噁草酮在水稻、稻田水和土壤中的消解動態及殘留

?左 暉，何代進，劉建宇，邵麗群，張戰泓?

（1.湖南省生物機電職業技術學院，湖南 長沙 410127；2.湖南省植物保護研究所，湖南 長沙 410125；3.湖南省蔬菜研究所，湖南 長沙 410125）

噁草酮在水稻、稻田水和土壤中的消解動態及殘留

左 暉1，何代進1，劉建宇2，邵麗群2，張戰泓3

（1.湖南省生物機電職業技術學院，湖南 長沙 410127；2.湖南省植物保護研究所，湖南 長沙 410125；3.湖南省蔬菜研究所，湖南 長沙 410125）

為了評價噁草酮在水稻上使用的安全性，在湖南、海南和山東3地通過田間試驗和氣相色譜-質譜分析方法研究了噁草酮在水稻、稻田水及土壤中的消解動態和最終殘留。添加回收試驗結果表明：在0.01～1.0 mg/kg 添加水平下，稻米、稻殼、水稻植株、稻田水和土壤中噁草酮的添加平均回收率為85%～100%，相對標準偏差（RSD）為0.9%～4.5%。田間試驗結果表明：噁草酮在水稻植株、田水和土壤中的殘留消解動態規律均符合一級動力學反應模型，其消解半衰期分別為6.6～12.4、5.5～12.8和7.9～15.4 d，屬于易降解農藥；噁草酮在稻米中的最終殘留量均小于定量限（LOQ）0.02 mg/kg，低于噁草酮在糙米上的最高殘留限量（MRL）0.05 mg/kg，建議10%噁草酮懸浮劑在水稻上施藥1次，施藥劑量4 500 g/hm2（1 350 a.i.g/hm2）。

噁草酮；水稻；土壤；殘留；消解動態；氣相色譜

噁草酮（Oxadiazon）商品名為農思它、噁草靈，化學名稱為5-特丁基-3-（2,4-二氯-5-異丙氧苯基）-1,3,4-噁二唑-2（3H）-酮，主要用于稻田除草，防治對象有稗草、千金子、雀稗、異型莎草、鴨舌草、節節菜、球花堿草、瓜皮草等，對莧科、藜科、大戟科、酢醬草科、旋光科雜草有良好防效[1-2]。該除草劑是一種選擇性觸殺性芽前期除草劑，主要通過雜草幼芽和莖葉吸收起作用，在有光的條件下對萌芽期雜草有良好的除草活性，對已長大的雜草基本無效[3]。

目前，噁草酮殘留量的標準檢測方法有國家標準GB/T 5009.183和行業標準SN/T1115，國內相關文獻報道的噁草酮殘留檢測方法有氣相色譜法、氣相色譜—質譜聯用法等[4-6]。

杜紅霞等[7]報道了噁草酮在棉花中的殘留降解，為噁草酮在棉花上的安全使用提供了科學依據，王鑫宏等[8]研究了噁草酮在水稻田及水稻植株中的殘留及消解動態。但有關10%噁草酮懸浮劑在水稻上的殘留消解動態及殘留污染行為鮮見文獻報道。研究通過田間試驗，系統研究了10%噁草酮懸浮劑在水稻植株、稻田水及土壤中的消解動態及其殘留規律，為噁草酮在水稻上的安全、科學合理使用提供依據。

1　材料與方法

1.1試驗方法

1.1.1供試水稻及藥劑 試驗于2013～2014年分別在湖南、海南和山東進行。供試作物為水稻，湖南品種為盛泰優9712和株兩優06，海南品種為博Ⅱ優767；山東品種為鹽豐47。供試農藥為10%噁草酮懸浮劑（吉林省通化農藥化工股份有限公司）。

1.1.2試驗試劑 乙腈、正己烷、乙酸乙酯、氯化鈉（分析純）；正己烷（色譜純）；99%噁草酮標準品（農業部天津環保科研監測所）；凈化劑中性Al2O3、PSA、Carb（天津博納艾杰爾科技有限公司）。

