新疆农业科学 ›› 2023, Vol. 60 ›› Issue (3): 706-714.DOI: 10.6048/j.issn.1001-4330.2023.03.022
• 植物保护·设施农业·农产品加工工程·微生物 • 上一篇 下一篇
程文亮(), 宋文钰, 王浩东, 许同心, 吴彩兰, 王春娟(), 杨德松()
收稿日期:
2022-09-03
出版日期:
2023-03-20
发布日期:
2023-04-18
通信作者:
王春娟(1979-),女,讲师,博士,研究方向为生物农药,(E-mail)wchunjuan@126.com;作者简介:
程文亮(1997-),男,河南周口人,硕士研究生,研究方向为农药毒理学,(E-mail)1426088390@qq.com
基金资助:
CHENG Wenliang(), SONG Wenyu, WANG Haodong, XU Tongxin, WU Cailan, WANG Chunjuan(), YANG Desong()
Received:
2022-09-03
Online:
2023-03-20
Published:
2023-04-18
Correspondence author:
WANG Chunjuan(1979-), Female, Ph.D., lecturer, Research field: biological pesticide research,(E-mail)Supported by:
摘要:
【目的】研究精异丙甲草胺在甜菜及种植土壤中的残留降解动态。【方法】采用QuEChERS-GC/MS法,分析不同深度土壤和甜菜中施用的不同浓度的精异丙甲草胺。【结果】精异丙甲草胺在0.01~1.0 mg/L浓度范围内呈良好线性,相关系数为0.999 4,所建立的最小检出限为0.001 mg/kg;平均回收率在84.81%~110.45%,相对标准偏差(RSD,n=3)在1.36%~9.0%。1 296、1 944、3 888 g.a.i/hm2的精异丙甲草胺在0~5、5~10、10~15 cm的土壤以及甜菜中的降解遵循一级动力学方程,不同深度土壤中的残留量随浓度的增加而增加,随时间的延长而降低,不同施用浓度在不同深度土壤中的半衰期为9.12~17.77 d。施用浓度越高,降解速度越慢。在甜菜中的残留量和降解速率都低于土壤,半衰期较土壤中略高,3个浓度在甜菜中的半衰期分别为19.25、26.65和32.85 d。【结论】施用1 296和1 944 g.a.i/hm2的精异丙甲草胺,收获期在土壤和甜菜中的降解率均能达到90%;施用超剂量3 888 g.a.i/hm2的精异丙甲草胺在收获期的降解率会低于80%,精异丙甲草胺在土壤和甜菜中较易降解,属于易降解农药。
中图分类号:
程文亮, 宋文钰, 王浩东, 许同心, 吴彩兰, 王春娟, 杨德松. 基于QuEChERS-GC/MS法对土壤和甜菜中精异丙甲草胺的残留降解动态测定[J]. 新疆农业科学, 2023, 60(3): 706-714.
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样品 Sam- ple | 添加水平 Addition level (μg/mL) | 回收率 Recovery (%) | 平均 回收率 Average recovery (%) | 相对标 准偏差 Relative standard deviation (%) | ||
---|---|---|---|---|---|---|
土壤 Soil | 0.10 | 77.93 | 87.95 | 88.56 | 84.81 | 7.04 |
0.50 | 82.20 | 88.03 | 90.62 | 86.95 | 4.96 | |
1.00 | 92.42 | 95.38 | 98.42 | 95.41 | 3.14 | |
甜菜 Sugar beet | 0.10 | 99.48 | 101.52 | 98.95 | 99.98 | 1.36 |
0.50 | 120.51 | 110.21 | 100.64 | 110.45 | 9.00 | |
1.00 | 102.50 | 99.84 | 100.03 | 100.79 | 1.47 |
表1 土壤和甜菜空白样品中精异丙甲草胺的添加回收率
Tab.1 Recoveries of S-Metolachlor in soil and sugarbeet
样品 Sam- ple | 添加水平 Addition level (μg/mL) | 回收率 Recovery (%) | 平均 回收率 Average recovery (%) | 相对标 准偏差 Relative standard deviation (%) | ||
---|---|---|---|---|---|---|
土壤 Soil | 0.10 | 77.93 | 87.95 | 88.56 | 84.81 | 7.04 |
0.50 | 82.20 | 88.03 | 90.62 | 86.95 | 4.96 | |
1.00 | 92.42 | 95.38 | 98.42 | 95.41 | 3.14 | |
甜菜 Sugar beet | 0.10 | 99.48 | 101.52 | 98.95 | 99.98 | 1.36 |
0.50 | 120.51 | 110.21 | 100.64 | 110.45 | 9.00 | |
1.00 | 102.50 | 99.84 | 100.03 | 100.79 | 1.47 |
