几种杀虫剂对香蕉黄胸蓟马的防治效果及其在香蕉果实中的残留

郇志博, 于世幸, 王明月,3,4, 韩丙军,3,4, 吴 琼,3,4

(1.中国热带农业科学院 分析测试中心，海口 571101；2.华中农业大学 食品科技学院，武汉 430070；3.农业农村部亚热带果品蔬菜质量安全控制重点实验室，海口 571101；4.海南省热带果蔬产品质量安全重点实验室，海口 571101)

香蕉蓟马是香蕉上的主要害虫之一，主要种类为黄胸蓟马Thrips hawaiiensis(Morgan)，该虫主要在香蕉花蕾内为害，受害的香蕉果实表现为果皮组织增生、木栓化，后期呈突起小黑斑 (黑点)，严重影响香蕉果实的外观品质，降低其经济价值[1]。

目前对香蕉黄胸蓟马的防治仍以化学防治为主，但由于该虫喜欢躲藏在未开苞的蕾苞中，加之香蕉苞片的阻挡，采用常规的喷雾方式，药液难以接触到虫体，造成药效降低，通常需要多次施药才能有效防治该害虫[2]。以吡虫啉为例，在香蕉现蕾期450g/L 吡虫啉微乳剂1000 倍液通常需要施药3～4 次才有较好防效[3]。香蕉花蕾注射施药方式是近年来开发的一种新的施药方式，药液通过注射方式注入蕾苞中并留存在蕾苞的空隙中，大大增加了药液与蕾苞内蓟马的接触几率[4]。研究发现，与传统施药方式相比，该施药方式可节约30% 的防治费用，并可以有效降低农药使用量，减缓害虫抗药性，降低农药残留[4-5]。

截止2023 年6 月30 日，我国在香蕉上登记用于防治蓟马的药剂仅有2 种，分别为22%螺虫 •噻虫啉悬浮剂和33%氯氟 • 吡虫啉悬浮剂[6]。尹可锁等[5]调查发现，由于吡虫啉对香蕉蓟马的防效好、成本低，所以云南香蕉产区吡虫啉的使用量占到蓟马防治药剂的80%以上。另外，近年来报道表明，香蕉黄胸蓟马已对多种杀虫剂产生抗性，其中海南省香蕉黄胸蓟马对啶虫脒产生了中等水平抗性 (抗性倍数11.19～17.46 倍)，对阿维菌素产生了低水平抗性 (抗性倍数6.57～13.35 倍)，海南东方种群对多杀菌素和吡虫啉，临高种群对吡虫啉都产生了低水平抗性 (抗性倍数7.11～8.28倍)[7]。香蕉黄胸蓟马抗药性的产生进一步加重了香蕉的农药残留问题。马晨等[8]研究表明，我国香蕉中吡虫啉的检出率最高 (34.69%)，在检测的196 份香蕉中，吡虫啉超标21 份。目前，吡虫啉在我国是香蕉蓟马的主要防治药剂，但由于其抗性和残留问题，筛选替代品种迫在眉睫。

