積:2 μL;流速:0.4 mL/min;流動(dòng)相:0.1%甲酸水溶液+乙腈(體積比30∶70);質(zhì)譜條件:電噴霧離子源(ESI+);毛細(xì)管電壓:3.5 kV;加熱塊溫度:400℃;干燥氣溫度:250℃;干燥氣流量:15 L/min;霧化氣流量:3 L/min;反應(yīng)氣(Ar)壓力:230 kPa。質(zhì)譜條件見表1,色譜圖見圖1。
表1 噻苯隆和敵草隆保留時(shí)間、選擇離子及碰撞能量
圖1 噻苯隆和敵草隆標(biāo)樣(0.01 mg/L)定量離子色譜圖
1.3.2 樣品前處理方法
準(zhǔn)確稱取混勻樣品5.0 g(土壤10.0 g)至50 mL具塞離心管內(nèi),分別加入5 mL水(棉籽不加水)和10 mL乙腈,渦旋2 min。再加入4 g氯化鈉,振蕩1 min,于4 000 r/min離心5 min。取棉葉上清液1 mL,至裝有100 mg C18填料的2 mL離心管內(nèi),渦旋1 min,靜置取上清液過0.22 μm有機(jī)系濾膜,待檢測(cè)。取1 mL棉籽樣品提取液至裝有50 mg中性氧化鋁和50 mg弗羅里硅土的2 mL離心管內(nèi),操作同棉葉。土壤樣品取1 mL上清液過0.22 μm有機(jī)系濾膜,待測(cè)。
1.3.3 標(biāo)準(zhǔn)曲線制作
配制100 mg/L噻苯隆和敵草隆標(biāo)樣母液,用乙腈分別稀釋成質(zhì)量濃度為5.0,1,0.1,0.05,0.01, 0.005 mg/L系列標(biāo)樣工作溶液,在1.3.1色譜條件下進(jìn)行測(cè)定。
1.3.4 添加回收率測(cè)定
在空白棉籽和土壤中分別添加0.01,0.05,1 mg/kg噻苯隆和敵草隆標(biāo)準(zhǔn)品。在空白棉葉樣品中,按照0.01,0.05,1,10 mg/kg水平添加噻苯隆標(biāo)樣溶液,按照0.01,0.05,1,4 mg/kg水平添加敵草隆標(biāo)樣溶液,每個(gè)質(zhì)量分?jǐn)?shù)5次平行試驗(yàn)。按1.3.2方法進(jìn)行提取、凈化,測(cè)定回收率及相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差。
2.1 線性范圍及檢出限
以定量離子峰面積y為縱坐標(biāo),進(jìn)樣質(zhì)量濃度x為橫坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。結(jié)果表明,在0.005~5 mg/L范圍內(nèi),噻苯隆和敵草隆定量離子峰面積與進(jìn)樣質(zhì)量濃度間呈良好的線性關(guān)系,線性方程分別為y=617 094 x+15 234和y=453 642 x+5 050.2,相關(guān)系數(shù)分別為0.999 7和0.999 9。通過最小添加水平得到兩者在棉葉、棉籽和土壤中的定量限(LOQ)均為0.01 mg/kg。
2.2 添加回收率和精密度
添加不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的噻苯隆和敵草隆于空白基質(zhì)中,進(jìn)行添加回收試驗(yàn)(見表2)。結(jié)果表明,噻苯隆和敵草隆在3種基質(zhì)中的平均回收率為77.5%~101.1%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.4%~9.2%。
表2 方法的添加回收率及相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差
2.3 噻苯隆和敵草隆在棉葉和土壤中的消解動(dòng)態(tài)
消解動(dòng)態(tài)試驗(yàn)結(jié)果表明:噻苯隆和敵草隆在棉葉和土壤中降解動(dòng)態(tài)符合一級(jí)動(dòng)力學(xué)方程(見表3)。山東和安徽棉葉中噻苯隆和敵草隆的半衰期分別為2.2~3.4 d和2.5~3.3 d;土壤中噻苯隆和敵草隆半衰期分別為11.1~16.8 d和11.4~18.9 d。
表3 噻苯隆和敵草隆在棉葉和土壤中的消解動(dòng)力學(xué)方程
2.4 噻苯隆和敵草隆在棉籽和土壤中的最終殘留量
按照最高推薦有效成分用量97.2 g/hm2和1.5倍最高推薦有效成分用量145.8 g/hm2,于棉花吐絮率為40%左右時(shí)施藥1次。施藥后7,10,14 d分別采集棉籽和土壤樣品。棉籽樣品中,噻苯隆和敵草隆最終殘留量均低于最低檢測(cè)濃度(0.01 mg/kg)。土壤樣品中,噻苯隆和敵草隆殘留量分別為未檢出~0.041 0 mg/kg和未檢出~0.030 8 mg/kg。
