胡文巖， 張應(yīng)華， 潘云兵， 楊 寧， 張 琳， 孟金貴

(1.云南農(nóng)業(yè)大學(xué)園林園藝學(xué)院，昆明 650201；2.云南農(nóng)業(yè)大學(xué)云南省滇臺(tái)特色農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化工程研究中心，昆明 650201；3.云南農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院，昆明 650201)

云南省是我國(guó)辣椒的主要種植地區(qū)之一，具有豐富獨(dú)特的辣椒種質(zhì)資源，如丘北辣椒(CapsicumannuumL.)、小米辣(CapsicumfrutescensL.)[1]。目前辣椒產(chǎn)業(yè)已成為云南文山等地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要支柱之一[2-3]。云南省地處我國(guó)西南，與南亞多個(gè)國(guó)家相鄰，具有獨(dú)特的地理位置以及氣候優(yōu)勢(shì)，加之辣椒品種的獨(dú)特性，促使辣椒成為云南在國(guó)際農(nóng)產(chǎn)品貿(mào)易競(jìng)爭(zhēng)中的優(yōu)勢(shì)農(nóng)作物[4-5]。隨著全球?qū)苯返闹匾暫托枨蟛粩嘣鲩L(zhǎng)，云南省辣椒主栽區(qū)文山州等栽培面積逐年增加[6]。為了增加經(jīng)濟(jì)收入，菜農(nóng)加大辣椒上化學(xué)農(nóng)藥的濃度和使用量，農(nóng)藥使用超標(biāo)超量問(wèn)題日益嚴(yán)重，影響外貿(mào)出口。

溴蟲(chóng)腈屬于新型芳基吡咯類殺蟲(chóng)殺螨劑，是美國(guó)氰胺公司20世紀(jì)80年代末以天然芳基吡咯類抗生素為先導(dǎo)化合物進(jìn)一步研發(fā)的低毒、殺蟲(chóng)快速的仿生前體農(nóng)藥[7-9]，其作用機(jī)制獨(dú)特，對(duì)蔬菜已產(chǎn)生抗性的害蟲(chóng)小菜蛾、斜紋夜蛾、甜菜夜蛾、薊馬等有特效，廣泛用于蔬菜、果樹(shù)及觀賞植物等[10-16]，可防治5個(gè)昆蟲(chóng)目的害蟲(chóng)害螨[17-18]。在辣椒上可用于害蟲(chóng)害螨尤其是煙青蟲(chóng)、茶黃螨等的防治[19-20]。我國(guó)尚未暫未制定溴蟲(chóng)腈在辣椒上的最大殘留限量值。目前尚未有報(bào)道研究溴蟲(chóng)腈在辣椒中消解動(dòng)態(tài)及安全性評(píng)價(jià)。本試驗(yàn)以云南丘北辣椒、小米辣2種特色辣椒品種為試材，研究溴蟲(chóng)腈在辣椒及其土壤中的消解動(dòng)態(tài)及最終殘留，對(duì)溴蟲(chóng)腈在辣椒上的安全性作出評(píng)價(jià)，以期為我國(guó)制定溴蟲(chóng)腈在辣椒上的最大殘留限量值提供參考，為云南省提供農(nóng)藥在辣椒上的科學(xué)合理使用方法及農(nóng)藥殘留問(wèn)題的解決方法。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料和儀器

1.1.1 供試材料 丘北辣椒(CapsicumannuumL.)、小米辣(CapsicumfrutescensL.)。

1.1.2 供試藥劑 10%溴蟲(chóng)腈懸浮劑和溴蟲(chóng)腈標(biāo)準(zhǔn)品(純度98.4%)，美國(guó)巴斯夫公司生產(chǎn)。

1.1.3 主要儀器 Agilent 6890 N氣相色譜儀、電子捕獲檢測(cè)器(ECD)、DB-1石英毛細(xì)管柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm)，美國(guó)Agilent公司；高速組織搗碎機(jī)，上海標(biāo)本模型廠；HY-5A振蕩器，金壇市科析儀器有限公司；IKA-T25 digital高速勻漿機(jī)，德國(guó)IKA工業(yè)設(shè)備公司；Advantage HL G6 旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀，德國(guó)Heidolph公司，N-EVAP-34氮吹儀，美國(guó)Organomation公司。其余為實(shí)驗(yàn)室常規(guī)儀器設(shè)備。

