吡虫啉在金银花及土壤中的残留动态研究

刘清浩, 刘新涛, 倪云霞, 刘红彦*, 张玉军

(1.河南省农业科学院植物保护研究所,郑州 450002; 2.中北大学,太原 030051;3.河南工业大学,郑州 450052)

金银花为忍冬科植物忍冬(Lonicera japonica Thunb.)的干燥花蕾,性寒、味甘,具清热解毒、广谱抗菌、通经活络之功效,系名贵中药材[1-2]。在金银花生产中,蚜虫为害叶片,造成畸形卷缩,严重危害金银花的产量及品质。吡虫啉(imidacloprid)具有高效、广谱、内吸作用,是防治金银花蚜虫的常用药剂[3],目前尚无吡虫啉在金银花中残留动态的研究报道。本试验采用高效液相色谱法,对10%吡虫啉可湿性粉剂在金银花和土壤上的残留消解动态和最终残留量进行了研究,为评价吡虫啉在金银花上的安全性和制订吡虫啉的安全使用标准提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验时间与地点

田间试验于2004年在河南省新密市,2004年和2005年在河南省封丘县进行。

1.2 试验材料与方法

1.2.1 供试作物

1.2.2 供试药剂

10%吡虫啉可湿性粉剂由江苏长青农化股份有限公司生产。

1.2.3 消解动态试验

高浓度施药剂量：10%吡虫啉可湿性粉剂600 g/hm2(有效成分60 g/hm2)。

试验方法：采用1次施药多次取样方式进行,用背负式喷雾器,均匀喷洒金银花灌木和附近地表。待喷药雾滴挥干后,分别在 0、1、3、5 、7 、14、28 d 的间隔期,随机采集花蕾,样品总重不少于500 g,烘干储存于-20℃冰箱,备用待测;土壤采用5点法采样,采样深度为0～ 15 cm,最终取样不少于1 kg,用连续四分法取100 g,阴干后过333 μ m(40目)标准筛,储存于-20℃冰箱,备用待测。空白对照同期取样。

1.2.4 最终残留试验

施药剂量：10%吡虫啉可湿性粉剂高浓度施药量为600 g/hm2(有效成分60 g/hm2),低浓度施药量为300 g/hm2(有效成分30 g/hm2)。

试验方法：按上述剂量配药,同消解动态的施药方式。施药次数为1次和2次。先在施药2次小区施药1次,间隔7 d后,再于各施药小区一同施药1次。第1次施药后 3、7、14 d,第 2次施药后 3、7、14 d采样。采样与样品处理方式见消解动态试验。

广佛“候鸟”是指在佛山居住、广州就业；广州居住、佛山就业. 根据对广佛两市连续22 d的数据监测，广佛“候鸟”居住地、工作地沿广佛边界分布，呈现“一心多点”等级集聚，同城化特征显著. 在广州工作、佛山居住的广佛“候鸟”人数较多，约是佛山工作、广州居住“候鸟”的1.5倍. 其中广佛“候鸟”居住地主要集中在南海区的大沥镇(占比53.3%)，工作地则相对较为分散；佛广“候鸟”工作地集中在大沥镇、桂城街道，分别占比26.3%、20.9%，居住地较为分散，其中居住在南沙区的大岗镇的“候鸟”最多，占比11.8%.

1.3 仪器与试剂

1.3.1 仪器

美国Agilent 1100型高效液相色谱仪(G1315B DAD,Agilent化学工作站)、石英亚沸高纯水蒸馏器、隔膜真空泵、旋转蒸发器、超声波清洗器、移动电子天平、精密电子天平、循环水真空泵、箱式电阻炉、微型高速万能试样粉碎机、40/60目标准分样筛等。

1.3.2 试剂

甲醇、二氯甲烷、石油醚(沸点60～90 ℃)、丙酮(均为A R级,所用溶剂全部经过全玻璃蒸馏装置重蒸馏)。

氯化钠、无水硫酸钠、盐酸、经酸性处理过的活性炭[4]、装柱用无水硫酸钠(700℃灼烧5 h)(均为A R级)、5%蒸馏水脱活的弗罗里硅土(60～100目,650℃灼烧5 h,用前于130℃烘5 h,在干燥器中冷却至室温,加5%水脱活,备用)。

色谱纯乙腈,二次蒸馏水。

标样：吡虫啉标准品(99.8%,由国家标准物质研究中心提供)。

1.4 样品的提取和净化

按照文献[5]的方法进行。

1.5 液相色谱条件

色谱柱：美国HP ZORBAX SB-C18柱(4.6×150 mm 5 μ m);柱温 ：室温 ;检测波长 ：270 nm;流动相 ：V(乙腈)∶V(水)=30∶70(流动相经过 0.45 μ m的微孔滤膜过滤和超声波脱气处理);流速：0.8 mL/min;进样量 ：8 μ L;保留时间 ：约 4.2 min;最低检出量：0.021 2×10-9g。

