李義強(qiáng)，周楊全,3，徐金麗，徐光軍，韋建玉，蘇贊，胡亞杰，張紀(jì)利

1 中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院煙草研究所，國家煙草專賣局病蟲害監(jiān)控與綜防重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，青島 266101；

2 廣西中煙工業(yè)有限責(zé)任公司，南寧 530001；

3 云南省煙草公司曲靖市公司，曲靖 655000

煙葉中多菌靈農(nóng)藥殘留的降解規(guī)律和影響因素

李義強(qiáng)1，周楊全1,3，徐金麗1，徐光軍1，韋建玉2，蘇贊2，胡亞杰2，張紀(jì)利2

1 中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院煙草研究所，國家煙草專賣局病蟲害監(jiān)控與綜防重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，青島 266101；

2 廣西中煙工業(yè)有限責(zé)任公司，南寧 530001；

3 云南省煙草公司曲靖市公司，曲靖 655000

為探索有效控制煙葉中多菌靈農(nóng)藥殘留的措施，采用液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜檢測(cè)技術(shù)，研究了多菌靈及其他常見苯并咪唑類殺菌劑在煙草上的農(nóng)藥殘留特征及環(huán)境因子、采收后處理方式和儲(chǔ)存條件對(duì)其降解的影響，明確了合理使用條件下多菌靈農(nóng)藥殘留水平與形成機(jī)制。結(jié)果表明：基于QuEchERS前處理與液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜檢測(cè)技術(shù)可以快速、準(zhǔn)確檢測(cè)3種常用苯并咪唑類殺菌劑，標(biāo)準(zhǔn)曲線、定量限、添加回收率符合農(nóng)藥殘留檢測(cè)方法要求；多菌靈、苯菌靈、甲基硫菌靈在鮮煙葉中的理論半衰期為6.8、6.3、6.6 d；25℃、濕度60%的環(huán)境最利于多菌靈降解；3種農(nóng)藥殘留在凍干、殺青、烘烤過程的加工因子分別為5.11～5.66、3.95～4.55、2.96～3.39；多菌靈在常溫和恒溫條件下儲(chǔ)存煙葉中的半衰期為224～365 d。在植物體內(nèi)活性酶的作用下，田間降解是農(nóng)藥殘留降解的主要方式，施藥時(shí)藥液濃度、末次施藥到采收的間隔時(shí)間對(duì)多菌靈殘留量有顯著影響，加工方式、儲(chǔ)存環(huán)境及儲(chǔ)存時(shí)間也與其有一定關(guān)系。

多菌靈；苯并咪唑類殺菌劑；煙葉；農(nóng)藥殘留；降解

多菌靈屬于苯并咪唑類殺菌劑中的主要農(nóng)藥品種，苯并咪唑類殺菌劑具有較強(qiáng)內(nèi)吸性和高效、廣譜、低毒等特點(diǎn)，對(duì)植物病原真菌有較強(qiáng)的殺菌作用，廣泛應(yīng)用于蔬菜、水果等多種作物的真菌性病害防治。市場(chǎng)上推廣應(yīng)用的苯并咪唑類殺菌劑產(chǎn)品主要有多菌靈、苯菌靈和甲基硫菌靈等。甲基硫菌靈、苯菌靈為不穩(wěn)定化合物，在植物體內(nèi)可代謝為多菌靈[1-3]。根據(jù)中國農(nóng)業(yè)部農(nóng)藥登記資料，甲基硫菌靈為在煙草上登記使用的農(nóng)藥，用于煙草白粉病、根黑腐病的防治。苯菌靈和多菌靈未在煙草登記，但多菌靈和苯菌靈的不同劑型及復(fù)配制劑在蔬菜、水果和糧食作物病蟲害防治中廣泛登記，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用較普遍，也常有違規(guī)亂用于煙葉生產(chǎn)的情況。近幾年煙葉中多菌靈農(nóng)藥殘留檢出率較高，對(duì)煙葉質(zhì)量安全帶來一定風(fēng)險(xiǎn)。為進(jìn)一步明確多菌靈農(nóng)藥殘留的形成機(jī)制，從源頭上解決多菌靈農(nóng)藥殘留問題，本研究針對(duì)苯并咪唑類殺菌劑開展了其殘留特征、于煙葉田間生長(zhǎng)和儲(chǔ)存環(huán)節(jié)的降解及影響因子、采收后處理方式等一系列研究，旨在探索多菌靈農(nóng)藥殘留的關(guān)鍵因子和控制對(duì)策。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)試劑

