速灭威在宁夏枸杞和土壤中的残留及消解动态研究

郝凤霞，田梅，房俊卓，齐之锴，杨金会

宁夏大学省部共建煤炭高效利用与绿色化工国家重点实验室，银川 750021

速灭威，化学名称为间甲基苯-N-甲基氨基甲酸酯，是新发展起来的一种氨基甲酸酯类杀虫剂，其化学结构式如图1所示，是一种具有触杀、熏蒸作用的内吸性杀虫剂，主要作用机制是抑制乙酰胆碱酯酶，击倒力强，残效期短，对稻飞虱、稻叶蝉和蚜虫等害虫有很好的防治效果[1]。

图1 速灭威的化学结构Fig. 1 Chemical structure of tsumacide

目前，有关速灭威的研究主要围绕检测方法[2-8]、生物活性[9-13]和降解[14]等方面，但速灭威在枸杞及土壤中的残留及消解动态方面的研究报道甚少，仅在吸附行为[15]方面有所报道，基于此，笔者进行了速灭威在枸杞和土壤中的残留和消解动态研究，以期为该农药合理使用准则的制定及其环境安全性评价提供科学依据。

1 材料与方法(Materials and methods)

1.1 供试材料

1.1.1 实验农药及试剂

速灭威标准品购自国家标准物质中心；乙腈、甲醇为色谱纯，购自飞世尔实验器材(上海)有限公司；二氯甲烷、无水硫酸钠、氯化钠和中性氧化铝均为分析纯，购自天津市大茂化学试剂厂。

1.1.2 仪器与设备

AGILENT-1100高效液相色谱仪(美国安捷伦科技公司)，UV-2450紫外可见分光光度计(日本岛津公司)；AG135电子天平(瑞士梅特勒-托利多仪器有限公司)；GL-21B高速冷冻离心机(上海圣科仪器设备有限公司)，KQ-250DE型数控超声波清洗器(昆山市超声仪器有限公司)，SHB-Ⅲ型循环水式多用真空泵(郑州长城科工贸有限公司)，HZ-9212SB水浴恒温摇床(太仓市华利达试验设备有限公司)，SY-2000旋转蒸发仪(上海亚荣生化仪器厂)。

1.1.3 实验作物

枸杞(LyciumbarbarumL.)，品种为宁夏枸杞。

1.2 田间试验

试验按照《农药残留试验准则》[16]和《农药登记残留田间试验标准操作规程》[17]要求进行。试验于2016年在宁夏银川西夏区水泥厂农场进行。每处理设3个平行小区，每小区面积30 m2，各小区之间设保护行，施药方式为兑水喷雾。

1.2.1 消解动态试验

采用手动喷雾器，于枸杞刚结果时喷药，以25%速灭威可湿性粉剂进行高剂量(1 500 g·hm-2)施药，每公顷兑水1 500 L，并做标记，于喷药后1 h、1 d、2 d、3 d、6 d、8 d、10 d、13 d、15 d和21 d采集已经施药和标记过的样品和空白样品鲜果。枸杞鲜果每次采集不少于1 kg(5～10棵)，土壤样品是随机取5～10个点采集0～10 cm耕作层土壤1 kg以上，充分混匀后，于-20 ℃冰箱保存待用。

1.2.2 最终残留试验

采用手动喷雾器，于枸杞刚结果时喷药，以25%速灭威可湿性粉剂进行推荐剂量(750 g·hm-2)和2倍推荐剂量(1 500 g·hm-2)施药，施药2次或3次，施药间隔7 d，每公顷兑水1 500 L，均匀喷雾。于最后一次施药7、14和21 d后采集已经施药和标记过的样品和空白样品鲜果。枸杞鲜果每次采集不少于1 kg(5～10棵)，土壤样品是随机取5～10个点采集0～10 cm耕作层土壤1 kg以上，充分混匀后，于-20 ℃冰箱保存待用。

1.3 分析方法

1.3.1 样品预处理

枸杞鲜果样品，充分混匀后，按四分法取样100 g，待提取；土壤样品去掉植物残体、石砂等后混合均匀，过40目筛，充分混合后按四分法取样500 g，待提取。枸杞和土壤样品均于-20 ℃下保存。

1.3.2 提取

提取：称取枸杞或土壤试样20 g于烧杯中，加20 mL乙腈、1.0 g无水硫酸镁、0.5 g氯化钠，超声30 min，抽滤，待净化。

样品净化：将抽滤的上清液加入预先加有1.0 g中性氧化铝、1.0 g无水硫酸镁和0.5 g氯化钠的锥形瓶中，加入甲醇和二氯甲烷混合溶液(V(甲醇)∶V(二氯甲烷)=5∶1)10 mL，振荡30 min，抽滤，取上清液，蒸发，浓缩，用2 mL甲醇定容，过0.45 μm有机滤膜，待高效液相色谱(RP-HPLC)测定。

1.3.3 色谱测定条件

色谱柱为Agilent TC-C18(4.6 mm×250 mm×5 μm)，流动相为甲醇(A)和水(B)梯度洗脱，0～20 min，从95%B到100%A，检测波长245 nm，柱温30 ℃，进样量100 μL，保留时间15.499 min，用外标法定量峰面积。

