扑草净在花生上的消解动态与施药建议范文

摘要:目的研究扑草净在花生上的合理使用准则。方法对扑草净在花生和土壤中消解规律进行实验,采用气相色谱法对扑草净在花生上的残留进行测定。结果不同实验地点的扑草净在土壤中的消解速率存在差异,理论半衰期为6.1~21.1d,平均11.3d。整个实验过程,扑草净在土壤中的消解曲线呈递减趋势。对扑草净在花生不同部位的消解速率的实验结果表明,高剂量(制剂150mL/667m2)和推荐高剂量1.5倍剂量(制剂225mL/667m2)2个施药浓度,分别1次施药,扑草净在花生上最终残留量均小于0.02mg/kg。结论本文推荐使用67%扑•乙乳油防除花生田杂草,制剂用量135~150mL/667m2,施药1次,对作物及食用的影响在安全范围内。

关键词:扑草净;花生;土壤;最大允许残留量

1引言

扑草净是一种内吸选择性除草剂,可经根吸收,也可从茎叶渗入体内,运输至绿色叶片抑制光合作用,中毒杂草失绿逐渐干枯死亡,发挥除草作用,其选择性与植物生态和生化反应的差异有关,对刚萌发的杂草防效最好[1-3]。扑草净水溶性较低,施药后可被土壤粘粒吸附在0~5cm表土中[4],形成药层,使杂草萌发出土时接触药剂,持效期20~70d,旱地(45d左右)较水田(27d左右)长,粘土(60d左右)中更长。由于扑草净的广泛使用导致其在农作物中的残留,通过食物链直接造成对人的危害[5-8]。因此,很多国家对扑草净的使用进行了限制甚至禁止。欧盟规定,自2004年1月1日期禁止销售和使用扑草净[9],美国等国家也对扑草净在食品中残留量进行了严格的限制[10,11]。目前,扑草净在中国被作为除草剂在农业中使用,但尚未制定扑草净在动植物类食品中的最大残留限量。普通人群扑草净的国家估算每日摄入量是0.000654mg,占日允许摄入量的0.03%[12]。本研究根据扑草净在花生中的最大残留限量0.2mg/kg的推荐标准[12],在山东、湖南、河北进行了1年3地残留实验。本研究拟结合我国农药登记情冴和我国居民的人均膳食结构,研究通常不会对一般人群健康产生不可接受的风险的农药扑草净的最大残留量,扑草净在花生上的合理使用准则,为扑草净的合理使用提供理论和实践依据。

2材料及方法

2.1材料与设备

乙腈、丙酮、正己烷(分析纯,国药集团试剂有限公司);去离子水、氯化钠、无水硫酸钠(分析纯,国药集团试剂有限公司);扑草净标准品(纯度98.5%,德国Dr.E公司);农药扑草净为67%扑•乙乳油(市售,大连松辽化工有限公司)。Agilent6890N气相色谱仪(美国安捷伦公司);FPD-S检测器(美国安捷伦公司);RSQ-60AS超声波震荡机(宁波市江东荣顺科技仪器厂);BLUDPARDWSZ-200A回旋式震荡器(上海一恒科技有限公司);YRE-5299旋转蒸发仪(巩义市予华仪器有限责仸公司);Florisil-SPE净化柱(上海安谱实验科技股仹有限公司)。

2.2实验方法

2.2.1田间实验设计

根据厂家(大连松辽化工有限公司)提供农药登记资料,扑草净防治花生杂草,制剂用量135~150mL/667m2。按照《农药残留试验准则》要求,最终残留实验设计高、低处理制剂用量分别为225mL/667m2、150mL/667m2,2个剂量各施药1次;消解动态实验设计制剂用量225mL/667m2,施药1次。用水量50L/667m2,小区面积30m2,每处理重复3次,设不施药空白对照。

