劉 丹 ，王斌強(qiáng) ，2，張麗光 ，張偉莉 ，王吉祥 ，寧 娜 ，郭平毅 ，原向陽

（1.山西農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，山西太谷 030801；2.九江農(nóng)業(yè)科學(xué)院，江西九江 332000；3.山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所，山西太原 030031）

甲基二磺隆是德國(guó)拜耳作物科學(xué)公司開發(fā)的一種新型莖葉除草劑世瑪?shù)闹饕煞?，具有高效、低毒、環(huán)境友好等特點(diǎn)，可有效防除麥田一年生禾本科雜草和部分闊葉雜草[1-2]，對(duì)谷田雜草防除有一定的利用價(jià)值。除草劑的不合理施用會(huì)導(dǎo)致農(nóng)產(chǎn)品和谷田生態(tài)系統(tǒng)中的農(nóng)藥殘留超標(biāo)，對(duì)人類健康和生態(tài)環(huán)境造成毒害，并對(duì)后茬作物產(chǎn)生藥害[3]。在當(dāng)前大力提倡減肥減藥和高度重視食品安全的大前提下，研究除草劑在谷田生態(tài)系統(tǒng)中的殘留及消解動(dòng)態(tài)，可以為谷田除草劑的合理施用、谷子系列產(chǎn)品的安全食用及谷田生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展提供一定的理論依據(jù)。

當(dāng)前，國(guó)內(nèi)外主要采用液相色譜（HPLC）和液相色譜－質(zhì)譜法（LC－MS/MS）檢測(cè)磺酰脲類除草劑殘留[4-6]，其檢測(cè)樣品包括大豆[7]、大米[8]、玉米[9]、動(dòng)物源性食品[10]、土壤[11-13]等，有關(guān)甲基二磺隆和谷子樣品的殘留分析報(bào)道較少。黃雅俊等[14]利用HPLC法建立了甲基二磺隆的色譜分析法；張少軍等[15]采用液相色譜紫外檢測(cè)法測(cè)定了甲基二磺隆在小麥和土壤中的殘留動(dòng)態(tài)；張婷等[16]采用高效液相色譜－串聯(lián)質(zhì)譜法測(cè)定了冀谷33號(hào)及土壤中咪唑乙煙酸的殘留。

本試驗(yàn)在總結(jié)前人研究的基礎(chǔ)上，采用分散固相萃取和HPLC檢測(cè)技術(shù)，建立了甲基二磺隆在谷子植株、籽粒及土壤中的測(cè)定方法，并采用該方法研究了甲基二磺隆在谷子及土壤中的殘留及消解特征，以期為甲基二磺隆和磺酰脲類除草劑在谷田的安全科學(xué)使用提供理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 材料

供試谷子品種為晉谷21號(hào)。

1.2 試劑與儀器

世瑪油懸浮劑（甲基二磺隆的含量為3%），甲基二磺隆標(biāo)準(zhǔn)品（97.84%）；乙腈、甲醇、甲酸、冰乙酸、磷酸、三乙胺和氨水為色譜純；無水硫酸鎂、氯化鈉、超純水、C18固相萃取小柱、PSA（N-丙基乙二胺）和GCB（石墨化碳黑）。

日立Hitachi高效液相色譜儀帶可變紫外檢測(cè)器，高速組織搗碎機(jī)，超聲波清洗器，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器，SK-1快速混勻器，礱谷機(jī)。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

于2014年在山西農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)作站按照文獻(xiàn)[17]的要求進(jìn)行田間試驗(yàn)，噴施除草劑為世瑪油懸浮劑，推薦最高有效劑量為13.5 g/hm2，每公頃對(duì)水量450 L。隨機(jī)完全區(qū)組設(shè)計(jì)，每小區(qū)30 m2，每個(gè)處理重復(fù)3次并設(shè)1 m寬保護(hù)行。

1.3.1 谷子消解動(dòng)態(tài)試驗(yàn) 在谷子5～6葉期施藥，噴施有效劑量為13.50 g/hm2。在施藥后1 h，1，3，7，14，21，28，35 d 隨機(jī)多點(diǎn)采集 1 kg 生長(zhǎng)正常、無病害谷子植株，切成1 cm段、混勻，四分法留樣200 g，同期采集空白樣品，貼好標(biāo)簽，于-20℃保存，待測(cè)。

