苯醚甲环唑和嘧菌酯在华南地区设施内外番茄中的残留及消解动态.pdf

Pesticide Science and Administration 2023,44(7)农药研究苯苯苯苯苯苯苯苯苯苯苯苯苯苯醚醚醚醚醚醚醚醚醚醚醚醚醚醚甲甲甲甲甲甲甲甲甲甲甲甲甲甲环环环环环环环环环环环环环环唑唑唑唑唑唑唑唑唑唑唑唑唑唑和和和和和和和和和和和和和和嘧嘧嘧嘧嘧嘧嘧嘧嘧嘧嘧嘧嘧嘧菌菌菌菌菌菌菌菌菌菌菌菌菌菌酯酯酯酯酯酯酯酯酯酯酯酯酯酯在在在在在在在在在在在在在在华华华华华华华华华华华华华华南南南南南南南南南南南南南南地地地地地地地地地地地地地地区区区区区区区区区区区区区区设设设设设设设设设设设设设设施施施施施施施施施施施施施施内内内内内内内内内内内内内内外外外外外外外外外外外外外外番番番番番番番番番番番番番番茄茄茄茄茄茄茄茄茄茄茄茄茄茄中中中中中中中中中中中中中中的的的的的的的的的的的的的的残残残残残残残残残残残残残残留留留留留留留留留留留留留留及及及及及及及及及及及及及及消消消消消消消消消消消消消消解解解解解解解解解解解解解解动动动动动动动动动动动动动动态态态态态态态态态态态态态态赵成林1,陈琳涵2,袁程飞1,陈丽金1,秦晓霜1(1.广州市农业科学研究院,广东 广州 510308;2.广州南沙明曦检测服务有限公司,广东 广州 511462)收稿日期：2023-5-31基金项目：广州市科学技术局基础研究计划项目（202201010038）作者简介：赵成林，男，硕士，主要从事农产品农药残留以及农药产品质量分析工作。E-mail：zhaocl711 。Residue and Decline Trials of Difenoconazole and Azoxystrobin in Tomato in Field and Green-houseZhao Chenglin,Yuan Chengfei,Chen Lijin,Qin Xiaoshuang(Guangzhou Academy of Agricultur-al Sciences,Guangzhou Guangdong 510308,China)Chen Linhan(Guangzhou Nansha Mingxi Detection Service Co.,Ltd.,Guangzhou Guangdong 511462,China)Abstract:The study investigates the degradation dynamics and residues of difenoconazole and azox-ystrobin in tomato plants,utilizing High-performance liquid chromatography mass spectrometry.The research also examines the underlying causes of residue differences,considering meteorological factors.Difenoconazole and azoxystrobin were extracted by acetonitrile,purified by PSA and GCB,and determined by UPLC-MS/MS.The results showed that the degradation rate of both difenocon-azole and azoxystrobin was slower in the greenhouse compared to the field.The half-lives of difeno-conazole were 3.4 and 8.0 days in the field and in the greenhouse,respectively,while the half-life of azoxystrobin was 2.9 days in the field and 13.3 days in the greenhouse.Furthermore,the resi-dues of both pesticides were higher in the greenhouse than in the open field,with temperature and rainfall identified as the primary factors influencing the difference of pesticide residues found in to-matoes.Key words:difenoconazole;azoxystrobin;greenhouse;tomato;residue摘 要:采用超高效液相色谱-质谱法,研究了苯醚甲环唑和嘧菌酯在设施内外番茄中消解动态及其残留量,结合气象因子对产生残留差异的原因进行了分析。