1.1.3主要儀器設備 Agilent GC 7890A-5975C（安捷倫科技有限公司）；CPA 225D電子天平（德國賽多利斯股份公司）；TDL-40B型離心機（上海安亭科學儀器廠）；eppendorf離心機（Centrifuge，eppendorf公司）；XW-80A型旋渦混合器（上海精科實業有限公司）；RE-52B型旋轉蒸發器（上海博通經貿有限公司）；T-25 basic ULTRA-TURRAX高速植物組織搗碎機（德國IKA公司）; MILLI-Q超純水儀（美國Millipore公司）。

1.2田間試驗

1.2.1水稻植株消解動態試驗 按1次施藥多次取樣方法進行。施藥劑量為制劑量6 750 g/hm2（2 025 a.i.g/ hm2）（推薦高劑量的1.5倍），施藥方法為毒土法，用土量300 kg/hm2，于水稻分蘗期時施藥，將定量農藥加到細土中充分拌勻，人工撒施到每個小區，每個小區撒施3遍以上，并且小區內保留淺水層（下同），小區面積30 m2，重復3次。施藥后2 h、1 d、3 d、5 d、7 d、14 d、21 d、28 d、35 d、42 d采集植株樣品。

1.2.2稻田水、土壤消解動態試驗 在試驗地附近選一塊未種植作物的田塊，單獨施藥，與水稻植株上消解動態試驗同時施藥1次，施藥劑量為制劑量6 750 g/hm2（2 025 a.i.g/hm2）（推薦高劑量的1.5倍），小區面積30 m2，重復3次。施藥后2 h、1 d、3 d、5 d、7 d、14 d、21 d、28 d、35 d、42 d采集田水、土壤樣品。

1.2.3最終殘留試驗 設兩個施藥劑量：低劑量和高劑量。低劑量按制劑量4 500 g/hm2（1 350 a.i.g/hm2）、高劑量按制劑量6 750 g/hm2（2 025 a.i.g/hm2）施藥。于水稻苗期施藥1次，小區面積30 m2，每個處理重復3次。收獲期采樣。

1.2.4樣品的制備 （1）最終殘留稻穗樣品：在小區中采取隨機方式剪取稻穗，采集12點以上，每小區取樣量不少于2 kg，將所采的稻穗樣品晾干后，用出糙機脫殼，然后將糙米和稻殼分別混勻后，取約250 g的糙米和足量的稻殼分裝兩份，貼好標簽，封袋保存在-20℃冰箱中待測。（2）植株樣品：在小區內按隨機方法，采集土表以上的生長正常的植株（去根的全株）4～12株，每小區取樣量不少于1 kg，將水稻植株剪成1 cm以下的小段，充分混勻后，用四分法縮分，取約500 g分裝兩份，貼好標簽，封袋保存在-20℃低溫冰柜中待測。（3）田水樣品：在試驗小區中，隨機選取10個點用水杯取水樣5 L，倒入盆中混合均勻后，取500 mL稻田水樣分裝兩份，貼好標簽，樣品瓶保存在-20℃低溫冰柜中待測，盆中剩余的水倒回小區。（4）土壤樣品：在試驗小區中隨機取樣，選擇8個以上采樣點，消解動態試驗取土深度為0～10 cm（終殘為0～15 cm），每小區采樣量不少于2 kg，除去土壤中的碎石、雜草和植物根莖等雜物，在不銹鋼盆中混合均勻后用四分法縮分，取約500 g土樣分裝兩份，貼好標簽，封袋保存在-20℃低溫冰柜中待測。

1.3分析方法

1.3.1樣品的提取方法 準確稱取10.0 g土壤、稻米制備樣品（水稻植株、稻殼5.0 g樣品，稻田水樣10.0 mL）于100 mL聚四氟乙烯離心管中，加入10 mL水（稻田水樣除外），渦旋混勻，土壤和稻田水樣品加入20 mL乙腈，稻殼樣品加入40 mL乙腈，植株樣品加入40 mL正已烷，稻米樣品加入20 mL乙酸乙酯，渦旋提取2 min，再加入3.5 g NaCl，渦旋30 s后于4 000 r/min離心5 min，土壤和稻田水樣品取上清液4 mL、稻米取上清液2 mL、稻殼和植株取上清液8 mL于旋蒸瓶中，40℃于旋轉蒸發儀上蒸至近干，均用正己烷定容至2 mL，待凈化。

