異甲·特丁凈乳油在花生和土壤中的殘留動態及安全性評價

劉同金，李瑞娟，宋國春，于建壘，門興元，李麗莉

(山東省農業科學院植物保護研究所/山東省植物病毒學重點實驗室，山東濟南 250100)

異丙甲草胺(Metolachlor)，化學名稱：2-乙基-6-甲基-N-(1′-甲基-2′-甲氧乙基)氯代乙酰替苯胺，屬于氯代酰胺類除草劑，CAS號是51218-45-2，對一年生禾本科雜草具有高效的殺滅作用，是目前常用的選擇性芽前除草劑，能夠有效地防除花生、玉米、大豆、棉花等旱田作物中的雜草，對人、畜低毒[1-3]。特丁凈(Terbutryn)，化學名稱：2-甲硫基-4-乙氨基-6-特丁氨基-1,3,5-三嗪，CAS號是886-50-0，具有內吸性傳導作用，屬選擇性芽前和芽后除草劑，可用于花生、冬小麥、大麥、大豆、馬鈴薯等作物田，防除多年生黑麥草、繁縷、馬唐、看麥娘、狗尾草等[4]。50%異甲·特丁凈乳油由異丙甲草胺(33%)和特丁凈(17%)復配而成，提高了防效，擴大了殺草譜，對花生田馬唐、牛筋草一年生禾本科雜草以及反枝莧、馬齒莧等一年生闊葉雜草均有很好的防效[5]。目前，有關異丙甲草胺、特丁凈的殘留檢測方法及其在作物上的殘留研究較少。汪文娟等[6]采用了SP-501型氣相色譜儀電子捕獲檢測器測定異丙甲草胺在花生和土壤中的殘留；田宏哲等[7]、Andrade等[8]采用Agilent 7890B氣相色譜儀電子捕獲檢測器研究了異丙甲草胺等除草劑在瓜果類蔬菜中的殘留。而有關50%異甲·特丁凈在花生中的殘留趨勢及安全性評價的研究鮮見報道。

花生(ArachishypogaeaLinn.)是我國重要的經濟作物、食用油源和蛋白質源，是凈出口農產品和食品工業的理想原料，種植區域廣闊。山東是我國主要花生生產區之一，占全國種植面積的20%。花生田雜草發生種類繁多，危害嚴重，嚴重影響了花生的產量和品質[9]。筆者通過山東省、浙江省、湖南省2年的殘留試驗，采用Agilent 7890A 氣相色譜儀進行檢測分析，研究了50%異甲·特丁凈乳油在花生和土壤中的消解動態和最終殘留，旨在為異甲·特丁凈在花生上安全、合理使用提供理論依據。

1 材料與方法

1.1材料

1.1.1藥劑與試劑。50%異甲·特丁凈乳油、異丙甲草胺標準品(98.0%)、特丁凈標準品(97%)、甲醇(色譜純)、乙腈(色譜純)、無水硫酸鈉(AR)、石油醚(AR)、正己烷(AR)、氯化鈉(AR)。

1.1.2主要儀器。Agilent 7890A氣相色譜儀，ECD檢測器；LC-20AT液相色譜儀，紫外吸收檢測器；旋轉蒸發儀(IKA)、超聲波清洗儀、小型粉碎機、250 mL分液漏斗、250 mL平底燒瓶，電子天平、精密移液槍以及其他實驗室常用儀器設備。

1.2田間試驗方法參照農業部農藥檢定所的《農藥殘留試驗準則》[10]和《農藥登記殘留田間試驗標準操作規程》[11]，于2016—2017年在山東省、浙江省、湖南省三地進行50%異甲·特丁凈乳油的消解動態和最終殘留試驗。

1.2.1消解動態試驗。

1.2.1.1花生消解動態試驗。選擇未施用過異丙甲草胺和特丁凈的花生田劃區，小區面積30 m2，順序排列，3次重復。50%異甲·特丁凈乳油3 375 g a.i./hm2，在花生播種后出苗前，土表噴霧1次。花生出苗后(2片真葉)開始第1次取樣，以后每間隔5 d取樣1次，共取5次。在試驗小區隨機多點采集不少于1 kg的生長正常、無病害的花生莖葉，去根、切碎，并于不銹鋼盆中混勻，四分法縮分，分取250 g樣品，裝入樣本容器中，粘好標簽，立即放于-20 ℃冰箱中保存，待測[12]。