2.2.2气候条件与土壤类型

实验所在地选择山东青岛、湖南长沙和河北石家庄,其中山东青岛属于温带海洋性季风气候,年平均气温12.3℃,实验季节平均温度为21~23℃,常年平均降雨量700~800mm;土壤为砂性棕壤,土壤pH值为6.4,有机质含量1.79%,中等肥力。湖南长沙距海较远约600km,又位于冲积盆地,边缘地势高峻,向北倾斜,冬寒夏热,四季分明;春秋短促,冬夏绵长属于亚热带季风性湿润气候,年均温17.2℃,实验季节平均温度28℃,年均降水1300~1400mm,年平均日照时数达1677h左右;土壤为水稻土,pH值为5.9,肥力适中。河北石家庄为暖温带大陆性季风气候,年平均气温13.60℃,年平均降水492mm,年平均日照1909h左右,无霜期187d。土壤为华北平原壤土,有机质含量2.2%,肥力中等。

2.2.3消解动态实验

(1)动态实验[13,14]花生植株:花生苗前按商品制剂225mL/667m2(0.337mL/m2)的量兑水稀释,地表均匀喷雾,在花生植株出苗约10cm后采集植株样品,做为0d,此后第1、3、5、7、14、21、30、45、60、80、100d采集花生植株样品,按随机多点方法采样,每处理小区采样不少于0.5kg,切碎混匀,四分法留样100g,20℃保存(第21d、60d采集空白对照)。土壤:选取同等条件空白地块,与植株同等剂量均匀地面喷雾,分别在施药后1h、1、3、5、7、14、21、30、45、60、80、100、120d采集土壤样品。用土钻取0~10cm土层,每小区不少于10个点,“S型”取样,采样量不少于2kg,过1mm筛,四分法留0.5kg,20℃保存(施药前采集空白对照)。(2)最终实验[13,14]按照最终实验的高剂量225mL/667m2(0.337mL/m2)、低剂量150mL/667m2(0.225mL/m2),于苗前分别对2个处理一次性施药。每小区多点随机采样,分别于花生成熟收获和收获前20d采集花生、植株(用铁锨挖出花生,采摘生长正常、无病害、新鲜的带壳花生及植株)和土壤样品。花生正常收获前20d和成熟收获时分别从高低处理区采集花生及花生植株各约2kg,四分法留样(花生仁样品0.5kg,花生壳样品200g,花生植株样品300g),20℃条件下保存备用(采空白样品作对照)。土壤花生收获时和收获前20d分别从高低处理区各采样1次,“S”形10点取样,深度为0~15cm,四分法留样0.5kg,20℃条件下保存备用(采空白样品作对照)。

2.2.4提取[15]称取花生仁样品

20.0g(或花生壳样品10.0g、干植株样品10.0g、土壤样品20.0g),分别置于250mL磨口三角瓶中,各样品根据含水量,加入适量水以充分浸润,静置10min,加入80mL乙腈,震荡提取1h后加入氯化钠10.0g,再震荡10min,静置。筒形漏斗中加10.0g无水硫酸钠,过滤样品提取液。取40mL转入100mL样品瓶中,在旋转蒸发仪上(50℃)减压浓缩至近干,加3mL丙酮/正己烷(2:8,V:V)溶解残渣,待净化。

2.2.5净化淋洗液:丙酮/正己烷(2:8,V:V)。取Florisil-SPE净化柱,分别用5mL正己烷、5mL淋洗液预淋,将上述残渣溶液转入柱中,用15mL淋洗液淋洗收集,淋出液在旋转蒸发仪上(40℃)减压浓缩至近干,2mL丙酮定溶,待测。2.2.6仪器测定条件[16]Agilent6890N气相色谱仪,FPD-S检测器;色谱柱:熔融毛细管柱DB-17(30m×0.32mm,0.25μm);检测条件:进样口温度230℃,检测器温度250℃,柱温程序升温;柱温升温过程:初始温度150℃,保持2min,以10℃/min升至240℃,保持10min。标准曲线绘制方法为:以100mg/L的扑草净标准品母液,配制成浓度分别为0.1、0.5、1.0、5.0、10mg/L的标准曲线工作液,以扑草净进样量(ng)为横坐标,对应气相色谱测定峰面积为纵坐标绘制标准曲线。