1.3.2樣品的凈化 取上述土壤和田水樣品的定容液轉入裝有30 mg PSA、稻米定容液轉入裝有40 mg PSA、稻殼和植株定容液轉入裝有30 mg中性Al2O3和10 mg Carb的2 mL微量離心管中，渦旋混勻，12 000 r/min離心4 min，上清液過0.2 μm有機系濾膜于自動進樣瓶中，待測。

1.3.3檢測條件 色譜柱：HP-5 MS柱（φ0.25 μm×0.25 mm×30 m）；載氣：氦氣，純度≥99.999%，恒流1 mL/min；檢測溫度：汽化室，280℃，離子源EI，230℃；檢測方式：選擇離子檢測；選擇離子檢測：定量175，定性258、302；溶劑延遲：3 min；柱溫：100℃保持1 min，以15℃/min的升溫速率至190℃，再以10℃/min的升溫速率至260℃保持5 min；進樣量：1 μL；不分流進樣。

1.3.4標準曲線繪制 用正己烷配制成0.001、0.005、0.01、0.05、0.1、1.0和2.0 mg/L系列的的噁草酮標準工作溶液，分別準確移取1 mL空白稻米、稻殼、植株、田水和土壤基質溶液于自動進樣瓶中，氮氣吹干，再分別準確移取0.001、0.005、0.01、0.05、0.1、0.5和1 mg/L標準溶液1 mL，配制成0.001、0.005、0.01、0.05、0.1、0.5和1 mg/L的噁草酮基質標準工作液系列，并制作成基質標準曲線。在上述檢測條件下進行分析測定，以峰面積為縱坐標，與之相對應的質量濃度為橫坐標作線性回歸曲線

1.3.5添加回收和相對標準偏差 分別稱取空白的稻米、稻殼、植株、田水和土壤，添加噁草酮標準溶液，稻米、田水和土壤添加濃度分別為0.02、0.1和0.5 mg/kg，水稻植株和稻殼添加濃度為0.02、0.1和1 mg/kg。每個樣品做5次重復，同時設置不加藥的空白樣。按上述方法進行樣品前處理，按儀器條件進行測定，計算添加回收率和相對標準偏差。

1.3.6殘留量計算公式

式中，R為樣品中農藥殘留濃度（mg/kg）；Q為標準樣品的濃度（mg/kg）；S1為樣本溶液的峰面積；S2為標準樣品的峰面積；Vz為樣品的定容體積（mL）；W為稱樣重（g）。

2　結果與分析

2.1檢測方法的準確度、精密度及檢出限

噁草酮稻米基質標準曲線的線性方程為y=1 413 568.6x +320.0，相關系數r= 1.000；噁草酮稻殼基質標準曲線的線性方程為y= 396 765.8x +67.2，相關系數r = 1.000，x為稻殼基質標準溶液濃度；噁草酮植株基質標準曲線的線性方程為y= 246 919.9x + 5 862.0，相關系數r =1.000；噁草酮田水基質標準曲線的線性方程為y= 259 716.0x-1 098.5，相關系數r =1.000；噁草酮土壤基質標準曲線的線性方程為y= 236 866.1x + 817.8，相關系數r = 0.999 9。

表1為噁草酮在稻米、稻殼、植株、田水和土壤中的添加回收率。由表1可知，對于5種試驗樣品的3個添加濃度5個平行樣本，噁草酮在稻米、稻殼、植株、田水和土壤中的平均添加回收率分別為 97%～100%、85%～98%、94%～97%、95%～97%和94%～100%，相對標準偏差分別為0.9%～4.5%、3.4%～4.6%、1.1%～2.5%、3.4%～4.0%和 1.7%～2.8%，能滿足噁草酮在稻米、稻殼、植株、田水和土壤中殘留測定的要求。當儀器信噪比為3，噁草酮在稻米、稻殼、植株、田水和土壤中最低檢出量均為5×10-3ng，在稻米基質中最低檢出量為1×10-3ng。該方法在稻米、稻殼和植株中的最低檢出濃度均為0.02 mg/ kg，在稻田水和土壤中的最低檢出濃度為0.01 mg/kg。相關色譜圖如圖1所示，在1.3.3的檢測條件下進樣，噁草酮溶劑標準品的出峰時間為12.22 min，噁草酮稻米基質標準品的出峰時間為12.31 min，噁草酮植株基質標準品的出峰時間為12.25 min，噁草酮稻殼、稻田水和土壤基質標準品的出峰時間均為12.20 min。

