灭多威和毒死蜱在桑叶中的消解动态研究

戴建忠，陈伟国，孙海燕，董瑞华

（海宁市蚕桑技术服务站，浙江 嘉兴 314400）

灭多威和毒死蜱在桑叶中的消解动态研究

戴建忠，陈伟国，孙海燕，董瑞华

（海宁市蚕桑技术服务站，浙江 嘉兴 314400）

灭多威和毒死蜱是桑园主要杀虫剂品种，研究2种杀虫剂在桑叶中的残留消解动态以及对家蚕的毒性，为确定临界残留量和安全间隔期提供参考依据。将20%灭多威乳油和40%毒死蜱乳油分别稀释成1500倍药液后喷洒桑树，采用气相色谱和液相色谱法检测桑叶中灭多威、毒死蜱的残留消解动态，同时测定对家蚕的残毒期。结果表明：桑叶中灭多威和毒死蜱的残留量随间隔时间的延长而下降，符合农药残留消解一级动力学反应模型；灭多威的消解动态方程为C=23.1354·e-0.5336t，半衰期t0.5=1.2987 d；毒死蜱的消解动态方程为C=18.5759·e-1.6110t，半衰期t0.5=0.4302 d；喷洒20%灭多威乳油1500倍药液9 d后桑叶中残留量为0.73 mg·kg-1，喷洒40%毒死蜱乳油1500倍药液21 d后桑叶中残留量为0.50 mg·kg-1，可视为对家蚕生物毒性的临界残留量。

灭多威 ；毒死蜱；桑叶；毒性；消解

灭多威（methomyl）属氨基甲酸酯类杀虫剂，对害虫具有很强的触杀和胃毒作用，杀虫范围广、速效性好，毒性中等至高毒，但在作物上降解较快［1］。毒死蜱（chlorpyrifos）是一种具有触杀、胃毒和熏蒸作用的广谱性有机磷杀虫杀螨剂，是目前全球应用最广泛的5种杀虫剂之一［2］，也是我国近年来被推荐替代甲胺磷等高毒、高残留农药的主要品种。

灭多威和毒死蜱是防治桑园害虫的主要杀虫剂，对桑螟、桑尺蠖、桑毛虫、桑蓟马、桑象虫、桑粉虱等多种害虫均有良好的防效，但对家蚕的残毒期相对偏长，据相关试验报道，20%灭多威乳油1500倍、40%毒死蜱乳油1500倍喷洒桑叶后，采叶喂蚕的安全间隔期分别在12 d和18 d左右，但不同季节和桑树长势条件下的安全间隔期存在一定差异［3-6］，因而在实际生产中导致家蚕中毒损失屡有发生。确保养蚕安全是选择和使用桑园农药的前提，通常采用喷药处理桑叶饲喂家蚕进行生物模拟试验，以残毒期后采叶来防止家蚕中毒，这种方法虽然实用性较强，但无法掌握试验农药在桑叶中的残留消解规律以及对家蚕无急性毒性的临界残留量，当环境条件变化较大时很难把握安全间隔期，在分析诊断中毒事故时也缺乏参考数据。为此，参照NY/T761-2008“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的测定”方法［7］，采用色谱仪测定桑叶中灭多威和毒死蜱的残留量，以数学模型反映灭多威和毒死蜱在桑叶上的残留消解动态，并结合养蚕生物试验，探讨桑叶中的残留量对家蚕的毒性关系，以期为灭多威和毒死蜱在桑树害虫的防治应用及保障养蚕安全提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

1.1.1 供试农药

20%灭多威乳油，杭州泰丰化工有限公司生产，农药登记证号PD20080291；40%毒死蜱乳油，浙江新农化工股份有限公司生产，农药登记证号PD20083630。

1.1.2 家蚕品种

白玉×秋丰，浙江省海宁市新兴蚕种制造有限公司生产。

1.1.3 试验桑园

海宁市海洲街道张店村王关金户，10年生农桑8号，栽植密度为1000株/667 m2，中杆偏高养成，枝条平均长度2.75 m，平均着叶58片，喷药时秋叶未采摘。

1.1.4 试剂和仪器

乙腈（色谱纯），丙酮（色谱纯），甲醇（色谱纯），氯化钠（分析纯），灭多威、毒死蜱标准品（均为1000 mg/L，购于农业部农业环境保护研究所）。组织捣碎机（Philips），电子天平（Sartorius），氮吹仪（MTN-2800D），高速匀浆机（IKA-T18），气相色谱仪：带有具磷滤光片的火焰光度检测器（FPD），液相色谱仪（Waters Alliance 2695）：配有柱后衍生装置和荧光检测器（Waters 2475 FLD）。

