吡虫啉在甘蔗茎和叶中残留动态研究

杨玲，高欣欣，张跃彬，罗志明，沈石妍，李复琴，刀静梅

吡虫啉在甘蔗茎和叶中残留动态研究

杨玲，高欣欣，张跃彬，罗志明，沈石妍，李复琴，刀静梅*

（云南省农业科学院甘蔗研究所/云南省甘蔗遗传改良重点实验室，云南开远661699）

为了解甘蔗施用吡虫啉后在茎和叶中的残留变化，采用液相色谱法检测了甘蔗茎和叶的残留量。结果表明，在甘蔗种植后追肥时施吡虫啉1次，施药后50d，研究的两个甘蔗品种蔗茎中吡虫啉含量达到最高，60d含量低于0.04mg/kg；施用后20～30d甘蔗叶中最高，60d含量低于0.06 mg/kg，90d含量低于0.04mg/kg。

甘蔗；吡虫啉；残留变化；液相色谱

吡虫啉（imidaclopid）最早是日本曹达株式会社和德国拜耳公司在1991年共同研制的[1]，化学命名是1-（6-氯-3吡啶基）-N-硝基咪唑-2-基胺，又名为1-（6-氯代吡啶甲基）-2-硝基亚氨基咪唑烷或咪蚜胺[2]。作为一种我国常用的无公害农药，它具有广泛、高效、速效性强、低毒低残留、内吸性强等诸多优点，该药对蚜虫、飞虱、粉虱、叶蝉、蓟马等农田害虫，对防治刺吸式口器的害虫具有很强的特效，害虫不易产生抗药性，对人、畜、植物和天敌很安全。对生态环境的影响相对较少，可在蔬菜、水果等农作物上推广使用。

目前我国普遍存在农药滥用，超量使用，间隔时间不够等诸多问题。刘景坤等[3]提到吡虫啉作为新一代氯代尼古丁农药，毒性虽低，同时它也有很强的内吸性，如果长期超量使用，势必会造成农药残留；另外，如果使用不当，对有益生物，如一些传粉动物蜜蜂等具有较大的毒性，对生物食物链造成破坏。因此，研究吡虫啉在甘蔗上的残留动态，不仅能提高作物产量，保护生态环境，还能有效保障消费者舌尖上的安全。

绵蚜是甘蔗的最主要食叶害虫，据庞天等[4]研究用10%吡虫啉进行防治甘蔗绵蚜虫的药效试验，结果表明，用该药300、5000倍，药后1d分别达到了96.5%和9.1%的防效，药后3d，全达到100%的防效，与对照抗蚜威比较达到同样效果，且药效期长。据黄应昆等报道[5]虫害是造成甘蔗减产的重要原因之一，在13.7%～24.6%，不及时防治，严重的可致50%以上产量损失；再者会影响到甘蔗含糖分，一般可下降10%～40%。同时还可导致甘蔗病害的发生，比如煤烟病和叶斑病等，受害蔗叶枯黄凋萎，降低光合作用，造成植株死亡，直接影响甘蔗产量和蔗糖分积累。我国目前在甘蔗上大面积推广使用吡虫啉防治绵蚜虫，吡虫啉具有速效和持效期长的特点，对甘蔗绵蚜虫具有良好的毒杀作用。吡虫啉在甘蔗上施用的防治效果研究报道较多，但精确的残留动态监测报道较少，为了掌握施用吡虫啉后在甘蔗茎和叶中的残留动态，进一步做好糖料安全风险评估工作，特对两个甘蔗品种云蔗93-159和云蔗07-2800取样检测并进行研究。

1 材料与方法

1.1材料

供试甘蔗品种：云蔗93-159、云蔗07-2800。试验甘蔗种植在云南省农业科学院甘蔗研究所冷水沟试验基地，甘蔗于2015年1月6日种植，4月20日施用吡虫啉2 kg/667m2，5月12日开始取甘蔗茎和叶片检测吡虫啉含量，每两周取一次样，连续取样5个月。

1.2 样品处理方法

样品经甲醇浸提、萃取、过柱后，采用高效液相色谱-二极管阵列检测器检测。甘蔗鲜采样品的制备：样品分别取6株甘蔗/叶切碎缩分后，充分混匀放入食品加工器粉碎，制成待测样，放入-20℃条件下保存，备用。

提取：准确称取甘蔗样品12.50g，加入50.0 mL乙腈，在匀浆机中高速匀浆2 min后用滤纸过滤，滤液收集到装有5g氯化钠的100 mL具塞量筒中，收集滤液40～50 mL，盖上塞子，剧烈震荡1 min，在室温下静置30 min，使乙腈相和水相分层。

