吡蟲啉在海南豇豆及土壤中的消解動態(tài)研究

劉景坤等

摘 要 建立了豇豆、土壤中吡蟲啉測定高效液相色譜法，并研究吡蟲啉在海南豇豆和其種植土壤中的消解動態(tài)以及在豇豆中的最終殘留。結(jié)果表明：方法回收率為78%～89%，在0.05～5 μg/mL線性關(guān)系良好，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD）<7%，最低定量限0.01 μg/mL，方法滿足檢測工作要求。吡蟲啉在豇豆和土壤中的半衰期分別為2.9、5.1 d。以1.5倍推薦劑量一次噴施農(nóng)藥2.5 d后吡蟲啉殘留量小于0.5 μg/g。吡蟲啉在土壤中半衰期較短，屬于易降解農(nóng)藥；分別以1.5、2倍推薦劑量3次施藥，每次施藥間隔2 d，自然降解4、6 d后殘留量均低于0.5 μg/g。

關(guān)鍵詞 吡蟲啉；豇豆；降解動態(tài)

中圖分類號 S481.8 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A

Degradation Dynamics of Imidacloprid in

Hainan Cowpea and the Soil

LIU Jingkun1，2， WU Chunyuan1，2， DENG Xiao1，2， LI Qinfen1，2 *

1 Environment and Plant Protection Institute，Chinese Academy of Tropical Agricultural Sciences， Hainan，

Haikou， Hainan 571101， China

2 Danzhou Scientific Observing and Experimental Station of Agro-Environment， Ministry of Agriculture，

Danzhou， Hainan 571737， China

Abstract The HPLC method for imidacloprid in soil and cowpea was developed. The degradation dynamics of the imidacloprid in the soil and cowpea and the terminal residue in the cowpea were studied. The method recovery ranged 78% to 89% and the linear relationship was good from 0.05 to 5 μg/mL with a relative standard deviation less than 7%. The method limit of quantification was 0.01 μg/mL. The method could cover the detection requirement. The half-life of the imidacloprid in the soil and cowpea was 2.8 d and 3.7 d， respectively. The residue of the imidacloprid in the cowpea was less than 0.5 μg/g 2.5 days later when 1.5 times of the recommended dose of imidacloprid was sprayed. The half-life of the imidacloprid was short， which belongs to the easy degradation pesticide. The cowpea was sprayed once per 2 days for three times， respectively with 1.5 times and 2 times of the recommended dose. The results showed that the imidacloprid residue in the cowpea were less than 0.5 μg/g， respectively 4 days and 6 days later.

Key words Imidacloprid； Cowpea； Ddgradation dynamics

doi 10.3969/j.issn.1000-2561.2014.06.027

吡蟲啉，化學(xué)名稱為1-（6-氯吡啶-3-吡啶基甲基）-N-硝基咪唑烷-2-基胺，是由拜耳公司和日本特殊農(nóng)藥株式會社于20世紀(jì)90年代共同開發(fā)的一種第二代新煙堿農(nóng)藥，高效、低毒、廣譜，對蚜蟲、葉蟬、薊馬、白粉虱等具有較好的殺滅作用[1-5]，是有機(jī)磷、有機(jī)氯等高毒農(nóng)藥以及擬除蟲菊酯類農(nóng)藥的重要替代品種，在水稻、果樹、蔬菜中具有廣泛的應(yīng)用前景。自海南豇豆質(zhì)量安全事件后，吡蟲啉成為一種重要的豇豆殺蟲農(nóng)藥。

雖然吡蟲啉等新煙堿類農(nóng)藥毒性低，但是具有強(qiáng)烈的內(nèi)吸作用[6-7]，大量使用后容易造成農(nóng)藥殘留超標(biāo)，給消費(fèi)者身體健康帶來隱患；此外，吡蟲啉對環(huán)境生物，尤其是蜜蜂等傳粉生物具有較大的毒性[8-10]，嚴(yán)重抑制蜂群數(shù)量的增長，對作物產(chǎn)量造成巨大損失，對此，歐盟已經(jīng)禁止了吡蟲啉等3種新煙堿類農(nóng)藥在多種作物上的應(yīng)用。王明明等[11]、李薇等[12]、陳道文等[13]、樓建晴等[14]已經(jīng)分別報道吡蟲啉在枸杞、番茄、蘿卜、甘藍(lán)中的殘留動態(tài)研究，但是在豇豆中尚未見報道。因此，研究吡蟲啉在海南豇豆及土壤中的降解動態(tài)，對指導(dǎo)安全生產(chǎn)、保障消費(fèi)者身體健康、提高出口產(chǎn)品質(zhì)量等具有重要意義。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 樣品及試劑 搭架豇豆購自?？谑蟹N子公司；吡蟲啉25%可濕性粉劑（山東省聯(lián)合農(nóng)藥有限公司）；乙腈（色譜純）、甲醇（色譜純）、超純水、Cleanert ODS C18萃取柱、吡蟲啉標(biāo)準(zhǔn)品（購自農(nóng)業(yè)部農(nóng)藥檢定所）。