本文建立了噻苯隆和敵草隆在棉花中的殘留分析方法,方法的重現(xiàn)性好,準(zhǔn)確度、精密度及檢出限均滿足農(nóng)藥殘留分析要求。在添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.01~10.0 mg/kg時(shí),噻苯隆和敵草隆在棉葉、棉籽和土壤中的添加回收率為77.5%~101.1%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.4%~9.2%。
噻苯隆和敵草隆在棉花和土壤中的消解動(dòng)態(tài)符合一級(jí)動(dòng)力學(xué)方程,其中噻苯隆在棉葉和土壤中的半衰期分別為2.2~3.4 d和11.1~16.8 d,敵草隆在棉葉和土壤中的半衰期分別為2.5~3.3 d和11.4~18.9 d。目前,我國(guó)制定棉籽中噻苯隆最大殘留限量為1 mg/kg,而未制定敵草隆的最大殘留限量[22]。日本制定敵草隆在棉籽中的最大殘留限量為0.05 mg/kg。本試驗(yàn)中,540 g/L噻苯·敵草隆懸浮劑按照有效成分用量97.2~145.8 g/hm2,施藥1次,棉籽樣品中噻苯隆和敵草隆的最終殘留量均小于0.01mg/kg。本試驗(yàn)結(jié)果不僅為噻苯隆和敵草隆在棉花上的合理使用提供了科學(xué)依據(jù),還為制定噻苯隆和敵草隆的最大殘留限量提供了數(shù)據(jù)支持。
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(責(zé)任編輯:柏亞羅)
Residues and Degradation Dynamics of Thidiazuron and Diuron in Cotton
FENG Yi-zhi,JIN-Jie,PAN Jin-ju,QI Xiao-xue,LIANG Lin,LIU Wei*
(Key Laboratory for Chemical Pesticide of Shandong Province,Shandong Academy of Pesticide Sciences,Jinan 250033, China)
An analytical method for determining thidiazuron and diuron was developed by high performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry (HPLC-MS/MS).The residues and the degradation dynamics of thidiazuron and diuron in cotton and soil were studied.The results showed that at the fortified concentration of 0.01-10.0 mg/kg,the average recoveries of thidiazuron and diuron in cotton leaves,cotton seeds and soil were 77.5%-101.1%,the relative standard deviations were 1.4%-9.2%.The decline dynamics study results showed that the half-life values (T1/2)of thidiazuron in cotton leaves and soil were 2.2-3.4 d and 11.1-16.8 d,respectively.The half-life values(T1/2)of diuron in cotton leaves and soil were 2.5-3.3 d and 11.4-18.9 d,respectively.The ultimate residues of thidiazuron and diuron in cotton seeds were below 0.01 mg/kg.The method was fast,simple,accurate and reliable.
thidiazuron;diuron;cotton;soil;degradation dynamics;residue
TQ 450.2+63
A
10.3969/j.issn.1671-5284.2017.04.011
2017-05-10;
2017-06-15
馮義志(1985—),男,山東省濰坊市人,工程師,主要從事農(nóng)藥殘留分析工作。E-mail:1984fengyizhi@163.com
劉偉(1965—),女,濟(jì)南市人,研究員,主要從事農(nóng)藥殘留分析工作。E-mail:liuwhx1988@163.com