啶虫脒防治葡萄斑叶蝉的残留安全性分析

2011-10-12 08:13王鹏飞许树坡张志勇赵建庄魏朝俊陈信友李福新北京农学院植物科学技术学院北京006北京市南口农场北京00
生物安全学报 2011年2期
关键词:叶蝉残留量回收率

王鹏飞,许树坡,张志勇,赵建庄,魏朝俊,陈信友,李福新北京农学院植物科学技术学院,北京006;北京市南口农场,北京00

葡萄斑叶蝉Erythroneura apicalis(Nawa)属于同翅目叶蝉科害虫,近年来在北京地区发生比较严重。啶虫脒作为一种烟碱类杀虫剂,在防治同翅目等害虫上被广泛应用,并具有较好的防治效果(魏书娟等,2009;申洪利等,2009;于清磊等,2008;胡志焕等,2007),其中20%啶虫脒10000倍液对葡萄斑叶蝉若虫1~3 d的防效可达到80% ~96%(沙丽米古丽·艾力和热依汗,2010)。有关啶虫脒在蔬菜、茶叶等作物上的残留消解动态和检测方法,已有一些研究(王英华等,2010;王瑞等,2010;左海根和占春瑞,2010;Park et al.,2011;Seccia et al.,2008;Gupta et al.,2008;Sanyal et al.,2008),但在葡萄上的残留动态尚未见报道。本试验结合葡萄斑叶蝉的发生规律,对啶虫脒在葡萄不同物候期施用的残留趋势进行分析,以期为该药在葡萄上的安全使用提供依据。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

材料包括3%啶虫脒微乳剂(河北承德市滦平农药厂)、98%啶虫脒标准品(中国农业大学理学院)、露地栽培巨峰葡萄(北京农学院科技实验园)。仪器包括美国安捷伦公司Agilent1200液相色谱仪(DAD检测器,Agilent色谱工作站)、德国Heidolph公司LABOROTA 4001 efficient旋转蒸发仪等。

1.2 田间试验设计

虫害观察:单独选取葡萄种植小区,采用5点取样法,每点调查4株,共20株,每株树分基部、中部、梢部各取5片叶,从展叶开花前期至果实完全成熟,每3 d调查1次,记载虫态和数量。

1.2.1 3%啶虫脒微乳剂在葡萄叶片与果实上的消解动态试验 2009年6月上旬(第1代若虫发生期),在叶片上进行第1次消解动态试验。采用一次施药多次采样的方法,将药均匀喷洒于葡萄植株上。施药剂量为推荐浓度(稀释3000倍)和加倍浓度(稀释1500倍)2种处理,有效成分用量分别为22.5 和45 g·hm-2。每个处理设 3 次重复,每次重复2株葡萄树,并设空白对照小区,不同处理小区间设保护区。在施药后的 1 h 和 1、3、5、7、10、14、17、21、28 d随机多点采集样品,带回实验室按四分法留样,果实1 kg、叶片0.1 kg,所有样品均贮存于-20℃冰箱中待测。第2次消解动态试验于2009年7月上旬(第2代若虫发生期)在叶片上进行,第3次消解动态试验于2009年8月上旬(果实着色期)在果实上进行,每次试验单独选取小区,试验小区设计与采样方法同上。

1.2.2 3%啶虫脒微乳剂在葡萄叶片与果实上的最终残留试验 最终残留试验施药剂量分别为22.5和45 g·hm-2(a.i.)。于 2009 年 8 月上旬(果实着色期)开始施药,连施3次,间隔期7 d,在末次施药后的第7、14 d分别采集葡萄叶片与果实样品,同时采集对照样品,试验小区设计与采样方法同1.2.1。

1.3 分析方法

参照行业标准(SN/T 1902-2007)(中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局,2007),对净化洗脱过程进行了一些改进,提高了本试验的回收率。

1.3.1 提取 称取匀浆后的样品25 g,置于250 mL具塞锥形瓶中,加入50.0 mL乙腈并放置2 h,振荡提取30 min后用滤纸过滤。将滤液收集到装有5~7 g氯化钠的100 mL具塞量筒中,盖上塞子,剧烈振荡1 min,在室温下静置10 min,使乙腈相和水相分层。从100 mL具塞量筒中吸取10.0 mL乙腈溶液,移入125 mL梨形瓶中,于50℃水浴中旋转浓缩至近干。加入10 mL丙酮/正己烷(1∶9)溶解。

1.3.2 净化 将弗罗里矽柱用2 mL正己烷预淋洗,当溶剂液面到达柱吸附层表面时,立即倒入样品溶液,弃去流出液。用5 mL丙酮/正己烷(1∶9)涮洗梨形瓶后淋洗弗罗里矽柱,弃去流出液。用10 mL丙酮分2次淋洗弗罗里矽柱,用15 mL刻度离心管接收洗脱液。将盛有洗脱液的离心管置于氮吹仪上,在50℃水浴下,氮吹至近干,用乙腈/水(3∶7)定容至2.0 mL,在漩涡混合器上混匀,经 0.45 μm滤膜过滤后,待测。

1.3.3 液相色谱测定条件 色谱柱:ODS-C18,5 μm,250 mm×4 mm(内径)或相当柱。色谱柱温度40℃,流动相为乙腈+水。梯度:0 min,(5+95);15 min,(25+75);20 min,(5+95)。流速 1.0 mL·min-1,检测波长 258 nm,进样量 20 μL。

