吡蟲啉在花生田環境中的殘留行為及安全評價

劉同金 李瑞娟 宋國春 付亞萍 趙亞 于建壘

摘要：通過田間試驗，使用Waters2695液相色譜儀進行定量分析，對吡蟲啉在花生植株和土壤中的殘留消解動態及最終殘留量進行研究。結果表明，消解動態試驗中吡蟲啉在花生植株中的殘留量均未檢出，半衰期無法計算；在土壤中的半衰期為4.7～9.5 d，藥后21 d消解74.7%以上。最終殘留量試驗結果表明，吡蟲啉10%微囊懸浮劑可用于防治花生田蠐螬。于花生播種前拌種，最高用藥量260 g a.i./100 kg種子（2 600 g制劑/100 kg種子）。

關鍵詞：吡蟲啉；花生；土壤；殘留；安全評價

中圖分類號：TQ450.2+6 文獻標識碼：A

文章編號：0439-8114（2018）16-0057-05

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2018.16.013 開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

Imidacloprid Residue and Behavior in the Environment of Peanut Field and Its Usage Safety Assessment

LIU Tong-jin，LI Rui-juan，SONG Guo-chun，FU Ya-ping，ZHAO Ya，YU Jian-lei

（Institute of Plant Protection，Shandong Academy of Agricultural Sciences/Shandong Key Laboratory of Plant Virology，Jinan 250100，China）

Abstract： A field experiment was conducted to reveal residual degradation dynamics and the final residues of imidacloprid in peanut and soil， the residues of imidacloprid in peanut and soil were determined by Waters2695 liquid chromatograph. The degradation dynamic test results showed that the residues in the peanut plant were undetected and the half-life was not calculated； The half-live of imidacloprid in soil was 4.7～9.5 d， and more than 74.7% degradation after application for 21 d. The final residue tests showed that 10% imidacloprid CS for control of peanut grub， the highest dosage of 260 g a.i./100 kg seed （preparation 2 600 g/100 kg seed） in peanut seed before sowing.

Key words： imidacloprid； peanut； soil； residue； safety assessment

吡蟲啉（Imidacloprid），化學名稱為1-（6-氯吡啶-3-吡啶基甲基）-N-硝基亞咪唑烷-2-基胺（化學式C9H10ClN5O2），CAS登錄號138261-41-3；105827-78-9。吡蟲啉是一種煙堿類殺蟲劑，具有廣譜、高效、低毒、低殘留，且不易產生抗性等特點；用吡蟲啉拌種，其溶解度小，活性高，持效期長，且具有良好的胃毒、觸殺作用，植物可以通過根系吸收向上部傳導，農業部推薦吡蟲啉作為花生害蟲防治的藥劑[1，2]。目前有關吡蟲啉的殘留檢測方法及其在作物上的殘留研究較少，而有關吡蟲啉在花生中的殘留趨勢及安全性評價尚未見報道。花生是重要的油料和經濟作物，也是重要的食用油源、蛋白質來源和食品工業的理想原料。山東是中國主要花生產區，種植面積80萬hm2左右，占全國面積的20%，蠐螬是花生的主要害蟲，對花生生產影響重大[3，4]。通過山東、安徽、湖南兩年三地的殘留試驗，采用Waters2695液相色譜儀進行檢測分析，本試驗對吡蟲啉10%微囊懸浮劑在花生和土壤中的消解動態及最終殘留進行研究，為吡蟲啉在花生上的安全、合理使用和進一步推廣應用以及吡蟲啉的環境安全性評價提供數據基礎。

1 材料與方法

1.1 材料

儀器：Waters2695液相色譜儀、旋轉蒸發儀（IKA）、超聲波清洗儀（天津奧特賽恩斯儀器有限公司），電子天平（美國奧豪斯），精密移液槍以及其他實驗室常用儀器設備。

試劑：吡蟲啉10%微囊懸浮劑，吡蟲啉標準品（純度99.2%），甲醇、乙腈為色譜純，二氯甲烷、丙酮、無水硫酸鈉、氯化鈉和石油醚均為分析純，弗羅里硅土柱（1 000 mg/6 mL），C18小柱。