1.2 檢測(cè)方法

1.2.1 樣品前處理 (1)提取。準(zhǔn)確稱取15.0 g辣椒樣品放入勻漿機(jī)中，加入30.0 mL乙腈，在勻漿器中高速勻漿 2 min 后用濾紙過(guò)濾，濾液收集到裝有7 g氯化鈉的100 mL具塞量筒中，收集濾液40～50 mL，蓋上塞子，劇烈晃動(dòng) 1 min，在室溫下靜置30 min，使乙腈相和水相分層。稱取 10.0 g 土壤樣品于100 mL的具塞錐形瓶中，加入乙腈 30 mL，振蕩30 min，靜置10 h，待用。從具塞量筒或具塞錐形瓶取10.0 mL乙腈溶液于150 mL燒杯中，將燒杯放在水浴80 ℃浴鍋上加熱，杯內(nèi)緩緩?fù)ㄈ肟諝饬?，蒸發(fā)至近干，加入2.0 mL正己烷，蓋上鋁箔，待凈化。(2)凈化。將弗羅里矽柱依次用5.0 mL丙酮+正己烷(體積比1 ∶9)、5.0 mL正己烷預(yù)淋條件化，當(dāng)溶劑液面到達(dá)柱吸附層表面時(shí)，立即倒入上述待凈化溶液，用15 mL刻度離心管接收洗脫液，用5.0 mL丙酮+正己烷(體積比1 ∶9)涮洗燒杯后淋洗弗羅里矽柱，并重復(fù)1次。將盛有淋洗液的離心管置于氮吹儀上，在水浴溫度50 ℃條件下，氮吹蒸發(fā)至小于2.0 mL，用正己烷準(zhǔn)確定容至2.0 mL，在旋渦混合器上混勻，移入2 mL自動(dòng)進(jìn)樣器樣品瓶中待測(cè)。

1.2.2 氣相色譜檢測(cè)條件 毛細(xì)管柱：DB-1，30 m×0.25 mm×0.25 μm；汽化室溫度200 ℃；檢測(cè)器溫度：320 ℃；柱溫升溫程序：始溫150 ℃，保持2 min，以15 ℃/min程序升溫至270 ℃，保持25 min；載氣：高純氮?dú)?99.999%)，恒流1.0 mL/min；不分流進(jìn)樣，進(jìn)樣量1.0 μL，尾吹氣流量：60 mL/min。在此條件下溴蟲(chóng)腈的保留時(shí)間為11.39 min。溴蟲(chóng)腈在殘留分析中的色譜圖如圖1所示。

1.3 田間試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.3.1 辣椒消解動(dòng)態(tài)試驗(yàn) 按照我國(guó)《農(nóng)藥殘留試驗(yàn)準(zhǔn)則》(NY/T 788—2004)[21]，2016年7—9月在云南省玉溪市江川縣進(jìn)行試驗(yàn)。設(shè)丘北辣椒、小米辣2個(gè)小區(qū)，每小區(qū)3個(gè)重復(fù)，共6個(gè)小區(qū)，每小區(qū)面積6 m2。辣椒果實(shí)長(zhǎng)至一半成熟時(shí)開(kāi)始噴藥，按推薦劑量750 mL/hm2配藥液，使用背負(fù)式噴霧器，對(duì)植株均勻噴霧。施藥后1 h、1 d、3 d、5 d、7 d、14 d、21 d、28 d采集辣椒樣品。取樣方法：每小區(qū)多點(diǎn)取樣，不采集有病、未成熟的樣品，共取1.5 kg，將取好的樣品去除果柄切碎混勻，用四分法處理，最后取250 g，放于-20 ℃冰箱中保存待測(cè)。

1.3.2 土壤消解動(dòng)態(tài)試驗(yàn) 按照我國(guó)農(nóng)藥殘留試驗(yàn)準(zhǔn)則，在田試驗(yàn)中選擇污染不到的地方，設(shè)置試驗(yàn)小區(qū)，3個(gè)重復(fù)，共3個(gè)小區(qū)，小區(qū)面積6 m2。按推薦劑量750 mL/hm2配藥液，使用背負(fù)式噴霧器對(duì)小區(qū)均勻噴霧。噴藥后1 h、1 d、3 d、5 d、7 d、14 d、21 d、28 d、42 d采集土壤樣品，以交叉法取樣，用土壤鉆取0～10 cm土壤1 kg，混合均勻除去石塊、雜草等雜質(zhì)后，用四分法處理樣品，最后取250 g，放于-20 ℃冰箱中保存待測(cè)。

1.3.3 最終殘留試驗(yàn) 按照我國(guó)農(nóng)藥殘留試驗(yàn)準(zhǔn)則，施藥劑量分別為推薦劑量750 mL/hm2和1.5倍推薦劑量 1 120 mL/hm2，每劑量分別施藥2次和3次，每隔7 d施藥1次，以清水對(duì)照，丘北辣椒和小米辣各設(shè)置5個(gè)處理，3次重復(fù)，小區(qū)面積6 m2，每個(gè)小區(qū)間設(shè)置保護(hù)行。于辣椒初花期噴藥，共施藥2～3次。用背負(fù)式噴霧器，對(duì)植株均勻噴霧。距最后一次施藥3、5、7、14、21 d各取樣1次，辣椒取樣方法同辣椒消解動(dòng)態(tài)試驗(yàn)。采集辣椒樣品于-20 ℃冰箱中保存待測(cè)。

