5種農(nóng)藥在溫室和露地番茄中消解動(dòng)態(tài)及安全使用研究

滿 潤(rùn)，周永鋒，周艷琳，馬 剛

（1.甘肅省綠色食品辦公室，甘肅 蘭州 730000；2.武威市農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全監(jiān)督管理站，甘肅 武威 733000）

近年來(lái)，西北地區(qū)設(shè)施蔬菜發(fā)展迅猛，目前已占總種植面積的10%。北方地區(qū)設(shè)施蔬菜栽培以高效節(jié)能的日光溫室為主[1]，番茄是主栽品種之一。溫室生產(chǎn)環(huán)境相對(duì)封閉，空氣流通緩慢，農(nóng)藥使用后不易揮發(fā)流失，空氣中的農(nóng)藥易降落或吸附到作物表面[2-4]，且農(nóng)藥在設(shè)施內(nèi)外蔬菜中的消解和殘留存在差異。王文嬌等[5]對(duì)6種常用農(nóng)藥在大棚番茄中殘留動(dòng)態(tài)研究發(fā)現(xiàn)，兩種有機(jī)磷農(nóng)藥加倍用量的半衰期均比推薦用量要長(zhǎng)一些。汪志威等[6]對(duì)百菌清和毒死蜱在大棚番茄中的分布及降解特征研究發(fā)現(xiàn)，大棚內(nèi)農(nóng)藥殘留量均高于露地，番茄各部位最高濃度呈現(xiàn)8～60 h遲滯。BOJACA等[7]發(fā)現(xiàn)溫室番茄上的農(nóng)藥殘留高于露地的，但未分析產(chǎn)生殘留差異的原因。周艷琳等[8]對(duì)6種農(nóng)藥在溫室和露地辣椒上消解動(dòng)態(tài)及安全使用研究發(fā)現(xiàn)，農(nóng)藥在北方冬春辣椒上原始沉積量明顯高于露地，且藥后1 d殘留量明顯高于原始沉積量；溫室辣椒農(nóng)藥殘留量比露地相應(yīng)值高，但半衰期變化不大。我國(guó)農(nóng)藥殘留試驗(yàn)均是在露地條件下完成的，所得的殘留數(shù)據(jù)和安全間隔期不適用于設(shè)施蔬菜生產(chǎn)。為了研究啶蟲脒、甲氰菊酯、三唑酮、乙酰甲胺磷和丙溴磷等5種常用農(nóng)藥在北方露地和冬春溫室番茄上的殘留消解動(dòng)態(tài)，進(jìn)行了監(jiān)測(cè)試驗(yàn)，以評(píng)價(jià)各農(nóng)藥的安全性，旨在為設(shè)施番茄農(nóng)藥使用提供依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)農(nóng)藥：3%啶蟲脒乳油（濟(jì)南綠霸化學(xué)品有限責(zé)任公司生產(chǎn)）、20%甲氰菊酯乳油（浙江威爾達(dá)化工有限公司生產(chǎn)）、25%三唑酮可濕性粉劑（深圳諾普信農(nóng)化股份有限公司生產(chǎn)）、30%乙酰甲胺磷乳油（山東華陽(yáng)科技股份有限公司生產(chǎn)）、40%丙溴磷乳油（青島雙收農(nóng)藥化工有限公司生產(chǎn)）。

供試番茄品種：金棚1號(hào)。

1.2 施藥方法

將上述農(nóng)藥采用二次稀釋法稀釋后，用HD400（新加坡利農(nóng)）背負(fù)式手動(dòng)噴霧器進(jìn)行葉面噴霧。

1.3 田間試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.3.1 殘留消解動(dòng)態(tài)試驗(yàn)