深度 Depth (cm) | 浓度 Concentration (g.a.i/hm2) | 消解方程 Digestion equation | K | R2 | 半衰期 Half-life (d) |
---|---|---|---|---|---|
0~5 | 1 296 | Y=3.869 e-0.065 t | 0.065 | 0.891 3 | 10.66 |
1 988 | Y=4.821 e-0.059 t | 0.059 | 0.900 5 | 11.75 | |
3 888 | Y=7.283 e-0.064 t | 0.064 | 0.970 5 | 10.83 | |
5~10 | 1 296 | Y=0.797 e-0.057 t | 0.057 | 0.965 9 | 12.16 |
1 988 | Y=1.661 e-0.043 t | 0.043 | 0.966 4 | 16.12 | |
3 888 | Y=6.254 e-0.076 t | 0.076 | 0.956 1 | 9.12 | |
10~15 | 1 296 | Y=0.491 e-0.061 t | 0.061 | 0.978 7 | 11.36 |
1 988 | Y=0.991 e-0.039 t | 0.039 | 0.943 0 | 17.77 | |
3 888 | Y=0.706 e-0.053 t | 0.053 | 0.985 3 | 13.08 |
表2 精丙甲草胺在不同深度土壤中的消解动力学方程及相关参数
Tab.2 Digestion kinetic equations and related parameters of S-Metolachlor in different depth soils
深度 Depth (cm) | 浓度 Concentration (g.a.i/hm2) | 消解方程 Digestion equation | K | R2 | 半衰期 Half-life (d) |
---|---|---|---|---|---|
0~5 | 1 296 | Y=3.869 e-0.065 t | 0.065 | 0.891 3 | 10.66 |
1 988 | Y=4.821 e-0.059 t | 0.059 | 0.900 5 | 11.75 | |
3 888 | Y=7.283 e-0.064 t | 0.064 | 0.970 5 | 10.83 | |
5~10 | 1 296 | Y=0.797 e-0.057 t | 0.057 | 0.965 9 | 12.16 |
1 988 | Y=1.661 e-0.043 t | 0.043 | 0.966 4 | 16.12 | |
3 888 | Y=6.254 e-0.076 t | 0.076 | 0.956 1 | 9.12 | |
10~15 | 1 296 | Y=0.491 e-0.061 t | 0.061 | 0.978 7 | 11.36 |
1 988 | Y=0.991 e-0.039 t | 0.039 | 0.943 0 | 17.77 | |
3 888 | Y=0.706 e-0.053 t | 0.053 | 0.985 3 | 13.08 |
时间 Time | 消解率 Digestion rate | 深度 Depth 0~5 (cm) | 深度 Depth 5~10 (cm) | 深度 Depth 10~15 (cm) | ||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
浓度 Concentration (g.a.i/hm2) | ||||||||||
1 296 | 1 944 | 3 888 | 1 296 | 1 944 | 3 888 | 1 296 | 1 944 | 3 888 | ||
施药后1 d 1 d after application | w/(mg/kg) | 5.00 | 6.40 | 8.75 | 0.56 | 0.75 | 6.56 | 0.26 | 0.31 | 0.32 |
施药后7 d 7 d after application | w/(mg/kg) | 3.31 | 4.15 | 5.01 | 0.79 | 0.98 | 7.74 | 0.41 | 0.36 | 0.42 |
消解率(%) | 33.60 | 35.11 | 42.79 | - | - | - | - | - | - | |
施药后14 d 14 d after application | w/(mg/kg) | 2.15 | 2.89 | 3.24 | 0.54 | 0.75 | 3.86 | 0.26 | 0.53 | 0.72 |
消解率(%) | 56.94 | 54.87 | 63.03 | 4.10 | 0.53 | 41.10 | - | - | - | |
施药后21 d 21 d after application | w/(mg/kg) | 1.07 | 1.34 | 2.06 | 0.27 | 0.74 | 2.55 | 0.25 | 0.41 | 0.50 |
消解率(%) | 78.68 | 79.01 | 76.43 | 51.52 | 1.33 | 61.19 | 2.70 | - | - | |
施药后30 d 30 d after application | w/(mg/kg) | 0.44 | 0.67 | 1.04 | 0.25 | 0.47 | 1.04 | 0.17 | 0.24 | 0.28 |