2 結(jié)果與分析

2.1 溴蟲(chóng)腈檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制

稱取溴蟲(chóng)腈標(biāo)準(zhǔn)品0.101 6 g置于100 mL容量瓶中，甲醇定容至100 mL，得到1 000 mg/L標(biāo)準(zhǔn)溶液。用系列稀釋法配制0.01、0.02、0.05、0.10、0.20、0.50、1.00 mg/L的溴蟲(chóng)腈溶液，在上述色譜條件下測(cè)定，以濃度(x)與峰面積(y)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線(圖2)。

2.2 方法準(zhǔn)確度、精密度及靈敏度

在空白的丘北辣椒、小米辣以及土壤樣品中，添加0.05、0.10、0.50 mg/kg的溴蟲(chóng)腈標(biāo)準(zhǔn)溶液，按“1.2.2”節(jié)所述色譜方法測(cè)定其含量，并計(jì)算回收率及變異系數(shù)，由表1可見(jiàn)，溴蟲(chóng)腈在丘北辣椒中的平均回收率為90.6%～94.0%，變異系數(shù)為3.5%～6.8%；在小米辣中的平均回收率為89.2%～102.7%，變異系數(shù)為3.5%～6.5%；在土壤中的平均回收率為84.9%～98.4%，變異系數(shù)為3.6%～8.1%；均滿足農(nóng)藥殘留分析要求。在本試驗(yàn)檢測(cè)方法下，溴蟲(chóng)腈的最小檢出量為0.002 5 ng，最低檢出限為0.001 mg/kg。

表1 溴蟲(chóng)腈添加回收率和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差

2.3 消解動(dòng)態(tài)試驗(yàn)

2.3.1 溴蟲(chóng)腈在辣椒中的消解動(dòng)態(tài) 溴蟲(chóng)腈在丘北辣椒和小米辣中的消解曲線見(jiàn)圖3。在施藥1 h、1 d、3 d、5 d、7 d、14 d、21 d后，丘北辣椒中溴蟲(chóng)腈的殘留量為0.216、0.171、0.126、0.079 4、0.047 2、0.021 0、0.006 32 mg/kg，小米辣中溴蟲(chóng)腈的殘留量為0.177、0.142、0.111、0.085 3、0.058 9、0.030 1、0.009 85 mg/kg。丘北辣椒在施藥14 d后，消解率達(dá)到90%以上，小米辣在施藥21 d后，消解率達(dá)到90%以上，均低于歐盟規(guī)定的溴蟲(chóng)腈在果菜類蔬菜上的最大殘留限量(MRL值)[22]0.01 mg/kg，施藥28 d后，溴蟲(chóng)腈在2種辣椒中的殘留量均小于最低檢出限，未檢出。由表2可知，溴蟲(chóng)腈在丘北辣椒和小米辣中的初始?xì)埩袅亢妥罱K殘留量分別為0.216、0.177和0.006 32、0.009 85 mg/kg，丘北辣椒的初始?xì)埩袅扛哂谛∶桌?，最終殘留量低于小米辣。溴蟲(chóng)腈在丘北辣椒和小米辣中的消解半衰期分別為4.2、5.3 d，即在丘北辣椒中的消解速率略快于小米辣，但總體來(lái)說(shuō)，溴蟲(chóng)腈的消解速度均較快，表明溴蟲(chóng)腈在丘北辣椒和小米辣中均屬于易降解農(nóng)藥。

2.3.2 溴蟲(chóng)腈在土壤中的消解動(dòng)態(tài) 溴蟲(chóng)腈在空白土壤中的消解曲線見(jiàn)圖3，在施藥2 h、1 d、3 d、5 d、7 d、14 d、21 d后，土壤中溴蟲(chóng)腈的殘留量為0.158、0.124、0.909、0.067 4、0.051 9、0.035 6、0.016 8 mg/kg，施藥28 d后，溴蟲(chóng)腈在土壤中的殘留量小于最低檢出限，未檢出。溴蟲(chóng)腈在土壤中的消解半衰期為7.0 d。

表2 溴蟲(chóng)腈在辣椒和土壤的消解動(dòng)態(tài)動(dòng)力學(xué)方程和半衰期

2.4 最終殘留試驗(yàn)

