40%甲維·毒死蜱水乳劑在甘藍(lán)植株和土壤中的消解動(dòng)態(tài)研究

黃 堯，楊仁斌，柳王榮，彭 莎，蔣 波，肖少懷

（湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)業(yè)環(huán)境保護(hù)所，湖南 長沙 410128）

甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽（簡稱甲維鹽），商品名為埃瑪菌素，是一種新型高效抗生素類殺蟲、殺螨劑，對(duì)棉鈴蟲等鱗翅目害蟲、螨蟲、鞘翅目及同翅目害蟲有極高的生物活性[1-2]。甲維鹽對(duì)人、畜低毒，對(duì)雌、雄大鼠急性經(jīng)口毒性LD50分別為92.6、126 mg/kg；主要通過增加神經(jīng)傳導(dǎo)物質(zhì)，刺激氯離子快速進(jìn)入神經(jīng)細(xì)胞，造成細(xì)胞功能喪失并干擾神經(jīng)行動(dòng)，導(dǎo)致蟲體癱瘓致死[3-6]。

毒死蜱是一種高效、廣譜殺蟲劑，廣泛應(yīng)用于葉菜類、甘藍(lán)類和瓜果類蔬菜的病蟲害防治，甚至對(duì)于地下蟲害也有殺滅作用。有研究表明，甲維鹽和毒死蜱兩種農(nóng)藥的聯(lián)合有更好的病蟲害防效，應(yīng)用前景廣闊[7-9]。市面上不同劑型、不同配比的甲維鹽和毒死蜱復(fù)配制劑陸續(xù)出現(xiàn)，40%甲維·毒死蜱水乳劑就是其中一種，為了解其對(duì)環(huán)境的安全性，對(duì)其在甘藍(lán)植株和土壤中的消解動(dòng)態(tài)進(jìn)行了研究。

1 材料與方法

1.1 儀器與試劑

1.1.1 供試農(nóng)藥 40%甲維·毒死蜱水乳劑（農(nóng)業(yè)部農(nóng)藥檢定所），有效成分：毒死蜱39.5%，甲維鹽0.5%。

1.1.2 試 劑 甲維鹽標(biāo)準(zhǔn)品（純度90.6%）、毒死蜱標(biāo)準(zhǔn)品（純度97.7%），均由農(nóng)業(yè)部農(nóng)藥檢定所提供；乙腈、甲醇（均為色譜純），丙酮，二氯甲烷，氯化鈉，無水硫酸鈉，N-甲基咪唑，三氟乙酸酐，石油醚，正己烷，二氯甲烷，乙酸乙酯，無水硫酸鈉（均為分析純）；硅鎂吸附劑，脫脂棉等。

1.1.3 儀 器 島津LC-20AT 型高效液相色譜儀，帶FLD 檢測(cè)器；島津GC2014 型氣相色譜儀，帶ECD 和GCsolution 化學(xué)工作站；THZ-82A 水浴恒溫振蕩器；SHZ-D3 真空旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀；DLSB5/25 循環(huán)水式真空泵；KQ-100E 超聲波清洗器；YP 電子天平；層析柱等。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

田間試驗(yàn)于2009年2月～2010年12月在湖南省長沙市湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)試驗(yàn)基地、浙江省杭州市浙江農(nóng)科院試驗(yàn)基地、山東省曲阜市曲阜師范大學(xué)試驗(yàn)基地進(jìn)行。選擇未施用過甲維鹽和毒死蜱的甘藍(lán)種植地，每小區(qū)面積30 m2，設(shè)3 次重復(fù)，小區(qū)隨機(jī)排列，小區(qū)間設(shè)保護(hù)行，同時(shí)設(shè)置空白對(duì)照區(qū)。

1.2.1 甘藍(lán)植株消解動(dòng)態(tài)試驗(yàn) 于甘藍(lán)生長到成熟個(gè)體一半大小時(shí)，按1.5 倍推薦劑量用40%甲維·毒死蜱水乳劑675 g/hm2（有效成分毒死蜱266.63 g/hm2，甲維鹽3.38 g/hm2）對(duì)水750 L/hm2稀釋，對(duì)甘藍(lán)植株噴霧施藥1 次，空白對(duì)照區(qū)不施藥。于施藥后1/24、1、2、3、5、7、10、14、21、28、35 d 分別在小區(qū)內(nèi)隨機(jī)取甘藍(lán)植株（不少于4 株）樣品1 kg左右，樣品寫好標(biāo)簽包裝后于-20℃冷凍保存待測(cè)。