1.2.1.2土壤消解動態試驗。在花生田選一塊30 m2的地塊，單獨施藥，施藥劑量為3 375 g a.i./hm2。用藥液為600 kg/hm2，噴施1次。于施藥后2 h及1、3、5、7、14、21、30、45、60 d隨機取點5～10個，采用土鉆采集0～10 cm的土壤1～2 kg，在不銹鋼盆中除去碎石、雜草和植物根莖等雜物，搗碎混勻，取500 g裝入樣本容器中，粘好標簽，放于-20 ℃冰箱中保存，待測[13]。

1.2.2最終殘留量試驗。選擇未施用過異丙甲草胺和特丁凈的花生田劃區，設2個施藥劑量，即低劑量2 250 g a.i./hm2和高劑量3 375 g a.i./hm2，在花生播種后出苗前，土表噴霧1次。小區面積30 m2，順序排列，重復3次，收獲期分別采集花生及土壤樣品，另設空白對照，處理間設保護帶。

于收獲期，每小區10點取樣，取花生1 kg、花生秧500 g，花生植株樣品切碎，花生殼、花生仁粉碎，分別裝入樣本容器中，粘好標簽，放于-20 ℃冰箱中保存，待測。土壤采用土鉆采集0～15 cm 的土壤1 kg，在不銹鋼盆中混勻，除去砂粒、石塊、草根等雜物，裝入樣本容器中，粘好標簽，放于-20 ℃冰箱中保存，待測[14]。

1.3分析方法

1.3.1樣品提取與凈化。

1.3.1.1異丙甲草胺的提取與凈化。

(1)異丙甲草胺在花生植株、花生殼和土壤中的提取與凈化方法。稱取粉碎的花生植株(殼或土壤)10.0 g于錐形瓶中，加入60 mL石油醚，超聲提取15 min，重復3次，經無水硫酸鈉過濾，合并濾液相至平底燒瓶中，在45 ℃下濃縮至近干，用石油醚定容至10 mL，待測[15]。

(2)異丙甲草胺在花生仁中的提取與凈化方法。稱取粉碎的花生仁5.0 g，加入40 mL正己烷飽和的乙腈浸泡過夜，次日超聲波提取15 min，過濾于分液漏斗中，加入20 mL乙腈飽和的正己烷，液-液分配，取下層乙腈相于平底燒瓶中，再向分液漏斗中加20 mL正己烷飽和的乙腈，液-液分配，取下層乙腈相，合并乙腈相，濃縮至干，用石油醚定容至5 mL，待測[16]。

1.3.1.2特丁凈的提取與凈化。

(1)特丁凈在花生植株和花生殼中的提取與凈化方法。稱取粉碎的植株(殼)10.0 g于錐形瓶中，加入60 mL二氯甲烷，超聲波提取15 min，重復3次，過濾至平底燒瓶中，減壓濃縮至干，用30 mL乙腈分4次洗平底燒瓶，轉移至50 mL分液漏斗中，加入10 mL石油醚，液-液分配，重復2次，取下層乙腈相至平底燒瓶中，減壓濃縮至近干，吹干，用甲醇定容至5 mL，過0.45 μm微孔濾膜，待測[17]。

(2)特丁凈在花生仁中的提取與凈化方法。稱取10.0 g粉碎的花生仁，加入10 mL水和50 mL乙腈,超聲波提取20 min，過濾至裝有7 g氯化鈉的100 mL具塞量筒中，劇烈振蕩2 min，靜置20 min，取25 mL上層乙腈相至250 mL分液漏斗中，加入10 mL石油醚，液-液分配，取下層乙腈相至平底燒瓶中，濃縮至近干，用甲醇定容至5 mL,過0.45 μm微孔濾膜，待測。

(3)特丁凈在土中的提取和凈化方法。稱取10.0 g土壤樣品，加入60 mL二氯甲烷，超聲波提取15 min, 重復3次，過濾至平底燒瓶中，減壓濃縮至近干，吹干，用甲醇定容至10 mL，過0.45 μm微孔濾膜，待測[18]。