样品中的苯醚甲环唑和嘧菌酯经乙腈提取,乙二胺氮丙基硅烷(PSA)、石墨化碳(GCB)净化,UPLC-MS/MS92农药研究 Pesticide Science and Administration 2023,44(7)检测;结果表明:苯醚甲环唑、嘧菌酯在设施中的消解速率均慢于其在露地中的,苯醚甲环唑在露地和设施内番茄中的半衰期分别是 3.4 和 8.0 d,嘧菌酯在露地和设施内番茄中的半衰期分别是 2.9 和 13.3 d。两种农药均是在设施内残留量高于露地番茄中的,而温度和降雨可能是引起农药在设施内外蔬菜上残留差异的主要因子。关键词:苯醚甲环唑;嘧菌酯;设施;番茄;残留中图分类号:S482.2;S481+.8文献标识码:A文章编号:1002-5480(2023)7-29-7由于设施蔬菜的生产环境不同于露地种植,种植环境条件的变化,对农药降解也会产生影响。秦丽等通过研究认为认为降雨、光照强度以及温度是引起这两种差异的的主要环境因子1。庚琴等采用室内模拟的方法研究发现啶虫脒、吡虫啉的消解速均与温度及光照相关2。赵颖等研究认为引起设施内外农药消解及残留差异的 主 要 环 境 因 子 是 降 雨、光 照 强 度 和温度3。苯醚甲环唑(difenoconazole)属于三唑类杀菌剂,嘧菌酯(azoxystrobin)是一种甲氧基丙烯酸酯类抗菌剂4,周旻等研究发现苯醚甲环唑在全蕉和土壤中的半衰期分别为 16、20 d5。杨桐等研究了苯醚甲环唑在大白菜、菜豆、葡 萄中的残留测定和消解动态,其在大白菜、菜豆、葡萄中的半衰期分别为 6.67.8 d、8.39.7 d,10.916.6 d6。Chen 等研究结果表明,在露地和温室辣椒栽培生态系统中,苯醚甲环唑的沉积分布和代谢特征明显,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。郭紫兰等研究了辣椒中的嘧菌酯的消解和残留规律,其半衰期是 5.23.1 d8,徐永等研究了嘧菌酯在枇杷中残留及消解动态,半衰期是 7.912.2 d,属易降解农药9。简秋等通过田间比对试验结果表明,温室中黄瓜中的嘧菌酯的最终农药残留量明显高于露地,差异倍数最大的达到 4.3610。苯醚甲环唑和嘧菌酯是目前华南地区番茄种植的常用农药,2 种农药在番茄中的消解动态及不同栽培条件下的消解差异性研究鲜有报道。以番茄和苯醚甲环唑、嘧菌酯 2 种作为研究对象,经过田间残留试验对 2 种农药在华南地区设施和露地番茄中的降解和残留动态进行研究,比较 2 种农药的消解和残留量差异性,旨在为番茄安全生产中 2 种常用农药的安全使用提供理论依据。1 试验部分1.1 仪器与设备 1290-6460 液相色谱-质谱联用仪及 InfinityLab Poroshell 120 EC-C18 2.1100 mm,2.7 m;5810R 高 速 冷 冻 离 心 机;Multi Reax 振荡仪;JJ500 电子天平;JA50002电子天平。1.2 试剂与材料苯醚甲环唑、嘧菌酯标准品(98%);无水硫酸镁、乙二胺氮丙基硅烷(PSA)、石墨化碳(GCB);乙腈、甲醇、甲酸(HPLC);乙腈、无水硫酸镁、氯化钠等试剂均为 AR 级。1.3 田间试验设计试验地点:广州绿亨公司南沙基地;供试农药:苯醚甲环唑、嘧菌酯悬浮剂 325 g/L;种植模式:大棚设施和露地两种模式同时种植。供试小区:设施、露天番茄种植地各 1 个空白小区,3 个重复处理小区,小区面积 15 m2;施药剂量:最高推荐剂量;施药方法:在番茄成熟期露地和设施同时喷雾施药;样品采集:最后 1 次施药后喷药后 2 h、1、3、5、7、10、14、21 d 采样,按照试验要求取番茄样品1 kg,经缩分、搅碎后装入样品瓶,写好标签和编号,贮存在-20冰箱中保存待测。03 Pesticide Science and Administration 2023,44(7)农药研究1.4 标准溶液的配置准确称取苯醚甲环唑、嘧菌酯标准品 10.2 mg 于 10 mL 容量瓶中,甲醇溶解,配制成 1 000 mg/L 的苯醚甲环唑、嘧菌酯标准母液。取一定量的标准母液,用甲醇稀释成所需质量浓度的标准溶液。