多菌靈標(biāo)準(zhǔn)品（99.0%）、苯菌靈標(biāo)準(zhǔn)品（98.5%）、甲基硫菌靈標(biāo)準(zhǔn)品（97.7%），皆購自德國Dr.Ehrenstorfer GmbH公司。50%多菌靈可濕性粉劑（江蘇省福達(dá)農(nóng)化有限公司，推薦用量750～900 g.a.i./hm2），50%苯菌靈可濕性粉劑（江蘇泰倉農(nóng)化有限公司，推薦用量500-600倍液），36%甲基硫菌靈可濕性粉劑（江蘇藍(lán)豐生物化工股份有限公司，防治煙草根黑腐病，推薦用量800～1000倍液）。N-丙基乙二胺（PSA，Agela Technologies 公司）；無水 MgSO4、NaCl、檸檬酸鈉、檸檬酸氫二鈉(上海國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司，均為分析純）；甲醇（色譜純，德國Merck公司）；甲酸（色譜純，德國CNW Technologies 公司）；乙腈（色譜純，德國Merck公司；上海國藥，分析純）；蒸餾水。

1.2 儀器設(shè)備及檢測(cè)條件

液相色譜-三重四極桿質(zhì)譜聯(lián)用儀LC-MS/MS（TSQ QUANTUM ULTRA，美國Thermo公司）；BSA323型萬分之一電子天平（瑞士賽多利斯公司）；T-25 basic ULTRA-TURRAX 高速植物組織搗碎機(jī)（德國IKA 公司）；HYQ-3110渦旋混勻器（美國Crystal公司）；多管渦旋混合儀（杭州奧盛儀器有限公司）；3K15高速離心機(jī)（美國Sigma公司）。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 苯并咪唑類殺菌劑在煙草中殘留量與降解規(guī)律田間試驗(yàn)

田間試驗(yàn)分別于山東青島、四川西昌進(jìn)行，供試煙草品種為中煙100（山東）和云煙87（四川），整個(gè)田間生產(chǎn)過程符合當(dāng)?shù)亓己棉r(nóng)業(yè)規(guī)范（GAP）生產(chǎn)要求。參照農(nóng)業(yè)部《農(nóng)藥殘留試驗(yàn)準(zhǔn)則》和《農(nóng)藥登記殘留田間試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)操作規(guī)程》[4-5]，動(dòng)態(tài)試驗(yàn)按照1.5倍推薦高劑量用藥，最終試驗(yàn)按照不同施藥劑量和施藥次數(shù)進(jìn)行試驗(yàn)。每小區(qū)面積30 m2，小區(qū)試驗(yàn)重復(fù)3次，隨機(jī)排列，設(shè)置小區(qū)保護(hù)帶與對(duì)照小區(qū)。

煙葉中農(nóng)藥殘留消解動(dòng)態(tài)田間試驗(yàn) 煙株現(xiàn)蕾后期，葉面均勻噴霧施藥多菌靈、苯菌靈和甲基硫菌靈的有效成分用量分別為1350、1350、607 g a.i./hm2，用水量900 L/hm2。于施藥后1 h，1、3、5、7、14、21、28、35、42 d采樣，樣品去主脈、切碎、混勻，四分法留樣不少于200 g，-20℃環(huán)境保存，待檢測(cè)。

煙葉烘烤前后及不同采收間隔期最終殘留量田間試驗(yàn) 旺長(zhǎng)中后期至成熟期施藥。3種農(nóng)藥分別按照1.5倍推薦高劑量（1350、1350、607 g a.i./hm2）、推薦高劑量（900、900、405 g a.i./hm2），分別施藥3、4次，用水量900 L/hm2，葉面均勻噴霧。于最后一次施藥后7天，采用半葉法實(shí)驗(yàn)研究烘烤前后農(nóng)藥殘留量的降解變化：隨機(jī)采集煙葉樣品不少于100片，半葉法稱重編桿后，經(jīng)三段式烘烤工藝烘烤，進(jìn)行烘烤處理，另外一半煙葉直接切碎混勻稱重留樣。最后一次施藥后14、21、28 d，隨機(jī)采集煙葉樣品不少于100片，經(jīng)三段式烘烤工藝烘烤，煙葉去主脈粉碎，縮分后留樣不低于100 g，-20℃環(huán)境保存，待檢測(cè)。

1.3.2 不同制樣方法對(duì)苯并咪唑類殺菌劑殘留量的影響試驗(yàn)