1.3.2 土壤消解動(dòng)態(tài)試驗(yàn) 在空白地塊上，按照有效劑量 27，54 g/hm2均勻噴施，噴藥后 1 h，1，3，7，14，21，28，35 d 取土壤樣品 1 kg，去除雜物后四分法留樣500 g，-20℃冰柜中保存。

1.3.3 最終殘留試驗(yàn) 在谷子5～6葉期，按照有效劑量6.75，13.50 g/hm2葉面均勻施藥，設(shè)不施除草劑為空白對(duì)照。谷子成熟期分別采集秸稈、籽粒和土壤，粉碎秸稈、籽粒和土壤，留樣500 g，-20℃冰柜中保存。

1.4 分析方法

1.4.1 樣品前處理 準(zhǔn)確稱取一定量已粉碎的樣品（20.0 g谷子植株、20 g小米和50.0 g土壤），置于250mL具塞三角瓶中，加入100.0mL提取液（乙腈-0.02 mol/L三乙胺為 8∶2），混勻 30 s，超聲 5 min，布氏漏斗過濾至已裝有7 g氯化鈉的250 mL分液漏斗中，50 mL提取液再次洗滌濾渣，合并濾液，劇烈振蕩2 min，室溫下靜置40 min，在35℃減壓旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至近干，取上清液于圓底燒瓶中，減壓濃縮（35℃）近干，2 mL乙腈溶解，取1.5 mL至已裝有10 mg GCB和150.0 mg無水硫酸鎂的2 mL離心管中（土壤不凈化），混勻30 s，5 000 r/min離心5 min，上清液經(jīng)4.5 μm濾膜過濾，待測(cè)。

1.4.2 液相色譜條件 紫外檢測(cè)器（UV）；Exl-C18不銹鋼色譜柱（4.6 mm×250 mm，5 μm）；流動(dòng)相為V（乙腈）∶V（0.01 mol/L磷酸）＝50∶50；流速為1.0 mL/min；柱溫為 25 ℃；進(jìn)樣量為 10 μL；檢測(cè)波長(zhǎng)為233 nm；保留時(shí)間為7.4 min。

1.4.3 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制 稱甲基二磺隆標(biāo)準(zhǔn)品0.1 g，乙腈溶解，配制成1.0 g/L的甲基二磺隆儲(chǔ)備液 100 mL。再分別稀釋成 0.02，0.10，0.50，1.00，5.00，10.00，20.00 mg/L的系列標(biāo)準(zhǔn)溶液，按1.3.2的條件測(cè)定，重復(fù)3次。以色譜峰面積為縱坐標(biāo)、質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)，繪制甲基二磺隆的標(biāo)準(zhǔn)曲線。

1.4.4 添加回收試驗(yàn) 取空白植株20 g、小米20 g，添加0.02，0.10，0.50 mg/kg 3個(gè)水平；取空白土壤50 g，添加 0.008，0.100，0.500 mg/kg 3 個(gè)水平，按1.4.1和1.4.2進(jìn)行回收率測(cè)定，每處理重復(fù)5次。

2 結(jié)果與分析

2.1 色譜條件的選擇

通過SP-756紫外分光光度計(jì)采集10 mg/L甲基二磺隆標(biāo)樣在205～295 nm的吸收值，發(fā)現(xiàn)在233 nm附近有較高吸收值。本試驗(yàn)比較了甲醇-水和乙腈-水2種不同溶劑配比的流動(dòng)相。結(jié)果顯示，乙腈-水流動(dòng)相體系保留時(shí)間和分離效果較好，將磷酸加入水相后峰形改善，拖尾減小。在比較了不同濃度磷酸-水相后，發(fā)現(xiàn)濃度為0.01mol/L，pH為3.6時(shí)，峰形最佳，故選擇乙腈∶磷酸（0.01 mol/L）＝50∶50（V∶V）作為流動(dòng)相。

