手性农药吡噻菌胺在土壤和作物中的立体选择性降解途径和机理、残留分析、膳食风险评估及加工因子研究

随着吡噻菌胺的大范围使用，社会大众对吡噻菌胺在对映体水平上环境和作物中的风险和安全研究结果越来越关注，而目前的研究还无法对吡噻菌胺做出全面准确的评价。本项目利用圆二色光谱技术确定了吡噻菌胺对映体的绝对构型，洗脱顺序为先R-(−)-吡噻菌胺、后S-(+)-吡噻菌胺；同时建立并优化了吡噻菌胺在土壤和作物 (番茄和黄瓜)上的手性残留分析方法，成功应用于后续实际样品的检测；吡噻菌胺在土壤中的降解方式为微生物降解，在未灭菌土壤中发生立体选择性降解 (S-对映体优先降解)，同时吡噻菌胺在土壤中的降解受到温度、含水量和有机质含量的影响；吡噻菌胺对映体对两种真菌 (炭疽病和黄萎病)的生物活性存在立体选择性，高活性的对映体为S-(+)-吡噻菌胺；吡噻菌胺对映体在番茄和黄瓜中发生立体选择性降解 (S-对映体优先降解)，其降解 (t1/2 < 7.85 d)比在土壤 (t1/2 > 38 d)和水样 (t1/2 > 36 d)中更快，在温室和露地条件下，按照推荐的喷施剂量施用吡噻菌胺，最后一次施用后分别在1 d和5 d采集的黄瓜和番茄样品对人体是安全的；吡噻菌胺在土壤中的主要代谢产物是753-A-OH，在番茄和黄瓜中的主要代谢产物是PAM；热水浸泡能有效地去除番茄和黄瓜中的吡噻菌胺残留，有机酸、盐和表面活性剂的加入能提高浸泡去除吡噻菌胺残留的能力，去皮、制酱和榨汁能高效地去除番茄和黄瓜中的吡噻菌胺残留，同时发现番茄酱在贮存过程中吡噻菌胺发生立体选择降解 (R-对映体优先降解)；分离出的六株土壤源的吡噻菌胺优势降解菌对吡噻菌胺均有较好的降解能力，能明显缩短了吡噻菌胺的残留半衰期，可用于修复不同类型的污染土壤；本项目的研究结果为明确吡噻菌胺在土壤、番茄和黄中的降解代谢和残留归趋提供了数据支持，为吡噻菌胺在作物上安全和合理使用提供了理论支持，也能为被吡噻菌胺污染的土壤修复提供了技术手段。