王磊
二甲戊靈(Pendimethalin)屬二硝基苯胺類內(nèi)吸傳導(dǎo)型選擇性芽前除草劑,N- (1-乙基丙基)- 2,6-二硝基- 3,4-二甲基苯胺,分子式為C13H19N3O4,二甲戊靈純品為桔黃色結(jié)晶固體,熔點54~58℃。二甲戊靈是在1976年,由美國氰胺公司開發(fā),常用于玉米、大豆、棉花等作物田防除馬唐、稗草、狗尾草等一年生雜草。隨著除草劑使用的日益增加,人們對其殘留越發(fā)重視。本試驗于2016年~2017年在江蘇豐縣、黑龍江哈爾濱進行了二甲戊靈田間試驗,采用分散固相萃取-高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜研究了二甲戊靈在大豆和土壤中的殘留及消解動態(tài)。
儀器與試劑
液相色譜/串聯(lián)質(zhì)譜儀:WATERS XEVOTQS,配有電噴霧離子源(ESI+)。電子天平:感量0.1g。離心機:轉(zhuǎn)子50mL、2mL,最大轉(zhuǎn)速為10 000 r/min。330g/L二甲戊靈乳油(購自江蘇江蘇龍燈化學(xué)有限公司)
二甲戊靈標(biāo)準(zhǔn)品,(阿拉丁試劑(上海)有限公司,純度99%);
乙腈:色譜純。乙酸銨:色譜純。甲酸:色譜純。
實驗室用水為屈臣氏蒸餾水。
微孔濾膜:0.22um有機相。
田間試驗設(shè)計
田間試驗于2016~2017年在江蘇豐縣和黑龍江哈爾濱進行,選擇未施用過二甲戊靈的大豆田塊,供試農(nóng)藥為330g/L二甲戊靈乳油。按農(nóng)藥殘留試驗準(zhǔn)則要求設(shè)試驗小區(qū),小區(qū)面積30m2,重復(fù)3次,隨機排列,小區(qū)間設(shè)保護帶,同時設(shè)空白對照小區(qū)。
消解動態(tài)試驗。植株消解動態(tài):大豆播后苗前土壤噴霧施藥。于植株長到10cm作為消解的0d,按照0d 、1d、2d、3d、5d、7d、14d、21d、28d、35d采集整個植株,施藥劑量1559.25 g a.i/ha,小區(qū)面積30m2,處理重復(fù)3次,處理間設(shè)保護隔離區(qū),另設(shè)空白對照。
土壤消解動態(tài):選一塊30m2的地塊,單獨施藥,施藥劑量1559.25 g a.i/ha,施藥后0d 、1d、2d、3d、5d、7d、14d、21d、28d、35d采樣,處理間設(shè)保護隔離區(qū),另設(shè)空白對照。
最終殘留試驗。設(shè)兩個施藥劑量:低劑量和高劑量。低劑量1039.5 g a.i/ha,高劑量 1559.25 g a.i/ha。施藥1次,大豆播后苗前土壤噴霧施藥。每個處理設(shè)3次重復(fù),小區(qū)面積30m2,按照試驗設(shè)計時間開始施藥,在成熟前30d采集毛豆樣品、土壤,成熟期采集大豆樣品、大豆土壤。另設(shè)空白對照,處理間設(shè)保護帶。
分析方法。(1)色譜質(zhì)譜條件
色譜柱:ACQUITY UPLC BEH,C18 1.7μm ,2.1mm×50mm。
流動相:A:乙腈;B:5mmoL/L乙酸胺水溶液含0.1%甲酸。
梯度程序:0min,80% A;0.5min,80% A;2min,90% A;3min,90% A;3.5min,80%A;4min,80%A。
干燥氣溫度:350°C。干燥氣流速:600ml/min。離子源溫度:150°C。進樣量:1.0μL。
二甲戊靈定量離子對282.2/212.2,定性離子對282.2/194.1。
樣品前處理。稱取混勻樣品(土壤樣品5.0g、大豆樣品10.0g、毛豆樣品10.0g、植株樣品5.0g)于50 mL具塞離心管內(nèi),加入10.0ml乙腈高速勻漿1min,再加入4g氯化鈉劇烈振蕩,7000r/min離心機離心3min,移取1.0ml上清液于裝有150mg硫酸鎂、50mgPSA、50mg石墨化碳的一次性注射針筒中,充分混勻后,過0.22μm微膜過濾,待測。
結(jié)果與分析
標(biāo)準(zhǔn)曲線。準(zhǔn)確吸取二甲戊靈標(biāo)準(zhǔn)溶液,定容至0.008mg/L、0.032mg/L、0.064mg/ L、0.096mg/L、0.256mg/L、0.32mg/L、0.384mg/L、0.6mg/L,以進樣濃度(mg/L)為橫坐標(biāo),對應(yīng)峰面積為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。超過線性濃度的樣品,需要稀釋后進樣檢測。二甲戊靈線性回歸方程y = 59337x - 4320,相關(guān)系數(shù)R2=0.999。
添加回收試驗。用未施過二甲戊靈的空白對照土樣進行添加回收率試驗。稱取空白對照土樣20g,添加不同濃度的二甲戊靈標(biāo)準(zhǔn)品溶液,添加3個濃度(0.005mg/kg、0.05mg/ kg、0.5mg/kg),每個濃度5個重復(fù),用上述分析方法測定回收率。結(jié)果表明,二甲戊靈在大豆、毛豆、土壤和植株中的平均回收率為83%~95%,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)為1.3%~4.2%,符合農(nóng)藥殘留分析標(biāo)準(zhǔn)要求。(見表1)
消解動態(tài)。消解動態(tài)試驗結(jié)果表明,二甲戊靈在植株和土壤中消解動態(tài)符合一級動力學(xué)方程,結(jié)果見表2。在土壤中的半衰期為5.8d~34.7d。在植株中的半衰期為1.69d~5.0d,二甲戊靈在植株中消解快,14d后植株中二甲戊靈殘留量低于最低檢出限。(見表2)
最終殘留。最終殘留試驗結(jié)果顯示,二甲戊靈在土壤中的殘留量為0.015 mg/kg~0.28 mg/kg,大豆和毛豆中二甲戊靈殘留量均低于最小檢出量,為<0.005 mg/kg。
結(jié)論與討論
研究建立了采用分散固相萃取-液質(zhì)聯(lián)用測定大豆和土壤中二甲戊靈殘留量的分析方法。結(jié)果表明:二甲戊靈在大豆、毛豆、植株和土壤中的最小檢出限為0.005 mg/kg;方法的平均回收率為83%~95%,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)為1.3%~4.2%。本方法具有快速、簡單、高效、成本低等特點,適用于在大量樣品下快速、準(zhǔn)確檢測二甲戊靈在大豆、毛豆、植株、土壤中的殘留。
二甲戊靈在植株中降解較快,14d殘留量殘留量為<0.005mg/kg,半衰期為1.69d~5.0d。二甲戊靈在土壤中降解較慢,35d仍有殘留,半衰期為5.8d~34.7d。大豆、毛豆中二甲戊靈最終殘留量均為<0.005mg/kg。我國尚未制定二甲戊靈在大豆上的最大殘留限量值,參照歐盟的最大殘留限量值0.05mg/kg。因此試驗劑量和條件下,使用二甲戊靈330g/L乳油,一次施藥,收獲期采樣,大豆和毛豆的殘留量均低于最大殘留限量值。