1.2 田間試驗方法

參照農業部農藥檢定所的《農藥殘留試驗準則》[5]與《農藥登記殘留田間試驗標準操作規程》[6]，于2016、2017年分別在山東、安徽、湖南三地進行吡蟲啉10%微囊懸浮劑的消解動態和最終殘留試驗。

1.2.1 消解動態試驗 花生植株動態試驗：選擇未施用過吡蟲啉的花生田，在花生播種期進行試驗。施藥劑量為390 g a.i./100 kg種子（3 900 g制劑/100 kg種子），于花生播種前用少量水與藥劑混勻，然后拌種，晾干后播種（施藥時應保證花生種子均勻著藥）。于花生出苗后3～4葉期開始第一次取花生植株樣品，以后每隔5 d取1次，共取5次。隨機多點采樣，每次每小區采集花生莖葉約100枝（約1 kg），幼苗時可整株采集，去除根部，裝入樣本容器中，粘好標簽，立即放于-20 ℃冰箱中保存，待測。

土壤動態試驗：在花生田選一30 m2的地塊，單獨施藥。施藥劑量為390 g a.i./hm2（制劑3 900 g/hm2），每公頃用藥液600 kg，地面均勻噴霧1次，施藥后2 h、1、3、7、14、21、30、45 d隨機取點6～12個，采用土鉆采集0～10 cm的土壤1～2 kg，在不銹鋼盆中除去碎石、雜草和植物根莖等雜物，搗碎混勻，裝入樣本容器中，粘好標簽，放于-20 ℃冰箱中保存，待測[7]。

1.2.2 最終殘留量試驗 選擇未施用過吡蟲啉的花生田劃區，設兩個施藥劑量，低劑量260 g a.i./100 kg種子（2 600 g制劑/100 kg種子），高劑量390 g a.i./100 kg種子（3 900 g制劑/100 kg種子）施藥，于花生播種前用少量水與藥劑混勻，然后拌種，晾干后播種，各施藥1次，小區面積30 m2，順序排列，重復3次。于收獲期采集花生植株、花生果、土壤。另設空白對照，處理間設保護帶。

1）花生樣本的采集。在試驗小區中隨機多點采樣，用鐵鍬挖出花生，每次每小區采摘生長正常、無病害、新鮮的帶殼花生2 kg，裝入樣本容器中，粘好標簽，放于-20 ℃冰箱中保存，待測[4]。

2）花生植株的采集。在試驗小區內隨機多點采樣，每次每小區采集生長正常、無病害、新鮮的花生植株1 kg。裝入樣本容器中，粘好標簽，放于-20 ℃冰箱中保存，待測。

3）土壤樣本的采集。隨機取點6～12個，采用土鉆采集0～15 cm的土壤1～2 kg，在不銹鋼盆中混勻。除去雜物，裝入樣本容器中，粘好標簽，放于-20 ℃冰箱中保存，待測[8，9]。

1.3 分析方法

1.3.1 樣品提取、凈化 ①花生植株的提取、凈化。稱取切碎的植株10.0 g，加入5 mL去離子水、100 mL乙腈，勻漿，靜置4 h，超聲波提取20 min，抽濾至裝有5 g氯化鈉的100 mL具塞量筒中，劇烈振搖2 min，靜置20 min，取20 mL上層乙腈相，減壓濃縮至近干，用5 mL丙酮/二氯甲烷（5∶5，V/V）溶液溶解殘渣，待過柱。

過柱方法：用5 mL丙酮/二氯甲烷（5∶5，V/V）溶液預淋弗羅里硅土柱，棄去，上樣，收集。再用5 mL丙酮/二氯甲烷（5∶5，V/V）溶液洗平底燒瓶，上樣，收集，在30 ℃下濃縮至近干，吹干，用甲醇/水（5∶5，V/V）定容至2 mL，過0.45 μm微孔濾膜，待測。

②花生殼的提取、凈化。稱取5.0 g磨碎的花生殼，加入50 mL二氯甲烷振蕩提取4 h，超聲提取15 min，過濾至平底燒瓶中；加入40 mL超聲波提取15 min，再加入30 mL二氯甲烷超聲波提取15 min重復兩次，最后一次抽濾至平底燒瓶中，合并濾液，在40 ℃下減壓濃縮至2 mL，吹干，用甲醇/水（5∶5，V/V）定容至5 mL，過0.45 μm微孔濾膜，待測[4]。

