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气相色谱法测定肥料中3种植物生长调节剂含量

范文

苏本玉刘爽朱海荣

摘要 [目的]通过比较不同提取溶剂对植物生长调节剂的提取效果，建立肥料中3种植物生长调节剂的气相色谱分析方法。[方法]样品经丙酮超声提取，用HP-5毛细管气相色谱柱分离，FID检测器检测。[结果]3种植物生长调节剂质量浓度在5～100 mg/L范围内与相应峰面积呈线性关系，相关系数r>0.999，加标回收率为80.6%～97.1%，精密度（RSD）为0.92%～5.67%;称样量为0.5 g时，方法检出限为10 mg/kg。[结论]该方法样品前处理简单、快捷，重复性及回收率均能达到检测分析要求，可以应用于肥料及药肥中植物生长调节剂的检测。

关键词肥料;植物生长调节剂;气相色谱法

中图分类号 S482.8 ?文献标识码 A

文章编号 0517-6611（2020）18-0191-03

Abstract [Objective]By comparing the extraction effects of different extraction solvents on plant growth regulators，a gas chromatographic method for the analysis of three plant growth regulators in fertilizers was established.[Method]The samples were ultrasonically extracted by acetone ，separated by HP5 capillary gas chromatographic column and detected by FID detector.[Result]The mass concentration of the three plant growth regulators was linear with the corresponding peak area in the range of 5-100 mg/L，the correlation coefficient r>0.999.The ?recovery rate was 80.6%-97.1%，and the precision （RSD） was 0.92%-5.67%.When the sample amount is 0.5 g，the detection limit of the method is 10 mg/kg.[Conclusion]The method is simple，fast and reproducible，and can be applied to the detection of plant growth regulators in fertilizers and medicinal fertilizers.

Key words Fertilizer;Plant growth regulator;Gas chromatography

在農业生产中，植物生长调节剂的使用对提高种植效益、增加作物产量、增强作物抗性及改善产品品质有显著效果[1]。肥料是农业可持续发展的物质保证，是粮食增产的物质基础[2]，是一类重要的农业投入品。我国对植物生长调节剂按照农药登记的要求进行管理，若在肥料中添加植物生长调节剂，应与药肥的登记方式相同，即按照农药进行登记，但由于农药登记时间长、费用高，一些不法厂商在肥料中违禁添加植物生长调节剂的现象屡见不鲜，阻碍了肥料行业的健康发展，影响了药肥产业的发展秩序。

胺鲜酯、多效唑、烯效唑为农业生产上常用的植物生长调节剂。胺鲜酯（DA-6）是一种新型细胞分裂素类植物生长调节剂，对多种农作物具有显著的增产、抗逆、抗病，改善品质、早熟等功效[3]，但使用浓度过高，会对一些农作物生长产生抑制现象[4]。多效唑具有延缓纵向生长、促进横向生长、提高抗逆性、延缓衰老等作用[5]，烯效唑具有延缓植物生长、促进分蘖、增加植物干物质积累等作用[6]，两者均属于延缓生长类植物生长调节剂，若使用不当，均可造成农作物减产。若在肥料产品中随意添加植物生长调节剂，极易造成与植物生长调节剂制剂产品重复使用的现象，对农作物造成潜在危害。因此，建立同时检测肥料产品中胺鲜酯、多效唑、烯效唑的方法非常必要。

目前，国内外对植物生长调节剂的检测研究从未间断，且主要针对农药制剂、果蔬、水、土壤的检测较为普遍，肥料中的检测方法近年来陆续出现，主要有气相色谱法[7-8]、液相色谱法[9-10]、气-质联用法[11-12]、液-质联用法[13-15]等，但使用气相色谱同时检测肥料中多种植物生长调节剂的方法鲜有报道。气相色谱仪相对于其他3种仪器而言，维护简单、使用成本较低，更适合于肥料中植物生长调节剂的检测。笔者采用气相色谱法测定肥料中3种植物生长调节剂含量，旨在建立简单、快捷、准确的气相色谱检测方法，为肥料中植物生长调节剂的监管提供依据。

1 材料与方法

1.1 主要仪器气相色谱仪（Agilent 7890B，FID检测器，7693自动进样器，HP-5色谱柱）;氮吹仪;漩涡混合器;超声波清洗器;高速离心机：最高转速不低于6 000 r/min;电子天平。

1.2 主要试剂多效唑、烯效唑标准品≥98.5%;胺鲜酯标准溶液1 000 mg/L（丙酮为溶剂）。标准物质生产厂商为德国Dr.Ehrenstorfer公司。丙酮为色谱纯。

1.3 混合标准工作溶液的配制

1.3.1 多效唑、烯效唑标准储备液。分别称取0.01 g（精确到0.000 1 g）胺鲜酯、多效唑、烯效唑标准品置于10 mL容量瓶中，用丙酮定容至10 mL，分别配制成浓度为1 000 mg/L的标准溶液，现用现配。

1.3.2 胺鲜酯、多效唑、烯效唑混合标准工作溶液。分别移取胺鲜酯标准溶液和多效唑、烯效唑标准储备液各0.05、0.25、0.50、0.75和1.00 mL至10 mL容量瓶中，用丙酮定容至刻度，即为一系列浓度为5、25、50、75、100 mg/L的混合标准工作溶液。

