刘景坤等

摘 要 建立了豇豆、土壤中吡虫啉测定高效液相色谱法，并研究吡虫啉在海南豇豆和其种植土壤中的消解动态以及在豇豆中的最终残留。结果表明：方法回收率为78%～89%，在0.05～5 μg/mL线性关系良好，相对标准偏差（RSD）<7%，最低定量限0.01 μg/mL，方法满足检测工作要求。吡虫啉在豇豆和土壤中的半衰期分别为2.9、5.1 d。以1.5倍推荐剂量一次喷施农药2.5 d后吡虫啉残留量小于0.5 μg/g。吡虫啉在土壤中半衰期较短，属于易降解农药；分别以1.5、2倍推荐剂量3次施药，每次施药间隔2 d，自然降解4、6 d后残留量均低于0.5 μg/g。

关键词 吡虫啉；豇豆；降解动态

中图分类号 S481.8 文献标识码 A

Degradation Dynamics of Imidacloprid in

Hainan Cowpea and the Soil

LIU Jingkun1，2， WU Chunyuan1，2， DENG Xiao1，2， LI Qinfen1，2 *

1 Environment and Plant Protection Institute，Chinese Academy of Tropical Agricultural Sciences， Hainan，

Haikou， Hainan 571101， China

2 Danzhou Scientific Observing and Experimental Station of Agro-Environment， Ministry of Agriculture，

Danzhou， Hainan 571737， China

Abstract The HPLC method for imidacloprid in soil and cowpea was developed. The degradation dynamics of the imidacloprid in the soil and cowpea and the terminal residue in the cowpea were studied. The method recovery ranged 78% to 89% and the linear relationship was good from 0.05 to 5 μg/mL with a relative standard deviation less than 7%. The method limit of quantification was 0.01 μg/mL. The method could cover the detection requirement. The half-life of the imidacloprid in the soil and cowpea was 2.8 d and 3.7 d， respectively. The residue of the imidacloprid in the cowpea was less than 0.5 μg/g 2.5 days later when 1.5 times of the recommended dose of imidacloprid was sprayed. The half-life of the imidacloprid was short， which belongs to the easy degradation pesticide. The cowpea was sprayed once per 2 days for three times， respectively with 1.5 times and 2 times of the recommended dose. The results showed that the imidacloprid residue in the cowpea were less than 0.5 μg/g， respectively 4 days and 6 days later.

Key words Imidacloprid； Cowpea； Ddgradation dynamics

doi 10.3969/j.issn.1000-2561.2014.06.027

吡虫啉，化学名称为1-（6-氯吡啶-3-吡啶基甲基）-N-硝基咪唑烷-2-基胺，是由拜耳公司和日本特殊农药株式会社于20世纪90年代共同开发的一种第二代新烟碱农药，高效、低毒、广谱，对蚜虫、叶蝉、蓟马、白粉虱等具有较好的杀灭作用[1-5]，是有机磷、有机氯等高毒农药以及拟除虫菊酯类农药的重要替代品种，在水稻、果树、蔬菜中具有广泛的应用前景。自海南豇豆质量安全事件后，吡虫啉成为一种重要的豇豆杀虫农药。

虽然吡虫啉等新烟碱类农药毒性低，但是具有强烈的内吸作用[6-7]，大量使用后容易造成农药残留超标，给消费者身体健康带来隐患；此外，吡虫啉对环境生物，尤其是蜜蜂等传粉生物具有较大的毒性[8-10]，严重抑制蜂群数量的增长，对作物产量造成巨大损失，对此，欧盟已经禁止了吡虫啉等3种新烟碱类农药在多种作物上的应用。王明明等[11]、李薇等[12]、陈道文等[13]、楼建晴等[14]已经分别报道吡虫啉在枸杞、番茄、萝卜、甘蓝中的残留动态研究，但是在豇豆中尚未见报道。因此，研究吡虫啉在海南豇豆及土壤中的降解动态，对指导安全生产、保障消费者身体健康、提高出口产品质量等具有重要意义。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 样品及试剂 搭架豇豆购自海口市种子公司；吡虫啉25%可湿性粉剂（山东省联合农药有限公司）；乙腈（色谱纯）、甲醇（色谱纯）、超纯水、Cleanert ODS C18萃取柱、吡虫啉标准品（购自农业部农药检定所）。