最后一次施藥后7 d，隨機(jī)采集煙葉樣品不少于100片，半葉法稱重后，分別進(jìn)行烘烤、殺青和凍干處理，另外一半煙葉直接稱重。烘烤：煙葉按照三段式工藝烘烤，經(jīng)歷變黃-定色-干筋三個(gè)階段，時(shí)間大致6 d。殺青：鮮煙葉置于烘箱中，于 105℃下殺青30 min， 再于 60℃下烘至足干。凍干：鮮煙葉置于低溫冷凍干燥機(jī)內(nèi)，在-20℃條件下冷凍干燥48 h。所有煙葉去主脈粉碎，縮分后留樣不低于100 g，-20℃環(huán)境保存，待檢測(cè)。

1.3.3 不同環(huán)境因子對(duì)多菌靈殘留降解規(guī)律影響的盆栽試驗(yàn)

用直徑為40 cm的花盆，栽種130份盆栽煙草，正常水肥管理至現(xiàn)蕾期，按照多菌靈1350 g a.i./hm2的劑量噴霧施藥，用水量900 L/hm2。施藥后2 h待藥液干后，分別移入不同溫度、濕度、光照條件的3 m×4 m的人工氣候室或小拱棚中，每種環(huán)境條件的氣候室10盆，擺放密度為0.5 m×1 m。在施藥后2 h、1d、3d、5d、7d、10d、14d、21d、28d、35 d 從煙株上中下各部位取樣，每株取3片煙葉，切碎、混勻，四分法留樣100 g，-20℃保存，待處理和檢測(cè)。溫度條件：氣候室溫度分別設(shè)置為20、25、30、35℃，濕度條件統(tǒng)一設(shè)定為65%±2%。濕度條件：分別置于環(huán)境濕度為40%、60%、80%、100%的人工氣候室，溫度統(tǒng)一設(shè)定為25±1℃。光照條件：煙株放入3個(gè)不同光照強(qiáng)度的小拱棚內(nèi)，田間行株距1×0.5m，用遮陰網(wǎng)封閉，調(diào)節(jié)遮陰網(wǎng)的層數(shù)與相對(duì)位置，用光照計(jì)檢測(cè)遮陰棚內(nèi)光強(qiáng)，使光照強(qiáng)度分別為25%自然光，50%自然光，75%自然光。3個(gè)棚適當(dāng)通風(fēng)，保持溫濕度基本一致。

1.3.4 不同地點(diǎn)煙葉儲(chǔ)存過程中多菌靈降解試驗(yàn)

選擇不含多菌靈農(nóng)藥的煙葉樣品，切絲，添加適量多菌靈標(biāo)樣，充分混合均勻。為保證后期能夠檢測(cè)到數(shù)據(jù)，選擇了5 mg/kg和25 mg/kg作為添加初始濃度，充分混合均勻后，盛于紙箱中。高低濃度的紙箱分別置于25℃、60%的恒溫恒濕箱和自然環(huán)境中。分 別 于 添 加 后 0、5、10、15、30、45、60、90、120、180、240、300、360、420 d從紙箱中取20 g樣品，檢測(cè)多菌靈農(nóng)藥殘留含量。

1.4 殘留檢測(cè)

1.4.1 農(nóng)藥殘留前處理方法

在文獻(xiàn)基礎(chǔ)上[6-10]，研究?jī)?yōu)化形成了QuEchERS前處理與LC-MS/MS檢測(cè)相結(jié)合的測(cè)定煙草中甲基硫菌靈、苯菌靈及代謝物多菌靈殘留量的方法。具體操作如下：煙葉樣品用組織搗碎機(jī)研磨，稱取磨碎的鮮煙葉5.0 g（或烤后煙葉、煙絲2.0 g，加2 mL蒸餾水浸潤，靜置5 min）盛于離心管中，加入10 mL乙腈，于多管渦旋混合儀上振蕩提取10 min，加入混合鹽包（1 g NaCl、0.5 g檸檬酸氫二鈉、4 g無水MgSO4和1 g檸檬酸鈉），立即振蕩2 min，以4000 r/min離心10 min。移取1.5 mL上清液，置于離心管中，加入25 mg PSA和150 mg無水MgSO4，振蕩2 min，以13000 r/min 離心5 min，吸取上清液500 μL，加入500 μL初始流動(dòng)相乙腈/0.1%甲酸水(v:v=1:9)，過0.22 μm有機(jī)相濾膜，裝瓶待測(cè)。