溴虫氟苯双酰胺 (broflanilide)、双丙环虫酯(afidopyropen)、氟啶虫胺腈 (sulfoxaflor) 、氟啶虫酰胺 (flonicamid) 和氯噻啉 (imidaclothiz) 等都是近年来新开发或新登记的农药。溴虫氟苯双酰胺是由巴斯夫和三井化学共同开发的新型杀虫剂，属于二酰胺类农药，具有胃毒和触杀作用，为γ-氨基丁酸门控氯离子通道（GABA）门控氯离子通道变构调节剂。该药剂杀虫谱广，与现有杀虫剂无交互抗性，可用于抗性害虫的治理。其于2019 年12 月首次在澳大利亚取得登记，2020 年在我国获得登记[6]。双丙环虫酯由日本北里研究所与日本明治制果药业株式会社共同研发，为pyripyropenes A 的衍生物[9]，对蚜虫、粉虱、蚧壳虫和叶蝉等多种刺吸式害虫具有较强的杀虫活性，属于弦振器官香草素受体亚家族通道调节剂，其独特的化学结构和作用机制使其与目前的常规杀虫剂无交互抗性，可用于抗性害虫的治理[10]，于2019 年在我国首次登记[6]。氟啶虫胺腈是美国陶氏益农公司研制的第一个新颖磺酰亚胺类(sulfoximine) 杀虫剂，为乙酰胆碱受体激动剂，能有效防治蚜虫、盲蝽、粉虱、蚧壳虫、蓟马等害虫，尤其是对烟碱类、菊酯类、有机磷类、氨基甲酸酯类产生抗药性的刺吸式害虫，被认为是抗性害虫治理的优选药剂[11]。于2016 年在我国首次登记[6]。氟啶虫酰胺是日本石原产业株式会社开发的吡啶酰胺类杀虫剂，该药剂的作用靶标长期未知，最近研究认为该药剂通过抑制昆虫Kir 通道，影响马氏管与唾液腺的正常分泌，进而影响昆虫的取食和排泄，其独特的作用机理被认为可用于防治对新烟碱类等常规杀虫剂产生抗性的害虫[12]，于2014 年在我国首次登记[6]。氯噻啉是由江苏南通江山农药化工股份有限公司创制并登记的新烟碱类杀虫剂，通过竞争性结合烟碱乙酰胆碱酯酶受体干扰害虫神经信号传导，杀虫谱较广，于2008 年在我国正式登记[6]，该药剂由于尚未大范围使用，因此害虫抗药性较低。目前这5 种杀虫剂在我国均未在香蕉上登记使用，鉴于它们在抗性害虫治理方面的优势，本研究将分析通过香蕉花蕾注射后，这5 种新型药剂对香蕉黄胸蓟马的防效以及其在香蕉上的残留行为，以期为香蕉黄胸蓟马防治和香蕉产品质量安全提升提供技术支撑。

1 材料与方法

1.1 试验材料

1.1.1 药剂与试剂 5%溴虫氟苯双酰胺悬浮剂(broflanilide 5% SC，日本三井化学AGRO 株式会社)；50%氟啶虫胺腈水分散粒剂 (sulfoxaflor 50%WG，美国陶氏益农公司)；50 g/L 双丙环虫酯可分散液剂 (afidopyropen 50 g/L DC，巴斯夫欧洲公司)、10% 氟啶虫酰胺水分散粒剂 (flonicamid 10% WG，日本石原产业株式会社)；40%氯噻啉水分散粒剂 (imidaclothiz 40% WG，江苏南通南沈植保科技开发有限公司)；600 g/L 吡虫啉悬浮剂(imidacloprid 600 g/L SC，陕西标正作物科学有限公司)。

1000 μg/mL 溴虫氟苯双酰胺标准品 (德国Dr.Ehrenstorfer 公司)；1000 μg/mL 氯噻啉标准品 (北京曼哈格生物科技有限公司)；Copure QuEChERS净化管 (900 mg MgSO4+ 150 mg PSA + 45 mg GCB) (深圳逗点生物技术有限公司)；色谱纯乙腈、甲醇、甲酸和乙酸铵 (德国Merck 公司)。

1.1.2 主要仪器设备 Waters UPLC Xevo TQS 液相色谱/串联质谱仪 (UPLC-MS/MS，美国Waters 公司)；T25 型匀浆机 (艾卡 (广州) 仪器设备有限公司)；RE52CS-1旋转蒸发仪 (上海亚荣生化仪器厂)；BSA223S 千分之一电子天平 (赛多利斯科学仪器 (北京) 有限公司)；BSA224S 万分之一电子天平 (赛多利斯科学仪器 (北京) 有限公司)；CR22N 高速离心机 (日本日立集团)。3WBD-20L 背负式电动喷雾器 (沛县蓝天植保器械厂，压力0.7 MPa，流量6.0 L/min)；花蕾注射器[13](图1)。