1.1.2 仪器 戴安高效液相色谱仪（U-3000，PDA-100二极管阵列检测器）、高速匀浆机（IKA-T18）、组织粉碎机（SH-720，Ashoo公司）、紫外-可见分光光度计（岛津UV-2600）、氮吹仪（美国OA-SYS）、万分之一天平（岛津）。

1.2 方法

1.2.1 田间试验设计 本试验在中国热带农业科学院海口院区进行。试验设置降解动态试验区、终残试验区、空白对照区、土壤降解动态试验区、土壤空白区；每个小区30 m2，小区间设置隔离带对豇豆进行标记，均匀采样。

（1）豇豆中的消解动态试验：喷药剂量为31.5 g（a.i.）/hm2（推荐剂量[15-16]）的1.5倍，用水量为450 L/hm2，一次喷药后分别于2、10 h及1、2、3、5、9、14 d采摘样品，粉碎后冷冻保存。

（2）终残试验：一般豇豆自花后12 d左右可采收，设置1.5、2倍推荐剂量分别喷药3次，首次喷药为谢花后，以后每隔2 d喷药一次，分别于第三次喷药2、4、6 d后采摘样品（最后一次采摘时豇豆已可上市），粉碎后冷冻保存。

（3）土壤消解动态试验：喷药剂量为1.5倍推荐剂量，分别于一次喷药后2、10 h及1、2、3、5、9、14 d时多点采集0～15 cm土壤1 kg以上，4分法留样500 g，密封于样品瓶中，于-20 ℃冰箱中保存备用，同时采集对照。

1.2.2 样品提取 （1）豇豆中吡虫啉提取：参考Lehotay等[17]、孙江莉[18]方法进行，取出冷冻的豇豆解冻后磨碎，每个样品设置5份平行，每份均称取25 g，加入50 mL乙腈高速匀浆1 min后过滤；将滤液盛放至含6 g NaCl的100 mL具塞试管中，剧烈震荡1 min，静置30 min后吸取上清液10 mL，氮吹至近干；用乙腈-水（V ∶ V=1 ∶ 3）混合液定容至2 mL，超声30 s，使其充分溶解，待净化。空白样品做同样的提取处理。

（2）土壤样品提取：每个样品设置5份平行，每份称取20 g 样品，加入 50 mL 乙腈，超声波提取15 min，过无水硫酸钠层后置于平底烧瓶中；再加入 50 mL 乙腈，重复以上操作，蒸干待净化。

1.2.3 样品净化 豇豆样品净化[19]：将C18固相萃取柱预先用5 mL乙腈淋洗，再用5 mL乙腈-水（V ∶ V=1 ∶ 3）混合液平衡；然后吸取上述样品溶解液1 mL至萃取柱，待样品流干后缓慢抽干柱；再加入1 mL纯乙腈洗脱，样品流干后缓慢抽干柱；将样品液用乙腈定容至1 mL后过滤膜，待测。空白样品做同样的净化处理。

1.2.4 加标回收 参照吡虫啉在节瓜和萝卜中的最大残留限量[20]（MRL）0.5 mg/kg，设定3个加标浓度为0.1、0.5、1.5 mg/kg，进行加标回收试验。

1.2.5 检测方法 （1）色谱条件：参考高蓉等[21]、樊苑牧等[22]、冯明祥等[23]、花日茂等[24]方法对吡虫啉标准样品进行紫外扫描，选择紫外检测器波长为268 nm，乙腈 ∶ 水=3 ∶ 7（V/V）为流动相，色谱柱为Waters XTerra C18（4.6×250 mm，5 μm），分析时间10 min。

（2）标准曲线：配置5、1、0.5、0.1、0.05 μg/mL系列浓度的标准溶液，建立测定的标准曲线。

2 结果与分析

2.1 分析方法

如图1所示分别为吡虫啉测定的标准液（A）、豇豆空白样品（B）、豇豆样品（C）、土壤空白样品（D）、土壤样品（E）的液相色谱图。从图中可知吡虫啉在15 min左右出峰，豇豆空白样品经过净化后在此时间无杂质峰干扰（B），土壤样品基质简单且无干扰无需净化（D），样品分析时能准确定量。