1.2.2 土壤消解動(dòng)態(tài)試驗(yàn) 用40%甲維·毒死蜱水乳劑1 000 g/hm2（有效成分毒死蜱395 g/hm2，甲維鹽5 g/hm2）對(duì)水750 L/hm2稀釋，對(duì)甘藍(lán)種植土壤噴霧施藥1 次。于施藥后1/24、1、2、3、5、7、10、14、21、28、35 d 分別在小區(qū)內(nèi)隨機(jī)10 點(diǎn)以上取土壤（用土壤取樣器取0～10 cm 深土壤樣品）樣品1 kg左右，樣品寫好標(biāo)簽包裝后于-20℃冷凍保存待測(cè)。

1.2.3 增大施藥劑量研究甲維鹽消解動(dòng)態(tài)試驗(yàn)小區(qū)設(shè)計(jì)同上。甘藍(lán)植株消解動(dòng)態(tài)試驗(yàn)：按增高劑量用40%甲維·毒死蜱水乳劑6 750 g/hm2（有效成分毒死蜱2 666.25 g/hm2，甲維鹽33.75 g/hm2）對(duì)水750 L/hm2稀釋，對(duì)植株噴霧施藥1 次，于施藥后1、2、4、6、8、12、14、16、18、24、48、72 h，分別在小區(qū)內(nèi)隨機(jī)取植株（不少于4 株）樣品1 kg 左右，樣品寫好標(biāo)簽包裝后于-20℃冷凍保存待測(cè)。土壤消解動(dòng)態(tài)試驗(yàn)：按增高劑量用甲維?毒死蜱40%水乳劑10 000 g/hm2（有效成分毒死蜱3 950 g/hm2，甲維鹽50 g/hm2）對(duì)水750 L/hm2稀釋，對(duì)土壤噴霧施藥1 次，于施藥后1、2、4、6、8、12、14、16、18、24、48、72 h，分別在小區(qū)內(nèi)隨機(jī)10 點(diǎn)以上取土壤（用土壤取樣器取0～10 cm 深甘藍(lán)土壤樣品）樣品1 kg左右，樣品寫好標(biāo)簽包裝后于-20℃冷凍保存待測(cè)。

1.3 甲維鹽分析方法

1.3.1 甲維鹽樣品的提取、凈化和衍生化 參考文獻(xiàn)[8]中的方法進(jìn)行甲維鹽樣品的提取、凈化和衍生化。

1.3.2 高效液相色譜檢測(cè)條件 采用島津LC-20AT 型高效液相色譜儀（帶熒光檢測(cè)器和LCsolution 化學(xué)工作站），色譜柱：Inertsil ODS-SP 色譜柱（250 mm×4.6 mm×5 μm）；流動(dòng)相：甲醇∶水=99∶1；流速：1 mL/min；柱溫：40℃；激發(fā)波長：365 nm；發(fā)射波長：475 nm；進(jìn)樣量：20 μL，甲維鹽相對(duì)保留時(shí)間8.5 min。

1.3.3 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制 準(zhǔn)確稱取甲維鹽標(biāo)準(zhǔn)樣品，配制成濃度為1 000 mg/L 的甲維鹽母液，再采用梯度稀釋法配制濃度為0.005、0.01、0.05、0.10、0.50、1.00、5.00 mg/L 的甲維鹽系列標(biāo)準(zhǔn)溶液，在所選定的色譜條件下依次進(jìn)行檢測(cè)，并對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。以甲維鹽標(biāo)準(zhǔn)工作液的濃度（mg/L）為橫坐標(biāo)，所對(duì)應(yīng)色譜峰的峰面積（μV·s）為縱坐標(biāo)繪制甲維鹽標(biāo)準(zhǔn)曲線。