图1 香蕉花蕾注射器Fig.1 Banana bud injection syringe

1.2 试验方法

1.2.1 田间药效试验 参照《农药田间药效试验准则(二)》[14]中关于钻蛀性害虫的药效试验方法进行。田间药效试验于海南省乐东黎族自治县山荣农场开展，种植香蕉品种为巴西蕉，种植密度为2550 株/hm2，选择未施过药的香蕉园进行试验。施药前在香蕉园内选择已抽蕾且蕾苞没有弯垂的蕉树，采用随机区组设计试验小区，每处理4 次重复，每小区10 株香蕉树。50 g/L 双丙环虫酯可分散液剂、50% 氟啶虫胺腈水分散粒剂和40%氯噻啉水分散粒剂施药浓度均为10 000、6667、5000 倍液，5%溴虫氟苯双酰胺悬浮剂施药浓度为2000、1333、1000 倍液，10%氟啶虫酰胺水分散粒剂施药浓度为1000、667、500 倍液。对照药剂600 g/L 吡虫啉悬浮剂施药浓度为1600 倍液。施药次数为1 次。以注射等体积的清水为对照。

使用背负式电动喷雾器带花蕾注射器注射施药，施药部位在距香蕉花蕾顶端1/3 处，斜角插入注射器，打开喷雾器开关，根据喷雾器流速换算具体施药时间，每株树注射药液量约为300 mL，注射时间约为3 s，注射施药示意图和注射部位参见图2。

于香蕉断蕾时调查结果 (施药后28 d 左右)：每株香蕉自上而下随机调查3 梳果，每梳调查10个果指，记录每个果指上因蓟马危害而产生的黑斑数[4]，按公式 (1) 计算防效。采用邓肯氏新复极差(DMRT)法对试验数据进行分析。

式中，E表示防效，NC和NT分别为对照区和处理区每个果指的平均黑斑数。

1.2.2 田间残留试验 参照农业行业标准NY/T 788—2018《农作物中农药残留试验准则》[15]，选择未使用过本试验所涉及药剂的田块进行。供试药剂及剂量为5%溴虫氟苯双酰胺悬浮剂1000 倍液和40%氯噻啉水分散粒剂5000 倍液，施药方式同1.2.1 节。试验小区采用随机区组排列，每小区4 株香蕉树，每处理3 次重复，以注射清水为对照。分别于花蕾注射施药后7、14、21、28、35、42 d 采集香蕉果实进行消解动态分析。参照刘永等[16]报道，香蕉注射施药最佳时期为花蕾已结果且蕾尖朝上，但由于此时蕉果较小不适合采样，因此本研究将施药7 d 后的样品作为初始沉积，此时每束香蕉抽出3 梳蕉以上。于香蕉达到商业采摘标准时采摘香蕉果实进行最终残留量分析。每小区每株树每梳香蕉采集2 个果指，将4株树香蕉果实全果匀浆混匀后，取250 g 于 -20 ℃冷冻保存，待测。

1.2.3 农药残留测定

1.2.3.1 样品前处理 准确称取10.0 g 香蕉样品于50 mL 离心管中，加入20.0 mL 乙腈，匀浆2 min，将匀浆后的样品于8000 r/min 下离心5 min；取上清液，全部转移到含有5 g NaCl 的新离心管中，振荡2 min，静置30 min；吸取10 mL 上层溶液，转入QuEChERS 净化管中，涡旋2 min，于4000 r/min 下离心5 min；取5 mL 上清液，转入50 mL 圆底烧瓶中，于40 ℃水浴中旋转蒸发至近干，用2.5 mLV(甲醇) :V(水) = 1 : 1 溶液进行复溶；取1 mL 复溶溶液，过0.22 μm 有机滤膜，待检测。

1.2.3.2 标准溶液配制 标准储备液：准确移取一定量的溴虫氟苯双酰胺和氯噻啉标准品，用甲醇逐级稀释至10 mg/L；所有储备液于 -20.0 ℃下保存。

基质匹配标准工作液：取空白香蕉样品，按前处理方法处理得到空白基质，用空白基质稀释2 种农药标准储备液，配制溴虫氟苯双酰胺和氯噻啉0.001、0.005、0.01、0.05、0.1 mg/L 的混合基质标准工作液，现用现配。

1.2.3.3 色谱和质谱检测条件 Waters ACQUITY UPLC BEH C18色谱柱 (2.1 mm × 100 mm，1.7 μm)；柱温35 ℃；进样量5 μL；流动相A 为甲醇，流动相B 为5 mmoL/L 乙酸铵-0.1%甲酸水溶液，流速0.25 mL/min；运行时间5 min。流动相采用二元梯度洗脱，洗脱条件见表1。