③花生仁的提取、凈化。稱取處理好的花生仁5.0 g，加入60 mL二氯甲烷浸泡過夜，次日，超聲波提取15 min，過無水硫酸鈉至平底燒瓶中；再加入50 mL超聲波提取15 min重復兩次，合并濾液，濃縮至近干，吹干。用60 mL乙腈分幾次沖洗平底燒瓶，轉移至分液漏斗。用20 mL石油醚液-液分配，重復兩次，棄去石油醚相，收集乙腈相，濃縮至近干。用甲醇定容至10 mL，待過C18小柱。

過柱方法：用2 mL去離子水預淋C18小柱，再用2 mL甲醇預淋C18小柱重復4次，加入少量樣品棄去，上樣收集，過0.45 μm微孔濾膜，待測。

④土壤的提取、凈化。稱取土壤10.0 g，加入50 mL二氯甲烷+40 mL二氯甲烷+30 mL二氯甲烷，超聲波提取15 min，重復3次，合并提取液，在40 ℃下減壓濃縮至約2 mL，吹干。用甲醇/水（5∶5，V/V）溶液定容至10 mL，過0.45 μm微孔濾膜，待測[10-12]。

1.3.2 儀器條件 檢測器：Waters2695液相色譜儀、紫外檢測器，波長270 nm；色譜柱：ODS C18，250 mm×4.6 mm不銹鋼柱；流動相∶甲醇∶水=50∶50，流速：0.8 mL/min；進樣量：20 μL。在此條件下，吡蟲啉與干擾雜質可以達到有效分離，花生植株、花生殼、花生仁、土壤樣品和標樣分離見圖1。

1.3.3 結果計算 采用外標法峰面積定量。用吡蟲啉標準品配5個不同濃度（10.0、1.0、0.5、0.1、0.01 μg/mL）的樣品，在上述液相色譜條件下進行測定，以吡蟲啉標準溶液進樣量（x）與峰面積響應值（y）作標準曲線。標樣線性方程為y=5 866.4x-63.666，相關系數R2=1。說明在一定范圍內吡蟲啉的峰面積響應值和進樣量有良好的線性關系（圖2）。

1.3.4 方法靈敏度、準確度及精密度 在上述色譜條件下，吡蟲啉最低檢出量為1×10-9 g，在花生植株、花生殼和土壤中的最低檢出濃度為0.01 mg/kg；在花生仁中的最低檢出濃度為0.02 mg/kg。準確度及精密度分別用添加回收率和變異系數來表示。稱取一定量的花生植株、花生殼、花生仁和土壤空白對照樣品，分別加入不同濃度的吡蟲啉標準溶液，進行添加回收試驗，在上述色譜條件下，吡蟲啉保留時間6.8 min左右。試驗結果表明，均能滿足農藥殘留分析的要求。

1.3.5 添加回收率與相對標準偏差 由表1可知，分別在空白花生植株、花生殼和土壤樣品中添加0.01、1.00、2.00 mg/kg三檔濃度的吡蟲啉標準溶液，每檔重復5次，用上述分析方法測定回收率[13]。吡蟲啉在花生植株中的添加平均回收率為93.3%～95.9%，相對標準偏差為1.4%～1.9%；吡蟲啉在花生殼中的添加平均回收率為89.3%～102.7%，相對標準偏差為2.1%～4.1%；吡蟲啉在土壤中的添加平均回收率為97.8%～99.2%，相對標準偏差為1.1%～1.5%。

在空白花生仁中添加0.02、1.00、2.00 mg/kg三檔濃度的吡蟲啉標準溶液，每檔重復5次，用上述分析方法測定回收率。吡蟲啉在花生仁中的添加回收率為93.1%～97.2%，相對標準偏差為0.5%～3.2%。本方法有較好的準確度及精密度，符合農藥殘留檢測要求[5]。