1.4.2 農(nóng)藥殘留檢測(cè)條件

LC-MS/MS色譜條件：色譜柱Thermo Hypersil GOLD C18 (3.0 μm，2.1×100 mm)；流動(dòng)相為甲醇溶液和0.1%甲酸水溶液(v/v)，流速：0.25 mL/min，采用 1:9（v/v，0～1 min）-9:1（v/v，1～7.5 min）-1:9（v/v，7.5～10 min）梯度洗脫；柱溫25℃；進(jìn)樣量10 μL。質(zhì)譜條件：離子源：電噴霧離子源ESI；掃描方式：正離子源；噴霧電壓：3000 V；毛細(xì)管溫度：300℃；鞘氣壓力：50 Arb；輔助氣壓力：20 Arb；檢測(cè)方式：多重反應(yīng)監(jiān)測(cè)（MRM，具體條件見表1）。

圖1 多菌靈（B、C）、苯菌靈（H、I）、甲基硫菌靈（E、F）典型TIC色譜圖Fig.1 Typical TIC spectrum of three benzimidazole fungicides

表1 三種苯并咪唑類殺菌劑的MRM條件Tab.1 The instrument conditions of three benzimidazole fungicides in MRM

1.4.3 標(biāo)準(zhǔn)曲線與添加回收率

分別稱取并配置濃度為100 mg/L的多菌靈、苯菌靈、甲基硫菌靈標(biāo)準(zhǔn)溶液。再用鮮煙葉、干煙葉空白提取液稀釋，配得濃度為0.005、0.01、0.05、0.1、0.5、1、5 mg/L的基質(zhì)加標(biāo)系列標(biāo)準(zhǔn)溶液，在上述儀器條件下測(cè)定。分別以進(jìn)樣濃度（mg/kg）為橫坐標(biāo)，相應(yīng)色譜測(cè)定峰面積為縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。分別用空白鮮煙葉、干煙葉添加0.01、0.1、2 mg/kg 不同濃度的多菌靈、苯菌靈、甲基硫菌靈標(biāo)準(zhǔn)溶液，按照前處理方法提取、凈化、檢測(cè)，每個(gè)水平重復(fù)5次，進(jìn)行添加回收率檢測(cè)驗(yàn)證。

2 結(jié)果分析

2.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線、檢出限與添加回收率

在0.001～5 mg/kg范圍內(nèi)，3種農(nóng)藥的峰面積與質(zhì)量濃度呈良好的線性關(guān)系。以3倍信噪比進(jìn)行計(jì)算，得出多菌靈、苯菌靈、甲基硫菌靈的最低儀器檢出限（LOD）均為1.0×10-11g，同時(shí)根據(jù)最小添加水平得到3種農(nóng)藥的定量限（LOQ）為0.01～0.05 mg/kg。（表2）。多菌靈、苯菌靈、甲基硫菌靈在LOQ、0.2、2 mg/kg 3個(gè)水平的添加回收率結(jié)果分別為：89.5%～98.5%、84.9%～93.8%、81.1%～101.5%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為：1.8%～6.6%、3.6%～5.0%、3.2%～8.1%。添加回收率結(jié)果均符合殘留檢測(cè)方法要求，可以用于煙葉中3種農(nóng)藥的多殘留檢測(cè)。

表2 多菌靈、苯菌靈、甲基硫菌靈在煙葉中的線性方程、相關(guān)系數(shù)與定量限Tab.2 Regression, correlation coefficient, LOD and LOQ of three benzimidazole fungicides

2.2 常見苯并咪唑農(nóng)藥在煙葉中殘留量與降解半衰期

3種苯并咪唑類殺菌劑在山東、四川1年2地?zé)熑~中最終殘留試驗(yàn)結(jié)果（表3）表明，末次施藥14 d后多菌靈在煙葉中的殘留量為1.82～3.64 mg/kg，21 d后降解為0.93～2.44 mg/kg，28 d后最終殘留量為0.73～1.88 mg/kg。末次施藥14 d 后苯菌靈在煙葉中（以多菌靈計(jì)）的殘留量為2.44～6.34 mg/kg，21 d后降解為 1.61～3.36 mg/kg，28 d后最終殘留量為 1.03～1.98 mg/kg。末次施藥14 d 后，甲基硫菌靈（以多菌靈計(jì)）在煙葉中的殘留量為4.68～15.69 mg/kg，21 d后降解為 0.91～5.99 mg/kg，28 d后最終殘留量為 0.2～1.74 mg/kg。