1.3.4 方法验证

标准曲线制作：称取速灭威标准品0.0250 g于25 mL容量瓶中，以甲醇配制成1 000 μg·mL-1的标准储备液，分别进1、2、4、8和10 μL的标准储备液，用RP-HPLC测定，以进样体积(X)为横坐标、峰面积(Y)为纵坐标绘制标准曲线。

准确度试验：选取空白枸杞和土壤样品分别进行速灭威添加回收率试验。添加水平分别为1 000、2 000和3 000 μg·kg-1，按上述方法进行样品前处理和RP-HPLC测定，计算速灭威的添加回收率和相对标准偏差(RSD)，每个添加水平重复3次。

1.4 数据处理与统计分析

所有数据处理、统计分析和作图采用Excel 2010软件。将残留试验数据代入一级动力学方程ct=c0e-kt，两边取对数后为lgct=-kt/2.303+lgc0求得速灭威的消解速率常数(k)和半衰期(t1/2)。

2 结果与讨论(Results and discussion)

2.1 分析方法准确度、精密度和灵敏度

结果表明，在标准溶液进样量为1～10 μL范围内，速灭威峰面积响应值(Y)与进样体积(X)之间呈现良好的线性关系，回归方程为Y=109.03X，决定系数R2=0.9997。在1 000～3 000 μg·kg-1添加水平下，速灭威在枸杞和土壤样品中的平均添加回收率分别为95.5%和94.0%，RSD分别为2.34%和3.82%。以3倍信噪比计算，得到仪器对速灭威标准品的最低检出限(LOD)和最低定量限(LOQ)分别为0.0272 μg·mL-1和0.0816 μg·mL-1。

2.2 速灭威在枸杞和土壤样品中的消解动态

速灭威在枸杞和土壤中的原始沉积量及其残留消解率存在一定的差异，其残留消解动态曲线如图2所示。以速灭威有效成分剂量1 500 g·hm-2喷施后，枸杞和土壤中速灭威的残留量随时间延长而逐渐降低，其在枸杞和土壤中的原始沉积量分别为948.13 μg·kg-1和507.11 μg·kg-1，施药后1 d其残留消解率分别为62.37%和7.81%，施药后10 d其残留消解率分别为94.46%和73.96%，施药后21 d在枸杞中已检测不出速灭威，而在施药后13 d在土壤中已检测不出速灭威。

图2 速灭威在枸杞和土壤中的降解动态曲线Fig. 2 Dynamic curve of tsumacide in Lycium barbarum and soils

将速灭威在枸杞和土壤中的残留量数据用一级动力学方程进行拟合，由表1结果可知，速灭威在枸杞和土壤中的消解半衰期分别为3.38 d和5.29 d，根据我国农药残留等级标准[18]，速灭威属易降解类农药。

表1 速灭威在枸杞和土壤中的消解动态方程Table 1 Dissipation equations of tsumacide in Lycium barbarum and soils

2.3 速灭威在枸杞和土壤中的最终残留量

速灭威在枸杞和土壤中的最终残留量结果如表2所示。以25%速灭威可湿性粉剂进行高剂量(1 500 g·hm-2)施药，施药2次时，距最后一次施药间隔7、14和21 d时采样，速灭威在枸杞中的最终残留量高于低剂量(750 g·hm-2)处理，分别为521.87、255.89和32.50 μg·kg-1；施药3次时，距最后一次施药间隔7、14和21 d时采样，速灭威的最终残留量也高于低剂量处理，分别为2 284.42、451.07和48.50 μg·kg-1。同样地，速灭威在土壤中的最终残留量也显示出与枸杞中类似的趋势，即在相同施药次数情况下，距最后一次施药间隔7、14和21 d时采集土壤样品，速灭威在高剂量处理组的土壤中最终残留量均高于低剂量处理。

表2 速灭威在枸杞和土壤中的最终残留试验结果Table 2 Final residues of tsumacide in Lycium barbarum and soils

2.4 最大残留限量与安全间隔期

当每公顷使用速灭威有效成分量为750 g或1 500 g，在施药2～3次后的7、14和21 d，速灭威在枸杞中的最大残留量分别为2 284.42、451.07和48.50 μg·kg-1，土壤中分别为2 160.78、1 149.22和159.59 μg·kg-1。枸杞属于浆果和其他小型水果中的藤蔓和灌木类，同属水果有黑莓、蓝莓和加仑子等[19]，根据我国和国际食品法典委员会(CAC)制定的速灭威的同类杀虫剂抗蚜威在浆果和其他水果上的最大允许残留限量(MRL)值(0.05 mg·kg-1)，可确定速灭威在枸杞上的MRL值为0.05 mg·kg-1，若以750～1 500 g·hm-2剂量施用速灭威3次，安全间隔期可定为21 d。

同一农药在不同作物及种植不同作物的土壤中的消解半衰期不相同，如涕灭威在苹果和种植苹果的土壤中的消解半衰期分别为62.5～70.8 d和6.2～7.4 d[20]，而在烟草和种植烟草的土壤中的消解半衰期分别为14.7 d和6.24 d[21]。本研究中速灭威在枸杞中的消解半衰期为3.38 d，较前人报道的同类杀虫剂抗蚜威在黄瓜和土壤中的半衰期长[22]，说明作物本身包括作物生长期、作物品种等对药剂的吸收和消解速率的影响不同。此外，可能还受到不同地域土壤理化性质及不同气候条件等的影响[23]。

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