安靜杰 郭江龍 高占林 袁文龍 黨志紅 耿欣月 閆秀 李耀發(fā)
摘要 為了評價新煙堿類殺蟲劑吡蟲啉和噻蟲嗪對苜蓿盲蝽的防治效果及安全性,采用田間噴霧法測定了20%吡蟲啉可溶液劑(SL)和30%噻蟲嗪懸浮劑(SC)對苜蓿盲蝽的防治效果,使用超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法(UPLC-MS/MS)測定了施藥1、2、3次后(間隔7 d),藥劑在苜蓿中的殘留情況。結(jié)果表明,當吡蟲啉和噻蟲嗪在施藥劑量分別為25.02 g/hm2和18.00 g/hm2時,藥后3~7 d對苜蓿盲蝽的防治效果分別為80.01%~82.01%和77.54%~83.29%。吡蟲啉和噻蟲嗪連續(xù)施藥3次后,在苜蓿中的最終殘留量分別為1.90 mg/kg和0.08 mg/kg,吡蟲啉已超過我國食品安全國家標準GB 2763-2021規(guī)定的果蔬中的最大殘留限量(0.5 mg/kg)。因此建議每茬苜蓿生長期,可選用吡蟲啉和噻蟲嗪防治苜蓿盲蝽,吡蟲啉和噻蟲嗪噴施次數(shù)分別不宜超過2次和3次。
關(guān)鍵詞 紫花苜蓿;?新煙堿類殺蟲劑;?苜蓿盲蝽;?防治效果;?農(nóng)藥殘留
中圖分類號: S 435.4
文獻標識碼:?A
DOI:?10.16688/j.zwbh.2021642
Abstract In order to evaluate the control effect and safety of neonicotinoid insecticides imidacloprid and thiamethoxam, the control efficacies of imidacloprid 20% SL and thiamethoxam 30% SC on Adelphocoris lineolatus were measured by spray method. After spraying once, twice and three times at seven days intervals, the final residues of imidacloprid and thiamethoxam in alfalfa were determined by liquid chromatography-tandem mass spectrometry (UPLC-MS/MS). Three to seven days after application, the efficacy of imidacloprid and thiamethoxam against A.lineolatus at application dosage of 25.02 g/hm2 and 18.00 g/hm2 were 80.01%-82.01% and 77.54%-83.29%, respectively. The final residues of imidacloprid and thiamethoxam in alfalfa were 1.90 mg/kg and 0.08 mg/kg, respectively, after three successive applications. The content of imidacloprid has exceeded the maximum residue limit (0.5 mg/kg) of fruits and vegetables in national food safety standard GB 2763-2021. Therefore, it is suggested that imidacloprid and thiamethoxam can be used to control mirid bugs, and their spraying times should not exceed two and three times, respectively, in each alfalfa growth period.