經(jīng)檢測(cè)，烘烤前鮮煙葉中多菌靈、苯菌靈、甲基硫菌靈的含量為2.74、0.42、1.10 mg/kg（烘烤前后干鮮煙葉的重量比為1:6.25，去除含水量后折算的3種農(nóng)藥含量分別為17.12、2.62、6.88 mg/kg），烘烤后干煙葉中含量為8.12、1.34、3.74 mg/kg。烘烤過程農(nóng)藥殘留降解率為45.7%～52.7%。煙葉烘烤是保證煙葉香吃味、提高其商品特性的特殊加工過程，在烘烤過程中煙葉內(nèi)含物質(zhì)充分轉(zhuǎn)化，促進(jìn)香氣形成，農(nóng)藥在高溫高濕條件下又可明顯降解。

表3 三種苯并咪唑類殺菌劑在煙葉中的最終殘留Tab.3 Terminal residue of three benzimidazole fungicides in cured tobacco leaves

3種農(nóng)藥在鮮煙葉中的消解曲線見圖2。多菌靈、苯菌靈、甲基硫菌靈在鮮煙葉中的原始沉積量分別為41.1～55.6、15.7～28.4、16.0～17.7 mg/kg，施藥 7 d 后消解率超過50%，施藥28 d后消解率超過90%，多菌靈、苯菌靈、甲基硫菌靈在鮮煙葉中的理論半衰期為 6.8、6.3、6.6 d。

圖2 多菌靈、苯菌靈、甲基硫菌靈在煙葉中農(nóng)藥殘留降解曲線Fig.2 Dissipation curves of three benzimidazole fungicides in fresh tobacco leaves

2.3 不同制樣方式對(duì)煙葉中農(nóng)藥殘留量的影響

目前針對(duì)煙葉樣品常采用直接鮮樣儲(chǔ)存、烘烤、殺青和凍干等不同的處理方式。檢測(cè)結(jié)果顯示（表4），鮮煙葉中多菌靈、苯菌靈、甲基硫菌靈的濃度為2.74、0.42、1.10 mg/kg，以凍干方式處理的煙葉中多菌靈、苯菌靈、甲基硫菌靈殘留量為15.5、2.15、6.24 mg/kg，以殺青方式處理的煙葉中多菌靈、苯菌靈、甲基硫菌靈殘留量為12.5、1.66、4.93 mg/kg，以三段式烘烤方式處理的煙葉中多菌靈含量為8.12、1.34、3.74 mg/kg。經(jīng)過稱重計(jì)算，干鮮煙葉的重量比為1:6.25。凍干、殺青、烘烤3種處理方式，煙葉中農(nóng)藥殘留都有一定程度降解，其中凍干過程3種農(nóng)藥殘留降解較弱，損失率為9.4%～18.2%；殺青過程農(nóng)藥殘留有一定程度降解，損失率為36.9%～28.4%；烘烤過程農(nóng)藥殘留有較大幅度降解，損失率為45.7%～52.7%。3種農(nóng)藥殘留在凍干、殺青、烘烤過程的加工因子分別為 5.11～5.66、3.95～4.55、2.96～3.39。

凍干、殺青、烘烤3種處理過程，3種農(nóng)藥的損失率均為烘烤＞殺青＞凍干。煙葉殺青處理過程中，105℃的高溫條件使微生物徹底變性失活，高溫也會(huì)使部分農(nóng)藥分解。凍干處理過程中，微生物失活，低溫也不利于農(nóng)藥分解，可作為保持煙葉中農(nóng)藥殘留基礎(chǔ)水平的制樣方式。

表4 不同農(nóng)藥在不同加工過程中的殘留量與加工因子Tab.4 Three benzimidazole fungicides residues and processing factors in tobacco leaves after lyophilizing, fixing, curing

2.4 氣象因子對(duì)煙葉中多菌靈農(nóng)藥殘留降解的影響

2.4.1 溫度對(duì)煙葉中多菌靈降解的影響

溫度對(duì)多菌靈在煙葉中降解的影響差異較大（表5）。當(dāng)環(huán)境溫度為25℃時(shí)，其降解速率達(dá)到最快，半衰期最短，在溫度為35℃時(shí)降解速率最慢。25℃條件下煙葉生長(zhǎng)較好，酶的活性最強(qiáng)，對(duì)農(nóng)藥殘留降解和代謝能力較強(qiáng)。35℃條件下，煙葉在高溫脅迫下，酶的活性有一定程度干擾，代謝能力較低，多菌靈的降解轉(zhuǎn)化傳導(dǎo)能力較低。