消解率(%) | 91.31 | 89.46 | 88.07 | 55.79 | 37.33 | 84.19 | 32.82 | 20.92 | 14.81 | |
施药后45 d 45 d after application | w/(mg/kg) | 0.09 | 0.12 | 0.23 | 0.16 | 0.29 | 0.33 | 0.09 | 0.23 | 0.25 |
消解率(%) | 98.22 | 98.15 | 97.40 | 71.84 | 61.33 | 95.00 | 66.02 | 23.53 | 22.84 | |
施药后60 d 60 d after application | w/(mg/kg) | 0.03 | 0.08 | 0.19 | 0.09 | 0.212 | 0.20 | 0.03 | 0.13 | 0.15 |
消解率(%) | 99.41 | 98.74 | 98.65 | 83.96 | 71.73 | 96.94 | 90.35 | 56.21 | 53.09 | |
施药后90 d 90 d after application | w/(mg/kg) | 0.03 | 0.06 | 0.11 | 0.02 | 0.02 | 0.09 | 0.01 | 0.02 | 0.07 |
消解率(%) | 99.33 | 99.13 | 98.76 | 96.43 | 97.07 | 98.60 | 94.98 | 92.81 | 79.63 |
表3 精异丙甲草胺在不同深度土壤中的消解动态
Tab.3 Degradation dynamics of S-Metolachlor in different soil depths
时间 Time | 消解率 Digestion rate | 深度 Depth 0~5 (cm) | 深度 Depth 5~10 (cm) | 深度 Depth 10~15 (cm) | ||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
浓度 Concentration (g.a.i/hm2) | ||||||||||
1 296 | 1 944 | 3 888 | 1 296 | 1 944 | 3 888 | 1 296 | 1 944 | 3 888 | ||
施药后1 d 1 d after application | w/(mg/kg) | 5.00 | 6.40 | 8.75 | 0.56 | 0.75 | 6.56 | 0.26 | 0.31 | 0.32 |
施药后7 d 7 d after application | w/(mg/kg) | 3.31 | 4.15 | 5.01 | 0.79 | 0.98 | 7.74 | 0.41 | 0.36 | 0.42 |
消解率(%) | 33.60 | 35.11 | 42.79 | - | - | - | - | - | - | |
施药后14 d 14 d after application | w/(mg/kg) | 2.15 | 2.89 | 3.24 | 0.54 | 0.75 | 3.86 | 0.26 | 0.53 | 0.72 |
消解率(%) | 56.94 | 54.87 | 63.03 | 4.10 | 0.53 | 41.10 | - | - | - | |
施药后21 d 21 d after application | w/(mg/kg) | 1.07 | 1.34 | 2.06 | 0.27 | 0.74 | 2.55 | 0.25 | 0.41 | 0.50 |
消解率(%) | 78.68 | 79.01 | 76.43 | 51.52 | 1.33 | 61.19 | 2.70 | - | - | |
施药后30 d 30 d after application | w/(mg/kg) | 0.44 | 0.67 | 1.04 | 0.25 | 0.47 | 1.04 | 0.17 | 0.24 | 0.28 |
消解率(%) | 91.31 | 89.46 | 88.07 | 55.79 | 37.33 | 84.19 | 32.82 | 20.92 | 14.81 | |
施药后45 d 45 d after application | w/(mg/kg) | 0.09 | 0.12 | 0.23 | 0.16 | 0.29 | 0.33 | 0.09 | 0.23 | 0.25 |
消解率(%) | 98.22 | 98.15 | 97.40 | 71.84 | 61.33 | 95.00 | 66.02 | 23.53 | 22.84 | |
施药后60 d 60 d after application | w/(mg/kg) | 0.03 | 0.08 | 0.19 | 0.09 | 0.212 | 0.20 | 0.03 | 0.13 | 0.15 |
消解率(%) | 99.41 | 98.74 | 98.65 | 83.96 | 71.73 | 96.94 | 90.35 | 56.21 | 53.09 | |
施药后90 d 90 d after application | w/(mg/kg) | 0.03 | 0.06 | 0.11 | 0.02 | 0.02 | 0.09 | 0.01 | 0.02 | 0.07 |