Key words Medicago sativa;?neonicotinoid insecticides;?Adelphocoris lineolatus;?control effect;?residue
紫花苜蓿Medicago sativa為多年生草本豆科牧草,具有較高的蛋白質(zhì)含量和豐富的氨基酸等營養(yǎng)物質(zhì),被譽為“牧草之王”“綠色黃金”。紫花苜蓿廣泛分布于世界各國,主要被種植用作畜牧飼料,具有較高的經(jīng)濟價值[1]。我國甘肅、陜西、新疆、河北等多個省份均有種植[2-3]。苜蓿具有多年生長、枝葉繁茂、營養(yǎng)價值高等特性,為昆蟲提供了一個相對穩(wěn)定、適宜生存的環(huán)境。
苜蓿盲蝽Adelphocoris lineolatus屬半翅目,盲蝽科,是苜蓿上常發(fā)生的一種主要害蟲[4]。其通過刺吸苜蓿嫩葉、嫩莖和花蕾的汁液,造成植株矮小、葉片卷縮、花蕾脫落[5],還可以傳播花葉病毒,顯著降低苜蓿的產(chǎn)量和品質(zhì),嚴重時可造成減產(chǎn)50%以上[6]。由于苜蓿盲蝽若蟲爬行能力和成蟲飛翔能力均較強,擴散速度快,在大發(fā)生時化學防治仍是重要的治理措施。Liu等[7]在室內(nèi)條件下篩選出高效氯氰菊酯、溴氰菊酯、啶蟲脒、吡蟲啉等12種化學藥劑均對苜蓿盲蝽2齡若蟲有較高毒性,其LC50為0.58~14.85 mg/L。郭志剛等[8]評估了苯甲酰基脲類殺蟲劑對苜蓿盲蝽種群的控制作用,發(fā)現(xiàn)5%氟鈴脲乳油和5%氟啶脲乳油1 500 mL/hm2在施藥7 d后對苜蓿盲蝽的防治效果仍能達到96%以上。使用氟蟲腈或噻蟲嗪種衣劑拌種處理后,也可有效防控苜蓿盲蝽的第一代成若蟲[9]。高效藥劑的篩選對苜蓿盲蝽的田間治理具有重要的指導意義。
新煙堿類殺蟲劑是天然殺蟲化合物煙堿的人工合成衍生物,其殺蟲作用機制主要是通過選擇性控制昆蟲神經(jīng)系統(tǒng)煙堿型乙酰膽堿受體,阻斷昆蟲中樞神經(jīng)系統(tǒng)的正常傳導而導致昆蟲死亡[10]。該類殺蟲劑具有廣譜、高效、低毒的特點,其獨特的作用方式和高效的殺蟲活性,可以有效地防治多種刺吸式害蟲,包括棉蚜Aphis gossypii [11]、苜蓿蚜蟲[12]、綠盲蝽Apolygus lucorum [13]等。苜蓿作為飼料作物,對農(nóng)藥的毒性及其殘留要求較為嚴格。但是很多農(nóng)民在農(nóng)事操作中一味追求較高的防治效果,增加施藥次數(shù),忽視了農(nóng)藥殘留的問題。化學農(nóng)藥在牧草中的殘留研究有助于保障畜牧類產(chǎn)品安全供給。本研究選擇新煙堿類殺蟲劑吡蟲啉和噻蟲嗪對苜蓿盲蝽進行了田間防效試驗,測定了不同施藥次數(shù)后藥劑在苜蓿中的殘留量,為苜蓿的科學栽培管理和藥劑的安全使用提供重要的理論依據(jù)。
1?材料與方法
1.1?儀器與試劑
藥劑:20%吡蟲啉可溶液劑(SL),海利爾藥業(yè)集團股份有限公司生產(chǎn);30%噻蟲嗪懸浮劑(SC),武漢楚強生物有限公司生產(chǎn)。
儀器:超高效液相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀(UPLC-MS/MS, Qtrap 5500,美國AB公司);ACQUITY UPLC BEH C18色譜柱(1.7 μm,2.1 mm×50 mm,Water公司);超純水發(fā)生器(美國Millipoke公司);WA旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(日本Eyela公司);D3024R臺式高速離心機(大龍興創(chuàng)實驗儀器股份公司);CP214電子天平(奧豪斯儀器上海有限公司);Filter Unit濾膜(0.22 μm,Agela Technologies公司)。