1.4 毒死蜱分析方法

1.4.1 毒死蜱樣品的提取和凈化 參考文獻(xiàn)[4]中的方法進(jìn)行提取和凈化。

1.4.2 氣相色譜檢測(cè)條件 采用島津2014 型氣相色譜儀（帶ECD 和GCsolution 化學(xué)工作站）；色譜柱：Rtx-5（30 m × 0.25 mm ×0.25 μm）；進(jìn)樣口溫度：250℃；柱溫：200℃；檢測(cè)器溫度：280℃；氮?dú)饬魉伲? mL/min；尾吹：80 Kpa；電流：1 nA；分流比：1∶30；進(jìn)樣量1 μL，毒死蜱相對(duì)保留時(shí)間8.6 min。

1.4.3 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制 準(zhǔn)確稱取毒死蜱標(biāo)準(zhǔn)樣品，配制成濃度為300 mg/L 的毒死蜱母液，稀釋配制濃度為0.037 5、0.075 0、0.187 5、0.375 0、0.750 0、1.875 0、3.750 0、7.500 0 mg/L 的毒死蜱梯度系列標(biāo)準(zhǔn)液，在上述色譜條件下依次進(jìn)氣相色譜儀測(cè)定。以毒死蜱標(biāo)準(zhǔn)液的濃度（mg/L）為橫坐標(biāo)，色譜峰面積（μV·s）為縱坐標(biāo)繪制毒死蜱標(biāo)準(zhǔn)曲線。

2 結(jié)果與分析

2.1 甲維鹽和毒死蜱測(cè)定的回歸方程

測(cè)定和分析結(jié)果表明：甲維鹽的標(biāo)準(zhǔn)曲線回歸方程為y=6 180 544 x-101 993，其相關(guān)系數(shù)為R2= 0.999 3，呈良好的線性關(guān)系，能夠滿足外標(biāo)法定量檢測(cè)的要求；毒死蜱的標(biāo)準(zhǔn)曲線回歸方程為y=418 236 x+32 922，其相關(guān)系數(shù)為R2=0.999 1，呈良好的線性關(guān)系，能夠滿足外標(biāo)法定量檢測(cè)的要求。

2.2 測(cè)定方法的靈敏度、準(zhǔn)確度與精密度

在上述甲維鹽檢測(cè)色譜測(cè)定條件下，甲維鹽的最小檢出量為1.0×10-12g，甘藍(lán)植株樣品和土壤樣品中的甲維鹽的最低檢出濃度都為0.01 mg/kg。用未施過甲維鹽的試驗(yàn)地種植的甘藍(lán)植株樣品和土壤樣品進(jìn)行甲維鹽添加回收率試驗(yàn)，分別設(shè)置3 個(gè)添加水平：植株樣品0.01、0.10、1.00 mg/kg；土壤樣品0.01、0.10、1.00 mg/kg 的，結(jié)果見表1。

表1 甲維鹽在甘藍(lán)植株和土壤中的回收率和變異系數(shù)

由表1 可知，甲維鹽在甘藍(lán)植株中的添加回收率都超過了80.29%，變異系數(shù)在4.56%～9.40%之間；在土壤中的添加回收率均不低于80.83%，變異系數(shù)在1.43%～2.08%之間，這說明該測(cè)定方法的靈敏度、準(zhǔn)確度、精密度等指標(biāo)均符合殘留分析方法要求。

在上述毒死蜱檢測(cè)色譜條件下，毒死蜱的最小檢出量為3.75×10-12g，甘藍(lán)植株和土壤樣品中的毒死蜱的最低檢出濃度都為0.01 mg/kg。用未施過毒死蜱的試驗(yàn)地種植的甘藍(lán)植株樣品和土壤樣品進(jìn)行毒死蜱添加回收率試驗(yàn)，分別設(shè)置3 個(gè)添加水平：植株樣品0.01、0.10、1.00 mg/kg；土壤樣品0.05、0.10、1.00 mg/kg 的添加回收率試驗(yàn)，結(jié)果見表2。

表2 毒死蜱在甘藍(lán)植株和土壤中的回收率和變異系數(shù)

