李如美,王英華,李瑞娟,劉同金,梁 慧,于建壘*
(1.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,濟南 250100;2.山東省農業科學院試驗基地服務中心,濟南 250100)
馬鈴薯是世界上第四大糧食作物[1],中國作為馬鈴薯生產消費第一大國,2015年我國正式啟動馬鈴薯主糧化戰略[2]。目前馬鈴薯晚疫病作為全球第一大病害,每年都會給全球帶來巨大的經濟損失[3]。氟啶胺是一種低毒、廣譜、高效的吡啶胺類殺菌劑,同時也是一種線粒體氧化磷酸化解偶聯劑,可通過影響氧化磷酸化過程達到殺滅病菌的作用。目前已有研究表明,氟啶胺對馬鈴薯晚疫病、鐵皮石斛灰霉病、鱷梨白根腐病、大白菜根腫病等均具有良好的防效[4-9]。
農藥殘留聯合專家會議(JMPR)在2018年的報告中指出將植物源中氟啶胺殘留定義為氟啶胺,報道其檢測方法有液相色譜法、大氣壓電離源氣相色譜-串聯質譜法及超高效液相色譜-串聯質譜法等[10-13]。目前關于氟啶胺在馬鈴薯上的最大殘留限量(MRL)美國規定為0.02 mg/kg,歐盟規定為0.02 mg/kg,韓國規定為0.05 mg/kg,澳大利亞規定為0.02 mg/kg,日本規定為0.1 mg/kg,國際食品法典委員會(CAC)尚未規定MRL值。在中國,氟啶胺已在大白菜、馬鈴薯、黃瓜和蘋果等作物上登記,并制定其MRL值為0.5 mg/kg[14]。但是,氟啶胺在馬鈴薯上的殘留行為報道較少。本研究進行了氟啶胺在馬鈴薯上和土壤中的消解和最終殘留試驗,旨在為該藥劑在馬鈴薯上的安全使用提供合理建議。
Waters 2695-2489高效液相色譜儀配紫外吸收檢測器,沃特世科技有限公司;高速勻漿機、旋轉蒸發儀,德國IKA公司;Z326K高速冷凍離心機,德國赫姆勒公司;SQP百分之一電子天平、BSA224S-CW萬分之一電子天平,賽多利斯科學儀器有限公司。
甲醇、乙腈為色譜純,美國TEDIA公司;氯化鈉、正己烷、二氯甲烷、乙酸乙酯為分析純,國藥集團化學有限公司;弗羅里硅土小柱,安捷倫科技有限公司。
供試馬鈴薯品種分別為‘魯育803’‘雙豐5號’。
供試藥劑:氟啶胺標樣(純度96.0%),江陰蘇利化學股份有限公司;50%氟啶胺水分散粒劑、50%氟啶胺水分散粒劑,江陰蘇利化學股份有限公司。
參照NY/T 788—2018《農作物中農藥殘留試驗準則》[15]要求,試驗于2019和2020年在山東和安徽省進行。試驗包括最終殘留試驗和消解動態試驗2部分。樣本采集、樣品制備、儲存等按照《農藥登記殘留田間試驗標準操作規程》[16]執行。
1.3.1 消解動態試驗
馬鈴薯植株消解動態試驗。于馬鈴薯生長期,施藥時應保證用于動態試驗的馬鈴薯植株均勻著藥。施藥劑量為375 g a.i./hm2,每個處理重復3次,處理間設保護隔離區,另設清水空白對照,施藥后2 h,1、3、7、14、21、28、35 d采樣。
土壤消解動態試驗。在試驗基地中選一塊50 m2的地塊,單獨施藥,施藥劑量為375 g a.i./hm2,施藥后2 h,1、3、7、14、21、28、35、50 d采樣,另設清水空白對照。
馬鈴薯植株樣本的采集。在試驗小區內按棋盤式分布采集10~15株上的莖葉,每株分別按上、中、下采集3~6片有代表性的葉片,每小區采樣量不少于500 g,將采集的葉片疊放整齊,裝入樣本容器中,貼好標簽,帶回實驗室處理。
1.3.2 最終殘留試驗
設2個施藥劑量:低劑量和高劑量。低劑量按250 g a.i./hm2,高劑量按375 g a.i./hm2施藥。每個劑量均施藥3、4次,每個處理設3次重復,小區面積為50 m2,在馬鈴薯生長后期噴藥。另設清水空白對照,處理間設保護帶。
馬鈴薯塊莖樣本的采集。采樣時間為馬鈴薯收獲期,在試驗小區內按棋盤式分布采樣,在距離馬鈴薯秧約5 cm處用鐵鍬將下部塊莖翻出,拔下,抖掉塊莖上的泥土。每小區采9點,采集莖塊不小于2 kg,裝入樣本容器中,貼好標簽,帶回實驗室處理。
1.4.1 提取與凈化
馬鈴薯植株及塊莖:稱取處理好的馬鈴薯10.0 g于50 mL離心管中,加入5 mL水,混勻,再加入10 mL乙腈,勻漿2 min,再加入7 g氯化鈉,渦旋1 min,12 000 r/min離心5 min,取4 mL上清液轉移至50 mL離心瓶中,在60℃下濃縮至近干,加入2 mL正己烷-二氯甲烷(95∶5,V/V)溶解,待凈化。
用5 mL正己烷-二氯甲烷(95∶5,V/V)預淋弗羅里硅土小柱,當溶液到達吸附層表面時,立即倒入待凈化液,用10 mL正己烷-二氯甲烷(95∶5,V/V)洗脫,棄去,再用20 mL正己烷-二氯甲烷(80∶20,V/V)洗脫收集。在40℃下濃縮至近干,用甲醇定容至4 mL,過0.22μm濾膜,待測。
