溴虫腈在云南2种特色辣椒中的安全性评价

胡文岩， 张应华， 潘云兵， 杨 宁， 张 琳， 孟金贵

(1.云南农业大学园林园艺学院，昆明 650201；2.云南农业大学云南省滇台特色农业产业化工程研究中心，昆明 650201；3.云南农业大学资源与环境学院，昆明 650201)

云南省是我国辣椒的主要种植地区之一，具有丰富独特的辣椒种质资源，如丘北辣椒(CapsicumannuumL.)、小米辣(CapsicumfrutescensL.)[1]。目前辣椒产业已成为云南文山等地区经济发展的重要支柱之一[2-3]。云南省地处我国西南，与南亚多个国家相邻，具有独特的地理位置以及气候优势，加之辣椒品种的独特性，促使辣椒成为云南在国际农产品贸易竞争中的优势农作物[4-5]。随着全球对辣椒的重视和需求不断增长，云南省辣椒主栽区文山州等栽培面积逐年增加[6]。为了增加经济收入，菜农加大辣椒上化学农药的浓度和使用量，农药使用超标超量问题日益严重，影响外贸出口。

溴虫腈属于新型芳基吡咯类杀虫杀螨剂，是美国氰胺公司20世纪80年代末以天然芳基吡咯类抗生素为先导化合物进一步研发的低毒、杀虫快速的仿生前体农药[7-9]，其作用机制独特，对蔬菜已产生抗性的害虫小菜蛾、斜纹夜蛾、甜菜夜蛾、蓟马等有特效，广泛用于蔬菜、果树及观赏植物等[10-16]，可防治5个昆虫目的害虫害螨[17-18]。在辣椒上可用于害虫害螨尤其是烟青虫、茶黄螨等的防治[19-20]。我国尚未暂未制定溴虫腈在辣椒上的最大残留限量值。目前尚未有报道研究溴虫腈在辣椒中消解动态及安全性评价。本试验以云南丘北辣椒、小米辣2种特色辣椒品种为试材，研究溴虫腈在辣椒及其土壤中的消解动态及最终残留，对溴虫腈在辣椒上的安全性作出评价，以期为我国制定溴虫腈在辣椒上的最大残留限量值提供参考，为云南省提供农药在辣椒上的科学合理使用方法及农药残留问题的解决方法。

1 材料与方法

1.1 试验材料和仪器

1.1.1 供试材料 丘北辣椒(CapsicumannuumL.)、小米辣(CapsicumfrutescensL.)。

1.1.2 供试药剂 10%溴虫腈悬浮剂和溴虫腈标准品(纯度98.4%)，美国巴斯夫公司生产。

1.1.3 主要仪器 Agilent 6890 N气相色谱仪、电子捕获检测器(ECD)、DB-1石英毛细管柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm)，美国Agilent公司；高速组织捣碎机，上海标本模型厂；HY-5A振荡器，金坛市科析仪器有限公司；IKA-T25 digital高速匀浆机，德国IKA工业设备公司；Advantage HL G6 旋转蒸发仪，德国Heidolph公司，N-EVAP-34氮吹仪，美国Organomation公司。其余为实验室常规仪器设备。

1.2 检测方法

1.2.1 样品前处理 (1)提取。准确称取15.0 g辣椒样品放入匀浆机中，加入30.0 mL乙腈，在匀浆器中高速匀浆 2 min 后用滤纸过滤，滤液收集到装有7 g氯化钠的100 mL具塞量筒中，收集滤液40～50 mL，盖上塞子，剧烈晃动 1 min，在室温下静置30 min，使乙腈相和水相分层。称取 10.0 g 土壤样品于100 mL的具塞锥形瓶中，加入乙腈 30 mL，振荡30 min，静置10 h，待用。从具塞量筒或具塞锥形瓶取10.0 mL乙腈溶液于150 mL烧杯中，将烧杯放在水浴80 ℃浴锅上加热，杯内缓缓通入空气流，蒸发至近干，加入2.0 mL正己烷，盖上铝箔，待净化。(2)净化。将弗罗里矽柱依次用5.0 mL丙酮+正己烷(体积比1 ∶9)、5.0 mL正己烷预淋条件化，当溶剂液面到达柱吸附层表面时，立即倒入上述待净化溶液，用15 mL刻度离心管接收洗脱液，用5.0 mL丙酮+正己烷(体积比1 ∶9)涮洗烧杯后淋洗弗罗里矽柱，并重复1次。将盛有淋洗液的离心管置于氮吹仪上，在水浴温度50 ℃条件下，氮吹蒸发至小于2.0 mL，用正己烷准确定容至2.0 mL，在旋涡混合器上混匀，移入2 mL自动进样器样品瓶中待测。