表1　噁草酮在稻米、稻殼、水稻植株、稻田水和土壤中的添加回收率（n=5）

2.2噁草酮在水稻植株、稻田水和土壤中的消解動態

當按照1.5倍最高推薦劑量（噁草酮有效成分2 025 a.i.g/hm2）施藥，噁草酮在植株中的原始沉積量：湖南為1.2～1.9 mg/kg，半衰期為6.6～12.4 d，施藥42 d，消解率達到95.7%以上；海南為1.9～2.1 mg/kg，半衰期為8.3～9.5 d，施藥42 d，消解率達到96.6%以上；山東為0.80～1.0 mg/kg，半衰期為10.3 d，施藥42 d，消解率達到87.9%以上。噁草酮在稻田水中的原始沉積量：湖南為0.13～0.15 mg/kg，半衰期為10.0～12.8 d，施藥35 d，消解率達到91.9%以上；海南為0.099～0.11 mg/kg，半衰期為6.5～8.4 d，施藥28 d，消解率達到84.3%以上；山東為0.063～0.10 mg/kg，半衰期為5.5～9.5 d，施藥14 d，消解率達到91.8%以上。噁草酮在土壤中的原始沉積量：湖南為1.6～1.9 mg/kg，半衰期為12.0 d，施藥42 d，消解率達到69.4%以上；海南為1.7～1.9 mg/kg，半衰期為7.9～8.4 d，施藥42 d，消解率達到98.0%以上；山東為1.1～1.2 mg/kg，半衰期為15.4 d，施藥42 d，消解率達到86.9%以上（見表2、圖2～圖4）。

從表2可以看出，噁草酮在水稻植株、稻田水及土壤中的消解半衰期分別為6.6～12.4 d、5.5～12.8 d和7.9～15.4 d，且在水稻植株和田水中的降解速度快于土壤。在湖南、海南和山東兩年三地的消解率存在差異，可能與試驗地的氣候條件、土壤類型及田水理化性質等因素有關。

2.3噁草酮在稻米、稻殼、植株和土壤中的最終殘留量

當按照最高推薦劑量（噁草酮有效成分1 350 a.i.g/hm2）和 1.5倍最高推薦劑量（噁草酮有效成分2 025 a.i.g/hm2）施藥，稻米樣品殘留分別為：湖南、海南和山東試驗點均＜0.02 mg/kg；稻殼樣品殘留分別為：湖南試驗點0.02～0.021 mg/kg，海南、山東試驗點均＜0.02 mg/kg；植株樣品殘留分別為：湖南試驗點0.017～0.056 mg/kg，海南試驗點0.02～0.035 mg/ kg，山東試驗點0.02～0.11 mg/kg；土壤樣品殘留量分別為：湖南試驗點0.01～0.27mg/kg，海南試驗點0.045～0.24 mg/kg，山東試驗點0.017～0.18 mg/kg。噁草酮在水稻田各基質中的最終殘留量大小順序為：植株＞稻殼 ＞土壤 ＞糙米。根據最終殘留試驗結果，收獲期嗯草酮在糙米中的最終殘留量最大值＜0.02 mg/ kg，低于我國規定的最高殘留限量值0.05 mg/kg。