1.5 样品前处理 称取 10 g(精确值 0.02)已处理的样品于 50 mL 离心管中,加入 10 mL 乙腈,加入 3 g NaCl 震荡 5 min,5 000 r/min 冷冻离心 5 min,吸取上清液 5 mL 至含有 450 mg 无水 MgSO4、150 mg PSA、20 mg GCB 离心管中,漩涡 1 min 后 5 000 r/min 冷冻离心 5 min,取 1 mL上清液过 0.22 m 膜,待测。1.6 色谱条件1.6.1 色谱柱:InfinityLab Poroshell 120 EC-C18 2.1100 mm,2.7 m;流动相A:0.1%甲酸5 mmol/L乙酸铵溶液;流动相 B:甲醇;洗脱条件及流速(表 1),柱温:40;进样量:2 L。1.6.2 洗脱条件及流速表表 1 洗脱条件及流速表步骤时间(min)A 流动相B 流动相流速10.0080.0020.000.320.5080.0020.000.332.0050.0050.000.345.002.0098.000.357.0080.0020.000.367.5080.0020.000.31.7 质谱条件电喷雾离子源:AJS ESI+;干燥气温度:350;干燥气流量:9 L/min;雾化气压力:45 psi;鞘气温度:350;鞘气流量:12 L/min;毛细管电压:4.5 KV。苯醚甲环唑的质谱参数:多反应监测模式,母离子为 406.1,监测离子对为 337/251,Frag-mentor 电压:160 V;碰撞电压:15/20 V;嘧菌酯的质谱参数:多反应监测模式,母离子为404,监测离子对为 372/344,Fragmentor 电压:120 V;碰撞电压:10/15 V。2 结果与讨论2.1 方法的线性范围 在本研究条件下,苯醚甲环唑、嘧菌酯的保留时间分别是 5.63、4.74 min(图1),由 1.4 配置的标准溶液用甲醇逐级稀释成 0.005、0.01、0.05、0.1、1 mg/L 标准溶液上机测定,以进样质量浓度为 x 轴、响应值为 y轴得到标准工作曲线。以定量离子的峰面积对苯醚甲环唑、嘧菌酯的质量浓度绘制标准曲线,结果表明,在 0.0051.0 mg/L 范围内,苯醚甲环唑、嘧菌酯的质量浓度与峰面积呈良好的线性关系,标准曲线方程分别为 y=671x+7 041(r=0.999 5)、y=8 869x-1 206(r=0.999 9)。2.2 方法的回收率和精密度 在番茄中进行 3 个水平的苯醚甲环唑、嘧菌酯添加回收率实验,每个水平 3 个重复,结果(表 2)。表 2 苯醚甲环唑、嘧菌酯在番茄样品中的添加回收率农药添加水平(mg/kg)平均回收率(%)相对标准偏差(%)苯醚甲环唑0.01105.55.6 0.0594.55.2 0.186.71.9 嘧菌酯0.0199.63.60.0597.00.900.195.60.522.3 苯醚甲环唑、嘧菌酯在番茄中的消解动态和残留量2.3.1 消解动态苯醚甲环唑、嘧菌酯在番茄中的残留量均随着时间的推移逐渐降低,消解动态曲线(图 2、3)符合一级动力学方程,消解动态按公式 Ct=C0e-kt 计算,半衰期按公式 T1/2=ln2/k 计算。式中:Ct 为 t 时刻苯醚甲环唑、嘧菌酯的残留量;C0 为苯醚甲环唑、嘧菌酯的原始沉积量;k 为消解速率常数;t 为消解时间;T1/2 为半衰期。苯醚甲环唑在露地和设施内番茄中的半衰期分别是 3.4 和 8.0 d,嘧菌酯在露地和设施内番茄中的半衰期分别是 2.9 和 13.3 d,表明苯醚13农药研究 Pesticide Science and Administration 2023,44(7)甲环唑、嘧菌酯在设施中的消解速率其在露地中的。图 1 苯醚甲环唑、嘧菌酯基质标准溶液色谱图(0.1 mg/L)图 2 苯醚甲环唑在设施内番茄中的消解曲线图图 3 嘧菌酯在设施内番茄中的消解曲线图2.3.2 残留量 施药后第 3 d 时,苯醚甲环唑和嘧菌酯在露地、设施番茄中的残留量分别为0.140、0.113 和 0.282、0.260 mg/kg,差异不大,表现为露地均略高于设施,第 5 d 时,两者设施内的残留量显著高于露地的,苯醚甲环唑在露地和设施番茄中的残留量分别为 0.03523 Pesticide Science and Administration 2023,44(7)农药研究和 0.104 mg/kg,嘧菌酯在露地和设施番茄中的残留量分别为 0.127 和 0.207 mg/kg。第 21 d时,苯醚甲环唑在露地和设施番茄中的残留量分别为 ND 和 0.018 mg/kg,嘧菌酯在露地和设施番茄中的残留量分别为 ND 和 0.105 mg/kg,数据表明,设施内外番茄中苯醚甲环唑和嘧菌酯的最终残留量均低于我国 2021 年规定的 MRL 值 0.5 和 3 mg/kg11。