殘留消解動(dòng)態(tài)試驗(yàn)分別在露地和溫室進(jìn)行。溫室試驗(yàn)于2015年1月在甘肅省武威市涼州區(qū)和平鎮(zhèn)牌樓村農(nóng)戶日光溫室內(nèi)進(jìn)行；露地試驗(yàn)于2015年8月在武威市農(nóng)科院試驗(yàn)場(chǎng)，選與溫室試驗(yàn)地長(zhǎng)勢(shì)一致的番茄田進(jìn)行。試驗(yàn)按照農(nóng)業(yè)部NY/788—2004《農(nóng)藥殘留試驗(yàn)準(zhǔn)則》設(shè)計(jì)，啶蟲脒、甲氰菊酯、三唑酮、乙酰甲胺磷、丙溴磷的施藥劑量分別為675、450、540、450、450 g/hm2（均為各自推薦使用劑量）。小區(qū)面積25.2 m2，隨機(jī)排列，3次重復(fù)，各小區(qū)間設(shè)保護(hù)行，同時(shí)設(shè)不施藥為對(duì)照。采用HD400（新加坡利農(nóng)）手動(dòng)噴霧器于果實(shí)采摘期噴藥1次，用水量為750 L/hm2。溫室和露地試驗(yàn)品種、小區(qū)面積、用藥量、施藥時(shí)期一致。分別于施藥后1 h，1、3、5、7、14、21 d對(duì)樣品進(jìn)行采集處理。將施藥后1 h的殘留量計(jì)為農(nóng)藥的原始沉積量。

1.3.2 最終殘留量試驗(yàn)

最終殘留試驗(yàn)在武威市涼州區(qū)和平鎮(zhèn)牌樓村農(nóng)戶日光溫室內(nèi)進(jìn)行，試驗(yàn)按照農(nóng)業(yè)部NY/788—2004《農(nóng)藥殘留試驗(yàn)準(zhǔn)則》設(shè)計(jì)，啶蟲脒、甲氰菊酯、三唑酮、乙酰甲胺磷、丙溴磷分別按推薦劑量（675、450、540、450、450 g/hm2）和推薦劑量的2倍（1 350、900、1 080、900、900 g/hm2）處理同一生長(zhǎng)期的番茄，小區(qū)面積25.2 m2，隨機(jī)排列，3次重復(fù)，各小區(qū)間設(shè)保護(hù)行，同時(shí)設(shè)不施藥為對(duì)照。于果實(shí)采摘期1月5日第1次噴藥，1月13日第2次噴藥，1月21日第3次噴藥，間隔7 d，在最后1次施藥后3 d采樣（溫室番茄采收間隔期為3～5 d，采收期所用農(nóng)藥的間隔期小于3 d才是安全的），并測(cè)定其中的農(nóng)藥殘留量。

1.4 殘留測(cè)定方法

丙溴磷、乙酰甲胺磷、甲氰菊酯、三唑酮的提取與凈化參照《蔬菜和水果中有機(jī)磷、有機(jī)氯、擬除蟲菊酯和氨基甲酸酯類農(nóng)藥多殘留檢測(cè)方法（NY/T761—2008）》，啶蟲脒的提取與凈化參照李二虎等[9]的方法。采用氣相色譜技術(shù)，分別測(cè)定露地和溫室番茄中啶蟲脒、甲氰菊酯、三唑酮、乙酰甲胺磷、丙溴磷的殘留降解動(dòng)態(tài)和最終殘留量。啶蟲脒、甲氰菊酯、三唑酮、乙酰甲胺磷、丙溴磷標(biāo)準(zhǔn)品為100 μg/mL的標(biāo)準(zhǔn)溶液，由農(nóng)業(yè)部環(huán)境監(jiān)測(cè)中心提供。

1.5 數(shù)據(jù)處理

施藥后的農(nóng)藥在農(nóng)作物、環(huán)境中的殘留量一般隨時(shí)間變化以近似負(fù)指數(shù)函數(shù)遞減的規(guī)律變化，可用一級(jí)動(dòng)力學(xué)方程Ct=C0e-Kt具體表達(dá)。式中，K為降解速率常數(shù)；C0為農(nóng)藥的初始濃度，即原始沉積量；Ct為t時(shí)刻農(nóng)藥的濃度。殘留消解動(dòng)態(tài)方程用DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)建立。當(dāng)施用的農(nóng)藥降解50%，即Ct=1/2C0時(shí)，所需時(shí)間為降解半衰期，用公式T1/2=ln2/K 求得。

2 結(jié)果與分析

2.1 供試農(nóng)藥在番茄上的消解動(dòng)態(tài)

表1 5種農(nóng)藥在溫室、露地番茄中的消解動(dòng)態(tài)參數(shù)

