吡蟲啉在甘蔗莖和葉中殘留動態(tài)研究

楊玲，高欣欣，張躍彬，羅志明，沈石妍，李復(fù)琴，刀靜梅

吡蟲啉在甘蔗莖和葉中殘留動態(tài)研究

楊玲，高欣欣，張躍彬，羅志明，沈石妍，李復(fù)琴，刀靜梅*

（云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院甘蔗研究所/云南省甘蔗遺傳改良重點實驗室，云南開遠(yuǎn)661699）

為了解甘蔗施用吡蟲啉后在莖和葉中的殘留變化，采用液相色譜法檢測了甘蔗莖和葉的殘留量。結(jié)果表明，在甘蔗種植后追肥時施吡蟲啉1次，施藥后50d，研究的兩個甘蔗品種蔗莖中吡蟲啉含量達(dá)到最高，60d含量低于0.04mg/kg；施用后20～30d甘蔗葉中最高，60d含量低于0.06 mg/kg，90d含量低于0.04mg/kg。

甘蔗；吡蟲啉；殘留變化；液相色譜

吡蟲啉（imidaclopid）最早是日本曹達(dá)株式會社和德國拜耳公司在1991年共同研制的[1]，化學(xué)命名是1-（6-氯-3吡啶基）-N-硝基咪唑-2-基胺，又名為1-（6-氯代吡啶甲基）-2-硝基亞氨基咪唑烷或咪蚜胺[2]。作為一種我國常用的無公害農(nóng)藥，它具有廣泛、高效、速效性強(qiáng)、低毒低殘留、內(nèi)吸性強(qiáng)等諸多優(yōu)點，該藥對蚜蟲、飛虱、粉虱、葉蟬、薊馬等農(nóng)田害蟲，對防治刺吸式口器的害蟲具有很強(qiáng)的特效，害蟲不易產(chǎn)生抗藥性，對人、畜、植物和天敵很安全。對生態(tài)環(huán)境的影響相對較少，可在蔬菜、水果等農(nóng)作物上推廣使用。

目前我國普遍存在農(nóng)藥濫用，超量使用，間隔時間不夠等諸多問題。劉景坤等[3]提到吡蟲啉作為新一代氯代尼古丁農(nóng)藥，毒性雖低，同時它也有很強(qiáng)的內(nèi)吸性，如果長期超量使用，勢必會造成農(nóng)藥殘留；另外，如果使用不當(dāng)，對有益生物，如一些傳粉動物蜜蜂等具有較大的毒性，對生物食物鏈造成破壞。因此，研究吡蟲啉在甘蔗上的殘留動態(tài)，不僅能提高作物產(chǎn)量，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，還能有效保障消費者舌尖上的安全。

綿蚜是甘蔗的最主要食葉害蟲，據(jù)龐天等[4]研究用10%吡蟲啉進(jìn)行防治甘蔗綿蚜蟲的藥效試驗，結(jié)果表明，用該藥300、5000倍，藥后1d分別達(dá)到了96.5%和9.1%的防效，藥后3d，全達(dá)到100%的防效，與對照抗蚜威比較達(dá)到同樣效果，且藥效期長。據(jù)黃應(yīng)昆等報道[5]蟲害是造成甘蔗減產(chǎn)的重要原因之一，在13.7%～24.6%，不及時防治，嚴(yán)重的可致50%以上產(chǎn)量損失；再者會影響到甘蔗含糖分，一般可下降10%～40%。同時還可導(dǎo)致甘蔗病害的發(fā)生，比如煤煙病和葉斑病等，受害蔗葉枯黃凋萎，降低光合作用，造成植株死亡，直接影響甘蔗產(chǎn)量和蔗糖分積累。我國目前在甘蔗上大面積推廣使用吡蟲啉防治綿蚜蟲，吡蟲啉具有速效和持效期長的特點，對甘蔗綿蚜蟲具有良好的毒殺作用。吡蟲啉在甘蔗上施用的防治效果研究報道較多，但精確的殘留動態(tài)監(jiān)測報道較少，為了掌握施用吡蟲啉后在甘蔗莖和葉中的殘留動態(tài)，進(jìn)一步做好糖料安全風(fēng)險評估工作，特對兩個甘蔗品種云蔗93-159和云蔗07-2800取樣檢測并進(jìn)行研究。

1 材料與方法

1.1材料

供試甘蔗品種：云蔗93-159、云蔗07-2800。試驗甘蔗種植在云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院甘蔗研究所冷水溝試驗基地，甘蔗于2015年1月6日種植，4月20日施用吡蟲啉2 kg/667m2，5月12日開始取甘蔗莖和葉片檢測吡蟲啉含量，每兩周取一次樣，連續(xù)取樣5個月。

