5种农药在温室和露地番茄中消解动态及安全使用研究

满 润，周永锋，周艳琳，马 刚

（1.甘肃省绿色食品办公室，甘肃 兰州 730000；2.武威市农产品质量安全监督管理站，甘肃 武威 733000）

近年来，西北地区设施蔬菜发展迅猛，目前已占总种植面积的10%。北方地区设施蔬菜栽培以高效节能的日光温室为主[1]，番茄是主栽品种之一。温室生产环境相对封闭，空气流通缓慢，农药使用后不易挥发流失，空气中的农药易降落或吸附到作物表面[2-4]，且农药在设施内外蔬菜中的消解和残留存在差异。王文娇等[5]对6种常用农药在大棚番茄中残留动态研究发现，两种有机磷农药加倍用量的半衰期均比推荐用量要长一些。汪志威等[6]对百菌清和毒死蜱在大棚番茄中的分布及降解特征研究发现，大棚内农药残留量均高于露地，番茄各部位最高浓度呈现8～60 h迟滞。BOJACA等[7]发现温室番茄上的农药残留高于露地的，但未分析产生残留差异的原因。周艳琳等[8]对6种农药在温室和露地辣椒上消解动态及安全使用研究发现，农药在北方冬春辣椒上原始沉积量明显高于露地，且药后1 d残留量明显高于原始沉积量；温室辣椒农药残留量比露地相应值高，但半衰期变化不大。我国农药残留试验均是在露地条件下完成的，所得的残留数据和安全间隔期不适用于设施蔬菜生产。为了研究啶虫脒、甲氰菊酯、三唑酮、乙酰甲胺磷和丙溴磷等5种常用农药在北方露地和冬春温室番茄上的残留消解动态，进行了监测试验，以评价各农药的安全性，旨在为设施番茄农药使用提供依据。

1 材料和方法

1.1 试验材料

试验农药：3%啶虫脒乳油（济南绿霸化学品有限责任公司生产）、20%甲氰菊酯乳油（浙江威尔达化工有限公司生产）、25%三唑酮可湿性粉剂（深圳诺普信农化股份有限公司生产）、30%乙酰甲胺磷乳油（山东华阳科技股份有限公司生产）、40%丙溴磷乳油（青岛双收农药化工有限公司生产）。

供试番茄品种：金棚1号。

1.2 施药方法

将上述农药采用二次稀释法稀释后，用HD400（新加坡利农）背负式手动喷雾器进行叶面喷雾。

1.3 田间试验设计

1.3.1 残留消解动态试验

残留消解动态试验分别在露地和温室进行。温室试验于2015年1月在甘肃省武威市凉州区和平镇牌楼村农户日光温室内进行；露地试验于2015年8月在武威市农科院试验场，选与温室试验地长势一致的番茄田进行。试验按照农业部NY/788—2004《农药残留试验准则》设计，啶虫脒、甲氰菊酯、三唑酮、乙酰甲胺磷、丙溴磷的施药剂量分别为675、450、540、450、450 g/hm2（均为各自推荐使用剂量）。小区面积25.2 m2，随机排列，3次重复，各小区间设保护行，同时设不施药为对照。采用HD400（新加坡利农）手动喷雾器于果实采摘期喷药1次，用水量为750 L/hm2。温室和露地试验品种、小区面积、用药量、施药时期一致。分别于施药后1 h，1、3、5、7、14、21 d对样品进行采集处理。将施药后1 h的残留量计为农药的原始沉积量。

1.3.2 最终残留量试验

最终残留试验在武威市凉州区和平镇牌楼村农户日光温室内进行，试验按照农业部NY/788—2004《农药残留试验准则》设计，啶虫脒、甲氰菊酯、三唑酮、乙酰甲胺磷、丙溴磷分别按推荐剂量（675、450、540、450、450 g/hm2）和推荐剂量的2倍（1 350、900、1 080、900、900 g/hm2）处理同一生长期的番茄，小区面积25.2 m2，随机排列，3次重复，各小区间设保护行，同时设不施药为对照。于果实采摘期1月5日第1次喷药，1月13日第2次喷药，1月21日第3次喷药，间隔7 d，在最后1次施药后3 d采样（温室番茄采收间隔期为3～5 d，采收期所用农药的间隔期小于3 d才是安全的），并测定其中的农药残留量。

1.4 残留测定方法

丙溴磷、乙酰甲胺磷、甲氰菊酯、三唑酮的提取与净化参照《蔬菜和水果中有机磷、有机氯、拟除虫菊酯和氨基甲酸酯类农药多残留检测方法（NY/T761—2008）》，啶虫脒的提取与净化参照李二虎等[9]的方法。采用气相色谱技术，分别测定露地和温室番茄中啶虫脒、甲氰菊酯、三唑酮、乙酰甲胺磷、丙溴磷的残留降解动态和最终残留量。啶虫脒、甲氰菊酯、三唑酮、乙酰甲胺磷、丙溴磷标准品为100 μg/mL的标准溶液，由农业部环境监测中心提供。

1.5 数据处理

施药后的农药在农作物、环境中的残留量一般随时间变化以近似负指数函数递减的规律变化，可用一级动力学方程Ct=C0e-Kt具体表达。式中，K为降解速率常数；C0为农药的初始浓度，即原始沉积量；Ct为t时刻农药的浓度。残留消解动态方程用DPS数据处理系统建立。当施用的农药降解50%，即Ct=1/2C0时，所需时间为降解半衰期，用公式T1/2=ln2/K 求得。