2.1.1 标准曲线 按照优化的条件制作吡虫啉的标准曲线，结果如图2所示。R2为0.999 9（n=5），在0.05～5 μg/m线性关系良好，能够准确定量2种农药的残留。

2.1.2 方法的准确度和精密度 3个浓度的样品加标回收率如表1所示。5个平行样品，平均回收率位于78%～89%，回收率较高，说明方法准确度较高，相对标准偏差<7%，稳定性较好，方法最低定量限0.01 μg/mL，满足检测工作要求，可以用于实际样品的检测。

2.2 吡虫啉在豇豆中的降解动态

豇豆中的降解动态曲线如图3所示。喷药后农药含量在较短时间内升高，2 h采样检测残留含量为1.02 μg/g，10 h后采样检测含量为1.24 μg/g；1 d之后逐渐降低；2.5～3 d之后低于0.5 μg/g。参照吡虫啉在节瓜和萝卜中的最大残留限量，即达到限量标准。吡虫啉在豇豆中的降解方程为：

Y=1.185 1·e-0.243 5x，半衰期约为2.9 d。

2.3 吡虫啉在土壤中的降解动态

吡虫啉在土壤中的降解动态曲线如图4所示。2 h时在土壤中的沉积量为0.695 μg/g，之后其含量逐渐降低；14 d时，含量为0.037 μg/g，降解率约为95%。降解方程为Y=0.649 1·e-0.136 9x，半衰期为5.1 d。

2.4 吡虫啉在豇豆中的最终残留

豇豆中吡虫啉的最终残留量如表2所示。分别以1.5倍推荐剂量和2倍推荐剂量，在最后一次喷药后2、4 d时残留量均仍超过0.5 μg/g，参照吡虫啉在黄瓜中的残留标准，此量已超过最大残留限量。6 d后的残留量分别为0.28、0.39 μg/g，均低于0.5 μg/g，参照残留限量标准此残留量视为安全。

3 讨论与结论

以1.5倍吡虫啉推荐剂量（47.25 g（a.i.）/hm2）在海南种植豇豆中进行施药，其自然降解半衰期为2.9 d。施药后2 h豇豆中的农药残留量低于10 h后的测定值，是吡虫啉较强的内吸作用所致。参考吡虫啉在黄瓜中的最大残留限量[20]0.5 μg/g，施药2.5 d以后含量即低于此标准值，因此，一次喷药后最少3 d之后采摘上市才较为安全。吡虫啉土壤中的半衰期5.1 d，高于其在豇豆中的半衰期，比李薇等[12]、陈道文等[13]、楼建晴等[14]报道的稍短，这与海南夏日光照强及紫外线对农药产生的分解作用强有关。其中，施药2～10 h内农药含量下降迅速，含量数值高于模拟曲线，可能是由于初始时，农药位于地表，无作物遮阴而被强烈光照降解所致。参照《化学农药环境安全评价试验准则》所规定的标准，吡虫啉在土壤中半衰期小于180 d，为易降解农药。

以1.5倍推荐剂量分3次施药，每次施药间隔2 d，自然降解4 d后残留量低于0.5 μg/g；以2倍推荐剂量分3次喷药，每次施药间隔2 d，自然降解6 d后残留量低于0.5 μg/g。中国规定吡虫啉在节瓜中的残留限量为0.5 μg/g[20]，CAC规定甘蓝中吡虫啉残留最大限量也为0.5 μg/g。参照此标准，以2倍推荐用量（63 g（a.i.）/hm2）喷药，喷药3次后6 d内豇豆不得采摘上市；以1.5倍推荐剂量，喷药3次后4 d内豇豆不得采摘上市。由于豇豆成熟期每天都在采摘，因此不适宜喷药次数过多，大量、频繁喷药容易造成上市豇豆中吡虫啉残留量超标、出口产品质量不合格等现象。因此，本研究对指导豇豆种植中科学喷施吡虫啉及保障农产品质量安全等具有重要的指导意义。

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责任编辑：林海妹