試劑:吡蟲啉標準品(1 000 μg/mL)、噻蟲嗪標準品(1 000 μg/mL)購于德國Dr. Ehrenstorfer公司;乙腈、正己烷均為色譜純。丙酮、甲醇、氯化鈉等均為分析純。
1.2?對苜蓿盲蝽的防治效果調(diào)查
試驗地點設在河北省黃驊市陳家莊村,苜蓿第二茬苜蓿盲蝽發(fā)生期(5月27日)噴施20%吡蟲啉SL和30%噻蟲嗪SC,施藥有效成分用量按照推薦用藥量分別為25.02 g/hm2和18.00 g/hm2,同時設置空白對照。每個小區(qū)面積50 m2,每個處理3個重復,采用臺州市路橋尚家噴霧器廠生產(chǎn)的電動噴霧器(3WBD-20型)噴霧,藥液量為450 L/hm2。采用5點隨機取樣的方法,于當天噴藥前和藥后3、7 d和10 d調(diào)查苜蓿盲蝽種群數(shù)量,每點利用盆拍法調(diào)查1 m2的蟲量,按以下公式計算蟲口減退率和防治效果:
蟲口減退率=(施藥前蟲口數(shù)-施藥后蟲口數(shù))/施藥前蟲口數(shù)×100%;
防治效果=(處理區(qū)蟲口減退率-對照區(qū)蟲口減退率)/(1-對照區(qū)蟲口減退率)×100%。
利用SPSS 16.0軟件進行數(shù)據(jù)分析,顯著性測定采用新復極差檢驗法(DMRT)和t檢驗法。
1.3?農(nóng)藥殘留檢測
在河北省黃驊市陳家莊村于苜蓿第二茬生長季進行大區(qū)試驗,每大區(qū)面積為120 m2。分別設置吡蟲啉1次(5月27日)、2次(5月27日、6月3日)、3次施藥(5月27日、6月3日、6月10日),噻蟲嗪1次、2次、3次施藥(施藥時間同吡蟲啉),另設清水對照。吡蟲啉和噻蟲嗪的有效成分用量按照推薦用藥量分別為25.02 g/hm2和18.00 g/hm2。
取樣:于第二茬苜蓿收獲前(6月24日)分別采集苜蓿樣品,每區(qū)隨機選取5個采樣點剪取地上部組織,總共不少于1 kg,切碎混合后裝入塑料袋中于-20℃保存待測。
提取:參照SN/T 2073-2008[14],吳緒金等[15]和陳博聰?shù)龋?6]的方法測定樣品中吡蟲啉和噻蟲嗪的殘留量。準確稱取切碎的苜蓿植株10 g于50 mL聚四氟乙烯離心管中,加入乙腈/水=1/1(V/V)30 mL,振蕩提取1 h,加入5 g NaCl,渦旋5 min,5 000 r/min 離心5 min。取上清液10 mL旋轉(zhuǎn)濃縮至近干,加入甲醇定容至5 mL待凈化。
凈化:用3 mL甲醇、3 mL水預淋固相萃取柱,將上述5 mL待凈化液分3次轉(zhuǎn)入洗脫柱中洗脫并收集,再用3 mL乙腈淋洗,收集,吹干。用甲醇定容至1 mL經(jīng)0.22 μm微膜過濾,待測。
色譜檢測條件。色譜柱:ACQUITY UPLC BEH C18(1.7 μm,2.1 mm×50 mm);流動相:乙腈/水=30/70 (V/V);流速為0.5 mL/min; 進樣體積為5 μL;柱溫為35℃。噻蟲嗪和吡蟲啉在此色譜條件下的保留時間分別為2.5 min和2.45 min。最低檢出濃度為0.01 mg/kg。
質(zhì)譜檢測條件。電子噴霧離子源,正離子電離(ESI+)模式;離子噴霧電壓5 500 V;毛細管溫度570℃;檢測方式:多反應監(jiān)測掃描模式;吡蟲啉和噻蟲嗪的質(zhì)譜檢測參數(shù)見表1。
2?結(jié)果與分析
2.1?吡蟲啉和噻蟲嗪對苜蓿盲蝽的防治效果
20%吡蟲啉SL和30%噻蟲嗪SC對苜蓿盲蝽的防治效果見表2。施藥3 d和7 d后,20%吡蟲啉SL有效成分用量25.02 g/hm2的防效分別為82.01%和80.01%,t檢驗分析表明與30%噻蟲嗪SC有效成分用量18.00 g/hm2的防治效果無顯著差異(t=0.222 2, P=0.835 0; t=0.344 9, P=0.747 5)。施藥10 d后,20%吡蟲啉SL的防效顯著高于30%噻蟲嗪SC(t=3.381 6, P=0.027 7)。隨著施藥時間的延長,兩種藥劑的防治效果均顯著降低。
