烯啶虫胺在水稻和稻田环境中的消解动态研究

摘 要：采用气象色谱法测定了烯啶虫胺在水稻田土壤、田水及水稻体内的残留消解动态。结果表明，施药后30d烯啶虫胺在土壤、水和水稻植株中消解率均大于80%。从消解速率测定结果看，在本实验条件下，烯啶虫胺在上述环境介质中较易降解。

关键词：烯啶虫胺；残留；水稻

中图分类号：TQ450.2 文献标识码：A

烯啶虫胺属于烟酰亚胺类杀虫剂，是日本继吡虫啉、啶虫咪之后开发的又一种新型产品，是防治刺吸式口器害虫如白粉虱、蚜虫、梨木虱、叶蝉、蓟马的换代产品。目前对烯啶虫胺的检测方法的报道主要有高效液相色谱法、气相色谱法、高效液相色谱-质谱联用（HPLC-MS）法以及超高效液相色谱-质谱联用（UPLC-MS）法等。烯啶虫胺在我国发展较晚，有关烯啶虫胺在水稻及稻田环境中的消解动态研究较少。本文通过田间试验研究烯啶虫胺在水稻田土壤、田水及水稻体内的残留变化，研究结果可为烯啶虫胺的安全合理应用提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 主要仪器与试剂

Agilent6890型气相色谱仪（ECD检测器），DS-1型组织捣碎机，KQ-250DE型超声波清洗器，RE-52A型旋转真空蒸发器，SHZ-88水浴恒温振荡器及分液漏斗等各种玻璃仪器。

丙酮、氯化钠、二氯甲烷、甲醇、弗罗里硅土、无水硫酸钠均为分析纯，助滤剂545为进口分装。烯啶虫胺标准品，纯度99.9%（西格马公司提供）。

1.2 实验方法

1.2.1 田间试验设计

试验选择在吉林省长春市、黑龙江省海伦市和湖南省长沙市进行小区残留试验，试验共设2处理，即10%烯啶虫胺水剂60mL/667m2和CK，重复3次，小区面积为30m2。

1.2.2 样品采集

设3次重复，小区面积30m2，在稻飞虱低龄若虫期（水稻分蘖盛期），施药量10%烯啶虫胺水剂60mL/667m2，加水40kg，均匀喷洒在水稻田水面（可不移栽水稻），施药时保水层5cm。施药后2h按0、1、3、5、7、14、20、30、40、60d采集土壤、水和植株样品，每小区采5点，取土深度0～10cm，水稻植株采集地上茎叶部分，采集后混匀，去除杂质后四分法取土样500g，植株样品200g或水样500mL，写明标签，贮存于-20℃冰箱中待测。

1.2.3 样品提取和净化

取土壤50g，置于具塞三角瓶中，加入100mL丙酮/水振荡提取60min后减压抽滤，合并滤液转移到量筒中，用适量的丙酮清洗抽滤瓶，定容至100mL。取50mL滤液移入分液漏斗中，加入5%氯化钠水溶液20mL，用二氯甲烷萃取3次，置于旋转蒸发器40℃下减压浓缩至干。用丙酮定容至5mL，进行气相色谱分析。

取田水样品100mL，置于分液漏斗中，加入20mL 10%氯化钠溶液，用二氯甲烷萃取3次（40 mL、40 mL、40mL），收集有机相。有机相经旋转蒸发器上（40℃）减压浓缩近干，吹干，用丙酮定容至5mL，进行气相色谱分析。

称取剪碎的水稻植株样品20.0g，置入组织捣碎机中，加入100mL丙酮/水匀浆3min后减压抽滤，其余同土壤方法。取50mL滤液移入分液漏斗中，加入5%氯化钠水溶液20mL，用二氯甲烷萃取3次（30mL、30mL、30mL），置于旋转蒸发器40℃下减压浓缩至干并用丙酮定容至2mL，层析柱净化后在旋转蒸发器上（40℃）减压浓缩至干，丙酮定容至2mL，进行气相色谱分析。

1.2.4 气相色谱条件

色谱柱为HP-5 30.0m×320?m×0.25?m毛细管柱（土壤和水）和1701 30.0m×0.25mm×0.25?m 毛细管柱（植株），进样口温度为280℃，检测器温度为300℃，采用程序升温进行分离测定，载气类型为N2，载气流速2.0mL/min，尾吹气流量60.0mL/min，进样量：1μL。

2 结果与分析

2.1 方法灵敏度、准确度和精密度

在上述仪器设定条件下，测定0.1、0.5、1.0、2.0、5.0mg/kg系列标准溶液，进样量1mL，以峰面积y为纵坐标，进样浓度x为横坐标绘制标准曲线，方程为y=6613.3x+71.461，相关系数为r=0.9933。在所设定的仪器条件下，烯啶虫胺最小进样量峰高为噪声3倍时，最小检出量为2.5×10-12g。

在0.01、0. 5、2mg/kg3个浓度水平对土壤、水、植株中的烯啶虫胺进行添加回收试验，每个平行重复5次，结果见表1。从表1数据结果可以看出，在0.01～2mg/kg添加范围内，土壤中的平均回收率变化范围为98.2%～102.1%，植株中的平均回收率变化范围为91.4%～113.1%，田水中的平均回收率变化范围为97.5%～105.7%。精密度（以相对标准偏差RSD表示）范围为2.8%～8.3%，符合农药残留分析要求。

表1 烯啶虫胺的添加回收率（n=5）

样品 回收率（%）± RSD（%）

添加0.01mg/kg 添加0.5mg/kg 添加2mg/kg

土壤 98.2±7.9 96.5±4.6 102.1±7.5

植株 97.9±3.5 91.4±3.1 113.1±3.5

田水 97.5±8.3 104.2±2.9 105.7±2.8

2.2 烯啶虫胺的消解动态

烯啶虫胺在土壤、田水和水稻植株中的消解动态曲线见图1～3。由图可知，随施药时间延长，烯啶虫胺在土壤、田水和水稻植株中的残留量逐渐降低。施药后30d消解率均大于80%。根据消解动态结果采用一级动力学方程进行拟合，拟合结果表明，烯啶虫胺的消解过程符合一级动力学，拟合结果见表2。从表2中可知，烯啶虫胺的半衰期变化范围为2.3～6.8d，半衰期较短。上述结果表明，烯啶虫胺在环境中较容易降解。

图1 烯啶虫胺在土壤中的消解动态

图2 烯啶虫胺在植株中的消解动态

图3 烯啶虫胺在田水中的消解动态

表2 烯啶虫胺的消解规律

地点 样品 消解动态方程 相关系数 半衰期/d

吉林 土壤 C = 0.1031e-0.0836t 0.9816 5.6

田水 C = 0.3487e-0.1507t 0.9775 3.0

植株 C = 0.3304e-0.1070t 0.9342 2.4

黑龙江 土壤 C = 0.1025e-0.1673t 0.9756 4.6

田水 C = 0.2267e-0.1338t 0.9045 3.0

植株 C = 0.1753e-0.0457t 0.9043 6.4

湖南 土壤 C = 0.0606e-0.0612t 0.9166 6.8

田水 C = 0.3069e-0.1529t 0.9690 2.3

植株 C = 0.3374e-0.0851t 0.9226 3.2

参考文献

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作者简介：王鑫宏（1983-），女，山东掖县，吉林农业大学，讲师。研究方向：农药环境化学；通讯作者：逯忠斌。