1.2 试验方法

1.2.1 喷药和采样方法

20%灭多威乳油稀释1500倍（133.33mg·kg-1）、40%毒死蜱乳油稀释1500倍（266.67 mg·kg-1），在秋季桑叶盛产期（2012年9月14日），使用农邦WBS-16L-A背负式手动喷雾器，每种药液喷洒35株桑树，喷药量均为15 kg，桑叶正反面全部喷湿至滴液为度。采用1次施药多次采样的方法，分别于施药后1 h（药液已干）和1、3、5、7、9、13、17、21、25 d间隔采样，每次两种农药处理均随机多点采摘桑叶2000 g，混匀后取500 g桑叶用聚乙烯密封袋双层封装，贮存于-18℃冷库中待测残留量，其余1500 g桑叶供残毒饲养测试。施药后2～3 d内无降雨过程，试验期间平均气温为21.1℃，最高气温为25.7℃，最低气温为17.1℃，平均相对湿度为72.7%。

1.2.2 残毒饲养测试方法

供试家蚕1、2龄常规饲养，3龄家蚕起蚕开始喂饲不同间隔天数的桑叶，连续1个龄期，至4龄起蚕，每天调查中毒和死亡情况，各试验小区30头蚕，重复3次。

1.2.3 灭多威样品的前处理与检测

参照NY/T761-2008《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的测定》进行。称取桑叶样品25.0 g，捣碎后放入250 mL锥形瓶中，加50.0 mL乙腈，高速匀浆2 min后过滤，将滤液移入100mL具塞量筒中，加入7 g氯化钠，剧烈震荡1min，静置30min使乙腈相和水相分层。准确吸取上层乙腈相溶液10.00mL，放入150mL烧杯中，加热蒸至近干后再用氮气吹干。加入2mL甲醇溶解残渣，待净化。用甲醇淋洗氨基净化柱，当溶剂液面到达柱吸附层表面时，立即加入待净化溶液，收集洗脱液后置于氮吹仪上蒸发至近干，用甲醇准确定容到2.5mL，混匀后待测。分别吸取标准混合溶液和净化后的样品溶液注入液相色谱仪中，以保留时间定性，以样品溶液峰面积与标准溶液峰面积比较定量。

1.2.4 毒死蜱样品的前处理与检测

样品提取方法与灭多威检测相同。净化和检测步骤如下：准确量取上层乙腈溶液10.00 mL于150mL烧瓶中，加热蒸至近干后再用氮气吹干。用丙酮溶解并定容至5.0 mL，混匀待测。由自动进样器分别吸取标准混合溶液和样品溶液注入气相色谱仪中，以双柱保留时间定性，以样品溶液峰面积与标准溶液峰面积比较定量。

1.2.5 数据处理

采用DPS（10.15版）统计软件提供的常用一元非线性回归方程建模，对桑叶中灭多威和毒死蜱残留检测数据分别进行拟合分析］，并选定适合的数学模型。

2 结果与分析

2.1 桑叶中灭多威的消解动态

根据表1数据可以看出，20%灭多威乳油1500倍（133.33 mg·kg-1）喷施桑叶后，在桑叶上的初始沉积量为22.80 mg·kg-1，喷药1 d后残留量为13.30mg·kg-1，消解率为41.67%；喷药3 d后残留量为4.20 mg·kg-1，累计消解率为81.58%；喷药9 d后残留量为0.73mg·kg-1，累计消解率为96.80%；喷药21 d后残留量下降到0.05 mg·kg-1，累计消解率为99.79%；即喷药后1 d和3 d，桑叶中灭多威的残留消解迅速，3 d后消解速率明显减缓。对表1中灭多威残留量随施药后采样时间的变化进行回归分析，其中指数函数曲线的决定系数最大，表明该数学模型可靠性良好。计算得到桑叶中灭多威的残留消解动态方程为C=23.1354·e-0.5336t（P＜0.01），R2=0.9966，半衰期t0.5=1.2987 d，消解动态符合一级动力学反应模型。从图1可以看出，根据该消解动态方程计算的拟合值与实测残留量吻合度良好。

图1 桑叶中灭多威的残留消解动态Figure 1 The residual digestion dynamics ofmethomyl inmulberry leaves