1.1.2 儀器 戴安高效液相色譜儀（U-3000，PDA-100二極管陣列檢測器）、高速勻漿機(jī)（IKA-T18）、組織粉碎機(jī)（SH-720，Ashoo公司）、紫外-可見分光光度計（島津UV-2600）、氮吹儀（美國OA-SYS）、萬分之一天平（島津）。

1.2 方法

1.2.1 田間試驗設(shè)計 本試驗在中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院?？谠簠^(qū)進(jìn)行。試驗設(shè)置降解動態(tài)試驗區(qū)、終殘試驗區(qū)、空白對照區(qū)、土壤降解動態(tài)試驗區(qū)、土壤空白區(qū)；每個小區(qū)30 m2，小區(qū)間設(shè)置隔離帶對豇豆進(jìn)行標(biāo)記，均勻采樣。

（1）豇豆中的消解動態(tài)試驗：噴藥劑量為31.5 g（a.i.）/hm2（推薦劑量[15-16]）的1.5倍，用水量為450 L/hm2，一次噴藥后分別于2、10 h及1、2、3、5、9、14 d采摘樣品，粉碎后冷凍保存。

（2）終殘試驗：一般豇豆自花后12 d左右可采收，設(shè)置1.5、2倍推薦劑量分別噴藥3次，首次噴藥為謝花后，以后每隔2 d噴藥一次，分別于第三次噴藥2、4、6 d后采摘樣品（最后一次采摘時豇豆已可上市），粉碎后冷凍保存。

（3）土壤消解動態(tài)試驗：噴藥劑量為1.5倍推薦劑量，分別于一次噴藥后2、10 h及1、2、3、5、9、14 d時多點采集0～15 cm土壤1 kg以上，4分法留樣500 g，密封于樣品瓶中，于-20 ℃冰箱中保存?zhèn)溆茫瑫r采集對照。

1.2.2 樣品提取 （1）豇豆中吡蟲啉提?。簠⒖糒ehotay等[17]、孫江莉[18]方法進(jìn)行，取出冷凍的豇豆解凍后磨碎，每個樣品設(shè)置5份平行，每份均稱取25 g，加入50 mL乙腈高速勻漿1 min后過濾；將濾液盛放至含6 g NaCl的100 mL具塞試管中，劇烈震蕩1 min，靜置30 min后吸取上清液10 mL，氮吹至近干；用乙腈-水（V ∶ V=1 ∶ 3）混合液定容至2 mL，超聲30 s，使其充分溶解，待凈化。空白樣品做同樣的提取處理。

（2）土壤樣品提?。好總€樣品設(shè)置5份平行，每份稱取20 g 樣品，加入 50 mL 乙腈，超聲波提取15 min，過無水硫酸鈉層后置于平底燒瓶中；再加入 50 mL 乙腈，重復(fù)以上操作，蒸干待凈化。

1.2.3 樣品凈化 豇豆樣品凈化[19]：將C18固相萃取柱預(yù)先用5 mL乙腈淋洗，再用5 mL乙腈-水（V ∶ V=1 ∶ 3）混合液平衡；然后吸取上述樣品溶解液1 mL至萃取柱，待樣品流干后緩慢抽干柱；再加入1 mL純乙腈洗脫，樣品流干后緩慢抽干柱；將樣品液用乙腈定容至1 mL后過濾膜，待測?？瞻讟悠纷鐾瑯拥膬艋幚?。

1.2.4 加標(biāo)回收 參照吡蟲啉在節(jié)瓜和蘿卜中的最大殘留限量[20]（MRL）0.5 mg/kg，設(shè)定3個加標(biāo)濃度為0.1、0.5、1.5 mg/kg，進(jìn)行加標(biāo)回收試驗。

1.2.5 檢測方法 （1）色譜條件：參考高蓉等[21]、樊苑牧等[22]、馮明祥等[23]、花日茂等[24]方法對吡蟲啉標(biāo)準(zhǔn)樣品進(jìn)行紫外掃描，選擇紫外檢測器波長為268 nm，乙腈 ∶ 水=3 ∶ 7（V/V）為流動相，色譜柱為Waters XTerra C18（4.6×250 mm，5 μm），分析時間10 min。

（2）標(biāo)準(zhǔn)曲線：配置5、1、0.5、0.1、0.05 μg/mL系列濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液，建立測定的標(biāo)準(zhǔn)曲線。

2 結(jié)果與分析

2.1 分析方法

如圖1所示分別為吡蟲啉測定的標(biāo)準(zhǔn)液（A）、豇豆空白樣品（B）、豇豆樣品（C）、土壤空白樣品（D）、土壤樣品（E）的液相色譜圖。從圖中可知吡蟲啉在15 min左右出峰，豇豆空白樣品經(jīng)過凈化后在此時間無雜質(zhì)峰干擾（B），土壤樣品基質(zhì)簡單且無干擾無需凈化（D），樣品分析時能準(zhǔn)確定量。