1.2.2 气相色谱检测条件 毛细管柱：DB-1，30 m×0.25 mm×0.25 μm；汽化室温度200 ℃；检测器温度：320 ℃；柱温升温程序：始温150 ℃，保持2 min，以15 ℃/min程序升温至270 ℃，保持25 min；载气：高纯氮气(99.999%)，恒流1.0 mL/min；不分流进样，进样量1.0 μL，尾吹气流量：60 mL/min。在此条件下溴虫腈的保留时间为11.39 min。溴虫腈在残留分析中的色谱图如图1所示。

1.3 田间试验设计

1.3.1 辣椒消解动态试验 按照我国《农药残留试验准则》(NY/T 788—2004)[21]，2016年7—9月在云南省玉溪市江川县进行试验。设丘北辣椒、小米辣2个小区，每小区3个重复，共6个小区，每小区面积6 m2。辣椒果实长至一半成熟时开始喷药，按推荐剂量750 mL/hm2配药液，使用背负式喷雾器，对植株均匀喷雾。施药后1 h、1 d、3 d、5 d、7 d、14 d、21 d、28 d采集辣椒样品。取样方法：每小区多点取样，不采集有病、未成熟的样品，共取1.5 kg，将取好的样品去除果柄切碎混匀，用四分法处理，最后取250 g，放于-20 ℃冰箱中保存待测。

1.3.2 土壤消解动态试验 按照我国农药残留试验准则，在田试验中选择污染不到的地方，设置试验小区，3个重复，共3个小区，小区面积6 m2。按推荐剂量750 mL/hm2配药液，使用背负式喷雾器对小区均匀喷雾。喷药后1 h、1 d、3 d、5 d、7 d、14 d、21 d、28 d、42 d采集土壤样品，以交叉法取样，用土壤钻取0～10 cm土壤1 kg，混合均匀除去石块、杂草等杂质后，用四分法处理样品，最后取250 g，放于-20 ℃冰箱中保存待测。

1.3.3 最终残留试验 按照我国农药残留试验准则，施药剂量分别为推荐剂量750 mL/hm2和1.5倍推荐剂量 1 120 mL/hm2，每剂量分别施药2次和3次，每隔7 d施药1次，以清水对照，丘北辣椒和小米辣各设置5个处理，3次重复，小区面积6 m2，每个小区间设置保护行。于辣椒初花期喷药，共施药2～3次。用背负式喷雾器，对植株均匀喷雾。距最后一次施药3、5、7、14、21 d各取样1次，辣椒取样方法同辣椒消解动态试验。采集辣椒样品于-20 ℃冰箱中保存待测。

2 结果与分析

2.1 溴虫腈检测标准曲线的绘制

称取溴虫腈标准品0.101 6 g置于100 mL容量瓶中，甲醇定容至100 mL，得到1 000 mg/L标准溶液。用系列稀释法配制0.01、0.02、0.05、0.10、0.20、0.50、1.00 mg/L的溴虫腈溶液，在上述色谱条件下测定，以浓度(x)与峰面积(y)绘制标准曲线(图2)。

2.2 方法准确度、精密度及灵敏度

在空白的丘北辣椒、小米辣以及土壤样品中，添加0.05、0.10、0.50 mg/kg的溴虫腈标准溶液，按“1.2.2”节所述色谱方法测定其含量，并计算回收率及变异系数，由表1可见，溴虫腈在丘北辣椒中的平均回收率为90.6%～94.0%，变异系数为3.5%～6.8%；在小米辣中的平均回收率为89.2%～102.7%，变异系数为3.5%～6.5%；在土壤中的平均回收率为84.9%～98.4%，变异系数为3.6%～8.1%；均满足农药残留分析要求。在本试验检测方法下，溴虫腈的最小检出量为0.002 5 ng，最低检出限为0.001 mg/kg。

表1 溴虫腈添加回收率和相对标准偏差

2.3 消解动态试验

2.3.1 溴虫腈在辣椒中的消解动态 溴虫腈在丘北辣椒和小米辣中的消解曲线见图3。在施药1 h、1 d、3 d、5 d、7 d、14 d、21 d后，丘北辣椒中溴虫腈的残留量为0.216、0.171、0.126、0.079 4、0.047 2、0.021 0、0.006 32 mg/kg，小米辣中溴虫腈的残留量为0.177、0.142、0.111、0.085 3、0.058 9、0.030 1、0.009 85 mg/kg。丘北辣椒在施药14 d后，消解率达到90%以上，小米辣在施药21 d后，消解率达到90%以上，均低于欧盟规定的溴虫腈在果菜类蔬菜上的最大残留限量(MRL值)[22]0.01 mg/kg，施药28 d后，溴虫腈在2种辣椒中的残留量均小于最低检出限，未检出。由表2可知，溴虫腈在丘北辣椒和小米辣中的初始残留量和最终残留量分别为0.216、0.177和0.006 32、0.009 85 mg/kg，丘北辣椒的初始残留量高于小米辣，最终残留量低于小米辣。溴虫腈在丘北辣椒和小米辣中的消解半衰期分别为4.2、5.3 d，即在丘北辣椒中的消解速率略快于小米辣，但总体来说，溴虫腈的消解速度均较快，表明溴虫腈在丘北辣椒和小米辣中均属于易降解农药。