质谱条件：电喷雾离子源正离子扫描模式(ESI+)；毛细管电压3000 V；脱溶剂气温度500 ℃，流速1000 L/h；锥孔气流速150 L/h：检测方式为多反应监测扫描 (MRM)，其他质谱参数见表2。

1.2.3.4 添加回收试验 在空白香蕉样品中分别添加溴虫氟苯双酰胺和氯噻啉的标准溶液，使样品中2 种农药的添加水平分别为0.005、0.01 和0.1 mg/kg，每个水平重复5 次。按照1.2.3.1 节的方法进行前处理，按照1.2.3.3 节的条件测定，计算各添加水平下的平均添加回收率和相对标准偏差 (RSD)。

2 结果与分析

2.1 药剂对香蕉黄胸蓟马的田间防治效果

从表3 可以看出：只有5% 溴虫氟苯双酰胺悬浮剂1333 倍液和1000 倍液，以及40%氯噻啉水分散粒剂6667 倍液和5000 倍液的防效与对照药剂呲虫啉相近或更高，其他3 种农药的防效均低于对照药剂。其中5%溴虫氟苯双酰胺悬浮剂1000 倍液和40%氯噻啉水分散粒剂5000 倍液对黄胸蓟马的防效最高，分别为84.7% 和82.1%，因此本研究推荐5% 溴虫氟苯双酰胺悬浮剂1000 倍液和40%氯噻啉水分散粒剂5000 倍液用于防治香蕉黄胸蓟马。

表3 田间药效试验结果Table 3 Control efficacy of the field trials (n = 4)

2.2 残留分析方法确证

首先建立了溴虫氟苯双酰胺和氯噻啉在香蕉中的残留分析方法。其色谱图见图3，典型离子色谱图见图4。溴虫氟苯双酰胺和氯噻啉的保留时间分别为3.53 min 和3.00 min。

图3 溴虫氟苯双酰胺和氯噻啉的色谱图Fig.3 Chromatograms of broflanilide and imidaclothiz

图4 溴虫氟苯双酰胺和氯噻啉的特征离子色谱图Fig.4 Characteristic ion chromatograms of broflanilide and imidaclothiz

在0.001～0.1 mg/L 范围内，溴虫氟苯双酰胺和氯噻啉的基质匹配标准曲线及决定系数分别为y= 497 679x+ 180.28 (R2= 0.9992) 和y= 5.43 ×106x+ 977.96 (R2= 0.9999)，表明2 种化合物在0.001～0.1 mg/L 的浓度范围内线性关系良好，可用于样品中2 种农药的残留量测定。

表4 结果表明，在0.005、0.01 和0.1 mg/kg添加水平下，溴虫氟苯双酰胺的平均回收率在94%～105%，RSD 为5.0%～7.0%，氯噻啉的平均回收率在86%～87%，RSD 为1.1%～9.7%，表明分析方法的正确度和精密度符合农药残留检测要求[14]。以最低添加水平作为定量限 (LOQ)[17]，2 种农药的LOQ 皆为0.005 mg/kg。

表4 溴虫氟苯双酰胺和氯噻啉在香蕉中的添加回收率和相对标准偏差 (RSD)Table 4 Recoveries and RSD of broflanilide and imidaclothiz in banana (n = 5)