按照“1.2”節(jié)所述方法提取、凈化、檢測(cè)溴蟲(chóng)腈在丘北辣椒和小米辣中的最終殘留，結(jié)果見(jiàn)表3。10%溴蟲(chóng)腈懸浮劑750 mL/hm2，丘北辣椒和小米辣施藥2次，3 d殘留量為0.193 0～0.138 0 mg/kg，最終殘留量為0.017 5～0.020 4 mg/kg；施藥3次，3 d殘 留量為0.284 0、0.155 0 mg/kg，最終殘留量為0.019 2、0.021 9 mg/kg。10%溴蟲(chóng)腈懸浮劑 1 120 mL/hm2，丘北辣椒和小米辣施藥2次，3 d殘留量為0.302 0、0.197 0 mg/kg，最終殘留量為0.021 5～0.022 2 mg/kg；施藥3次，3 d殘留量為0.346 0、0.283 0 mg/kg，最終殘留量為0.035 7～0.043 0 mg/kg。10%溴蟲(chóng)腈懸浮劑，丘北辣椒和小米辣施藥2次后21 d殘留量為0.021 5～0.022 2 mg/kg，施藥3次后21 d殘留量為0.035 7～0.043 0 mg/kg。丘北辣椒3 d殘留量均高于小米辣，最終殘留量均低于小米辣。對(duì)照區(qū)樣品均未檢出。

3 結(jié)論

10%溴蟲(chóng)腈懸浮劑在丘北辣椒、小米辣和土壤中的最終殘留均符合美國(guó)環(huán)保署規(guī)定的在蔬菜上的MRL值[23]1.0 mg/kg。溴蟲(chóng)腈消解動(dòng)態(tài)試驗(yàn)中在丘北辣椒和小米辣中的最終殘留量低于歐盟規(guī)定的溴蟲(chóng)腈在果菜類中的MRL值0.01 mg/kg。溴蟲(chóng)腈最終殘留試驗(yàn)中的最終殘留量低于美國(guó)環(huán)保署規(guī)定的MRL值1.0 mg/kg，但高于歐盟規(guī)定的MRL值0.01 mg/kg。國(guó)際食品法典委員會(huì)(CAC)和我國(guó)均暫未制定溴蟲(chóng)腈在辣椒上的最大殘留限量值[24-25]。對(duì)比歐盟和美國(guó)的MRL值，應(yīng)采用消解動(dòng)態(tài)中的施藥濃度及施藥次數(shù)，才能滿足國(guó)際上最小MRL值的規(guī)定。建議10%溴蟲(chóng)腈在丘北辣椒和小米辣椒上的安全使用量小于等于最大推薦劑量 750 mL/hm2，且施用1次，間隔期(以歐盟規(guī)定的MRL為標(biāo)準(zhǔn))為21 d。

表3 溴蟲(chóng)腈在丘北辣椒和小米辣中的最終殘留量

注：表格中數(shù)據(jù)為3次平行樣品的平均值；ND表示未檢出。

溴蟲(chóng)腈在丘北辣椒、小米辣土壤中的消解動(dòng)態(tài)均符合一級(jí)動(dòng)力學(xué)方程，溴蟲(chóng)腈在丘北辣椒、小米辣和土壤中的消解半衰期分別為4.2、5.3、7.0 d，說(shuō)明溴蟲(chóng)腈在丘北辣椒、小米辣和土壤中消解速率較快，屬于易降解農(nóng)藥。丘北辣椒、小米辣和土壤中的農(nóng)藥殘留量隨施藥后時(shí)間的延長(zhǎng)而逐漸降低，施藥后21 d，丘北辣椒和小米辣中的農(nóng)藥消解率達(dá)到90%以上，土壤中的消解率達(dá)到89%，與劉春梅研究的溴蟲(chóng)腈在節(jié)瓜上的消解速率[26]基本一致。

10%溴蟲(chóng)腈在丘北辣椒和小米辣上施藥后3 d殘留量和最終殘留量均與施藥次數(shù)、施藥濃度正相關(guān)，與劉春梅在節(jié)瓜上[26]和陳麗萍在菜用大豆上[27]的結(jié)論一致，因此控制溴蟲(chóng)腈最終殘留量關(guān)鍵在于掌握合理的施藥劑量和施藥次數(shù)。

同等施藥情況下，丘北辣椒的初始沉積量均高于小米辣，最終殘留量均低于小米辣，可能是因?yàn)椴墒諘r(shí)處于雨季，雨水對(duì)丘北辣椒椒體的沖洗多于小米辣，這與丘北辣椒的表面積大于小米辣以及小米辣(小米辣葉片大于丘北辣椒)葉片對(duì)雨水的遮擋有關(guān)系，具體情況有待進(jìn)一步研究。也表明同等施藥情況下，同一農(nóng)藥在同種蔬菜不同品種中的初始沉積量、消解速率以及最低殘留量不同。