2 结果与分析

2.1 供试农药在番茄上的消解动态

表1 5种农药在温室、露地番茄中的消解动态参数

由表1相关系数可以看出，啶虫脒、甲氰菊酯、三唑酮、乙酰甲胺磷、丙溴磷在温室条件下残留消解符合一级动力学方程。一级动力学方程反应一种化学物质衰减反应的速度与该物质的浓度的一次方成正比的反应过程。残留试验的5种农药在番茄上的残留量一般随时间变化以近似负指数函数递减的规律变化。5种农药在温室中的降解半衰期分别为1.5、3.1、2.8、1.3和3.5 d，三唑酮在温室中的降解速率慢于露地，啶虫脒、甲氰菊酯、乙酰甲胺磷、丙溴磷快于露地。

表2 5种农药在温室和露地番茄上推荐使用剂量下残留量 mg/kg

由表2和图1～5可见，啶虫脒、甲氰菊酯、三唑酮、乙酰甲胺磷、丙溴磷在温室番茄中的原始沉积量（C0）分别为1.78、1.34、0.30、1.25和4.38 mg/kg，比相应露地条件下分别高36.9%、83.6%、66.7%、6.8%和162.3%；且5种药剂均在施药后1 d的残留量达到最高值，番茄上的残留量分别为2.67、1.62、0.42、2.05和5.18 mg/kg，较施药后1 h分别高50%、20.9%、40%、64%和18.3%；随着施药时间的延长，5种药剂的残留量逐渐降低；施药后相同时间内温室番茄的农药残留量均高于露地蔬菜。

图1 啶虫脒在温室内外番茄中消解曲线

图2 甲氰菊酯在温室内外番茄中消解曲线

图3 三唑酮在温室内外番茄中消解曲线

图4 乙酰甲胺磷在温室内外番茄中消解曲线

图5 丙溴磷在温室内外番茄中消解曲线

2.2 供试农药在温室番茄上的最终残留量

在最后1次喷药后3 d采样，测定番茄中各种农药的最终残留量。结果表明（表3）：按照推荐剂量或2倍推荐剂量施用3次，三唑酮、乙酰甲胺磷、丙溴磷在温室番茄上的最终残留量均低于限量标准，说明其在北方冬春温室番茄上使用是安全的；啶虫脒、甲氰菊酯在温室番茄上的最终残留量均高于限量标准，在北方冬春温室番茄上使用是不安全的。

3 结论与讨论

5种农药在北方冬春设施番茄上原始沉积量明显高于露地，且药后1 d残留量显著高于原始沉积量。此结论与谢显传[9]、周艳琳等[8]的研究一致。

设施条件下番茄农药残留量均比露地条件下相应值高，此结论与谢显传[10]、秦丽[11]、赵颖等[12]、周艳琳等[8]的研究一致。

啶虫脒、甲氰菊酯、乙酰甲胺磷、丙溴磷半衰期较露地短，但三唑酮较露地长。谢显传、秦丽、赵颖等[10,12]的研究认为：农药在温室蔬菜上的消解速度要远慢于露地蔬菜；周艳琳等[8]研究认为，农药在北方温室和露地辣椒上的消解速度变化不大。本试验啶虫脒、甲氰菊酯、乙酰甲胺磷、丙溴磷在北方冬春设施番茄上的消解速度比露地的快，其原因可能是番茄结果期生长量大，农药在体内存在“稀释效应”，相较于北方温室辣椒农药消解速度比露地的快；三唑酮在温室番茄上的消解速度比露地的慢，可能与农药特性有关，需要进一步研究。

25%三唑酮可湿性粉剂、30%乙酰甲胺磷乳油、40%丙溴磷乳油在北方冬春设施番茄上使用是安全的；3%啶虫脒乳油、20%甲氰菊酯乳油在北方冬春设施番茄上使用是不安全的。

表3 供试农药在温室番茄上的最终残留量 mg/kg…

[1]喻景权,周杰."十二五"我国设施蔬菜生产和科技进展及其展望[ J].中国蔬菜,2016(9):18-30.

[2]张大弟,张晓红.农药污染与防治[M].北京:化学工业出版社,2001:107-112.

[3]王小雪,赵秀娟,宋会娟.温室蔬菜有机磷农药残留量的检测[J].中国公共卫生,2002,18(5):606.

[4]施海萍,陈骞,叶建人.毒死蜱、乐果在大棚和露地青菜上的降解动态[ J].浙江农业科学,2002(4):191-192.

[5]王文娇,姜瑞德,张涛,等.六种常用农药在番茄上的残留动态研究[J].山东农业科学,2009(12):98-101.

[6]汪志威,李非里,何岸飞,等.百菌清和毒死蜱在大棚番茄中的分布与降解特征[J].农业环境科学学报,2011,30(6):1076-1081.

[7]BOJACA C R, ARIAS L A, AHUMADA D A, et al.Evaluation of pesticide residues in open field and greeenhouse tomatoes from Colombia[J].Food Control,2013,30(2):400-403.

[8]周艳琳,周永锋,陈恩祥,等.6种农药在温室和露地辣椒上消解动态及安全使用[J].中国蔬菜,2015(11):55-58.

[9]李二虎,胡敏,吴兵兵,等.气相色谱法测定黄瓜中啶虫脒农药残留[J].农药,2006,45(7):479-480.

[10]谢显传,张少华,王冬生,等.露地和大棚条件下阿维菌素在蔬菜作物上的残留消解动态比较[J].中国农业科学,2008,41(10):3399-3404．

[11]秦丽.吡虫啉和百菌清在设施和露地五种蔬菜上的残留行为研究[D].杭州:浙江大学,2011.

[12]赵颖,沈坚,秦丽,等.吡虫啉和百菌清在设施内外葫芦和黄瓜中的残留特性比较[J].农药学学报,2012,14(6):647-653.