表 3 苯醚甲环唑和嘧菌酯在番茄中的消解动力学方程及其相关参数药剂试验条件消解动态方程相关系数(R2)消解速率常数(k)半衰期(d)苯醚甲环唑露地y=0.145 8e-0.204x0.938 40.2043.4设施y=0.155 2e-0.087x0.904 60.0878.0嘧菌酯露地y=0.283 8e-0.239x0.863 00.2392.9设施y=0.291 8e-0.052x0.948 20.05213.3表 4 苯醚甲环唑和嘧菌酯在设施内外番茄中的残留量 采样时间(d)苯醚甲环唑(mg/kg)嘧菌酯(mg/kg)露地设施露地设施00.1450.1500.3260.31810.1440.1210.3220.26330.1400.1130.2810.26050.0350.1040.1270.20770.0200.0870.0140.200100.0220.0740.0130.19014ND0.066ND0.12221ND0.018ND0.1053 分析与讨论本研究结果表明,苯醚甲环唑、嘧菌酯在设施中的消解速率均慢于其在露地中的,苯醚甲环唑在露地和设施内番茄中的半衰期分别是3.4 和 8.0 d,嘧菌酯在露地和设施内番茄中的半衰期分别是 2.9 和 13.3 d。在施药后第 5 d时,两者设施内的残留量显著高于露地的,苯醚甲环唑在露地和设施番茄中的残留量分别为 0.035 和 0.104 mg/kg,嘧菌酯在露地和设施番茄中的残留量分别为 0.127 和0.207 mg/kg。第 21 d 时,苯醚甲环唑在露地和设施番茄中的残留量分别为 ND 和 0.018 mg/kg,嘧菌酯在露地和设施番茄中的残留量分别为 ND 和0.105 mg/kg。为分析造成上述消解和残留差异的原因,笔者分别对试验期间露地和设施内的温度、光照强度和降雨量等 3 个气象因子进行了监测,结果(图 46),数据表明,实验期间设施内的光照强度是低于露地的,是露地的 50%左右,而露地的温度稍低于设施内的,在实验前期天气无降雨,苯醚甲环唑和嘧菌酯在温度高的设施内的降解速率要快于露地;降雨方面,施药后的第 5 d 开始降雨,整个实验期间的降雨量达到 127 mm,而设施内无降雨,从消解动态上可以体现雨水的淋失作用导致露地的苯醚甲环唑和嘧菌酯消解迅速,可见 3 个气象因子中降雨和温度是引起露地和设施内 2 种农药消解动态和残留量差异的主要因子。33农药研究 Pesticide Science and Administration 2023,44(7)图 4 试验期间设施内外日平均光照图 5 试验期间设施内外日平均温度图 6 试验期间露地降雨量下转第 40 页43农药研究 Pesticide Science and Administration 2023,44(7)报(自然科学版),2008,34(06):732-734.8 潘春燕,和佳鸳,尹国浩等.QuEChERS-气相色谱-串联质谱法同时测定茶叶中 11 种不同类别农药残 留 J.江 苏 预 防 医 学,2019,30(06):601-604.9 谢洪学,何丽君,伍艳等.基于离子液体的液相微萃取-高效液相色谱法测定水中有机磷农药 J.分析化学,2007,35(02):187-190.10 张璇,王娜娜,马瑞莹等.高效液相色谱-质谱联用仪测定食用菌中甲胺磷、乙酰甲胺磷、甲拌磷及其衍生物等 5 种有机磷农药残留量 J.农药科学与管理,2022,43(04):53-60.11 韩梅,焦颖,邱世婷等.超高效液相色谱-四极杆-静电场轨道阱高分辨串联质谱法测定菜田土壤中甲拌磷及其代谢物残留量 J.理化检验(化学分册),2021,57(11):1005-1010.12 张立佳,刘丽君,汪洋等.超高效液相色谱-串联质谱法直接同时测定牛乳中草铵膦及其代谢物J.食品科学,2023,44(02):345-350.13 储成群,梁景文,苑婷婷等.HPLC-MS/MS 测定黄颡鱼/桂花鱼中麻醉剂 MS-222 残留 J.安徽农业科学,2018,46(22):154-156+164.14 苑婷婷,梁景文,钟彩丽等.QuEChERS 结合高效液相色谱-串联质谱法同时测定黄颡鱼中 7 种染料类兽药残留 J.食品安全质量检测学报,2019,10(17):5628-5635.15 孟明辉,贺泽英,徐亚平等.QuEChERS 方法结合高效液相色谱-串联质谱法同时测定土壤中 20 种抗生 素 J.农 业 环 境 科 学 学 报,2017,36(08):1672-1679.上接第 34 页参考文献1 秦丽.吡虫啉和百菌清在设施和露地五种蔬菜上的残留行为研究 D.杭州:浙江大学,2011.2 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