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*，付啟明，孫 炯

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

1 引言

植保無人機技術是我國農業現代化的重要組成部分，在農業生產中的應用比重不斷增大，隨著農業規模化、規范化的發展，植保無人機的效果、效率和效益顯著提升。近幾年，植保無人機呈現爆發性增長，目前關于無人機的研究主要集中在設計參數[1-3]、防治效果[4-5]、農藥減量方面[6-10]的研究，然而，采用植保無人機進行病蟲害防治時，兌水量少，藥液濃度高，農產品中的農藥殘留量水平未見其研究。

本試驗通過采用植保無人機和背負式噴霧器，按照GAP進行田間殘留試驗，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，為農作物采用植保無人機進行病蟲害防治時，農產品中的農藥殘留量風險提供科學數據，以期為植保無人機在生產實際上的科學、合理使用提供重要依據。

2 材料與方法

2.1 實驗材料、試劑和儀器 本試驗所用農藥為25%吡蚜酮懸浮劑，吡蚜酮標準品(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型數控超聲波清洗器。

2.2 田間試驗設計 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和裕村進行，試驗共計3個小區，對照小區和背負式噴霧器施藥小區面積均為100m2，無人機施藥小區面積為6 667m2，各小區間設有保護帶。選用25%吡蚜酮懸浮劑按照制劑用量28mL/667m2進行莖葉噴霧1次，背負式噴霧器施藥按用水量45L/667m2兌水噴霧，無人機施藥按用水量0.9L/667m2兌水噴霧，植保無人機施藥由專業的植保無人機飛手進行操控噴霧，背負式噴霧器施藥根據NY/T788-2018《農作物中農藥殘留試驗準則》[11]和農業農村部2570號公告《農藥登記試驗質量管理規范》要求進行噴霧施藥。

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。因無人機施藥小區面積有10×667m2。將該小區平均分成9個小區，在對角線的5個小區內采集樣品。每個小區的采樣方式和采樣量同對照小區和背負式噴霧器噴霧小區。

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

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，容器內外各加上標簽，保存在-18℃冰箱中待測。

各樣品加入適量干冰，用搗碎機將其粉碎，分別取200g 2份，分別裝入封口樣品容器中，容器內外各加上標簽，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有機相濾膜至進樣瓶中，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℃；進樣量：2μL；

質譜條件：多離子反應監測(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。具體質譜檢測參數(表1)。

表1 吡蚜酮的串聯質譜檢測參數

2.3.3 標準溶液的配制 稱取0.025 6g吡蚜酮標準品，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濃度的系列標準溶液。

3 結果與討論

3.1 方法學驗證

3.1.1 標準曲線 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 系列標液，在上述條件下進行檢測，橫坐標X為濃度(mg/L)，縱坐標Y為峰面積，標準曲線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液分別加入到水稻植株和稻谷空白樣品中，按上述方法進行樣品的提取和凈化。當稻谷添加水平0.01、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，相對標準偏差在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準偏差結果(n=5)

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

表3 植保無人機施藥參數

表4 背負式噴霧器施藥參數

制劑用量按照28mL/667m2，植保無人機施藥按照用水量0.9L/667m2配制藥液，背負式噴霧器施藥按照用水量45L/667m2配制藥液。施藥完畢后，植保無人機最終用水量為8.80L，背負式噴霧器最終用水量為6.62L。按照實際用水量推算，植保無人機施藥小區實際用藥量為27.38mL/667m2，背負式噴霧器施藥小區實際用藥量為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據結果(表5、表6)。

表5 吡蚜酮在稻谷上的規范殘留試驗結果

表6 吡蚜酮在植株上的規范殘留試驗結果

從表中數據可以得出，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：無人機施藥小區樣品>背負式噴霧器施藥小區樣品。其中施藥后2h，無人機施藥小區樣品是背負式噴霧器施藥小區樣品中吡蚜酮殘留量約1.4倍，但施藥后14d，無人機施藥小區稻谷殘留量是背負式噴霧器施藥小區的2.8倍，植株是3.7倍。我國吡蚜酮在稻谷中的殘留限量標準為1mg/kg[12]，此試驗中，無人機施藥1次，稻谷中吡蚜酮的殘留量為0.0391mg/kg，遠低于我國制定的限量標準。若增加施藥次數或者其他限量標準低的農藥采用無人機施藥，是否會產生農產品中殘留量超標還需進一步研究。蒙艷華[13]等研究無人機施藥在小麥上的消解動態結果表明，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式噴霧器的高。

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

4 結論

針對無人機施藥后農產品中農藥殘留量研究較少，從以上結果表明，采用無人機施藥能達到農藥減量使用的效果，但也存在農產品中農藥殘留量增高的風險。因此在采用植保無人機施藥防治病蟲害時，需關注農產品中殘留量的變化。