1.2 樣品處理方法

樣品經(jīng)甲醇浸提、萃取、過柱后，采用高效液相色譜-二極管陣列檢測器檢測。甘蔗鮮采樣品的制備：樣品分別取6株甘蔗/葉切碎縮分后，充分混勻放入食品加工器粉碎，制成待測樣，放入-20℃條件下保存，備用。

提?。簻?zhǔn)確稱取甘蔗樣品12.50g，加入50.0 mL乙腈，在勻漿機(jī)中高速勻漿2 min后用濾紙過濾，濾液收集到裝有5g氯化鈉的100 mL具塞量筒中，收集濾液40～50 mL，蓋上塞子，劇烈震蕩1 min，在室溫下靜置30 min，使乙腈相和水相分層。

凈化和過柱：從100 mL具塞量筒中準(zhǔn)確吸取20.00 mL乙腈相（上層）溶液，放入100 mL燒杯中，將燒杯放在50℃水浴鍋加熱，燒杯內(nèi)緩緩?fù)ㄈ氲獨猓瑢⒁译嬲舭l(fā)近干，燒杯內(nèi)加入2.0 mL甲醇加二氯甲烷（5+95）溶解殘渣，蓋上鋁箔，待凈化。將氨基柱用4.0 mL甲醇加二氯甲烷（5+95）預(yù)洗條件化，當(dāng)溶劑液面到達(dá)柱吸附層表面時，立即加入上述待凈化溶液，用10 mL離心收集洗脫液，每次用2.0 mL甲醇加二氯甲烷（5+95）洗燒杯后過柱，收集到10 mL為止，將離心管置于50℃水浴氮吹儀上蒸發(fā)近干，用甲醇準(zhǔn)確定容至2 mL。在旋渦混合器上混勻，用0.2 μm濾膜過濾待測。色譜柱為Hypersil C18（5μm，200mm×4.6mm），流動相為35%甲醇-65%水，等度洗脫，柱溫30℃，流速1 mL/min，進(jìn)樣量10μL，紫外檢測波長245nm。

1.3儀器和試劑

主要儀器：液相色譜儀，型號Waters E2695，配紫外檢測器，沃特斯科技有限公司生產(chǎn)。主要藥品和試劑：色譜純甲醇、乙腈，普通氮氣，分析純氯化鈉，純凈水。

2 結(jié)果與分析

2.1吡蟲啉在甘蔗莖中殘留動態(tài)

4月20日施用吡蟲啉，在施用后一個月內(nèi)吡蟲啉含量在甘蔗莖上不明顯，甘蔗施用吡蟲啉50d左右，甘蔗蔗莖的含量達(dá)到最高，隨時間變化逐漸減少（見圖1）。

2.2吡蟲啉在甘蔗葉的殘留動態(tài)

本研究結(jié)果表明：甘蔗施用吡蟲啉40d后葉片中含量較高，在兩個甘蔗品種上吡蟲啉的含量都有降低趨勢，見圖2。這也可能是施用后是夏季，正處高溫、多濕的雨季，據(jù)楊紅等報道[6]夏季氣溫高，光解作用強(qiáng)，有利于其降解。另外，吡蟲啉水溶性強(qiáng)，隨水流失性大，雨水對其殘留量測定有影響。周小靜報道[7]研究表明，葉面噴施吡蟲啉，因風(fēng)吹、日曬、雨淋而造成的農(nóng)藥流失和分解達(dá)60%～90%。郭東梅也提到[8]，葉片施藥后，吡蟲啉在植株外易于受外界因素的影響而產(chǎn)生消解。所以甘蔗葉的吡蟲啉殘留量明顯呈由高至低的趨勢。王蕾等經(jīng)試驗認(rèn)為[9]主要與試驗期間的氣候因素有關(guān)，一般來講，溫度越高、光照時間越長、降雨頻繁，都會導(dǎo)致農(nóng)藥的殘留量減小。

圖1 吡蟲啉在蔗莖中含量變化

圖2 吡蟲啉在蔗葉中含量變化

圖3 云蔗07-2800蔗莖葉吡蟲啉含量變化

圖4 云蔗93-159莖葉吡蟲啉含量變化

2.3吡蟲啉在不同甘蔗品種的殘留比較

本研究結(jié)果甘蔗莖和葉中吡蟲啉的最終殘留量的最大值為0.34mg/kg和0.19mg/kg，均低于我國規(guī)定的吡蟲啉在作物上的殘留限量值1.0mg/kg。云蔗07-2800蔗葉施用吡蟲啉一個月左右含量最高，然后逐漸下降。而甘蔗莖含量50～60d達(dá)到最高，施用3個月后明顯降低（如圖3）。

