Определение хлорантранилипрола 18,5% СК в рисовой экосистеме и оценка риска

Oct 05, 2023

Научные отчеты, том 13, Номер статьи: 5464 (2023) Цитировать эту статью

687 Доступов

Подробности о метриках

Хлорантранилипрол принадлежит к группе антранилдиамидов и широко используется против широкого спектра чешуекрылых вредителей, включая вредителей овощей и риса, включая желтого рисового стеблевого точилку и листовертку. Полевые испытания под наблюдением были проведены во время Раби (2018–2019 гг.) и Харифа (2019 г.) для оценки характера рассеивания и оценки риска 18,5% хлорантранилипрола SC в рисовой экосистеме после внекорневой обработки в дозе 30 и 60 г а.и./га в два разных сезона сельскохозяйственных культур. Для экстракции остатков CAP ацетонитрилом использовали модифицированный метод QuEChERS (быстрый, простой, дешевый, эффективный, надежный и безопасный) и определяли методом ЖХ-МС/МС (ESI+). Предел количественного определения (LOQ) составлял 0,01 мкг/г. −1 для рисового листа, соломы, шелухи и коричневого риса соответственно и 0,005 мкг/г для почвы. Средний уровень извлечения составил 84,30–88,92% из листьев риса, 94,25–97,81% из соломы, 90,21–93,38% из шелухи, 93,57–96,40% из коричневого риса и 89,93–91,14% из почвы. Остатки в листьях риса рассеялись в течение 35–40 дней с периодом полураспада 4,33–5,07 дней в Раби и 3,92–4,86 дней в Харифе при 30 и 60 г а.и./га соответственно. Остатки в почве рассеялись в течение 15–21 дня с периодом полураспада 14,44–15,75 дней в Раби и 13,33–14,44 дней в Харифе в соответствующих дозах. При уборке урожая остатки хлорантранилипрола не были обнаружены в соломе, шелухе и коричневом рисе. Диетический риск рисовых листьев (зеленого корма) для крупного рогатого скота был признан безопасным для потребления, поскольку индекс опасности меньше единицы. Оценка экологического риска почвы оказалась ниже единицы (RQ < 0,1) для дождевых червей (Eisenia foetida) и членистоногих (Aphidiusrhopalosiphi). Настоящий метод может быть полезен при анализе остатков хлорантранилипролера в различных экосистемах зерновых и овощных культур, а применение в рекомендуемой дозе безопасно для конечной продукции при сборе урожая.

Рис является самой важной продовольственной культурой Индии для исследований, производства и национальной продовольственной безопасности. Повторное использование инсектицидов на протяжении всего периода роста сельскохозяйственных культур привело к загрязнению окружающей среды, а их остатки в сельскохозяйственной продукции привели к последующей опасности для здоровья живых организмов1,2. Разработка экологически чистых новых молекул, обеспечивающих меньший риск для здоровья человека и окружающей среды, привела к лучшему пониманию возможных последствий таких токсичных химикатов.

Хлорантранилипрол (CAP) 3-Бром-N-[4-хлор-2-метил-6[метиламин]карбонил]фенил]-1-(3-хлор-2-пиридинил)-1Hпиразол-5-карбоксамид, системный инсектицид для растений, относится к группа антраниловых диамидов с уникальным механизмом действия, называемым активаторами рианодиновых рецепторов, которые нарушают нормальную мышечную функцию3. Активация рианодиновых рецепторов насекомых приводит к нерегулируемому высвобождению кальция (Ca2+) из мышечных клеток саркоплазматического ретикулума, что приводит к нарушению мышечного паралича, прекращению питания, летаргии и, в конечном итоге, гибели насекомых4. CAP был классифицирован Агентством по охране окружающей среды США5 как «пестицид пониженного риска». Он доступен в двух различных формах, а именно: хлорантранилипрол 18,5% SC (концентрат суспензии) и 0,4% G (гранулы), рекомендуемые в дозе 150 мл/га и 10 кг/га соответственно против желтого рисового стеблевого точильщика и листовертки6. Обладает исключительной инсектицидной эффективностью, высокой собственной активностью на разных стадиях жизни насекомых, отсутствием перекрестной резистентности к каким-либо современным инсектицидам, низкой токсичностью для млекопитающих, хорошими ларвицидными свойствами, отличным защитным профилем для медоносных пчел и других полезных опылителей, членистоногих, почвенных микроорганизмов и дождевых червей7. .

Исследования CAP до сих пор были сосредоточены преимущественно на химическом синтезе, эффективности, токсикологии и механизме действия8,9,10. Однако сообщалось о многих аналитических методах идентификации и количественного определения остатков CAP в различных экосистемах сельскохозяйственных культур, а именно: фруктах, овощах, бобовых и зерновых. В винограде и томатах с использованием ВЭЖХ с детектором PDA11,12, цветной капусте с использованием ВЭЖХ, оснащенной масс-спектрометром13, голубином горохе с использованием ЖХ-МС/МС14, кукурузе с использованием UPLC-ESI-MS/MS15, кукурузе с использованием UPLC-MS/MS16, рисе с использованием ВЭЖХ-ПДА и ЖХ-ESI-МС/МС17,18. Об определении остатков различных пестицидов сообщалось в рисе19,20,21,22. Проанализированная литература четко указывает на то, что большинство исследований рассеяния CAP проводились в растительной экосистеме2,12,23,24,25. Однако исследования рисовой экосистемы с использованием ЖХ-МС/МС в агроклиматических условиях Индии отсутствуют. Поэтому предпринимается попытка разработать высокочувствительный и воспроизводимый аналитический метод, включающий модифицированные методы экстракции QuEChERS26,27 для обработки различных матриц риса, таких как листья, солома, шелуха, коричневый рис и почва. Настоящий метод обладает высокой чувствительностью: заявленный ПКО составляет 0,01 мкг г-1 (рисовый лист, солома, шелуха и коричневый рис) и 0,005 мкг г-1 (почва) соответственно, что является преимуществом перед другими методами анализа следовых количеств CAP. в рисовой экосистеме. Все матрицы в настоящем исследовании пригодны после сбора урожая в качестве промышленной продукции, продовольственного зерна и корма для животных. Кроме того, были проведены контролируемые полевые испытания для изучения стойкости и рассеяния CAP в рисовой экосистеме и рассчитаны период полураспада, безопасный период ожидания и риск, связанный с потреблением зеленых листьев крупным рогатым скотом, а также почвенный экологический риск для дождевых червей и членистоногих.