土壤:稱取土壤樣品10.0 g,加入乙酸乙酯30 mL,超聲提取15 min,以上操作重復3次后,過濾于平底燒瓶中,濃縮至干,用甲醇溶液定容至10 mL,過0.22 μm微濾膜,待測。
1.4.2 檢測條件
Waters 2695-2489高效液相色譜儀,紫外吸收檢測器;色譜柱:ODS-C18液相色譜柱(150 mm×4.6 mm,5μm);吸收波長:239 nm;柱溫:30℃;進樣量:20μL;流速:1 mL/min;流動相:A相為甲醇,B相為蒸餾水;流動相采用梯度洗脫程序見表1。
表1 流動相梯度洗脫程序
配置0.05、0.10、0.50、1.00、5.00 mg/kg 5個不同質量濃度的氟啶胺標準品,采用外標法峰面積定量,在1.4.2色譜條件下做標準曲線。試驗結果表明,氟啶胺進樣質量濃度為0.05~5.00 mg/kg具有良好的線性關系,直線回歸式為y=57 935x-759.07,相關系數為R2=1.00。
在1.4.2色譜條件下,氟啶胺最小檢出量為0.1 ng;氟啶胺在馬鈴薯植株、塊莖和土壤中的最低檢測濃度均為0.05 mg/kg。
馬鈴薯植株、塊莖和土壤樣品的添加水平均為0.05、0.5、5 mg/kg。氟啶胺在馬鈴薯植株、塊莖和土壤中的添加回收率分別為88.7%~95.8%、83.6%~101.9%和88.4%~107.3%,相對標準偏差分別為0.091%~1.3%、0.052%~2.2%和0.093%~1.2%。本方法有較好的準確度及精密度,符合農藥殘留檢測要求[15]。
2019年試驗,氟啶胺在山東地區馬鈴薯植株中的半衰期為3.4 d,藥后21 d消解達99.0%,氟啶胺在安徽地區馬鈴薯植株中的半衰期為3.8 d,藥后21 d消解達98.4%;2020年試驗,氟啶胺在山東地區馬鈴薯植株中的半衰期為3.7 d,藥后21 d消解達98.6%,氟啶胺在安徽地區馬鈴薯植株中的半衰期為5.8 d,藥后21 d消解達93.5%(表2)??傏厔莼疽恢?,消解動態符合一級動力學方程,消解速度較快。
表2 2019、2020年氟啶胺在馬鈴薯植株中的殘留消解動態
2019年試驗,氟啶胺在山東地區土壤中的半衰期為6.7 d,藥后28 d殘留量未檢出(<0.05 mg/kg),氟啶胺在安徽地區土壤中的半衰期為11.6 d,藥后28 d消解達85.7%;2020年試驗,氟啶胺在山東地區土壤中的半衰期為6.5 d,藥后28 d殘留量未檢出,氟啶胺在安徽地區土壤中的半衰期為10.0 d,藥后28 d殘留量未檢出(表3)??傏厔莼疽恢?,消解動態符合一級動力學方程,消解速度較快。
表3 2019、2020年氟啶胺在土壤中的殘留消解動態
2.4.1 馬鈴薯塊莖中最終殘留量
50%氟啶胺水分散粒劑施藥劑量為250 g a.i./hm2時,3、4次藥后7、14、21d馬鈴薯塊莖中氟啶胺殘留量均未檢出(<0.05 mg/kg);50%氟啶胺水分散粒劑施藥劑量為375 g a.i./hm2時,3、4次藥后7、14、21 d馬鈴薯塊莖中氟啶胺殘留量均未檢出。對照區樣品中殘留量均未檢出。
2.4.2 土壤中最終殘留量
50%氟啶胺水分散粒劑施藥劑量為250 g a.i./hm2時,3、4次藥后7、14、21 d土壤中氟啶胺殘留量為0.052~0.209 mg/kg;50%氟啶胺水分散粒劑施藥劑量為375 g a.i./hm2時,3、4次藥后7、14、21 d土壤中氟啶胺殘留量為0.124~0.431 mg/kg。對照區樣品中殘留量均未檢出(<0.05 mg/kg)。
氟啶胺進樣量在0.05~5.00 mg/kg之間線性關系良好,氟啶胺的最小檢出量為0.1 ng,本方法有較好的靈敏度,符合農藥殘留檢測要求。
50%氟啶胺水分散粒劑用于防除馬鈴薯晚疫病時,在馬鈴薯植株中的半衰期為3.4~5.8 d,藥后21 d消解93.5%以上,在土壤中的半衰期為6.5~11.6 d,藥后28 d消解85.7%以上,消解動態均符合一級動力學方程??傮w來說,氟啶胺在馬鈴薯和土壤中消解速度較快。
根據GB 2763—2019,氟啶胺在馬鈴薯上最大殘留限量為0.5 mg/kg,據2019—2020年山東、安徽殘留試驗結果,50%氟啶胺水分散粒劑用藥量為250~375 g a.i./hm2,于馬鈴薯生長后期連續噴藥3~4次,最后1次施藥后7、14、21 d收獲的馬鈴薯塊莖中氟啶胺的殘留量均未檢出(<0.05 mg/kg)。推薦50%氟啶胺水分散粒劑用于防治馬鈴薯晚疫病,最高用藥量為250 g a.i./hm2,于馬鈴薯晚疫病發生初期,噴藥3次,安全間隔期為14 d較為合適。