1.3.2儀器條件。

1.3.2.1異丙甲草胺氣相色譜條件。Agilent 7890A 氣相色譜儀；檢測器：ECD；色譜柱：KB-5(30 m×320 μm×0.33 μm)；檢測溫度：花生植株、花生仁、土柱溫為170 ℃；花生殼柱溫為165 ℃；進樣口溫度260 ℃；檢測器溫度300 ℃； 載氣(高純氮氣)：1.5 mL/min，不分流；進樣量：1 μL。

1.3.2.2特丁凈液相色譜條件。LC-20AT液相色譜儀；檢測器：帶SPD-20A紫外吸收檢測器，n=228 nm；柱溫：室溫；進樣量：20 L；色譜柱：VP-ODS C18(250.0 mm×4.6 mm)不銹鋼柱；流動相：花生植株、殼為乙腈∶水=50∶50；花生仁為乙腈∶水=70∶30；土壤為乙腈∶水=80∶20；流速：1 mL/min。

2 結果與分析

2.1方法學考察

2.1.1異丙甲草胺標準曲線。用異丙甲草胺標準品配制5個不同濃度的樣品，在上述條件下繪制標準曲線，異丙甲草胺進樣量在5×10-11～1×10-9g，有良好的線性關系，直線回歸方程為：y=19 252x+472.26，R2=0.999 3，其中y為峰面積響應值，x為進樣量(ng)。這說明在一定濃度范圍內異丙甲草胺的峰面積和進樣量有良好的線性關系(圖1)。

圖1 異丙甲草胺標準曲線Fig.1 The standard curve of metolachlor

2.1.2特丁凈標準曲線。用特丁凈標準品配5個不同濃度的樣品，在“1.3.2”條件下繪制標準曲線，特丁凈進樣量在1×10-10～2×10-8g，有良好的線性關系，直線回歸方程為：y=12 511x+2 446.5，R2=0.999 4，其中y為峰面積響應值，x為進樣量(ng)。這說明在一定濃度范圍內特丁凈的峰面積和進樣量有良好的線性關系(圖2)。

圖2 特丁凈標準曲線Fig.2 The standard curve of terbutryn

2.1.3方法靈敏度、準確度及精密度。在“1.3.2”色譜條件下，異丙甲草胺最小檢出量為5×10-11g，特丁凈的最小檢出量為2×10-10g。異丙甲草胺在土壤、花生植株、花生殼、花生仁中的最低檢知濃度為0.05 mg/kg。特丁凈在土壤、花生植株、花生殼、花生仁中的最低檢知濃度為0.01 mg/kg，說明該方法靈敏度較好。

準確度及精密度用添加回收率和標準偏差來表示。在空白的花生植株、花生殼、花生仁及土壤中添加1.00、0.50、0.05 mg/kg的異丙甲草胺標準溶液和1.00、0.10、0.01 mg/kg的特丁凈標準溶液，每個濃度重復5次，用上述分析方法測定回收率。由表1可知，異丙甲草胺在花生植株中的添加回收率為82.1%～96.4%，相對標準偏差為6.2%～6.9%；在花生殼中的回收率為81.6%～95.3%，相對標準偏差為4.6%～5.9%；在花生仁中的回收率為82.2%～95.4%，相對標準偏差為5.3%～8.2%；在土壤中的回收率為85.8%～104.5%，相對標準偏差為4.8%～7.8%。特丁凈在花生植株中的回收率為86.2%～91.9%，相對標準偏差為2.0%～8.6%；在花生殼中的回收率為80.6%～84.8%，相對標準偏差為2.6%～8.6%；在花生仁中的回收率為85.3%～92.9%，相對標準偏差為7.1%～7.6%；在土壤中的回收率為83.4%～91.4%，相對標準偏差為4.9%～6.8%。說明該方法有較好的準確度及精密度，符合農藥殘留檢測要求[19]。

