噻虫嗪在韭菜种植体系的残留变化机制研究

Thiamethoxam is an important neonicotinoid insecticide with strong suction. It has been shown to be effective against Bradysia odoriphaga and is used widely in leek planting system. To our knowledge, no studies focusing on the dissipation and concentration of thiamethoxam applied to leek have previously been published. The environmental fate of thiamethoxam in leek and soil is complex, and there are many gaps in our understanding of the residue behaviors of thiamethoxam in the leek-soil environment. It is necessary to study pesticide residue in leeks to provide basic information for the use of thiamethoxam in pest management strategies for leeks quality. Thus, the objective of this study is to analyze residue of thiamethoxam in leeks with different cultivation patterns (outdoor and facilities) and different ways of applying pesticide (spray and irrigation). It is expected to provide useful information on how insecticides should be controlled to maintain leek quality without endangering humans. This study is also expected to help the Chinese Government establish maximum residue limits (MRLs) for thiamethoxam in leek and develop guidance on the appropriate and secure use of thiamethoxam in minor crops

噻虫嗪是一种具有很强内吸性的新烟碱类杀虫剂，对韭菜根蛆具有良好的防控效果，目前在韭菜生产上广泛使用，然而关于噻虫嗪及其降解产物噻虫胺在韭菜种植体系的沉积、迁移、转化和累积规律尚未见报道。本课题以噻虫嗪为研究对象，在韭菜种植体系开展田间试验，利用超高效液相色谱三重四极杆串联质谱技术对噻虫嗪及其降解物噻虫胺进行准确的定性定量分析，探明噻虫嗪及其降解产物噻虫胺在不同栽培模式，不同施药方式和不同茬口韭菜上的沉积、迁移、消解、累积规律，明确影响韭菜残留的关键影响因子，为“减量控害、精准施药、农残控制”的关键技术开发提供理论依据。本项目填补了国内韭菜农药残留安全研究的不足，具有重要的研究意义和应用价值。

新烟碱类杀虫剂噻虫嗪有很强的内吸性，对韭菜根蛆具有良好的防控效果，在韭菜生产上广泛使用，但其在韭菜上的残留安全研究甚少。本项目以噻虫嗪为研究对象，利用UPLC-MS/MS、GC-TOF/MS技术，采用喷雾和灌根的施药方法，在设施和露地场景下，开展了噻虫嗪在韭菜种植体系的沉积、迁移、消解和累积规律研究。实验结果表明：灌根施药后，茎叶、鳞茎、根茎、须根和土壤中噻虫嗪的原始沉积浓度分别为0.317、1.907、1.462、1.514、2.265mg/kg，降解半衰期在8.7-12.2d；灌根施药后，茎叶、鳞茎、根茎、须根和土壤中噻虫嗪的原始沉积浓度分别为1.111、0.674、0.488、0.462、0.567mg/kg，降解半衰期为6.3-27.7d；施药5d后，喷雾施药的所有样品中噻虫嗪的残留浓度均低于灌根施药。噻虫嗪在韭菜种植体系的主要代谢物是噻虫胺，茎叶、鳞茎中噻虫胺的代谢率为3%-10%，土壤和根系中噻虫胺的代谢率为1%-5%。无论是喷雾施药还是灌根施药，设施韭菜种植体系中噻虫嗪及其降解产物噻虫胺的残留浓度均高于露地韭菜种植体系，温差、降水、光照是影响噻虫嗪残留和代谢的主要影响因子。养根期多次灌根施药，采收的1茬、2茬、3茬韭菜中噻虫嗪及其代谢物噻虫胺的残留浓度逐渐减小；每次采收后灌根施药1次，采收的1茬、2茬、3茬韭菜中噻虫嗪及其代谢物噻虫胺的残留浓度逐渐增加；喷雾施药，随着施药次数的增加，采收间隔期缩短，噻虫嗪及其代谢物噻虫胺的残留浓度逐渐增加。本实验研究结果为施药装备的选择、施药间隔、安全间隔期、噻虫嗪的安全性评价、膳食摄入风险评估提供了科学依据。在实验数据和噻虫嗪的理化及毒理学数据的基础上，利用相关模型计算并推荐了韭菜生产上噻虫嗪的最低有效使用剂量、环境安全最大施药剂量和食品安全残留限量标准，为人民健康和产地安全给出了保障指标。