异菌脲在烟叶和土壤中的降解动态及安全性研究

郑 勇,申 科,郑淑宇

1.普洱学院，云南 普洱 665000；
2.云南中医药大学，云南 昆明 650500

异菌脲（Iprodione），又名扑海因，属二甲酰亚胺类高效广谱、触杀型保护性低毒杀菌剂；
能抑制孢子萌发、菌丝生长，对葡萄孢属、链格孢属、核盘菌属等真菌引起的植物病害均有较好防效[1,2]，广泛应用于烟草、水果和蔬菜病害防治。烟草赤星病（Alternaria longipes）为世界各烟区常见病害，具有潜育期短、流行速度快的特点[3,4]；
且其发生流行与降雨和湿度关系密切[5]。而在普洱烟区，烟草旺长后期正值雨季，烟草赤星病往往流行发生，造成危害。目前，化学防治依然是其简便高效的防治手段，异菌脲则是烟农常用的赤星病防治药剂[1]。

异菌脲虽为低毒杀菌剂，但其残留对烟叶品质和土壤环境都会造成不利影响。异菌脲在蔬菜和水果及土壤中的残留动态已有少量报道[7-8]，而在烟草上的残留动态鲜有报道。本研究通过施用不同剂量的异菌脲防治烟草赤星病，掌握普洱植烟季节异菌脲在烟叶上的降解动态，为烟农提供合理的施药量、施药时间及采收期，从而降低烟叶中的农药残留量，提高烟叶质量，减少土壤污染提供可靠依据。

1.1 试验地概况

试验地位于普洱市宁洱县同心乡石膏井村，22°58′19″N，101°4′53″E，海拔1 239m，年平均气温20.2℃左右，平均降雨量1 400～1 700mm，坡度30°左右；
种植的烟草品种为云87，灌溉条件好较，轮作植物为玉米或小麦。

1.2 试验材料及设备

供试药剂为50%异菌脲可湿性粉剂（美国富美实公司，江门市大光明农化新会有限公司分装）；
试剂有：乙腈、无水MgSO4、NaCl、柠檬酸三钠、柠檬酸二钠、N-丙基二乙胺（PSA）、十八烷基健合硅胶（C18）、石墨化碳黑（GCB）及丙酮等；
仪器有离心管、气相色谱-质谱仪（GC-MS）等。

1.3 田间试验与样品采集

在试验地内设置3个处理和1个对照，每个处理各设3个重复，共计12个试验小区（每小区面积30m2），分别在发病初期施用低剂量（2.0g/30m2）、推荐高剂量（2.8g/30m2）和1.5倍高剂量（4.2g/30m2）的50%异菌脲可湿性粉剂（用水量2.5kg/30m2）；
分别将配好的药剂均匀喷洒在烟叶的正反两面（对照组喷施等量的清水），间隔7d施1次用药，共施药2次[9]。

分别于第2次施药后2h、3d、7d、14d、21d采集上、中、下部鲜叶及施药28d后采集土样（烟株周边0～20cm深，经混匀后取样）和鲜叶经烘烤后的干烟叶送普洱市质量技术监督检测中心进行残留检测。

1.4 分析方法

1.4.1 样品处理

称取粉碎过的鲜烟叶样品1g到50mL离心管中，漩涡混匀后加10mL乙腈振摇10min，再加4g无水MgSO4（干烟叶用1gNaCl）、1g柠檬酸三钠和1g柠檬酸二钠，盖紧离心管，剧烈振摇20s，样品管以4000rpm的转速离心5min；
将6mL乙腈上清液转入15mL离心管，并加入0.15gPSA、0.9 g无水MgSO4、0.045mgGCB，盖紧离心管剧烈震摇20s，样品管以4 000rpm的转速离心5min。取1mL萃取液转移至10mL试管中，在低于40℃温度下氮气吹干，残渣用1mL丙酮溶液溶解供GC-MS分析。

1.4.2 气相色谱-质谱条件

色谱柱为C18（100A,100*2.1mm），程序初始温为80℃，维持此温度1min后以20℃/min升至280℃，保持5min；
载气为氮气（纯度≥99.9%），流速为0.4mL/min，不分流进样1.0μL，电子轰击离子源（EI，70eV），溶液延迟5min。

1.5 数据分析

数据经统计软件SPSS17.0分析，用One-way ANOVA中的最小显著差异法（LSD）和比较法对施药21d后，不同剂量的农药残留量间的差异显著性，并建立不同施药剂量的农药降解动力方程。

2.1 异菌脲在鲜烟叶中的降解动态分析

由表1可知，各处理鲜烟叶中异菌脲的残留量随时间的推移逐渐降低。第2次施药21d后，3个处理鲜叶中异菌脲的残留量分别是：低剂量0.28mg/kg、高剂量0.72mg/kg、1.5倍高剂量1.69mg/kg，即随施药浓度增加，异菌脲的残留量增加。参照《食品安全国家标准 食品中农药最大残留限量（GB2763-2019）》异菌脲在水果和蔬菜中的最大残留限量标准5～30mg/kg和0.2～10mg/kg[10]，则施药21d后鲜烟叶中3个处理中异菌脲的残留量均达到水果和蔬菜允许的最大残留限量标准。