圖1　噁草酮基質標準溶液、稻米、稻殼、水稻植株、田水及土壤中的添加色譜圖

表2　噁草酮在植株、稻田水和土壤中的消解動態方程

圖2　噁草酮在水稻植株上的殘留消解曲線

圖3　噁草酮在稻田水中的殘留消解曲線

圖4　噁草酮在土壤中的殘留消解曲線

3　結 論

研究建立了噁草酮在水稻和土壤中的殘留量氣相色譜-質譜測定方法，該方法快速、準確、靈敏度高和精確度好。

在湖南、海南和山東的兩年三地田間試驗結果表明，噁草酮在水稻植株和田水中的消解速度快于土壤，在水稻植株、稻田水及土壤中的消解半衰期分別為6.6～12.4 d、5.5～12.8 d和7.9～15.4 d，由半衰期可見，噁草酮屬于易降解農藥[9]；我國制定的噁草酮在糙米上的殘留限量標準（MRL）為0.05 mg/kg，噁草酮在糙米上的最終殘留均小于定量限0.02 mg/kg，低于其MRL值，表明在推薦劑量和推薦使用次數情況下用藥是安全的。

[1]農業部農藥鑒定所.農藥電子手冊[DB/OL].http：//www.nv100.cn，2008-07-21，2008-09 -09.

[2]NY/T788—2004，農藥殘留試驗準則[S].

[3]涂愛萍，胡洪濤，朱文達，等.62%丁草胺·噁草酮微乳劑對稻田3種雜草的防治效果[J].華中農業大學學報，2015，34（3）：42-45.

[4]周艷明，孫 鑫.氣相色譜法同時測定水果中氯草定、惡草酮、莠去津3種除草劑殘留[J].分析檢測，2009，30（6）：333-335.

[5]鄒 蓉，楊仁斌，傅 強，等.噁草酮在水稻及其環境中的殘留分析方法[J].農藥，2013，52（5）：363-365.

[6]李擁軍，王志強，易偉亮.氣相色譜-質譜法測定糧谷中惡草酮的殘留量[J].色譜，2002，20（2）：190-193.

[7]杜紅霞，方麗萍，陳子雷，等.嗯草酮在棉花和土壤中的殘留和降解行為研究[J].山東農業科學，2014，46（6）：108-110.

[8]王鑫宏，侯志廣，趙曉峰，等.嗯草酮在水稻中的殘留及消解動態研究[J].農業與技術2013，33（9）：18-21.

[9]國家環境保護總局.化學農藥環境安全評價試驗準則[Z].北京：國家環境保護總局，2003.

（責任編輯：成 平）

Dynamic?and?Residue?of?Oxadiazon?in?Rice,?Paddy?Field?Water?and?Paddy?Field?Soil

ZUO Hui1，HE Dai-jin1，LIU Jian-yu2，SHAO Li-qun2，ZHANG Zhan-hong3
（1.Hunan Biological Electromechanical Vocational Technical College, Changsha 410127, PRC; 2.Hunan Institute of Plant Protection, Changsha 410125, PRC; 3.Hunan Vegetable Research Institute, Changsha 410125, PRC）

To evaluate the use security of oxadiazon on rice, its degradation dynamics and final residues in rice, paddy field water and paddy field soil were studied by field experiment and gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS) in Hunan, Hainan, and Shandong.The results showed that the average recovery rates of oxadiazon in rice, rice husk, rice plant, paddy field water, paddy field soil were in the range of 85%-100%, with their relative standard deviations of 0.9%-4.5%.The field experiments revealed that the residual dissipation dynamics of oxadiazon in rice plant, paddy water and soil conformed to the first order kinetics reaction model, and they belong to easily degradable pesticide.Dispelling the half-life of oxadiazon in rice plant, paddy field water and paddy field soil were 6.6-12.4 d, 5.5-12.8 d and 7.9-15.4 d.The final residual mass fraction of oxadiazon in rice was lower than the limit of quantitation (LOQ) of 0.02 mg/kg and the maximum residue limit (MRL) of 0.05 mg/kg.It was suggested to use oxadiazon 1 time with the dosage of 4 500 g/hm2in rice field.

oxadiazon; rice; soil; residue; dissipation dynamics; gas chromatography-mass spectrometry

TQ450.2

A

1006-060X（2016）11-0071-05

10.16498/j.cnki.hnnykx.2016.011.022

2016-09-11

國家重點研發計劃（2016ZY06003823）

左 暉（1969-），女，江西永新縣人，實驗師，主要從事食品檢測工作。

張戰泓