云蔗93-159甘蔗莖在施用吡蟲啉50d左右含量達(dá)到最高，兩個月后開始呈下降趨勢。蔗葉中施用吡蟲啉20d左右含量最高，兩個月后越來越低（見圖4）。試驗甘蔗在4月施用農(nóng)藥吡蟲啉，兩個月后即6月，正是種植地氣溫高、雨量大的夏季。甘蔗處于生長旺期，對前期施用的農(nóng)藥已經(jīng)吸收利用，在莖中檢測值最低是正常表現(xiàn)。甘蔗一般在每年1月左右種植，年底12月左右收割，生長周期10個月以上才達(dá)到成熟，試驗結(jié)果顯示兩個甘蔗品種在8月后的殘留均小于0.1mg/kg，吡蟲啉在兩個甘蔗品種施用3個月后幾乎無殘留。吡蟲啉可通過緩釋技術(shù)控制吡蟲啉分子的擴(kuò)散速度[10]，慢慢向周圍甘蔗根系釋放，由根部吸收傳輸?shù)礁收崆o、葉，有效地防治了地上和地下的害蟲。

3 討論

本研究結(jié)果，兩個甘蔗品種葉中吡蟲啉含量變化隨生長期由高濃度向低濃度變化，而甘蔗莖開始并不高，在兩個月時才出現(xiàn)最高。這主要是吡蟲啉施在土壤中，甘蔗吸收后優(yōu)先向葉片輸送，因而葉片在整個過程中含量是由高到低的趨勢；而莖則是由低到高，再由高到低的變化趨勢。

甘蔗整株粉碎后，色素和臘粉等有色物質(zhì)仍在樣品，本文使用甲醇加二氯甲烷提取，因甲醇去色素和去脂能力強(qiáng)，比較適合甘蔗中提取吡蟲啉，保證安全有效的提取。楊檳煌[11]、王明明[12]報告過用甲醇超聲提取，二氯甲烷萃取，用硅膠層析柱凈化提取物，通過液相色譜測定，最小檢出量為1.0×10-9g，最低檢出濃度為0.01mg/kg，平均回收率80.56%～90.01%。

甘蔗在我國有悠久的種植歷史，作為制糖的主要原料，蔗糖占食糖總量的90%左右。由于甘蔗是熱帶、亞熱帶作物，喜歡溫?zé)岢睗竦沫h(huán)境，生長周期也較長，在每年的6月至10月，甘蔗綿蚜蟲會繁殖擴(kuò)散，尤其8、9月最為嚴(yán)重，影響到甘蔗產(chǎn)量、品質(zhì)。一直以來，對于病蟲草害防治，主要靠噴施農(nóng)藥。農(nóng)藥的大量噴施雖然控制了甘蔗的病蟲害，可是大多數(shù)農(nóng)藥分解周期長，而且容易殘留在甘蔗中，進(jìn)而致使蔗糖產(chǎn)品農(nóng)藥殘留也會超標(biāo)[13]。甘蔗在云南省有大量種植分布，一些常規(guī)農(nóng)藥由于長期使用，害蟲已產(chǎn)生一定的抗藥性，防治效果明顯降低，造成人為加大用藥量或盲目濫用。急需為廣大蔗農(nóng)提供高效、低毒、安全的藥劑進(jìn)行合理交替使用。據(jù)黃應(yīng)昆等報道[5]吡蟲啉在甘蔗爆發(fā)甘蔗綿蚜、薊馬、螟蟲、介殼蟲等蟲害時合理噴施，能起到良好的防治作用。特別適用于云南邊遠(yuǎn)少數(shù)民族蔗區(qū)示范推廣應(yīng)用。

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Study on Imidacloprid Residue Dynamic in Stems and Leaves of Sugarcane

YANG Ling,GAO Xin-xin,ZHANG Yue-bin,LUO Zhi-ming,SHEN Shi-yan,LI Fu-qin,DAO Jing-mei*
(1.Sugarcane Research Institute,Yunnan Academy of Agricultural Sciences/Yunnan Key Laboratory of Sugarcane Genetic Improvement,Kaiyuan,Yunnan 661699,China)

Content of imidacloprid residue was tested by HPLC to study the dynamic change in stems and leaves of sugarcane after application of imidacloprid controlling pest.The results showed that imidacloprid content in sugarcane stem reached the highest level in 50 days after application of imidacloprid at the stage of topdressing fertilizer,and the imidacloprid content was below 0.04 mg/kg after 60 days.Content of imidacloprid in sugarcane leaves reached the highest level form 20 to 30 days after application,the content was below 0.06 mg/kg after 60 days,and it was below 0.04 mg/kg after 90 days.

sugarcane;imidacloprid;residue change;HPLC

S435.661

：A

：1007－2624（2017）03－0021－03

10.13570/j.cnki.scc.2017.03.008

2017-01-25

國家甘蔗產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系（CARS-20-3-4）；糖料食用產(chǎn)品質(zhì)量安全監(jiān)測與評估調(diào)研（GJFP201601006）。

楊玲（1982-），女，?？疲瑢嶒炇曳治鰡T，主要從事甘蔗品質(zhì)檢測，Email：727898990@qq.com。

刀靜梅女本科高級實驗師主要從事甘蔗土壤與營養(yǎng)施肥研究