2.3 溴虫氟苯双酰胺和氯噻啉在香蕉果实中的消解动态和最终残留

施药后7 d，溴虫氟苯双酰胺和氯噻啉在香蕉果实中的残留量分别为0.180 和0.064 mg/kg，在7～42 d 内随着时间延长，逐渐降低，至施药后42 d的残留量皆低于LOQ (0.005 mg/kg) (图5)。溴虫氟苯双酰胺和氯噻啉在香蕉全果中的消解动态方程分别为ct= 0.308e-0.086t(R2= 0.977) 和ct=0.091e-0.087t(R2= 0.944)，半衰期分别为8.1 d 和8.0 d。最终残留试验数据表明，达到商业采摘标准要求时，溴虫氟苯双酰胺和氯噻啉在香蕉果实中的残留量皆低于LOQ (0.005 mg/kg) (图6)。日本规定溴虫氟苯双酰胺在蔬菜中的最大残留限量（MRL）值为0.01～15 mg/kg[18]，美国规定溴虫氟苯双酰胺在谷物和蔬菜中的MRL 值为0.01～0.08 mg/kg[19]，我国尚未制定溴虫氟苯双酰胺的MRL 值[20]。关于氯噻啉，我国仅制定了其在柑橘类水果上的临时限量为0.2 mg/kg[20]，其他各国皆未制定其MRL值。可以看出，溴虫氟苯双酰胺和氯噻啉的最终残留量皆低于这些MRL 值。

图5 溴虫氟苯双酰胺和氯噻啉在香蕉中的消解曲线Fig.5 Dissipation curves of broflanilide and imidaclothiz in banana fruits

图6 采收时香蕉全果中溴虫氟苯双酰胺和氯噻啉的特征离子色谱图Fig.6 Characteristic ion chromatograms of broflanilide and imidaclothiz in whole banana fruits at harvesting period

3 结论与讨论

基于本研究的田间药效试验结果，可选用5%溴虫氟苯双酰胺悬浮剂1000 倍液和40%氯噻啉水分散粒剂5000 倍液，通过花蕾注射的方式防治香蕉黄胸蓟马。由于这两种药剂目前并未在香蕉上登记，考虑到残留的安全性问题，本研究进一步开展了两种药剂在香蕉上的残留试验。结果表明，达到商业采摘标准要求时，溴虫氟苯双酰胺和氯噻啉在香蕉中的残留量皆低于LOQ (0.005 mg/kg)，且低于国内外相关的MRL 值。由于溴虫氟苯双酰胺属于新药剂，目前对其在作物中残留行为的研究报道极少。Xie 等[21]发现，溴虫氟苯双酰胺在稻田水、土壤和水稻秸秆中的半衰期分别为0.46～2.46 d、2.09～5.34 d 和1.31～3.32 d，按有效成分30～45 g/hm2剂量施用，在收获时水稻土、秸秆及稻壳中的最终残留皆低于各自的LOQ(0.00251～0.00548 mg/kg)；Fang 等[22]研究表明，按照推荐剂量在芥菜上叶面喷施溴虫氟苯双酰胺，0～21 d 后其在芥菜叶、茎和根中的残留分别为0.217～0.919、0.006～0.044 和0.002～0.008 mg/kg，采用灌根法施用，0～21 d 后溴虫氟苯双酰胺在芥菜叶、茎和根中的残留分别为0.001～0.004、0.001～0.007 和0.002～0.025 mg/kg，在芥菜上的半衰期为6.1 d。本研究发现，采用花蕾注射施药后，溴虫氟苯双酰胺在香蕉上的半衰期与在芥菜上[22]相近。

李晓贝等[23]研究了氯噻啉在青菜上的残留特性，结果表明，氯噻啉在冬季大棚、夏季大棚及夏季露地青菜上的半衰期分别为4.39、3.27 和0.58 d，最终残留量皆低于0.5 mg/kg。李义强等[24]开展了氯噻啉在烟叶上的残留规律研究，发现16 000 倍和12 000 倍液喷雾4～5 次后，烟叶中残留量7 d 时为0.008～0.307 mg/kg，14 d 时为

残留行为研究表明，溴虫氟苯双酰胺和氯噻啉在作物中的残留半衰期较短，而且最终残留量较低。鉴于目前在香蕉上登记的农药较少，因此本研究推荐溴虫氟苯双酰胺和氯噻啉在香蕉上登记使用，以减少对吡虫啉等老药剂的过度依赖。此外，本研究结果对溴虫氟苯双酰胺和氯噻啉MRL值的制定也具有参考意义。香蕉花蕾注射是一种新型的香蕉施药方法，相关研究不多，下一步将开展与常规施药方式的对比试验，进一步分析溴虫氟苯双酰胺和氯噻啉对香蕉黄胸蓟马的防效和残留差异，为该施药方式的推广提供数据支撑。