由表1相關(guān)系數(shù)可以看出，啶蟲脒、甲氰菊酯、三唑酮、乙酰甲胺磷、丙溴磷在溫室條件下殘留消解符合一級(jí)動(dòng)力學(xué)方程。一級(jí)動(dòng)力學(xué)方程反應(yīng)一種化學(xué)物質(zhì)衰減反應(yīng)的速度與該物質(zhì)的濃度的一次方成正比的反應(yīng)過(guò)程。殘留試驗(yàn)的5種農(nóng)藥在番茄上的殘留量一般隨時(shí)間變化以近似負(fù)指數(shù)函數(shù)遞減的規(guī)律變化。5種農(nóng)藥在溫室中的降解半衰期分別為1.5、3.1、2.8、1.3和3.5 d，三唑酮在溫室中的降解速率慢于露地，啶蟲脒、甲氰菊酯、乙酰甲胺磷、丙溴磷快于露地。

表2 5種農(nóng)藥在溫室和露地番茄上推薦使用劑量下殘留量 mg/kg

由表2和圖1～5可見(jiàn)，啶蟲脒、甲氰菊酯、三唑酮、乙酰甲胺磷、丙溴磷在溫室番茄中的原始沉積量（C0）分別為1.78、1.34、0.30、1.25和4.38 mg/kg，比相應(yīng)露地條件下分別高36.9%、83.6%、66.7%、6.8%和162.3%；且5種藥劑均在施藥后1 d的殘留量達(dá)到最高值，番茄上的殘留量分別為2.67、1.62、0.42、2.05和5.18 mg/kg，較施藥后1 h分別高50%、20.9%、40%、64%和18.3%；隨著施藥時(shí)間的延長(zhǎng)，5種藥劑的殘留量逐漸降低；施藥后相同時(shí)間內(nèi)溫室番茄的農(nóng)藥殘留量均高于露地蔬菜。

圖1 啶蟲脒在溫室內(nèi)外番茄中消解曲線

圖2 甲氰菊酯在溫室內(nèi)外番茄中消解曲線

圖3 三唑酮在溫室內(nèi)外番茄中消解曲線

圖4 乙酰甲胺磷在溫室內(nèi)外番茄中消解曲線

圖5 丙溴磷在溫室內(nèi)外番茄中消解曲線

2.2 供試農(nóng)藥在溫室番茄上的最終殘留量

在最后1次噴藥后3 d采樣，測(cè)定番茄中各種農(nóng)藥的最終殘留量。結(jié)果表明（表3）：按照推薦劑量或2倍推薦劑量施用3次，三唑酮、乙酰甲胺磷、丙溴磷在溫室番茄上的最終殘留量均低于限量標(biāo)準(zhǔn)，說(shuō)明其在北方冬春溫室番茄上使用是安全的；啶蟲脒、甲氰菊酯在溫室番茄上的最終殘留量均高于限量標(biāo)準(zhǔn)，在北方冬春溫室番茄上使用是不安全的。

3 結(jié)論與討論

5種農(nóng)藥在北方冬春設(shè)施番茄上原始沉積量明顯高于露地，且藥后1 d殘留量顯著高于原始沉積量。此結(jié)論與謝顯傳[9]、周艷琳等[8]的研究一致。

設(shè)施條件下番茄農(nóng)藥殘留量均比露地條件下相應(yīng)值高，此結(jié)論與謝顯傳[10]、秦麗[11]、趙穎等[12]、周艷琳等[8]的研究一致。

啶蟲脒、甲氰菊酯、乙酰甲胺磷、丙溴磷半衰期較露地短，但三唑酮較露地長(zhǎng)。謝顯傳、秦麗、趙穎等[10,12]的研究認(rèn)為：農(nóng)藥在溫室蔬菜上的消解速度要遠(yuǎn)慢于露地蔬菜；周艷琳等[8]研究認(rèn)為，農(nóng)藥在北方溫室和露地辣椒上的消解速度變化不大。本試驗(yàn)啶蟲脒、甲氰菊酯、乙酰甲胺磷、丙溴磷在北方冬春設(shè)施番茄上的消解速度比露地的快，其原因可能是番茄結(jié)果期生長(zhǎng)量大，農(nóng)藥在體內(nèi)存在“稀釋效應(yīng)”，相較于北方溫室辣椒農(nóng)藥消解速度比露地的快；三唑酮在溫室番茄上的消解速度比露地的慢，可能與農(nóng)藥特性有關(guān)，需要進(jìn)一步研究。

25%三唑酮可濕性粉劑、30%乙酰甲胺磷乳油、40%丙溴磷乳油在北方冬春設(shè)施番茄上使用是安全的；3%啶蟲脒乳油、20%甲氰菊酯乳油在北方冬春設(shè)施番茄上使用是不安全的。

表3 供試農(nóng)藥在溫室番茄上的最終殘留量 mg/kg…

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