2.2 樣品前處理的選擇

本試驗(yàn)比較了乙腈、甲醇及其與水、氨水和三乙胺混合作為提取劑，不同提取配比對(duì)目標(biāo)化合物的回收率列于表1。由表1可知，乙腈/水和乙腈/三乙胺（8/2）提取劑的回收率均大于90%，由于甲基二磺隆在堿性條件下溶解度大于中性，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，易于短時(shí)間保存樣品，故選擇乙腈/三乙胺（8/2）作為提取劑。在提取液中加入適量NaCl有利于有機(jī)相與水相分層，提高目標(biāo)物在有機(jī)相中的溶解度，起到部分凈化的作用。在凈化試驗(yàn)比較了固相萃取C18小柱、PSA和GCB，研究發(fā)現(xiàn)，GCB較C18小柱和PSA回收率高，且能較好地去除色素，故選GCB作為吸附劑。分別對(duì)比了不同劑量GCB的凈化效果，發(fā)現(xiàn)并無顯著變化，回收率均能夠達(dá)到75%以上，最終選擇10.0 mg GCB作為吸附劑凈化提取液。

表1 不同提取劑的平均添加回收率

2.3 標(biāo)準(zhǔn)曲線及檢出量

甲基二磺隆在0.02～20.00 mg/L濃度范圍內(nèi)峰面積與濃度具有良好的線性相關(guān)性，線性回歸方程為 y＝ 11 324x－804.14，決定系數(shù) R2＝0.999 4。以3倍信噪比計(jì)算得出該檢測(cè)方法的最小檢出量為0.2 ng；根據(jù)添加回收試驗(yàn)，植株、籽粒最低檢測(cè)濃度為0.02 mg/kg，土壤為0.008 mg/kg，相關(guān)甲基二磺隆標(biāo)樣圖譜如圖1所示。

2.4 添加回收率

表2 甲基二磺隆在不同樣品中的添加回收率及變異系數(shù)（n=5）

從表 2 可以看出，在 0.02，0.10，0.50 mg/kg 3 個(gè)添加水平下，甲基二磺隆在籽粒和植株中的平均添加回收率分別為92.83%～96.93%和92.27%～98.17%，變異系數(shù)分別為2.28%～9.26%和4.10%～12.43%；在 0.008，0.100，0.500 mg/kg 3個(gè)添加水平下，甲基二磺隆在土壤中的平均回收率為91.99%～93.52%，變異系數(shù)為5.21%～8.7%?；厥章识即笥?0%，符合農(nóng)藥殘留分析要求[18]，可應(yīng)用于實(shí)際殘留檢測(cè)。

2.5 消解動(dòng)態(tài)

從表3可以看出，甲基二磺隆在谷子植株和土壤中的消解動(dòng)態(tài)符合一級(jí)動(dòng)力學(xué)方程，在植株中的理論半衰期為6.4 d，土壤中的理論半衰期為16.6～18.7 d。由試驗(yàn)結(jié)果可知，甲基二磺隆屬于較易降解除草劑，在土壤中消解速率較慢。

2.6 最終殘留

由表4可知，距噴藥105 d后，收獲期籽粒、秸稈和土壤樣品均未檢出甲基二磺隆，說明殘留量都低于最低檢測(cè)濃度。目前，我國(guó)及國(guó)際上還未制定谷子相關(guān)樣品中甲基二磺隆的殘留限量（MRL）和土壤中的殘留限量（MRL）。我國(guó)和澳大利亞規(guī)定，小麥中甲基二磺隆的MRL值為0.02 mg/kg，日本制定小麥中的MRL值為0.03 mg/kg[19]。由試驗(yàn)結(jié)果可知，在該檢測(cè)方法下，甲基二磺隆在谷子秸稈、籽粒及土壤中的最終殘留均小于最低檢測(cè)濃度，甲基二磺隆在谷子樣品中的最終殘留均小于國(guó)內(nèi)外規(guī)定的小麥中MRL值。

表3 甲基二磺隆在植株和土壤中的消解動(dòng)態(tài)

表4 甲基二磺隆在谷子和土壤中的最終殘留量

3 結(jié)論

本試驗(yàn)建立了一種簡(jiǎn)便、經(jīng)濟(jì)、安全的高效液相色譜法，測(cè)定谷子植株及土壤中甲基二磺隆殘留；消解試驗(yàn)結(jié)果表明，甲基二磺隆是一種較易降解的除草劑；采用該方法測(cè)定小米和秸稈中甲基二磺隆，其最終殘留量均低于我國(guó)和美國(guó)制定的相關(guān)MRL標(biāo)準(zhǔn)。由此可知，世瑪3%甲基二磺隆乳劑于谷子5～6葉期噴施1次，噴施有效劑量為6.75～13.5 g/hm2，小米及秸稈最終殘留量未超標(biāo)，不會(huì)對(duì)人畜造成危害，對(duì)土壤環(huán)境安全。

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