2 結果與分析

2.1 殘留消解動態

2016、2017年在山東、安徽、湖南3省進行吡蟲啉10%微囊懸浮劑在花生植株、土壤中的殘留消解規律試驗研究。吡蟲啉10%微囊懸浮劑用于花生拌種，花生植株出苗后3～4葉期開始第一次取花生植株樣品，以后每隔5 d取1次，共取5次，5次取樣吡蟲啉殘留量均未檢出（<0.01 mg/kg），無法繪制標準曲線圖。吡蟲啉在土壤中消解動態方程和半衰期見表2。由表2可見，2016、2017年吡蟲啉10%微囊懸浮劑在山東土壤中的半衰期為8.4～9.5 d，藥后21 d消解率達74.7%以上；在安徽土壤中的半衰期為4.7～6.9 d，藥后21 d消解率達89.4%以上；在湖南花生土壤中的半衰期為6.1～6.7 d，藥后21 d消解率達91.5%以上。其消解規律均符合一級動力學方程式Ct=C0e-kt，其中，Ct為施藥后間隔的殘留農藥濃度；C0為藥后原始沉積量；k為消解速率常數；t為藥后天數。總趨勢基本一致，吡蟲啉10%微囊懸浮劑在花生土壤中消解速度較快。

2.2 最終殘留量

2.2.1 吡蟲啉在花生植株、花生殼和土壤中的最終殘留量 由表3可見，吡蟲啉10%微囊懸浮劑260 g a.i./100 kg種子（2 600 g制劑/100 kg種子），用于花生拌種，收獲期采集的花生植株、花生殼和土壤中吡蟲啉的殘留量均未檢出（<0.01 mg/kg）；吡蟲啉10%微囊懸浮劑390 g a.i./100 kg種子（3 900 g制劑/100 kg種子），用于花生拌種，收獲期采集的花生植株、花生殼和土壤中吡蟲啉的殘留量均未檢出。對照區樣品均未檢出（<0.01 mg/kg）。

2.2.2 吡蟲啉在花生仁中的最終殘留量 由表3可見，吡蟲啉10%微囊懸浮劑260 g a.i./100 kg種子（2 600 g制劑/100 kg種子），用于花生拌種，收獲期采集的花生仁中吡蟲啉的殘留量均未檢出（<0.02 mg/kg）；吡蟲啉10%微囊懸浮劑390 g a.i./100 kg種子（3 900 g制劑/100 kg種子），用于花生拌種，收獲期采集的花生仁中吡蟲啉的殘留量均未檢出。對照區樣品均未檢出（<0.02 mg/kg）。

3 小結與討論

在“1.3.2”檢測條件下，吡蟲啉保留時間6.8 min左右，線性關系良好。吡蟲啉的最小檢出量為1×10-9 g，在花生植株、花生殼和土壤中的最低檢測濃度均小于0.01 mg/kg；在花生仁中的最低檢出濃度均小于0.02 mg/kg。本方法有較好的靈敏度，符合農藥殘留檢測要求。

3.1 吡蟲啉在花生植株、土壤中的消解速率

1）花生植株。吡蟲啉10%微囊懸浮劑用于花生拌種防治蠐螬，在花生出苗后3～4葉期開始第一次取植株樣品，以后每隔5 d取1次，共取5次，5次取樣吡蟲啉殘留量均未檢出（<0.01 mg/kg），半衰期無法計算。

2）土壤。吡蟲啉10%微囊懸浮劑用于花生拌種防治蠐螬，吡蟲啉在土壤中的半衰期為4.7～9.5 d，藥后21 d消解74.7%以上，消解速度較快。

3.2 合理使用建議

1）2016—2017年在山東省濟南市歷城區遙墻鎮、安徽省鳳陽縣府城鎮和湖南省雙峰縣永豐鎮兩年三地殘留試驗結果，吡蟲啉10%微囊懸浮劑，用于花生拌種防治蠐螬，用藥量260～390 g a.i./100 kg種子（2 600～3 900 g制劑/100 kg種子），收獲期采收的花生仁中吡蟲啉的殘留量均未檢出（<0.02 mg/kg）。

2）中國規定吡蟲啉在花生仁中的最高殘留限量（MRL）為0.5 mg/kg[14]。

3）吡蟲啉10%微囊懸浮劑用于防治花生田蠐螬，最高用藥量260 g a.i./100 kg種子（2 600 g制劑/100 kg種子），于花生播種前拌種。

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