2.1.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線 按照優(yōu)化的條件制作吡蟲啉的標(biāo)準(zhǔn)曲線，結(jié)果如圖2所示。R2為0.999 9（n=5），在0.05～5 μg/m線性關(guān)系良好，能夠準(zhǔn)確定量2種農(nóng)藥的殘留。

2.1.2 方法的準(zhǔn)確度和精密度 3個濃度的樣品加標(biāo)回收率如表1所示。5個平行樣品，平均回收率位于78%～89%，回收率較高，說明方法準(zhǔn)確度較高，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差<7%，穩(wěn)定性較好，方法最低定量限0.01 μg/mL，滿足檢測工作要求，可以用于實際樣品的檢測。

2.2 吡蟲啉在豇豆中的降解動態(tài)

豇豆中的降解動態(tài)曲線如圖3所示。噴藥后農(nóng)藥含量在較短時間內(nèi)升高，2 h采樣檢測殘留含量為1.02 μg/g，10 h后采樣檢測含量為1.24 μg/g；1 d之后逐漸降低；2.5～3 d之后低于0.5 μg/g。參照吡蟲啉在節(jié)瓜和蘿卜中的最大殘留限量，即達(dá)到限量標(biāo)準(zhǔn)。吡蟲啉在豇豆中的降解方程為：

Y=1.185 1·e-0.243 5x，半衰期約為2.9 d。

2.3 吡蟲啉在土壤中的降解動態(tài)

吡蟲啉在土壤中的降解動態(tài)曲線如圖4所示。2 h時在土壤中的沉積量為0.695 μg/g，之后其含量逐漸降低；14 d時，含量為0.037 μg/g，降解率約為95%。降解方程為Y=0.649 1·e-0.136 9x，半衰期為5.1 d。

2.4 吡蟲啉在豇豆中的最終殘留

豇豆中吡蟲啉的最終殘留量如表2所示。分別以1.5倍推薦劑量和2倍推薦劑量，在最后一次噴藥后2、4 d時殘留量均仍超過0.5 μg/g，參照吡蟲啉在黃瓜中的殘留標(biāo)準(zhǔn)，此量已超過最大殘留限量。6 d后的殘留量分別為0.28、0.39 μg/g，均低于0.5 μg/g，參照殘留限量標(biāo)準(zhǔn)此殘留量視為安全。

3 討論與結(jié)論

以1.5倍吡蟲啉推薦劑量（47.25 g（a.i.）/hm2）在海南種植豇豆中進(jìn)行施藥，其自然降解半衰期為2.9 d。施藥后2 h豇豆中的農(nóng)藥殘留量低于10 h后的測定值，是吡蟲啉較強(qiáng)的內(nèi)吸作用所致。參考吡蟲啉在黃瓜中的最大殘留限量[20]0.5 μg/g，施藥2.5 d以后含量即低于此標(biāo)準(zhǔn)值，因此，一次噴藥后最少3 d之后采摘上市才較為安全。吡蟲啉土壤中的半衰期5.1 d，高于其在豇豆中的半衰期，比李薇等[12]、陳道文等[13]、樓建晴等[14]報道的稍短，這與海南夏日光照強(qiáng)及紫外線對農(nóng)藥產(chǎn)生的分解作用強(qiáng)有關(guān)。其中，施藥2～10 h內(nèi)農(nóng)藥含量下降迅速，含量數(shù)值高于模擬曲線，可能是由于初始時，農(nóng)藥位于地表，無作物遮陰而被強(qiáng)烈光照降解所致。參照《化學(xué)農(nóng)藥環(huán)境安全評價試驗準(zhǔn)則》所規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，吡蟲啉在土壤中半衰期小于180 d，為易降解農(nóng)藥。

以1.5倍推薦劑量分3次施藥，每次施藥間隔2 d，自然降解4 d后殘留量低于0.5 μg/g；以2倍推薦劑量分3次噴藥，每次施藥間隔2 d，自然降解6 d后殘留量低于0.5 μg/g。中國規(guī)定吡蟲啉在節(jié)瓜中的殘留限量為0.5 μg/g[20]，CAC規(guī)定甘藍(lán)中吡蟲啉殘留最大限量也為0.5 μg/g。參照此標(biāo)準(zhǔn)，以2倍推薦用量（63 g（a.i.）/hm2）噴藥，噴藥3次后6 d內(nèi)豇豆不得采摘上市；以1.5倍推薦劑量，噴藥3次后4 d內(nèi)豇豆不得采摘上市。由于豇豆成熟期每天都在采摘，因此不適宜噴藥次數(shù)過多，大量、頻繁噴藥容易造成上市豇豆中吡蟲啉殘留量超標(biāo)、出口產(chǎn)品質(zhì)量不合格等現(xiàn)象。因此，本研究對指導(dǎo)豇豆種植中科學(xué)噴施吡蟲啉及保障農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全等具有重要的指導(dǎo)意義。

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責(zé)任編輯：林海妹