2.4.2 濕度對(duì)煙葉中多菌靈降解的影響

在40%濕度條件下處理的煙葉多菌靈的原始沉積量為51.3 mg/kg，在7 d時(shí)消解超過50%，28 d時(shí)消解超過90%，消解半衰期為8.4 d（表6）。在60%濕度條件下處理的煙葉多菌靈的原始沉積量為47.6 mg/kg，5 d時(shí)消解即超過50%，21 d消解率超過90%，消解半衰期為6.5 d。在80%濕度條件下處理的煙葉多菌靈的原始沉積量為53.5 mg/kg，14 d時(shí)消解率超過50%，35 d時(shí)消解率超過90%，消解半衰期為9.9 d。100%濕度條件下的煙葉多菌靈的原始沉積量為48.3 mg/kg，21 d時(shí)消解率超過50%，35 d時(shí)消解率尚未達(dá)到90%，消解半衰期為14.2 d。分析可知，在一定的濕度范圍內(nèi)，隨著濕度的升高，多菌靈在煙葉中的降解速率也逐漸加快。在濕度為60%半衰期最短，降解速率最快，在濕度為100%時(shí)，半衰期最長(zhǎng)，降解速率最慢。

表5 不同溫度下多菌靈的殘留降解及相關(guān)動(dòng)力學(xué)參數(shù)Tab.5 Carbendazim residue degradation and dynamic parameters at different temperatures mg.kg-1, %

表6 不同濕度下多菌靈在煙葉中的殘留降解及相關(guān)動(dòng)力學(xué)參數(shù)Tab.6 Carbendazim residue degradation and dynamic parameters at different humidity mg.kg-1, %

2.4.3 光照強(qiáng)度對(duì)煙葉中多菌靈降解的影響

在不同光照強(qiáng)度下煙葉中多菌靈的殘留降解測(cè)定結(jié)果見表7。結(jié)果顯示25%自然光照條件下處理的煙葉多菌靈的原始沉積量為43.60 mg/kg，在21 d時(shí)消解超過50%，35 d時(shí)消解超過80%，消解半衰期為13.4 d。50%自然光照條件下處理的煙葉中多菌靈的原始沉積量為43.60 mg/kg，14 d時(shí)消解即超過50%，35 d消解率超過90%，消解半衰期為9.6 d。75%自然光照條件下處理的煙葉多菌靈的原始沉積量為48.60 mg/kg，5 d時(shí)消解率超過50%，28 d時(shí)消解率超過90%，消解半衰期為7.4 d。自然光照條件下的煙葉多菌靈的原始沉積量為46.50 mg/kg，5 d時(shí)消解率超過50%，28 d時(shí)消解率超過90%，消解半衰期為6.7 d。由此可見，在25%-100%自然光范圍內(nèi)，隨著光照強(qiáng)度的增加，煙葉中多菌靈的半衰期逐漸減小，消解速率逐漸升高?？赡苁请S著光照強(qiáng)度的增大，煙葉中農(nóng)藥的光解作用增強(qiáng)，另一方面也可能是煙葉光合作用增加，對(duì)多菌靈的吸收轉(zhuǎn)化能力增加，加快了多菌靈的降解速率。

表7 不同光照強(qiáng)度下多菌靈的殘留降解及相關(guān)動(dòng)力學(xué)參數(shù)Tab.7 Carbendazim residue degradation and dynamic parameters at different light intensity mg.kg-1, %

2.5 儲(chǔ)存過程中多菌靈農(nóng)藥殘留降解規(guī)律

多菌靈在煙絲中的消解動(dòng)態(tài)結(jié)果見表8。低濃度處理的煙絲原始沉積量為4.89～4.91mg/kg，高濃度處理的煙絲原始沉積量為24.84～24.87mg/kg。常溫貯存與恒溫恒濕貯存下的低濃度處理煙絲原始沉積量差別不大，高濃度處理煙絲原始沉積量差別不大。常溫常濕條件下，低濃度多菌靈處理的煙絲中多菌靈降解最快，恒溫恒濕條件下，高濃度多菌靈處理的煙絲中多菌靈降解最慢。分析原因，可能是夏天外界溫度高，常溫下的溫度較高，造成了煙絲中多菌靈降解較快。低濃度常溫處理的煙絲在貯藏300 d時(shí)降解超過50%，高濃度常溫處理的煙絲在貯藏420 d 時(shí)降解超過50%，低濃度恒溫恒濕處理的煙絲在貯藏240 d時(shí)降解超過50%，高濃度恒溫恒濕處理的煙絲在貯藏300 d時(shí)降解超過50%。多菌靈在煙絲中的殘留量與貯藏時(shí)間具有較高的相關(guān)性，符合一級(jí)動(dòng)力學(xué)方程。理論半衰期分別為239 d、365 d、224 d、247 d。

