溴虫氟苯双酰胺在稻田土壤中的行为及毒理效应研究

Broflanilide is a new bisamide insecticide mainly used to control Lepidoptera and Coleopteran pests and so on. We studied to find that broflanilide had a good control effect on rice stem borer and rice leaf folder in the early stage, and a potential power which substituted for chlorantraniliprole and flubendiamide in the rice application. However, the behavior and toxicological effects of broflanilide in paddy soil were unclear. Based on the development of the determination method of broflanilide residues in paddy soil, the adsorption, migration and volatilization behavior, degradation, hydrolysis and photolysis of broflanilide were analyzed in the soil by means of GC, HPLC IR and MS. The residual distribution and digestion kinetics model of broflanilide were investigated in soil. Residues of broflanilide, which absorbed in soil and combined with the organic matter, were analyzed with different solvent extractions using scintillation analyzer. Toxicological effects of broflanilide on soil microbes (enzymes), soil annelids (earthworms), aquatic animals (aquatic animals in paddy field and water quality monitoring animals) and aquatic plants (duckweed trifoliata) and its mechanism were bioassayed. The results provide scientific basis for the safety evaluation and risk assessment of broflanilide in paddy field.

溴虫氟苯双酰胺是一种主要用于防治鳞翅目和鞘翅目等害虫的新型双酰胺类杀虫剂。我们前期研究发现，溴虫氟苯双酰胺对水稻二化螟和稻纵卷叶螟具有较好的防治效果，具有替代氯虫苯甲酰胺、氟苯虫酰胺在水稻上应用的潜力。然而，溴虫氟苯双酰胺在稻田土壤中的行为及毒理效应尚不清楚。本课题将从研发溴虫氟苯双酰胺残留分析方法入手，以GC、HPLC、IR和MS为手段，分析溴虫氟苯双酰胺在土壤中的吸附、移动与挥发行为，在土壤中的降解、水解与光解行为，以及在稻田的残留分布与消解动力学模型；运用闪烁分析仪分析不同溶剂提取的土壤吸附残留与有机结合残留量；生物测定溴虫氟苯双酰胺对土壤微生物（酶类）、土壤环节动物（蚯蚓）、水生动物（稻田水生动物和水体质量监测动物）和水生植物（三叶浮萍）的毒理效应与机理。研究结果为溴虫氟苯双酰胺在稻田的安全性评价与风险评估提供科学依据。

溴虫氟苯双酰胺是由日本三井农业化学公司和巴斯夫欧洲公司联合开发的一种作用机理新颖、杀虫活性强且与传统杀虫剂无交互抗性的间苯甲酰胺基苯甲酰胺类杀虫剂，对水稻二化螟和稻纵卷叶螟具有较高活性，但对稻飞虱无效。该药剂对稻田天敌蜘蛛消长有一定影响，对斑马鱼、三叶浮萍和赤子爱胜蚯蚓毒性较低，对意大利蜂无毒性。因此，溴虫氟苯双酰胺对生态环境较为安全。. 采用QuEChERS-HPLC方法可以测定溴虫氟苯双酰胺在稻田土壤及其环境中的残留量，方法的回收率为93.59%～99.25%，相对标准偏差（RSD）为2.29%～7.05%，检出限（LOD）为0.16～1.67 μg/kg，定量限（LOQ）为0.54～5.48 μg/kg。溴虫氟苯双酰胺在稻田土壤、稻田水和稻株中消解较快，半衰期分别为0.67～2.67 d、2.30～5.55 d和1.52～3.53 d，在稻谷中的最终残留量均低于定量限。因此，溴虫氟苯双酰胺属于易降解农药。溴虫氟苯双酰胺在土壤中的吸附和迁移存在差异，在供试4种土壤中的吸附能力依次为：Luvisols（河北褐土）＜Gleysols（四川紫土）＜ Anthrosols（浙江水稻土）＜＜Phaeozems（黑龙江黑土），而淋溶迁移能力依次为：Luvisols（河北褐土）＞ Gleysols（四川紫土）＞Anthrosols（浙江水稻土）＞＞Phaeozems（黑龙江黑土）。除Phaeozems（黑龙江黑土）土壤外，溴虫氟苯双酰胺可能会因淋溶迁移而对其它3种土壤环境中的地下水和地表水造成污染，存在一定的生态风险。溴虫氟苯双酰胺在水中的半衰期最短为39.6 h（pH9，45℃），在土壤中的半衰期最短为59.2 h（已灭菌土，35℃），土壤微生物对溴虫氟苯双酰胺在土壤中的降解起着至关重要的作用；溴虫氟苯双酰胺的光解速率与初始浓度呈负相关。