Determinação da absorção, translocação e distribuição do imidaclopride em trigo

Na agronomia atual, o uso de agrotóxicos é essencial para aumentar a produtividade das culturas. Os inseticidas neonicotinóides alteram o equilíbrio do potencial de membrana pelo controle dos receptores nicotínicos de acetilcolina no sistema nervoso dos insetos, inibindo a condução normal do sistema nervoso central dos insetos, levando à paralisia e morte dos insetos¹. Os neonicotinóides, comparados aos inseticidas tradicionais, apresentam vantagens como novos modos de ação, alta atividade inseticida e forte absorção radicular, tornando-os altamente bem-sucedidos no mercado de agrotóxicos ^2,3. O volume de vendas de neonicotinóides representou 27% do mercado mundial de pesticidas em 2014. A taxa média de crescimento anual dos neonicotinóides foi de 11,4% de 2005 a 2010, dos quais cerca de 7% foram registrados na China ^4,5,6. Do final de 2016 ao primeiro semestre de 2017, as vendas de pesticidas na China começaram a se recuperar após queda, e os preços dos pesticidas continuaram a subir, entre os quais os inseticidas neonicotinoides apresentaram um aumento significativo de preços⁷. Até o momento, três gerações de inseticidas neonicotinóides foram desenvolvidas, cada uma contendo os grupos nicotina cloreto de piridina, tiazolilo e tetraidrofurano, respectivamente⁸.

O imidaclopride representa a primeira geração de inseticidas neonicotinóides, cuja fórmula molecular é C₉H₁₀ClN₅O₂, e é um cristal incolor. O imidaclopride é usado principalmente no controle de pragas, como pulgões, cigarrinhas, larvas e tripes⁹ e pode ser aplicado em culturas como arroz, trigo, milho, algodão e hortaliças, como batata, além de árvores frutíferas. Devido à aplicação de pesticidas a longo prazo, substancial e contínua, tanto os insetos benéficos quanto os inimigos naturais das pragas foram rapidamente reduzidos, e algumas pragas agrícolas tornaram-se resistentes aos pesticidas, resultando em um círculo vicioso de aplicação contínua e crescente de pesticidas¹⁰. Além disso, a aplicação extensiva de pesticidas tem levado à deterioração da qualidade do solo, resíduos persistentes de pesticidas em produtos agrícolas e outros problemas ecológicos, que não só causam danos significativos ao ambiente ecológico agrícola¹¹ mas também representam uma séria ameaça à saúde humana¹². A pulverização de pesticidas afeta severamente o crescimento e a qualidade dos micróbios do solo e dos animais do solo¹³. O uso excessivo ou irracional de agrotóxicos tem causado riscos significativos à segurança do solo e da água, ao meio ambiente, aos animais e plantas e até mesmo à vida humana¹⁴. Nos últimos anos, o problema do excesso de resíduos de agrotóxicos nas lavouras tornou-se mais grave com a aplicação extensiva de agrotóxicos. Quando o imidaclopride foi usado para aumentar a produtividade de hortaliças, a taxa de absorção de imidaclopride nas hortaliças aumentou com o aumento da quantidade e do resíduo de imidaclopride¹⁵. Como uma grande cultura alimentar, tanto a produção quanto a segurança do trigo são críticas. Portanto, as políticas de resíduos e distribuição de agrotóxicos utilizados para o trigo precisam ser esclarecidas.

Nos últimos anos, muitos métodos foram desenvolvidos para extrair resíduos de imidaclopride da água, solo e plantas. O método QuEChERS (rápido, fácil, barato, eficaz, robusto e seguro) é um novo método que combina tecnologia de microextração em fase sólida e tecnologia de extração em fase sólida dispersa e envolve o uso de acetonitrila como solvente de extração e a remoção de impurezas mistas e água na amostra usando NaCl e MgSO₄ anidro, respectivamente¹⁶. O método QuEChERS requer vidraria mínima e possui etapas experimentais simples, tornando-se um dos métodos de extração de pesticidas mais populares¹⁷. Para a detecção de imidaclopride, um limite de detecção tão baixo quanto 1 × 10−9 g¹⁸ foi alcançado com cromatografia líquida (LC), e 1 × 10⁻¹¹ g ¹⁹ foi alcançado com cromatografia gasosa (GC). Devido à sua alta resolução e sensibilidade, LC-MS e GC-MS têm mostrado limites de detecção de imidaclopride ainda mais baixos, de 1 × 10-13 a 1 × ^10-14 g ^20,21; Estas técnicas são, portanto, adequadas para a análise de resíduos de imidaclopride traço.

No presente estudo, o imidaclopride foi escolhido como poluente alvo, e o trigo foi selecionado como cultura teste para estudar a distribuição de resíduos de imidaclopride no trigo. Este protocolo detalha um método para a análise abrangente do enriquecimento e transferência do pesticida imidaclopride em trigo, explorando a absorção e armazenamento de imidaclopride em diferentes partes de plantas de trigo cultivadas sob condições hidropônicas. O presente estudo tem como objetivo fornecer uma base teórica para a avaliação de risco de resíduos de agrotóxicos em trigo, orientar a aplicação racional de agrotóxicos nas atividades de produção agrícola para reduzir resíduos de agrotóxicos e melhorar a segurança da produção agrícola.