3结果与分析

3.1扑草净在花生和土壤中消解动态

扑草净在花生植株和土壤中的消解动态,以推荐高剂量的1.5倍量(制剂225mL/667m2)兑水喷雾。扑草净在土壤中的消解曲线呈递减趋势。山东、湖南、河北1年3地花生植株样品中,扑草净花生植株中残留量均<0.05mg/kg。山东、湖南、河北2年3地土壤样品中,扑草净1h原始沉积量0.248~0.714mg/kg,7d时消解率达到或超过50%,至60d时消解率全部超过90%,理论半衰期6.1~21.1d,平均11.3d。

3.2扑草净在花生和土壤中最终残留

扑草净在花生和土壤中的最终残留实验,以制剂225mL/667m2和150mL/667m2于苗前分别施药1次,收获前20d和成熟收获期采集花生、植株和土壤样品。实验结果表明,山东、湖南、河北2年3地实验,高、低剂量处理区在收获前20d和成熟收获期花生仁、土壤样品、花生壳和植株中扑草净残留量均未检出(注:残留量小于方法最低检出浓度(土壤、花生仁0.02mg/kg、鲜植株、干植株、花生壳0.05mg/kg)。

3.3标准曲线及加标回收率

3.3.1标准曲线

以100mg/L的扑草净标准品母液,配制成浓度分别为0.1、0.5、1.0、5.0、10mg/L的标准曲线工作液,以扑草净进样量(ng)为横坐标,对应气相色谱测定峰面积为纵坐标绘制标准曲线。其一元线性回归方程为Y=31022X7348.6,相关系数为r=0.9994。此方法最小检出量2.1×1010g,最低检出浓度为:花生仁0.02mg/kg、土壤0.02mg/kg、花生壳0.05mg/kg、植株0.05mg/kg。

3.3.2添加回收率与相对标准偏差

在花生仁、花生壳、植株和土壤空白样品中,分别添加3个不同浓度的扑草净标准溶液,每个浓度重复5次,按上述方法提取、净化和检测。其回收率和相对标准偏差均符合农药残留实验的要求。3.4风险评估结合我国农药登记情冴和我国居民的人均膳食结构,普通人群扑草净的国家估算每日摄入量是0.000654mg,占日允许摄入量的0.03%。拟推荐农药最大残留量通常不会对一般人群健康产生不可接受的风险。本文推荐花生中最大残留量值为0.20mg/kg。2005年,巴西制定了棉花中扑草净的最大残留量,其值为0.2mg/kg,安全间隔期为80d;美国把扑草净用作除草剂,制定了朝鲜蓟、胡萝卜和根芹等19种植物类食物中扑草净的最大残留量,为0.05~9mg/kg。

4结论

扑草净在土壤中的消解速率,不同实验地点、不同年度间均存在差异。我国尚未制定扑草净在花生中最高残留限量(maximumresiduelimit,MRL),美国规定扑草净在棉籽中MRL值为0.25mg/kg,韩国规定扑草净在大豆和棉籽中MRL值为0.25mg/kg,暂以0.25mg/kg为花生中MRL值。据1年3地实验结果,按推荐高剂量(制剂150mL/667m2)和推荐高剂量1.5倍剂量(制剂225mL/667m2)2个施药浓度,分别1次施药,扑草净在花生上最终残留量均<0.02mg/kg。建议使用67%扑•乙乳油防除花生田杂草,制剂用量135~150mL/667m2,施药1次,对作物的影响在安全范围内安全。

作者：陈君丽；赵开楼 单位：河南应用技术职业学院化学工程学院