消解率(%) | 99.33 | 99.13 | 98.76 | 96.43 | 97.07 | 98.60 | 94.98 | 92.81 | 79.63 |
浓度 Concen tration (g.a.i/hm2) | 消解方程 Digestion equation | K | R2 | 半衰期 Half-life (d) |
---|---|---|---|---|
1 296 | Y=0.045 9e-0.036 t | 0.036 | 0.950 3 | 19.25 |
1 988 | Y=0.050 7e-0.026 t | 0.026 | 0.991 7 | 26.65 |
3 888 | Y=0.063 4e-0.021 t | 0.021 | 0.946 4 | 32.85 |
表4 精异丙甲草胺在甜菜果实中的消解动力学方程及相关参数
Tab.4 Kinetic equation and related parameters of S-Metolachorresidue digestion in Sugarbeet fruit
浓度 Concen tration (g.a.i/hm2) | 消解方程 Digestion equation | K | R2 | 半衰期 Half-life (d) |
---|---|---|---|---|
1 296 | Y=0.045 9e-0.036 t | 0.036 | 0.950 3 | 19.25 |
1 988 | Y=0.050 7e-0.026 t | 0.026 | 0.991 7 | 26.65 |
3 888 | Y=0.063 4e-0.021 t | 0.021 | 0.946 4 | 32.85 |
时间 Time | 消解率 Digestion rate(%) | 浓度 Concentration (g.a.i/hm2) | ||
---|---|---|---|---|
1 296 | 1 944 | 3 888 | ||
第一次采样0 d First sampling 0 d | w(mg/kg) | 0.036 | 0.042 | 0.052 |
间隔10 d Interval 10 d | w(mg/kg) | 0.029 | 0.039 | 0.050 |
消解率(%) | 21.700 | 13.690 | 5.160 | |
间隔20 d Interval 20 d | w(mg/kg) | 0.024 | 0.034 | 0.049 |
消解率(%) | 35.440 | 24.720 | 7.270 | |
间隔30 d Interval 30 d | w(mg/kg) | 0.019 | 0.023 | 0.036 |
消解率(%) | 48.080 | 48.790 | 31.930 | |
间隔40 d Interval 40 d | w(mg/kg) | 0.012 | 0.019 | 0.028 |
消解率(%) | 66.480 | 57.620 | 46.080 | |
间隔60 d Interval 60 d | w(mg/kg) | 0.008 | 0.011 | 0.022 |
消解率(%) | 78.300 | 76.600 | 57.170 | |
收获期采样 Harvest sampling | w(mg/kg) | 0.001 | 0.005 | 0.008 |
消解率(%) | 96.430 | 89.400 | 84.510 |
表5 精异丙甲草胺在甜菜中的消解动态
Tab.5 Digestion dynamics of S-Metolachor in sugar beet
时间 Time | 消解率 Digestion rate(%) | 浓度 Concentration (g.a.i/hm2) | ||
---|---|---|---|---|
1 296 | 1 944 | 3 888 | ||
第一次采样0 d First sampling 0 d | w(mg/kg) | 0.036 | 0.042 | 0.052 |
间隔10 d Interval 10 d | w(mg/kg) | 0.029 | 0.039 | 0.050 |
消解率(%) | 21.700 | 13.690 | 5.160 | |
间隔20 d Interval 20 d | w(mg/kg) | 0.024 | 0.034 | 0.049 |
消解率(%) | 35.440 | 24.720 | 7.270 | |
间隔30 d Interval 30 d | w(mg/kg) | 0.019 | 0.023 | 0.036 |
消解率(%) | 48.080 | 48.790 | 31.930 | |
间隔40 d Interval 40 d | w(mg/kg) | 0.012 | 0.019 | 0.028 |
消解率(%) | 66.480 | 57.620 | 46.080 | |
间隔60 d Interval 60 d | w(mg/kg) | 0.008 | 0.011 | 0.022 |
消解率(%) | 78.300 | 76.600 | 57.170 | |
收获期采样 Harvest sampling | w(mg/kg) | 0.001 | 0.005 | 0.008 |
消解率(%) | 96.430 | 89.400 | 84.510 |
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