采用外标法-标准曲线法定量,峰面积(y)与进样量(x)在标准溶液系列浓度0.106～10.6 mg/L范围内呈线性关系,回归方程为：y=5.591 7x+0.406 2,R=0.999 85。

2 结果与分析

2.1 回收率测定

在一定量对照样品(花蕾5.0 g、土壤10.0 g)中,添加0.1、0.5、5 mg/kg水平的吡虫啉标准品,按照上述步骤进行试验,计算回收率和变异系数。花蕾的平均回收率为：82.5%～84.6%,变异系数为8.88%～18.15%;土壤的平均回收率为：80.9%～81.4%,变异系数为7.74%～14.94%。

2.2 吡虫啉在金银花中的消解动态

2004年封丘试验结果表明：吡虫啉在花蕾中的原始附着量为7.792 8 mg/kg,C=7.792 8e-0.1496t,半衰期T1/2=4.65 d,R值为-0.987 1,14 d后已消解87.80%,28 d后已检测不出吡虫啉。2004年新密试验结果表明：吡虫啉在花蕾中的原始附着量为8.939 7 mg/kg,C=8.939 7e-0.4567t,半衰期 T1/2=1.52 d,R值为-0.979 7,14 d后已消解99.88%,28 d后已检测不出吡虫啉。2005年封丘试验结果表明：吡虫啉在花蕾中的原始附着量为10.031 2 mg/kg,C=10.031 2e-0.2331t,半衰期T1/2=2.97 d,R值为-0.989 8,28 d后已消解99.79%。吡虫啉在花蕾中的消解曲线见图1。

2.3 吡虫啉在土壤中的消解动态

2004年封丘试验结果表明：吡虫啉在土壤中的原始附着量为0.045 94 mg/kg,C=0.045 94e-0.0626t,半衰期T1/2=11.07 d,R值为-0.877 8,吡虫啉在土壤2005年封丘的试验结果表明：吡虫啉在土壤中的原始附着量为0.166 8 mg/kg,C=0.166 8e-0.0364t,半衰期T1/2=19.09 d,R值为-0.946 7,28 d后才消解69.32%。吡虫啉在土壤中的消解曲线见图2。

图1 吡虫啉在金银花中的消解曲线

2.4 吡虫啉在金银花与土壤中的最终残留量

施药量30 g/hm2和60 g/hm2,施用1次和2次,施药后7 d吡虫啉在金银花中的最终残留量为0.376～3.200 mg/kg,施药后14 d最终残留量为未检出至-0.856 mg/kg(见表1)。

同样的处理,吡虫啉在土壤中的残留时间较长,但残留量很低。施药后3 d和7 d,残留量分别为0.023～0.291 mg/kg和0.013～0.237 mg/kg。中的消解比在花蕾中慢,28 d后才消解87.69%。2004年密县试验结果表明：吡虫啉在土壤中的原始附着量为0.062 45 mg/kg,C=0.062 45e-0.0473t,半衰期 T1/2=14.65 d,R值为-0.965 5,28 d后才消解74.01%。

表1 吡虫啉在金银花中的最终残留量

图2 吡虫啉在土壤中的消解曲线

3 结论

吡虫啉是防治农作物蚜虫的常用农药,关于吡虫啉的最大残留限量(MRL),澳大利亚暂定草药中MRL为5 mg/kg,韩国规定莴苣和球茎甘蓝中MRL为3.5 mg/kg。目前国内外尚没有制订金银花中吡虫啉的残留限量标准。吡虫啉ADI值为0.057 mg/kg,根据金银花的入药特点,按照每人每天用量11 g,计算得出吡虫啉的理论MRL为3.02 mg/kg。因此建议金银花中吡虫啉的MRL为3.0 mg/kg。根据2004-2005年在河南省封丘和新密的残留试验结果,提出吡虫啉在金银花上的安全使用建议标准：10%吡虫啉可湿性粉剂防治金银花上的蚜虫,用药量为30 g/hm2(有效成分用量),采用喷雾的施药方法,在每茬花中最多施药2次,安全施药间隔期为7 d。

[1]国家药典委员会.中华人民共和国药典(2005年版一部)[M].北京：化学工业出版社,2005：152-153.

[2]任应党,刘玉霞,申效诚,等.金银花主要害虫及防治[J].河南农业科学,2004(9)：66-68.

[3]农业部农药检定所.新编农药手册[M].续集.北京：中国农业出版社,1998：52-54.

[4]中华人民共和国国家进出口商品检验局《食品分析大全》编写组.食品分析大全[M].第1卷.北京：高等教育出版社,1997：15-16.

[5]刘清浩,刘红彦,郭金春,等.金银花中吡虫啉残留量的HPLC测定方法[J].河南农业科学,2006(1)：57-63.