表1 异菌脲在烟叶和土壤中的残留试验结果（mg/kg）

表1数据，三种施用剂量的异菌脲在鲜烟叶的初始沉积量分别是1.01mg/kg、2.08mg/kg和3.30 mg/kg；
并根据图1数据拟合显示，低剂量、高剂量和1.5倍高剂量施药的降解过程符合动力一级模型，低剂量按Y=1.019e-0.061t降解（R2=0.934），半衰期为11.49d；
高剂量按Y=1.990e-0.048t降解（R2=0.931），半衰期为13.50d；
1.5倍高剂量按Y=3.241e-0.029t降解（R2=0.906），半衰期为23.22d。比较不同施药量结果表明，施药21d后三种不同剂量的降解率分别是72.28%、65.38%和48.79%，低剂量施药的降解率最高，其降解模型与实际试验结果相吻合；
而高剂量和1.5倍高剂量施药则略有偏差，如高剂量施药按模型计算的半衰期为13.5d，而试验结果中14d的降解率只达到46.15%，1.5倍高剂量施药按其模型计算的药剂残留量均与试验结果有一定的差距。

数据使用SPSS17，并采用One-way ANOVA中的最小显著差异法（LSD）多重比较其施药不同时间异菌脲在鲜烟叶中的残留量。除高剂量施药后7d与14d及1.5倍高剂量施药后3d与7d的残留量不显著外，其余各处理间异菌脲的残留量在0.05水平上均显著。

2.2 异菌脲在干烟叶及土壤中的残留量分析

第2次施药28d后采集鲜叶经烘烤后的干烟叶3个处理中异菌脲的残留量分别是：低剂量1.51mg/kg、高剂量5.67mg/kg、1.5倍高剂量11.16mg/kg；
根据生产实践中每8kg鲜叶烘烤1kg干烟叶进行还原计算，其残留量分别是0.19mg/kg、0.71mg/kg和1.40mg/kg，均能达到食品安全国家标准异菌脲在水果和蔬菜中的最大残留限量标准。参考《中国烟草总公司企业标准 烟叶农药最大残留限量（YQ50-2014）》异菌脲在烟叶中允许的最大残留限量标准为0.25mg/kg[11]，则三种施药浓度的干烟叶中的异菌脲残留量均不能达到调制后烟叶允许的最大农药残留限量标准。如要达到该标准规定的最大残留限量标准，则应降低施药剂量或推迟采收时间。第2次施药28d后土壤中的异菌脲残留量均小于最低检出浓度0.01mg/kg。

本研究中低剂量（2.0g/30cm2）施药异菌脲的半衰期为11.49d，高剂量（2.8g/30cm2）施药的半蓑期为13.50d，低剂量和高剂量施药与曹彦卫等[9]用GC-ECD法测出异菌脲在梨上的半衰期为12d，在土壤中的半衰期为7.8～7.9d和韩永涛等[10]用异菌脲在大葱中的半衰期为12.2～15.8d的研究结果接近；
与邵燕等[8]认为异菌脲在大白菜和土壤中的消解速度较快，半衰期小于3.7d，施药7d后消解95%以上的研究结果差异较大。说明低剂量和高剂量异菌脲在烟叶中的降解速率与在梨树和大葱上基本一致，而比在大白菜上的降解速率更低；
而1.5倍高剂量（4.2g/30cm2）施药的半衰期为23.22d，降解缓慢，因普洱地区发生烟草赤星病的时间与烟叶收获期较接近，故生产中不建议采用该剂量施药方式。试验中三种浓度的施药异菌菌脲在干烟叶中的残留量均高于中国烟草总公司企业标准允许的最大残留限量标准[8]，该标准中说明适用于调制后的烟叶，并未注明调制后烟叶的含水率，而本研究中的检测对象为刚烧烤后的干烟叶，其含水率几近于零，与标准的可比性较低；
同时，为了消费者的健康，建议应适当降低异菌脲的施用浓度或推迟烟叶采收间隔期、施用其他降解速度更快的药剂等措施。

本研究结果表明，各处理鲜烟叶中异菌脲的残留量随时间的推移逐渐降低，第二次施药21d后，三个处理鲜烟叶中异菌脲的残留量分别是0.28mg/kg、高剂量0.72mg/kg和1.5倍高剂量1.69mg/kg；
降解率分别是低剂量72.28%、65.38%和48.79%；
其降解过程基本符合动力一级模型。施药28d后采集鲜烟叶经烧烤后的干烟叶中的药剂残留量分别是1.51mg/kg、5.67mg/kg和11.16mg/kg，三种施药浓度的干烟叶中的异菌脲残留量均不能达到调制后烟叶允许的最大农药残留限量标准。如要达到该标准规定的最大残留限量标准，则应降低施药剂量或推迟采收时间。三种施药浓度的土壤中异菌脲的残留量均小于最低检出浓度。