Détermination de l’absorption, de la translocation et de la distribution de l’imidaclopride dans le blé

Dans l’agronomie actuelle, l’utilisation de pesticides est essentielle pour augmenter le rendement des cultures. Les insecticides néonicotinoïdes modifient l’équilibre du potentiel membranaire en contrôlant les récepteurs nicotiniques de l’acétylcholine dans le système nerveux des insectes, inhibant ainsi la conduction normale du système nerveux central de l’insecte, entraînant la paralysie et la mort des insectes¹. Par rapport aux insecticides traditionnels, les néonicotinoïdes présentent des avantages tels que de nouveaux modes d’action, une activité insecticide élevée et une forte absorption des racines, ce qui en fait un grand succès sur le marché des pesticides ^2,3. Le volume des ventes de néonicotinoïdes représenterait 27% du marché mondial des pesticides en 2014. Le taux de croissance annuel moyen des néonicotinoïdes a été de 11,4% de 2005 à 2010, dont environ 7% ont été enregistrés en Chine ^4,5,6. De fin 2016 au premier semestre 2017, les ventes de pesticides en Chine ont commencé à rebondir après avoir chuté, et les prix des pesticides ont continué d’augmenter, parmi lesquels les insecticides néonicotinoïdes ont affiché une hausse significative^{des prix 7}. Jusqu’à présent, trois générations d’insecticides néonicotinoïdes ont été développées, chacune contenant respectivement du chlorure de pyridine, du thiazolyle et des groupes tétrahydrofurane de nicotine⁸.

L’imidaclopride représente la première génération d’insecticides néonicotinoïdes, dont la formule moléculaire est_C9H10ClN5O2, et est un cristal incolore. L’imidaclopride est principalement utilisé pour lutter contre les ravageurs, tels que les pucerons, les cicadelles, les vers de farine et les thrips⁹ et peut être appliqué à des cultures telles que le riz, le blé, le maïs, le coton et les légumes tels que les pommes de terre, ainsi que les arbres fruitiers. En raison de l’application à long terme, substantielle et continue de pesticides, les insectes utiles et les ennemis naturels des ravageurs ont été rapidement réduits, et certains ravageurs agricoles sont devenus résistants aux pesticides, ce qui a entraîné un cercle vicieux d’application continue et croissante de pesticides¹⁰. En outre, l’application intensive de pesticides a entraîné une détérioration de la qualité des sols, la persistance de résidus de pesticides dans les produits agricoles et d’autres problèmes écologiques, qui non seulement causent des dommages importants à l’environnement écologique agricole¹¹, mais constituent également une grave menace pour la santé humaine¹². La pulvérisation de pesticides a de graves répercussions sur la croissance et la qualité des microbes du sol et des animaux^{du sol 13}. L’utilisation déraisonnable ou excessive de pesticides a entraîné des risques importants pour la sécurité du sol et de l’eau, de l’environnement des animaux et des plantes, et même de la vie humaine¹⁴. Ces dernières années, le problème des résidus excessifs de pesticides dans les cultures s’est aggravé avec l’application intensive de pesticides. Lorsque l’imidaclopride a été utilisé pour augmenter le rendement des légumes, le taux d’absorption de l’imidaclopride dans les légumes a augmenté avec l’augmentation de la quantité et du résidu d’imidaclopride¹⁵. En tant que culture vivrière majeure, la production et la salubrité du blé sont essentielles. Par conséquent, les politiques relatives aux résidus et à la distribution des pesticides utilisés pour le blé doivent être clarifiées.

Ces dernières années, de nombreuses méthodes ont été développées pour extraire les résidus d’imidaclopride de l’eau, du sol et des plantes. La méthode QuEChERS (rapide, facile, bon marché, efficace, robuste et sûre) est une nouvelle méthode qui combine la technologie de microextraction en phase solide et la technologie d’extraction en phase solide dispersée et implique l’utilisation de l’acétonitrile comme solvant d’extraction et l’élimination des impuretés mélangées et de l’eau dans l’échantillon en utilisant NaCl et MgSO₄ anhydre, respectivement¹⁶. La méthode QuEChERS nécessite un minimum de verrerie et comporte des étapes expérimentales simples, ce qui en fait l’une des méthodes d’extraction de pesticides les plus populaires¹⁷. Pour la détection de l’imidaclopride, une limite de détection aussi basse que 1 × 10−9 g¹⁸ a été atteinte par chromatographie liquide (CL), et 1 × 10⁻¹¹ g ¹⁹ a été atteinte par chromatographie en phase gazeuse (CG). En raison de leur haute résolution et de leur sensibilité, la LC-SM et la GC-MS ont montré des limites de détection imidaclopride encore plus faibles de 1 × 10-13 à 1 × ^10-14 g^20,21; Ces techniques sont donc bien adaptées à l’analyse des résidus d’imidaclopride à l’état de traces.

Dans la présente étude, l’imidaclopride a été choisi comme polluant cible, et le blé a été choisi comme culture d’essai pour étudier la distribution des résidus d’imidaclopride dans le blé. Ce protocole détaille une méthode pour l’analyse complète de l’enrichissement et du transfert du pesticide imidaclopride dans le blé en explorant l’absorption et le stockage de l’imidaclopride dans différentes parties des plants de blé cultivés dans des conditions hydroponiques. La présente étude vise à fournir une base théorique pour l’évaluation des risques liés aux résidus de pesticides dans le blé, à guider l’application rationnelle des pesticides dans les activités de production agricole afin de réduire les résidus de pesticides et à améliorer la sécurité de la production végétale.