兩種施藥器械對水稻中吡蚜酮殘留量影響研究

劉春來，聶思橋，劉照清，傅 強(qiáng)*，付啟明，孫 炯

(1.湖南省農(nóng)藥檢定所，湖南 長沙 410005；2.湖南文譜檢測技術(shù)研究有限公司，湖南 長沙 410137)

1 引言

植保無人機(jī)技術(shù)是我國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的重要組成部分，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用比重不斷增大，隨著農(nóng)業(yè)規(guī)?；⒁?guī)范化的發(fā)展，植保無人機(jī)的效果、效率和效益顯著提升。近幾年，植保無人機(jī)呈現(xiàn)爆發(fā)性增長，目前關(guān)于無人機(jī)的研究主要集中在設(shè)計參數(shù)[1-3]、防治效果[4-5]、農(nóng)藥減量方面[6-10]的研究，然而，采用植保無人機(jī)進(jìn)行病蟲害防治時，兌水量少，藥液濃度高，農(nóng)產(chǎn)品中的農(nóng)藥殘留量水平未見其研究。

本試驗通過采用植保無人機(jī)和背負(fù)式噴霧器，按照GAP進(jìn)行田間殘留試驗，對比兩種不同施藥器械下吡蚜酮在水稻樣品中的最終殘留量，為農(nóng)作物采用植保無人機(jī)進(jìn)行病蟲害防治時，農(nóng)產(chǎn)品中的農(nóng)藥殘留量風(fēng)險提供科學(xué)數(shù)據(jù)，以期為植保無人機(jī)在生產(chǎn)實際上的科學(xué)、合理使用提供重要依據(jù)。

2 材料與方法

2.1 實驗材料、試劑和儀器 本試驗所用農(nóng)藥為25%吡蚜酮懸浮劑，吡蚜酮標(biāo)準(zhǔn)品(純度98.5%)，乙腈(色譜純)，乙腈(分析純)，甲酸(色譜純)，氯化鈉(分析純)。

Agilent1290Ⅱ-6470高效液相色譜-三重四級桿質(zhì)譜儀( LC-MS /MS) 及Agilent -C18色譜柱(1.8μm 2.1×50mm)，TP-1000A電子天平(d=0.01g)、ATY224電子天平(d=0.1mg)2500T型數(shù)控超聲波清洗器。

2.2 田間試驗設(shè)計 本試驗于2019年9月下旬至10月上旬在湖南省益陽市沅江市共華鎮(zhèn)和裕村進(jìn)行，試驗共計3個小區(qū)，對照小區(qū)和背負(fù)式噴霧器施藥小區(qū)面積均為100m2，無人機(jī)施藥小區(qū)面積為6 667m2，各小區(qū)間設(shè)有保護(hù)帶。選用25%吡蚜酮懸浮劑按照制劑用量28mL/667m2進(jìn)行莖葉噴霧1次，背負(fù)式噴霧器施藥按用水量45L/667m2兌水噴霧，無人機(jī)施藥按用水量0.9L/667m2兌水噴霧，植保無人機(jī)施藥由專業(yè)的植保無人機(jī)飛手進(jìn)行操控噴霧，背負(fù)式噴霧器施藥根據(jù)NY/T788-2018《農(nóng)作物中農(nóng)藥殘留試驗準(zhǔn)則》[11]和農(nóng)業(yè)農(nóng)村部2570號公告《農(nóng)藥登記試驗質(zhì)量管理規(guī)范》要求進(jìn)行噴霧施藥。

2.2 樣品采集與制備 在施藥后2h、14d采集水稻植株和稻谷樣品。因無人機(jī)施藥小區(qū)面積有10×667m2。將該小區(qū)平均分成9個小區(qū)，在對角線的5個小區(qū)內(nèi)采集樣品。每個小區(qū)的采樣方式和采樣量同對照小區(qū)和背負(fù)式噴霧器噴霧小區(qū)。

稻谷：采用對角線或棋盤法采樣，每個小區(qū)采集2個獨立樣品，每個樣品采集≥12個點，每個樣品重量≥1kg。小區(qū)的邊行和每行距離兩端0.5m內(nèi)不采樣。

水稻植株：按對角線采樣或棋盤法采樣，每個處理小區(qū)采集2個獨立樣品，采集土表以上的生長正常的全株(去根的全株)12株，取樣量≥0.5kg，將水稻植株剪成1cm以下的小段，容器內(nèi)外各加上標(biāo)簽，保存在-18℃冰箱中待測。

各樣品加入適量干冰，用搗碎機(jī)將其粉碎，分別取200g 2份，分別裝入封口樣品容器中，容器內(nèi)外各加上標(biāo)簽，保存在-18℃冰箱中待測。

2.3 殘留檢測分析方法

2.3.1 樣品前處理 稱取稻谷5g(水稻植株2.5g)于100mL的具塞三角瓶中，加入30mL乙腈，震蕩提取30min，過0.22μm有機(jī)相濾膜至進(jìn)樣瓶中，待LC-MS/MS檢測。

2.3.2 儀器條件 流動相：0.1%甲酸乙腈(A)和0.1%甲酸水溶液(B)，流速為0.3mL/min；梯度洗脫程序：55%A保持2min，在2.01min由55%A直接增加至95%A，保持2min，隨后，在4.01min由95%A直接回落至55%A，保持2min；柱溫：30℃；進(jìn)樣量：2μL；

質(zhì)譜條件：多離子反應(yīng)監(jiān)測(MRM) 模式掃描，電噴霧正離子源( ESI+)，離子噴霧電壓：3 500V，霧化氣壓力：45psi，干燥氣溫度：300℃，干燥氣流速：5L/min，鞘氣溫度：250℃，鞘氣流速：11L/min。具體質(zhì)譜檢測參數(shù)(表1)。