1.4 方法

1.4.1 试验原理。试样中胺鲜酯、多效唑、烯效唑经丙酮超声萃取后，注入气相色谱仪，农药组分经色谱柱分离，用氢火焰离子检测器（FID）检测。用色谱柱的保留时间定性，外标法定量。

1.4.2 试验步骤。

1.4.2.1 液体样品。称取0.1～0.5 g样品于具塞离心管中，氮吹至近干，准确加入10 mL丙酮，涡旋1 min，超声15 min，以6 000 r/min高速离心5 min，取1 mL上清液过0.45 μm有机相滤膜，待测。

1.4.2.2 固体样品。称取粉碎后过0.5 mm筛的样品0.1～0.5 g 样品于具塞离心管中，准确加入10 mL丙酮，后续提取步骤同“1.4.2.1”。

1.4.3 提取溶剂的选择。

1.4.3.1 标准品在不同溶剂中的稳定性。分别使用溶剂甲醇、丙酮为稀释剂，将胺鲜酯、多效唑、烯效唑标准品溶解在2种不同溶剂中，在12 h内以1.5 h为梯度进行测试。结果发现，多效唑、烯效唑在2种溶剂中均可以稳定存在，在12 h内未降解;胺鲜酯标准品在丙酮中较稳定，12 h内未出现降解现象，但在甲醇中降解较快，由图1所示，在12 h内，胺鲜酯约降解至原含量的2/5。因此，该方法选定标准品的稀释溶剂为丙酮。

1.4.3.2 不同溶剂对样品的提取效果。分别使用甲醇、丙酮对不同肥料样品进行提取，经检测发现，当样品检测量较少时，甲醇、丙酮2种提取溶剂对样品的重复性、加标回收率均可满足要求;当样品量较多时（连续进样约5 h后），使用甲醇提取的样品会出现重复性差、回收率降低、仪器进样針发生堵塞、仪器废液瓶中出现结晶的现象，需更换仪器进样针、分流衬管后才能重新达到方法检测要求。以丙酮提取的不同肥料样品，经连续48 h进样检测后，重复性、回收率仍可满足要求，而且仪器进样针、分流衬管仍可正常运行，废液瓶中无结晶出现，可以达到批量检测的目的。因此，最终选取提取溶剂为丙酮。

1.4.4 色谱条件选择。通过对起始温度、进样口温度、升温速率、分流比等色谱条件的筛选、测试，根据在最短时间内获得最佳分离效果的原则，得色谱分析条件如下。色谱柱：30 m×0.32 mm（i.d.）石英毛细管，内壁涂HP-5（5%二苯基+95%二甲基聚硅氧烷），膜厚0.25 μm;柱室温度（程序升温）：初始温度60 ℃，保持1 min，以20 ℃/min升到300 ℃，保持3 min;气化室温度：250 ℃;检测器温度：300 ℃;气体流量（mL/min）：载气（N2） 1.5、氢气30、空气300、补偿气（N2）25;分流比：2∶1;进样量：1 μL。

2 结果与分析

2.1 系统适用性按照上述色谱条件，对胺鲜酯、多效唑、烯效唑3种植物生长调节剂的混合标准工作溶液进行上机测试，待测植物生长调节剂的分离情况见图2。由图2所示，胺鲜酯、多效唑、烯效唑3种植物生长调节剂的保留时间分别为7.481、11.220、11.493 min，其色谱峰与相邻色谱峰分离度较好，符合气相色谱法定量分析要求。

2.2 线性范围、相关系数和检出限配制5～100 mg/L一系列不同浓度的混合标准工作溶液，按照“1.4”方法和条件进行测定，以色谱峰峰面积为纵坐标，对应的溶液浓度为横坐标作图，绘制标准工作曲线，得待测植物生长调节剂的线性方程及相关系数;检出限基于实际空白样品中添加胺鲜酯、多效唑、烯效唑标准品分析结果，以3倍信噪比计算对应的浓度为方法检出限，结果见表1。由表1可知，3种植物生长调节剂在5～100 mg/L浓度范围内线性关系良好，能够达到试验室检测分析要求。

2.3 方法重复性分别称取含有胺鲜酯、多效唑、烯效唑的3批次样品，每批次样品称取6份，按该方法进行样品前处理，采用同样的色谱条件，对6份样品连续进样，结果见表2。由表2可知，方法重复性符合一般色谱方法验证的要求。

2.4 方法的加标回收率称取肥料样品（约0.2 g），分别设高、中、低3个添加水平，每个水平6个重复。按该方法进行样品前处理，采用同样的色谱条件依次对样品进行检测，分别计算高、中、低3个浓度的加标回收率，结果见表3。由表3可知，3种植物生长调节剂在不同添加水平的平均回收率在80.6%～97.1%，精密度（RSD）为0.92%～5.67%，回收率及精密度均符合检测分析要求，能够满足肥料产品中植物生长调节剂的检测需求。

2.5 肥料样品检测应用该试验建立的处理方法和条件，对市场上100批次肥料样品进行检测。结果显示，3种植物生长调节剂均有检出，其中胺鲜酯的检出率最高，为11%，说明在肥料中违禁添加植物生长调节剂的现象普遍存在。

3 结论利用该试验建立的方法检测水溶肥料、有机肥料等多种肥料产品中植物生长调节剂含量，操作简单快捷、结果准确，可以推广到药肥产品中植物生长调节剂的检测，能够为促进肥料行业健康发展和政府的肥料监管工作提供技术依据。

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