2.2 桑叶中毒死蜱的消解动态

根据表2、图2可以看出，毒死蜱在桑叶中的消解呈先快后慢的趋势。40%毒死蜱乳油1500倍（266.67mg·kg-1）喷施桑叶后，在桑叶上的初始沉积量为17.40 mg·kg-1，喷药后1 d内消解了80.23%，残留量下降到3.44 mg·kg-1；喷药1 d后到25 d的消解速率较为缓慢，其中从1 d到5 d累计消解了9.43%，从5 d到25 d累计消解了8.59%。毒死蜱在桑叶中的消解动态方程为C=18.5759·e-1.6110t（P＜0.01），R2=0.9474，半衰期t0.5=0.4302 d。从图2可见，桑叶上测得的毒死蜱初始沉积量至1 d时的残留量呈极速下降，这应该与毒死蜱具有的挥发特性有关，喷药后短时间内在桑叶表面的挥发作用导致残留量迅速下降；3 d后的理论残留量明显小于实测残留量。

表2 桑叶中毒死蜱的残留量与消解率Table 2 The residues and digestion rate of chlorpyrifos in mulberry leaves

图2 桑叶中毒死蜱的残留消解动态Figure 2 The residual digestion dynamics of chlorpyrifos inmulberry leaves

表3 桑叶中灭多威和毒死蜱的残留量与家蚕的死亡率Table 3 Mulberry leaves residues ofmethomyl and chlorpyrifos and silkworm mortality

2.3 桑叶中灭多威和毒死蜱残留量及其对家蚕的毒性

由表3可见，20%灭多威乳油和40%毒死蜱乳油稀释1500倍喷施桑树后，用不同间隔期所采桑叶饲喂3龄起蚕，随着采样间隔期的延长，家蚕死亡率逐渐下降。灭多威处理的桑叶3 d内对家蚕的死亡率100%，5 d时死亡率明显下降，7 d时无死亡，但出现严重中毒症状，9 d时仍有轻微中毒症状，9 d后采摘的桑叶饲喂3龄起蚕，均无中毒现象。

毒死蜱处理后13 d内所采桑叶饲喂3龄起蚕的死亡率100%，17 d的死亡率下降到12.50%，21 d时有轻微中毒症状，但无死亡；25 d采摘的桑叶饲喂3龄起蚕，无中毒死亡现象。

由此可以得知，桑叶中灭多威的残留量达到4.20 mg·kg-1以上时，对家蚕的毒性极强；残留量下降到1.03mg·kg-1时仍可导致家蚕严重中毒，残留量0.73 mg·kg-1时对家蚕有轻微毒性。桑叶中毒死蜱的残留量在0.87 mg·kg-1以上时，对3龄家蚕的死亡率达100%；残留量下降到0.50 mg·kg-1时，可使3龄家蚕出现轻微中毒症状。

3 结论与讨论

本研究结果表明，灭多威和毒死蜱在桑叶中的残留消解动态符合一级动力学反应模型，灭多威的消解动态方程为C=23.1354·e-0.5336t，R2=0.9966，半衰期t0.5=1.2987 d；毒死蜱在桑叶中的消解动态方程为C=18.5759·e-1.6110t，R2=0.9474，半衰期t0.5=0.4302 d。

残留检测和残毒饲养数据对比表明，在常规使用剂量下，喷药后7 d，灭多威在桑叶中的残留量下降到1.03 mg·kg-1，对家蚕的毒性低于致死剂量；9 d时残留量0.73mg·kg-1，家蚕有轻微中毒症状。毒死蜱在桑叶中的残留量至喷药后13 d为0.87mg·kg-1，喂饲3龄家蚕的死亡率仍达100%；21 d时残留量0.50 mg·kg-1，有轻微中毒症状；毒死蜱的残毒期略长于林小丽等［10］和刘清神等［11］的报道，与本试验桑树长势茂盛等条件有关。

残毒期是农药使用后到对家蚕无毒害作用的时间，是桑园安全使用农药的重要前提，一般通过养蚕模拟试验取得的近似参考值，但会受环境因子的变化而影响对安全性的预判，甚至导致中毒事故的发生。残留量是农药使用后随时间逐渐消解的剩余量，残毒期与残留量的对应关系研究，为判断对家蚕的毒性作用提供了量化数据。当桑叶中的残留农药下降到对家蚕无急性致死作用，但又会使少量家蚕个体表现出轻微中毒症状时，表明该农药的毒性作用出现了接近于无毒的质变，可视为对家蚕的临界残留量。

综上所述，20%灭多威乳油和40%毒死蜱乳油1 500倍稀释液喷洒桑叶后，对家蚕的残毒期应掌握在9 d和21 d以上，在桑叶中的临界残留量为灭多威0.73mg·kg-1、毒死蜱0.50mg·kg-1。