表1 吡蚜酮的串聯(lián)質(zhì)譜檢測參數(shù)

2.3.3 標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制 稱取0.025 6g吡蚜酮標(biāo)準(zhǔn)品，用色譜乙腈溶解，定容至50mL容量瓶中，制成500mg/L的母液。再用色譜純乙腈稀釋母液，逐級配置0.000 5、0.001、0.005、0.01、0.05、0.1、0.2mg/L濃度的系列標(biāo)準(zhǔn)溶液。

3 結(jié)果與討論

3.1 方法學(xué)驗證

3.1.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線 將吡蚜酮母液用乙腈稀釋為0.000 5、0.001、0.005、0.01、0.05、0.1、0.2mg/L 系列標(biāo)液，在上述條件下進(jìn)行檢測，橫坐標(biāo)X為濃度(mg/L)，縱坐標(biāo)Y為峰面積，標(biāo)準(zhǔn)曲線Y=858 187.6X-4.3，R2為0.999 6。

3.1.2 添加回收率 將不同濃度的吡蚜酮標(biāo)液分別加入到水稻植株和稻谷空白樣品中，按上述方法進(jìn)行樣品的提取和凈化。當(dāng)?shù)竟忍砑铀?.01、0.1、1 mg/kg 和水稻植株添加水平0.02、0.2、2 mg/kg時，吡蚜酮在水稻植株和稻谷中的回收率在72%～104%之間，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差在4%～11%之間 (表2)。吡蚜酮在水稻植株和稻谷中的定量限分別為0.02和0.01mg/kg。

表2 添加回收率和相對標(biāo)準(zhǔn)偏差結(jié)果(n=5)

3.2 水稻植株和稻谷中吡蚜酮最終殘留量 通過對植保無人機(jī)和背負(fù)式噴霧器的噴速、飛行速度(行走速度)進(jìn)行校準(zhǔn)，植保無人機(jī)施藥和背負(fù)式噴霧器施藥具體參數(shù)(表3、表4)。

表3 植保無人機(jī)施藥參數(shù)

表4 背負(fù)式噴霧器施藥參數(shù)

制劑用量按照28mL/667m2，植保無人機(jī)施藥按照用水量0.9L/667m2配制藥液，背負(fù)式噴霧器施藥按照用水量45L/667m2配制藥液。施藥完畢后，植保無人機(jī)最終用水量為8.80L，背負(fù)式噴霧器最終用水量為6.62L。按照實際用水量推算，植保無人機(jī)施藥小區(qū)實際用藥量為27.38mL/667m2，背負(fù)式噴霧器施藥小區(qū)實際用藥量為27.47mL/667m2。

采用兩種不同施藥器械施藥，在施藥后2h和施藥后14d(水稻成熟)時，采集水稻樣品，得出水稻植株和稻谷中吡蚜酮的最終殘留數(shù)據(jù)結(jié)果(表5、表6)。

表5 吡蚜酮在稻谷上的規(guī)范殘留試驗結(jié)果

表6 吡蚜酮在植株上的規(guī)范殘留試驗結(jié)果

從表中數(shù)據(jù)可以得出，在同一施藥劑量下，施藥后2h和施藥后14d采集的樣品中吡蚜酮殘留量均顯示為：無人機(jī)施藥小區(qū)樣品>背負(fù)式噴霧器施藥小區(qū)樣品。其中施藥后2h，無人機(jī)施藥小區(qū)樣品是背負(fù)式噴霧器施藥小區(qū)樣品中吡蚜酮殘留量約1.4倍，但施藥后14d，無人機(jī)施藥小區(qū)稻谷殘留量是背負(fù)式噴霧器施藥小區(qū)的2.8倍，植株是3.7倍。我國吡蚜酮在稻谷中的殘留限量標(biāo)準(zhǔn)為1mg/kg[12]，此試驗中，無人機(jī)施藥1次，稻谷中吡蚜酮的殘留量為0.0391mg/kg，遠(yuǎn)低于我國制定的限量標(biāo)準(zhǔn)。若增加施藥次數(shù)或者其他限量標(biāo)準(zhǔn)低的農(nóng)藥采用無人機(jī)施藥，是否會產(chǎn)生農(nóng)產(chǎn)品中殘留量超標(biāo)還需進(jìn)一步研究。蒙艷華[13]等研究無人機(jī)施藥在小麥上的消解動態(tài)結(jié)果表明，即使在減量20%藥量的情況下，其原始沉積量依然顯著比背負(fù)式噴霧器的高。

楊潤芝[6]等對水稻農(nóng)藥減量技術(shù)進(jìn)行了探索，通過植保無人機(jī)施藥的統(tǒng)防統(tǒng)治實施，全年在農(nóng)藥總量減少39.5%的情況下，主要病蟲害防效達(dá)到或略超過常規(guī)用藥防效水平。彭志清[7]等研究了無人機(jī)施藥對水稻病蟲害防效的影響，結(jié)果表明農(nóng)藥減量20%可以達(dá)到常規(guī)用藥的防效水平。還有研究玉米田、小麥田采用無人機(jī)施藥情況[8-10]，均表明減量均能達(dá)到防治效果。

4 結(jié)論

針對無人機(jī)施藥后農(nóng)產(chǎn)品中農(nóng)藥殘留量研究較少，從以上結(jié)果表明，采用無人機(jī)施藥能達(dá)到農(nóng)藥減量使用的效果，但也存在農(nóng)產(chǎn)品中農(nóng)藥殘留量增高的風(fēng)險。因此在采用植保無人機(jī)施藥防治病蟲害時，需關(guān)注農(nóng)產(chǎn)品中殘留量的變化。