由表2 可知，甘藍(lán)植株中毒死蜱的添加回收率都超過了80.24%，變異系數(shù)在2.73%～4.62%之間；土壤中毒死蜱的添加回收率均不低于80.12%，變異系數(shù)在1.37%～3.56%之間。這說明該測(cè)定方法的靈敏度、準(zhǔn)確度、精密度等指標(biāo)均符合殘留分析方法要求。

2.3 甲維鹽在甘藍(lán)植株和土壤中的消解動(dòng)態(tài)

2009～2010年甲維鹽在湖南長沙、浙江杭州、山東曲阜三地甘藍(lán)植株和土壤中的消解動(dòng)態(tài)試驗(yàn)結(jié)果（表3）表明：甲維鹽在三地甘藍(lán)植株和土壤中初始含量都很低，三地樣品在2 d 以后就檢測(cè)不出甲維鹽了。推測(cè)這可能是由于甲維鹽在40%甲維·毒死蜱中的含量較低（僅為0.5%）以及甲維鹽降解較快的原因。

表3 甲維鹽在甘藍(lán)植株和土壤中的消解動(dòng)態(tài)（2009～2010年） （mg/kg）

為了進(jìn)一步研究甲維鹽在混劑中的降解規(guī)律，并驗(yàn)證推測(cè)結(jié)果的正確性，于2010年在湖南長沙采取增高施藥劑量并適當(dāng)縮短采樣時(shí)間間隔的方式進(jìn)行了甲維鹽消解動(dòng)態(tài)田間試驗(yàn)（表4），結(jié)果表明：甲維鹽在甘藍(lán)植株上的降解速度大于在土壤中的降解速度，施藥72 h 后，甲維鹽在甘藍(lán)植株上的降解率達(dá)到90%以上，而在土壤中的降解率只能達(dá)到80%。甲維鹽在甘藍(lán)植株和土壤中的消解動(dòng)力學(xué)方程分別為y=0.058 8 e-0.0392x和y=0.025 5 e-0.0171x，消解半衰期分別為17.68 和40.52 h。這說明甲維鹽在甘藍(lán)植株和土壤中消解均較快，屬于易降解農(nóng)藥。

表4 高劑量甲維鹽在甘藍(lán)植株和土壤中的消解動(dòng)態(tài)（2010年）

2.4 毒死蜱在甘藍(lán)植株和土壤中的消解動(dòng)態(tài)

2009～2010年分別在長沙、杭州、曲阜三地將甲維·毒死蜱40%水乳劑施于甘藍(lán)植株及土壤，測(cè)定結(jié)果表明：施藥14 d 后，毒死蜱在甘藍(lán)植株和土壤中的降解率達(dá)到90%以上。毒死蜱在甘藍(lán)植株和土壤中消解動(dòng)態(tài)均符合方程Ct=C0e-kt，其在甘藍(lán)植株中的消解半衰期為1.54～4.68 d，在土壤中的消解半衰期為4.13～15.40 d。這說明混劑中的毒死蜱在甘藍(lán)植株和土壤中的消解較快，也屬于易降解農(nóng)藥。毒死蜱在甘藍(lán)植株和土壤中的消解動(dòng)力學(xué)方程見表5。

表5 毒死蜱在甘藍(lán)植株和土壤中的消解動(dòng)態(tài)方程、相關(guān)系數(shù)及半衰期

3 結(jié) 論

2010年甲維鹽在甘藍(lán)植株和土壤中的消解半衰期分別為17.68 和40.52 h；2009～2010年毒死蜱在三地甘藍(lán)植株和土壤中的消解半衰期分別為1.54～4.68 d 和4.13～15.40 d。由此可知，甲維鹽和毒死蜱在甘藍(lán)植株和土壤中均消解較快，甲維·毒死蜱40%水乳劑屬于易降解農(nóng)藥，不易形成持久性殘留。這與前人報(bào)道的甲維鹽和毒死蜱的消解特性結(jié)果一致[10]。甲維鹽和毒死蜱在甘藍(lán)植株上的降解速率都大于在土壤中的降解速率，在甘藍(lán)植株和土壤上的消解都符合一級(jí)化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)，所以合理地施用甲維·毒死蜱40%水乳劑不會(huì)對(duì)環(huán)境和蔬菜造成危害。

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