政策向新型职业农民倾斜，促使他们有能力扩大生产规模，提高市场竞争力，确保他们的净收入基本与外出务工经商的农民工相当，以利于吸引和留下一批高素质蚕业生产后继者从事生产经营服务。

4.3 创新生态蚕业与旅游蚕业融合，拓展就业渠道

淳安县直属浙江省会杭州市管辖，距杭州140 km，经高速公路到达杭州只需1.5 h，到上海全程近4 h，交通便利。今后，要拓展推广桑枝食用菌、桑园养鸡、桑园套种、蚕丝被服加工业等蚕桑种养、加工利用蚕桑新模式。开发多元旅游模式，将休闲、娱乐、文化等模式加人生态旅游产品设计中。打造“蚕桑旅游精品线”，规划一条集栽桑、养蚕、收烘、缫丝等生产活动为一体的蚕桑文化乡村旅游线路，让游客领略蚕桑文化的魅力。要加大宣传力度，利用报纸、电视、网络等多种媒体，采取多种方式广泛宣传淳安县促进农村劳动力转移从事蚕桑产业链就业、改善就业环境的方针政策，为落实农村劳动力就业政策、优化就业环境创造良好的舆论导向。

5 结语

蚕桑产业的持续发展需要一批能引领现代农业的职业农民。淳安县在未来几年的农业生产发展中，要通过培养、吸引高素质的现代农业从业人员来进一步提高蚕桑产业机械化程度，科技含量及创新水平，在淳安县蚕桑产业从业人员绝对数量减少的同时也能提高蚕桑产业效率，不仅能有效缓解目前劳动力紧张的矛盾，更能为淳安县发展现代生态蚕业打下基础。

［1］ 徐映明，朱文达.农药问答［M］.4版.北京：化学工业出版社，2005.

［2］ 陈振德，陈雪辉，冯明祥，等.毒死蜱在菠菜中的残留动态研究［J］.农业环境科学学报，2005，24（4）：728～731.

［3］ 中华人民共和国农业行业标准.桑园用药技术规程［M］.北京：中国农业出版社，2006.

［4］ 陈伟国，孙海燕，钱银川，等.农药灭多威不同剂型产品对家蚕的毒性评价［J］.蚕业科学，2011，37（3）：574～578.

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［7］ NY/T761-2008.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的测定［S］中华人民共和国农业部发布.

［8］ 唐启义，冯明光.DPS数据处理系统［M］.北京：科学出版社，2007.

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

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The Dynam ic Study on Digestion of Chlorpyrifos and M ethom yl in M ulberry Leaves

DAI Jian-zhong,CHENW ei-guo,SUN Hai-yan,DONG Rui-hua
（Haining Sericulture Technology Extension Station,Jiaxing 314400 Zhejiang,China）

Methomyl and chlorpyrifos are themain pesticide varieties ofmulberry field.Studying the digestion dynamics of these two pesticide residues in themulberry and the toxicity to silkworm,provide us a reference for determining the critical residues and the safety interval.Dilute 20%Methomyl and 40%chlorpyrifos EC liquid 1500 times,and then spray on mulberry.Detect the residues digestion dynamic of methomyl and chlorpyrifos in mulberry leaves by gas chromatography and liquid chromatography,as well as the residue time of silkworm.The result showed that:The residues of methomyl and chlorpyrifos in mulberry leaves decreased as the interval prolong,which followed the Firstorder Kinetics Model of pesticide residue.Degradation dynamics equationof MethomylC=23.1354·e-0.5336t,half life periodt0.5=1.2987 d;Degradation dynamics equation of chlorpyrifosC=18.5759·e-1.6110t,half life periodt0.5=0.4302 d;the residue in mulberry leaves was 0.73 mg·kg-1by spraying 20%Methomyl diluted 1500 times liquid after 9 d,The residue in mulberry leaves was 0.50 mg·kg-1by spraying 40%chlorpyrifos EC diluted 1500 times liquid after 21 d.These are the critical residues on biological toxicity of silkworm.

methomyl;chlorpyrifos;mulberry leaf;toxicity;digestion

S888.7

A

0258-4069［2017］02-025-05

浙江省重点科技创新团队项目（2011R50028-19）

戴建忠（1965-），男，浙江海宁人，高级农艺师，主要从事蚕桑技术推广。E-mail：zjhndjz@163.com

陈伟国，男，推广研究员。E-mail:bscwg@163.com