表8 多菌靈在貯藏過程中的消解動(dòng)態(tài)結(jié)果Tab.8 Degration dynamics of carbendazim in storage condition mg.kg-1, %

3 結(jié)論與討論

雖然多菌靈未在煙草病害防治中登記，但多菌靈是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中常用的農(nóng)藥，在煙草生產(chǎn)中有較廣泛的應(yīng)用，同時(shí)登記用于防治煙草根黑腐病的甲基硫菌靈在煙株內(nèi)也可以轉(zhuǎn)化為多菌靈。目前國際煙草合作研究中心（CORESTA）和中國煙草總公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中，規(guī)定了多菌靈、甲基硫菌靈（以多菌靈計(jì)）、苯菌靈（以多菌靈計(jì)）的農(nóng)藥殘留限量為2 mg/kg[11]。按照正常劑量和次數(shù)使用，末次施藥后28d，苯并咪唑類殺菌劑的農(nóng)藥殘留低于限量水平。根據(jù)煙草生長(zhǎng)發(fā)育過程及病害發(fā)生特點(diǎn)，在現(xiàn)蕾期以前，可以使用幾種苯并咪唑類殺菌劑防治煙草根黑腐病、煙草白粉病，但在煙葉現(xiàn)蕾至成熟采烤期，嚴(yán)格控制使用該類農(nóng)藥。

溫濕度和光照試驗(yàn)中，環(huán)境條件的差異對(duì)多菌靈降解影響效果明顯。有學(xué)者認(rèn)為，在25～70℃溫度范圍內(nèi)，隨著溫度的升高，多菌靈的水解速度明顯加快[12]；內(nèi)吸性殺菌劑施用后會(huì)很快被吸收到煙草植株體內(nèi)，煙草植株本身的生長(zhǎng)發(fā)育及生理生化特性會(huì)影響其對(duì)內(nèi)吸性殺菌劑的吸收傳導(dǎo)[13]。40%～60%濕度范圍內(nèi)，隨著濕度的增加，煙葉的生長(zhǎng)條件越來越合適，煙葉生長(zhǎng)較快，對(duì)多菌靈的吸收傳導(dǎo)能力越來越高，因此在環(huán)境濕度為60%時(shí)，煙葉處理生長(zhǎng)最適濕度，農(nóng)藥降解最快。當(dāng)超過60%時(shí)，隨著濕度的增加，煙葉中多菌靈向空氣擴(kuò)散能力及在煙株中傳導(dǎo)能力降低，多菌靈降解較慢。有學(xué)者認(rèn)為，煙株本身的生長(zhǎng)稀釋作用會(huì)對(duì)農(nóng)藥在煙葉中的積累和降解造成差異，內(nèi)吸性殺菌劑施用后會(huì)很快被吸收到煙草植株體內(nèi)，煙草植株本身的生長(zhǎng)發(fā)育及生理生化特性會(huì)影響其對(duì)內(nèi)吸性殺菌劑的吸收傳導(dǎo)和降解[14-17]，在溫度25℃、濕度60%和100%光照條件下，煙葉生長(zhǎng)發(fā)育最快，酶活性最強(qiáng)，生長(zhǎng)稀釋和傳導(dǎo)也是促進(jìn)農(nóng)藥殘留降解的因素。