表1 異丙甲草胺、特丁凈在花生植株、花生殼、花生仁和土壤中添加回收率

2.2殘留消解動態2016—2017年在山東、浙江、湖南進行了50%異甲·特丁凈乳油在花生植株、土壤中的殘留消解規律試驗，異丙甲草胺和特丁凈在土壤中的消解規律均符合一級動力學方程式Ct=C0e-kt，式中Ct為施藥后間隔的殘留農藥濃度，C0為藥后原始沉積量，k為消解速率常數，t為藥后天數。由表2、3可知，異丙甲草胺在土壤中的半衰期為11.6～14.8 d，藥后30 d消解在89.1%以上；特丁凈在土壤中的半衰期為12.1～14.7 d，藥后30 d消解在87.2%以上。總趨勢基本一致，50%異丙甲草胺·特丁凈乳油在土壤中消解速度較快。2年3地試驗結果表明，異丙甲草胺、特丁凈在花生植株中殘留量均未檢出(異丙甲草胺<0.05 mg/kg、特丁凈<0.01 mg/kg),半衰期無法計算。

表2 異丙甲草胺在土壤中的殘留消解動態

注：異丙甲草胺在土壤中消解率為藥后30 d測定

Note: The dissipation rate of metolachlor in soil was determined in 30 days after treatment

表3 特丁凈在土壤中的殘留消解動態

注：特丁凈在土壤中消解率為藥后30 d測定

Note: The dissipation rate of terbutryn in soil was determined in 30 days after treatment

2.3最終殘留量異丙甲草胺、特丁凈在花生植株、花生殼、花生仁和土壤中最終殘留量試驗結果表明，2 250、3 375 g a.i./hm250%異甲·特丁凈乳油于花生播種后出苗前土表噴霧1次，收獲期取樣(取樣間隔期為108～135 d)，花生植株、花生殼、花生仁及土壤中異丙甲草胺、特丁凈殘留量均未檢出(異丙甲草胺<0.05 mg/kg、特丁凈<0.01 mg/kg)。對照區樣品均未檢出。

3 結論與討論

在該試驗檢測條件下，異丙甲草胺進樣量在5×10-11～1×10-9g，特丁凈在1×10-10～2×10-8g，線性關系良好。異丙甲草胺的最小檢出量為5×10-11g，特丁凈為2×10-10g。異丙甲草胺在土壤、花生植株、花生殼、花生仁中的最低檢知濃度為0.05 mg/kg；特丁凈在土壤、花生植株、花生殼、花生仁中的最低檢知濃度為0.01 mg/kg。該方法有較好的靈敏度，符合農藥殘留檢測要求。

50%異甲·特丁凈乳油在花生植株、土壤中的殘留消解規律試驗表明，異丙甲草胺、特丁凈在花生植株中的殘留量均未檢出，半衰期無法計算；異丙甲草胺在土壤中的半衰期為11.6～14.8 d，藥后30 d消解89.1%以上；特丁凈在土壤中的半衰期為12.1～14.7 d，藥后30 d消解87.2%以上。總的來說，異丙甲草胺和特丁凈在土壤中半衰期較短，消解速度較快。

我國規定異丙甲草胺在花生上的最大殘留限量(MRL值)為0.5 mg/kg(GB 2763—2016)[20]；我國尚未規定特丁凈在花生上的最大殘留限量(MRL值)，澳大利亞規定特丁凈在糧谷中的最高殘留限量為0.1 mg/kg。異丙甲草胺以0.5 mg/kg為依據，特丁凈暫以0.1 mg/kg為依據，50%異甲·特丁凈乳油用于防除花生田雜草，以2 250～3 750 g a.i./hm2的施用量，于花生播后苗前土壤噴施1次，收獲期的花生植株、花生殼、花生仁中異丙甲草胺殘留量均未檢出(<0.05 mg/kg)，特丁凈殘留量均未檢出(<0.01 mg/kg)。因此，50%異丙甲草胺·特丁凈乳油在花生上使用是安全的。

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科技論文寫作規范——引言

扼要地概述研究工作的目的、范圍、相關領域的前人工作和知識空白、理論基礎和分析、研究設想、研究方法和實驗設計、預期結果和意義等。一般文字不宜太長，不需做詳盡的文獻綜述。在最后引出文章的目的及試驗設計等。“引言”兩字省略。