净化和过柱：从100 mL具塞量筒中准确吸取20.00 mL乙腈相（上层）溶液，放入100 mL烧杯中，将烧杯放在50℃水浴锅加热，烧杯内缓缓通入氮气，将乙腈蒸发近干，烧杯内加入2.0 mL甲醇加二氯甲烷（5+95）溶解残渣，盖上铝箔，待净化。将氨基柱用4.0 mL甲醇加二氯甲烷（5+95）预洗条件化，当溶剂液面到达柱吸附层表面时，立即加入上述待净化溶液，用10 mL离心收集洗脱液，每次用2.0 mL甲醇加二氯甲烷（5+95）洗烧杯后过柱，收集到10 mL为止，将离心管置于50℃水浴氮吹仪上蒸发近干，用甲醇准确定容至2 mL。在旋涡混合器上混匀，用0.2 μm滤膜过滤待测。色谱柱为Hypersil C18（5μm，200mm×4.6mm），流动相为35%甲醇-65%水，等度洗脱，柱温30℃，流速1 mL/min，进样量10μL，紫外检测波长245nm。

1.3仪器和试剂

主要仪器：液相色谱仪，型号Waters E2695，配紫外检测器，沃特斯科技有限公司生产。主要药品和试剂：色谱纯甲醇、乙腈，普通氮气，分析纯氯化钠，纯净水。

2 结果与分析

2.1吡虫啉在甘蔗茎中残留动态

4月20日施用吡虫啉，在施用后一个月内吡虫啉含量在甘蔗茎上不明显，甘蔗施用吡虫啉50d左右，甘蔗蔗茎的含量达到最高，随时间变化逐渐减少（见图1）。

2.2吡虫啉在甘蔗叶的残留动态

本研究结果表明：甘蔗施用吡虫啉40d后叶片中含量较高，在两个甘蔗品种上吡虫啉的含量都有降低趋势，见图2。这也可能是施用后是夏季，正处高温、多湿的雨季，据杨红等报道[6]夏季气温高，光解作用强，有利于其降解。另外，吡虫啉水溶性强，随水流失性大，雨水对其残留量测定有影响。周小静报道[7]研究表明，叶面喷施吡虫啉，因风吹、日晒、雨淋而造成的农药流失和分解达60%～90%。郭东梅也提到[8]，叶片施药后，吡虫啉在植株外易于受外界因素的影响而产生消解。所以甘蔗叶的吡虫啉残留量明显呈由高至低的趋势。王蕾等经试验认为[9]主要与试验期间的气候因素有关，一般来讲，温度越高、光照时间越长、降雨频繁，都会导致农药的残留量减小。

图1 吡虫啉在蔗茎中含量变化

图2 吡虫啉在蔗叶中含量变化

图3 云蔗07-2800蔗茎叶吡虫啉含量变化

图4 云蔗93-159茎叶吡虫啉含量变化

2.3吡虫啉在不同甘蔗品种的残留比较

本研究结果甘蔗茎和叶中吡虫啉的最终残留量的最大值为0.34mg/kg和0.19mg/kg，均低于我国规定的吡虫啉在作物上的残留限量值1.0mg/kg。云蔗07-2800蔗叶施用吡虫啉一个月左右含量最高，然后逐渐下降。而甘蔗茎含量50～60d达到最高，施用3个月后明显降低（如图3）。

云蔗93-159甘蔗茎在施用吡虫啉50d左右含量达到最高，两个月后开始呈下降趋势。蔗叶中施用吡虫啉20d左右含量最高，两个月后越来越低（见图4）。试验甘蔗在4月施用农药吡虫啉，两个月后即6月，正是种植地气温高、雨量大的夏季。甘蔗处于生长旺期，对前期施用的农药已经吸收利用，在茎中检测值最低是正常表现。甘蔗一般在每年1月左右种植，年底12月左右收割，生长周期10个月以上才达到成熟，试验结果显示两个甘蔗品种在8月后的残留均小于0.1mg/kg，吡虫啉在两个甘蔗品种施用3个月后几乎无残留。吡虫啉可通过缓释技术控制吡虫啉分子的扩散速度[10]，慢慢向周围甘蔗根系释放，由根部吸收传输到甘蔗茎、叶，有效地防治了地上和地下的害虫。

3 讨论

本研究结果，两个甘蔗品种叶中吡虫啉含量变化随生长期由高浓度向低浓度变化，而甘蔗茎开始并不高，在两个月时才出现最高。这主要是吡虫啉施在土壤中，甘蔗吸收后优先向叶片输送，因而叶片在整个过程中含量是由高到低的趋势；而茎则是由低到高，再由高到低的变化趋势。