1.3.4 定量测定 采用外标法定量,样品回收率用单点校正法定量,样品最终残留及消解动态用标准曲线法定量。将啶虫脒标准品配置成不同浓度的标准溶液,进样量20 μL,啶虫脒的峰面积(y)与标准溶液质量浓度(x)在 0.02 ~5.0 mg·L-1的线性关系方程为 y=81.239x+1.9071,相关系数 r=0.9995(n=9),标准曲线呈良好的线性关系。

2 结果与分析

2.1 添加回收率

在葡萄果实与叶片样品中,添加 0.05、0.2、2 mg·kg-1啶虫脒标准液,然后按照上述方法提取、净化并定容检测,结果见表1。啶虫脒在葡萄果实中的平均回收率为86.20% ~92.57%,标准偏差为3.29~5.49;在葡萄叶片中的平均回收率为86.36% ~91.01%,标准偏差为 2.71 ~6.04。本试验的分析方法符合农药残留分析要求(中华人民共和国农业部,2004)。本方法最低检出量0.5 ng,最低检出浓度0.01 mg·kg-1。

表1 啶虫脒在葡萄果实与叶片中的添加回收率Table 1 The recoveries of acetamiprid in grape fruits and leaves

2.2 3%啶虫脒在葡萄上的消解动态

于2009年不同葡萄物候期施药后,啶虫脒在果实与叶片上的消解动态见图1。受叶片表面粗糙、气孔较多以及着药面积较大的影响,不同物候期处理下,在葡萄叶片上的原始沉积量明显大于果实上的原始沉积量。在同一物候期叶片或果实的处理中,加倍施药的原始沉积量明显大于推荐剂量的原始沉积量。3次施药分别选在第1、2代成虫高发期前,药后3 d的防治效果均可达到80%以上。啶虫脒在开花期与浆果生长期叶片上的降解趋势基本一致。受到光照、雨水、植物分解和生长稀释等因素的影响,啶虫脒降解较快,除果实加倍剂量施药后第14天的降解率为86.09%以外,其余5种处理药后14 d降解率均达到90%以上。各处理的原始沉积量均小于日本允许的啶虫脒在葡萄果实中的最大残留限量(MRL)值(5 mg·kg-1)与韩国的MRL值(1 mg·kg-1)。在8月果实着色期,推荐剂量处理当天果实上的原始沉积量即小于美国允许的 MRL 值(0.2 mg·kg-1),而加倍剂量处理果实的残留量要等到药后 3 d 才低于 0.2 mg·kg-1。

图1 啶虫脒的残留消解动态Fig.1 Residual dynamics of acetamiprid on grape leaves and fruit,in relation to safety standards in South Korea and the USA,with an indication of the seasonal dynamics of the grape leafhopper

对消解动态数据进行统计分析,不同处理下的消解动态曲线均符合一级动力学方程Ct=Coe-kt,啶虫脒在葡萄各物候期的降解方程、半衰期和相关系数见表2。啶虫脒在叶片上的降解半衰期为3.55~3.93 d,果实上的降解半衰期为 4.14 ~5.60 d,在叶片上的降解速度比果实上稍快。此外还将2008年果实上的消解动态模型与2009年的做了比较,相同剂量处理的原始沉积量相差较少,只是受温湿度等气候因子的影响,2008年半衰期稍微长些。

表2 啶虫咪在葡萄果实与叶片中的降解方程Table 2 Degradation equation of acetamiprid in grape fruits and leaves

2.3 3%啶虫脒在葡萄上的最终残留量

为了有效防治斑叶蝉第2代成虫的危害,确保着色期至成熟期果实糖分的充分积累,于8月上旬(果实着色期)开始,连续施药3次,间隔为7 d,末次施药后第7、14天的最终残留量见表3。末次施药后 7 d 果实上的残留量均低于0.2 mg·kg-1,14 d均低于0.1 mg·kg-1。同时,加倍浓度的残留量均比推荐浓度高,药后7 d的残留量均比药后14 d高,但果实上的残留量均未超出 0.2 mg·kg-1。

表3 啶虫脒在葡萄果实与叶片中的最终残留量Table 3 Residual amount of acetamiprid in grape fruits and leaves

3 讨论

啶虫脒作为一种新型的烟碱类杀虫剂,不仅具有触杀和胃毒作用,还具有较强的渗透作用,能显示出速效的杀虫力,且持效期长达20 d左右,对人畜也有低毒作用(冯楠等,2008;刘新刚等,2007;李慧冬等,2007),如果使用不正确,可能会引发果品安全与环境安全问题。本试验的3次施药分别选在第1、2代成虫高发期前,对葡萄斑叶蝉具有较好的防治作用,且通过追踪监测发现,啶虫脒在葡萄不同物候期,经过14 d后都降解85%以上,远远低于美国、韩国及日本的MRL值,达到了安全要求水平。同时,在最终残留试验的各种处理下,末次施药后7 d果实均是安全的。

我国尚未制定啶虫脒在葡萄果实中的MRL值,参照美国允许啶虫脒在葡萄果实中的MRL值(0.2 mg·kg-1),3%啶虫脒微乳剂按推荐剂量 22.5 g·hm-2(a.i.)和加倍剂量 45 g·hm-2(a.i.)施药,连施3次,间隔期7 d,最后一次施药距采收期7 d,果实是安全的。建议用3%啶虫脒微乳剂在葡萄开花期防治斑叶蝉的第1代若虫、成虫,硬核期至着色期防治第2代若虫、成虫,最多使用3次,用量为22.5 g·hm-2(a.i.),安全间隔期为 7 d,这样既可达到较好的防治效果又可保证采收的安全性。

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