加工或制樣過程對(duì)農(nóng)藥殘留水平的影響有較大差異，通常采用加工因子（Processing Factors，PF）來表示[18]。在煙葉種植和加工的不同階段，苯并咪唑類農(nóng)藥殘留有較明顯差異。在煙葉田間生長(zhǎng)過程中，由于溫度、濕度、光照等外部條件影響下，葉片表面及葉肉組織中的農(nóng)藥殘留可以得到明顯降解[19]，其中以25℃、相對(duì)濕度60%、陽光充足時(shí)農(nóng)藥殘留降解迅速。烘烤過程中，高溫可以促進(jìn)農(nóng)藥殘留迅速降解[20]，正常烘烤前期溫度相對(duì)較低，濕度相對(duì)較高，此時(shí)煙葉中微生物活性較高，對(duì)3種農(nóng)藥的分解仍在繼續(xù)進(jìn)行，而烘烤處理的時(shí)間較長(zhǎng)，也是導(dǎo)致煙葉中農(nóng)藥降解較快的一個(gè)關(guān)鍵因素[21-22]。但煙葉失水導(dǎo)致多菌靈農(nóng)藥殘留的濃縮作用大于其自身降解，烤后干煙葉比烤前鮮煙葉中的農(nóng)藥殘留量增高，烘烤過程中農(nóng)藥殘留加工因子為2.96～3.39，凍干過程中農(nóng)藥殘留損失極小，可作為保持煙葉中農(nóng)藥殘留基礎(chǔ)水平的制樣方式。干煙葉中生物酶活性喪失，同時(shí)儲(chǔ)存過程對(duì)煙葉水分含量和環(huán)境濕度有較嚴(yán)格要求，煙葉內(nèi)含物或外源物質(zhì)代謝緩慢，導(dǎo)致多菌靈農(nóng)藥殘留降解較慢，半衰期為224～365d。對(duì)于多菌靈農(nóng)藥殘留的控制，由于儲(chǔ)存期農(nóng)藥殘留降解緩慢，所以需要發(fā)揮田間生長(zhǎng)過程中農(nóng)藥殘留降解快的優(yōu)勢(shì)，充分利用光解、酶解、雨淋、自然降解等各種因素，采取控制使用劑量和次數(shù)，保證施藥到采收的安全間隔期等措施。

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Degradation characters and in fl uencing factors of carbendazim residues in tobacco leaf

LI Yiqiang1*, ZHOU Yangquan1, XU Jinli1, XU Guangjun1, WEI Jianyu2, SU Zan2, HU Yajie2, ZHANG Jili2
1 Tobacco Research Institute, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Key laboratory of Tobacco Pest Monitoring Controlling & Integrated Management, Qingdao 266101, Shandong, China;
2 China Tobacco Guangxi Industrial Co., Ltd., Nanning 530001, China;
3 Yunnan Qujing Municipal Tobacco Company, Qujing 655000, Yunnan, China

In order to effectively control carbendazim pesticide residues in tobacco leaves, a modi fi ed QuEChERS combined with LCMS/MS method to detect and characterize pesticide residue of carbendazim and other three benzimidazole fungicides in tobacco leaf was developed.The method successfully indicated influence of environmental factors, processing methods and storage conditions on degradation, and clearly demonstrated the level and formation mechanism of carbendazim residue under reasonable utilization.Results showed that the standard curve, the quantitative limit and the recoveries conformed to the requirements of pesticide residue detection method.The theoretical degrading half-life of carbendazim, benomyl and thiophanate-methyl in fresh tobacco leaf was 6.8, 6.3 and 6.6 days, respectively.The best condition for degradation of carbendazim was 25℃ and 60% humidity.The processing factors of freeze-drying,editing and curing for the three pesticide residues were 5.11-5.66, 3.95-4.55 and 2.96-3.39, respectively.The half-life of carbendazim in cured tobacco leaf was 224-365 days in normal and constant temperature.Findings of this study also suggested that the degradation rate of carbendazim were obviously different with a rapid and crucial dissipation in growing period under active enzyme, and the carbendazim residue level was significantly influenced by the original pesticide concentration and intervals between last pesticide application and harvest.Moreover, the processing method, storage conditions and duration also had some impact on the residue level.

carbendazim; benzimidazole fungicides; tobacco leaf; pesticide residue; degradation

李義強(qiáng)，周楊全，徐金麗，等.煙葉中多菌靈農(nóng)藥殘留的降解規(guī)律和影響因素[J].中國煙草學(xué)報(bào)，2017, 23（4）

國家煙草專賣局項(xiàng)目(TS-06-20110039) ；農(nóng)業(yè)行業(yè)財(cái)政專項(xiàng)（201203091）

李義強(qiáng)（1976—），博士，研究員，主要從事農(nóng)藥殘留與農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全研究，Tel：0532-88702236，Email：liyiqiang@caas.cn

2016-10-21；< class="emphasis_bold">網(wǎng)絡(luò)出版日期：

日期：2017-06-02

：LI Yiqiang, ZHOU Yangquan, XU Jinli, et al.Degradation characters and in fl uencing factors of carbendazim residues in tobacco leaf [J].Acta Tabacaria Sinica, 2017, 23(4)

*Corresponding author.Email：liyiqiang@caas.cn