甘蔗整株粉碎后，色素和腊粉等有色物质仍在样品，本文使用甲醇加二氯甲烷提取，因甲醇去色素和去脂能力强，比较适合甘蔗中提取吡虫啉，保证安全有效的提取。杨槟煌[11]、王明明[12]报告过用甲醇超声提取，二氯甲烷萃取，用硅胶层析柱净化提取物，通过液相色谱测定，最小检出量为1.0×10-9g，最低检出浓度为0.01mg/kg，平均回收率80.56%～90.01%。

甘蔗在我国有悠久的种植历史，作为制糖的主要原料，蔗糖占食糖总量的90%左右。由于甘蔗是热带、亚热带作物，喜欢温热潮湿的环境，生长周期也较长，在每年的6月至10月，甘蔗绵蚜虫会繁殖扩散，尤其8、9月最为严重，影响到甘蔗产量、品质。一直以来，对于病虫草害防治，主要靠喷施农药。农药的大量喷施虽然控制了甘蔗的病虫害，可是大多数农药分解周期长，而且容易残留在甘蔗中，进而致使蔗糖产品农药残留也会超标[13]。甘蔗在云南省有大量种植分布，一些常规农药由于长期使用，害虫已产生一定的抗药性，防治效果明显降低，造成人为加大用药量或盲目滥用。急需为广大蔗农提供高效、低毒、安全的药剂进行合理交替使用。据黄应昆等报道[5]吡虫啉在甘蔗爆发甘蔗绵蚜、蓟马、螟虫、介壳虫等虫害时合理喷施，能起到良好的防治作用。特别适用于云南边远少数民族蔗区示范推广应用。

[1]唐振华.新烟碱类杀虫剂的结构与活性及其药效基团[J].现代农药，2002，1（1）：1-6.

[2]王孝辉，宛晓春，侯如燕.茶叶中吡虫啉农药残留的液相色谱检测方法[J].茶叶科学，2012，32（3）：203-209.

[3]刘景坤，武春媛，邓晓，李勤奋.吡虫啉在海南豇豆及土壤中的消解动态研究[J].热带作物学报，2014，35（6）：1198-1202.

[4]庞天，谭芳，王伯辉，覃蔚谦.吡虫啉防治甘蔗绵蚜虫药效试验[J].广西蔗糖，1997，（1）：10-11.

[5]黄应昆，李文凤.10%吡虫啉可湿性粉剂防治甘蔗绵蚜田间药效试验[J].农药，1997，36（12）：41-42.

[6]杨红，章维华，黄丽琴，杨春龙，邵苏宁，陈道文.吡虫啉在烟草中的残留动态研究[J].南京农业大学学报，1999，22（3）：80-82.

[7]周晓静，吴迪，周春江，恽友兰，等.11.1%吡虫啉缓释片剂在西瓜根区土壤的释放分布及在西瓜中的残留量分析[J].农药学学报，2014，16（5）：586-593.

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[11]杨槟煌.茶叶、土壤中吡虫啉的残留分析[J].泉州师范学院学报，2009，27（6）：72-75.

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Study on Imidacloprid Residue Dynamic in Stems and Leaves of Sugarcane

YANG Ling,GAO Xin-xin,ZHANG Yue-bin,LUO Zhi-ming,SHEN Shi-yan,LI Fu-qin,DAO Jing-mei*
(1.Sugarcane Research Institute,Yunnan Academy of Agricultural Sciences/Yunnan Key Laboratory of Sugarcane Genetic Improvement,Kaiyuan,Yunnan 661699,China)

Content of imidacloprid residue was tested by HPLC to study the dynamic change in stems and leaves of sugarcane after application of imidacloprid controlling pest.The results showed that imidacloprid content in sugarcane stem reached the highest level in 50 days after application of imidacloprid at the stage of topdressing fertilizer,and the imidacloprid content was below 0.04 mg/kg after 60 days.Content of imidacloprid in sugarcane leaves reached the highest level form 20 to 30 days after application,the content was below 0.06 mg/kg after 60 days,and it was below 0.04 mg/kg after 90 days.

sugarcane;imidacloprid;residue change;HPLC

S435.661

：A

：1007－2624（2017）03－0021－03

10.13570/j.cnki.scc.2017.03.008

2017-01-25

国家甘蔗产业技术体系（CARS-20-3-4）；糖料食用产品质量安全监测与评估调研（GJFP201601006）。

杨玲（1982-），女，专科，实验室分析员，主要从事甘蔗品质检测，Email：727898990@qq.com。

刀静梅女本科高级实验师主要从事甘蔗土壤与营养施肥研究