2.3.2 溴虫腈在土壤中的消解动态 溴虫腈在空白土壤中的消解曲线见图3，在施药2 h、1 d、3 d、5 d、7 d、14 d、21 d后，土壤中溴虫腈的残留量为0.158、0.124、0.909、0.067 4、0.051 9、0.035 6、0.016 8 mg/kg，施药28 d后，溴虫腈在土壤中的残留量小于最低检出限，未检出。溴虫腈在土壤中的消解半衰期为7.0 d。

表2 溴虫腈在辣椒和土壤的消解动态动力学方程和半衰期

2.4 最终残留试验

按照“1.2”节所述方法提取、净化、检测溴虫腈在丘北辣椒和小米辣中的最终残留，结果见表3。10%溴虫腈悬浮剂750 mL/hm2，丘北辣椒和小米辣施药2次，3 d残留量为0.193 0～0.138 0 mg/kg，最终残留量为0.017 5～0.020 4 mg/kg；施药3次，3 d残 留量为0.284 0、0.155 0 mg/kg，最终残留量为0.019 2、0.021 9 mg/kg。10%溴虫腈悬浮剂 1 120 mL/hm2，丘北辣椒和小米辣施药2次，3 d残留量为0.302 0、0.197 0 mg/kg，最终残留量为0.021 5～0.022 2 mg/kg；施药3次，3 d残留量为0.346 0、0.283 0 mg/kg，最终残留量为0.035 7～0.043 0 mg/kg。10%溴虫腈悬浮剂，丘北辣椒和小米辣施药2次后21 d残留量为0.021 5～0.022 2 mg/kg，施药3次后21 d残留量为0.035 7～0.043 0 mg/kg。丘北辣椒3 d残留量均高于小米辣，最终残留量均低于小米辣。对照区样品均未检出。

3 结论

10%溴虫腈悬浮剂在丘北辣椒、小米辣和土壤中的最终残留均符合美国环保署规定的在蔬菜上的MRL值[23]1.0 mg/kg。溴虫腈消解动态试验中在丘北辣椒和小米辣中的最终残留量低于欧盟规定的溴虫腈在果菜类中的MRL值0.01 mg/kg。溴虫腈最终残留试验中的最终残留量低于美国环保署规定的MRL值1.0 mg/kg，但高于欧盟规定的MRL值0.01 mg/kg。国际食品法典委员会(CAC)和我国均暂未制定溴虫腈在辣椒上的最大残留限量值[24-25]。对比欧盟和美国的MRL值，应采用消解动态中的施药浓度及施药次数，才能满足国际上最小MRL值的规定。建议10%溴虫腈在丘北辣椒和小米辣椒上的安全使用量小于等于最大推荐剂量 750 mL/hm2，且施用1次，间隔期(以欧盟规定的MRL为标准)为21 d。

表3 溴虫腈在丘北辣椒和小米辣中的最终残留量

注：表格中数据为3次平行样品的平均值；ND表示未检出。

溴虫腈在丘北辣椒、小米辣土壤中的消解动态均符合一级动力学方程，溴虫腈在丘北辣椒、小米辣和土壤中的消解半衰期分别为4.2、5.3、7.0 d，说明溴虫腈在丘北辣椒、小米辣和土壤中消解速率较快，属于易降解农药。丘北辣椒、小米辣和土壤中的农药残留量随施药后时间的延长而逐渐降低，施药后21 d，丘北辣椒和小米辣中的农药消解率达到90%以上，土壤中的消解率达到89%，与刘春梅研究的溴虫腈在节瓜上的消解速率[26]基本一致。

10%溴虫腈在丘北辣椒和小米辣上施药后3 d残留量和最终残留量均与施药次数、施药浓度正相关，与刘春梅在节瓜上[26]和陈丽萍在菜用大豆上[27]的结论一致，因此控制溴虫腈最终残留量关键在于掌握合理的施药剂量和施药次数。

同等施药情况下，丘北辣椒的初始沉积量均高于小米辣，最终残留量均低于小米辣，可能是因为采收时处于雨季，雨水对丘北辣椒椒体的冲洗多于小米辣，这与丘北辣椒的表面积大于小米辣以及小米辣(小米辣叶片大于丘北辣椒)叶片对雨水的遮挡有关系，具体情况有待进一步研究。也表明同等施药情况下，同一农药在同种蔬菜不同品种中的初始沉积量、消解速率以及最低残留量不同。