2.2?檢測方法的線性關(guān)系
取一定量的標準品,用甲醇溶液配制成0.1、0.2、0.5、1.0、2.0 mg/L的系列標準溶液,在設計的色譜條件下進行測定,以濃度(μg/mL)-峰面積作標準曲線。吡蟲啉和噻蟲嗪的直線回歸方程分別為y=9 880.67x+7.92×105,r2=0.989 0和y=11 207.74x+1.25×105,r2=0.999 9。其中y為定量離子峰面積,x為基質(zhì)標準液濃度。上述回歸方程均線性關(guān)系良好,可以用于樣品中吡蟲啉和噻蟲嗪含量的檢測。相關(guān)譜圖見圖1和圖2。
2.3?吡蟲啉和噻蟲嗪在苜蓿植株中的殘留量
在苜蓿田,20%吡蟲啉SL和30%噻蟲嗪SC按推薦劑量分別噴施1次、2次和3次后,在距第3次施藥14 d后采集樣品測定兩種藥劑在苜蓿中的殘留量,結(jié)果表明(表3),2種新煙堿類殺蟲劑在苜蓿中的殘留量均隨施藥次數(shù)的增加而增加。間隔7 d連續(xù)施藥3次后,第3次施藥后14 d吡蟲啉和噻蟲嗪的殘留量分別為1.90 mg/kg和0.08 mg/kg,顯著高于施藥2次和施藥1次的處理。在對照區(qū)的苜蓿植株中也能檢測到微量的吡蟲啉,但未檢測到噻蟲嗪。
3?結(jié)論與討論
新煙堿類殺蟲劑是當前應用最為廣泛的殺蟲劑種類之一,吡蟲啉對金銀花蚜蟲[17]、小麥吸漿蟲 [18]等害蟲均有較好的防效,也可應用于糧食儲存中以減少谷蠹Rhyzopertha dominica、米象Sitophilus oryzae等倉儲害蟲的危害[19]。噻蟲嗪在棉蚜[20]、柑橘木虱Diaphorina citri [21]、茶棍薊馬Dendrothrips minowai [22]等害蟲的防治中也多有應用。本研究中2種新煙堿類殺蟲劑對苜蓿盲蝽的田間防治試驗表明,20%吡蟲啉SL(25.02 g/hm2)和30%噻蟲嗪SC(18.00 g/hm2)在施藥3~7 d時對苜蓿盲蝽的防治效果達到77.54%~83.29%。羅蘭等[12]也報道了應用10%吡蟲啉可濕性粉劑35.7 g/hm2時,對苜蓿蚜蟲和苜蓿薊馬1~7 d的防治效果分別為80.83%~94.78%和78.33%~95.57%。表明以吡蟲啉為代表的新煙堿類殺蟲劑可作為苜蓿田的適宜藥劑,對發(fā)生的苜蓿盲蝽、蚜蟲、薊馬均有較好的防治效果。
在農(nóng)事生產(chǎn)中,藥劑的劑型、施藥方式、施藥時期不同都可能會導致藥劑持效期及防治效果的差異。花生開花下針期撒施含吡蟲啉毒土,對地下害蟲蠐螬的防治效果和花生的保種效果要優(yōu)于藥劑拌種處理、播種溝施藥劑處理[23]。小麥田中噴施600 g/L吡蟲啉懸浮劑(67.5 g/hm2)和20%噻蟲嗪懸浮劑(25.2 g/hm2)后,2種藥劑在小麥植株中的殘留消解半衰期分別為4.4~8.7 d和4.6~5.9 d[24-25]。本研究發(fā)現(xiàn)當吡蟲啉和噻蟲嗪施藥10 d后,對苜蓿盲蝽的防治效果顯著降低,這可能與藥劑在環(huán)境或植株中的降解代謝有關(guān)。羅蘭等[12]發(fā)現(xiàn)吡蟲啉以35.7 g/hm2的劑量噴施7 d后在苜蓿中的殘留量低于0.5 mg/kg;仝東超等[24]按照推薦劑量在麥蚜發(fā)生期噴施吡蟲啉懸浮劑2次,施藥間隔7 d,在第2次施藥14 d后小麥中吡蟲啉的殘留量也低于吡蟲啉在小麥中的最大殘留限量。但是,我們分別以25.02 g/hm2和18.00 g/hm2的劑量在苜蓿田噴施吡蟲啉和噻蟲嗪,間隔7 d連續(xù)施藥3次,最后一次施藥后14 d后吡蟲啉殘留量已超過其在蔬果中的最大殘留限量0.5 mg/kg[26-27]。因此,為了保障牧草安全,建議減少施藥次數(shù)或延長施藥間隔期,每茬苜蓿生長期,吡蟲啉和噻蟲嗪按照推薦劑量噴施次數(shù)分別不宜超過2次和3次。
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(責任編輯:田?喆)