李艷杰,喻歆茹,余 婷,寧 波,豐谷糧,趙學(xué)平,張昌朋
(農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全與風(fēng)險(xiǎn)防控國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(籌),農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)藥殘留檢測(cè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)研究所,杭州310021)
芹菜在我國(guó)已有2000多年的栽培歷史,全國(guó)各地均有栽培,設(shè)施芹菜種植面積也越來(lái)越大[1-2]。由于設(shè)施溫室具有高溫、高濕、密閉等特點(diǎn),設(shè)施條件下病蟲害發(fā)生更嚴(yán)重、農(nóng)藥使用量大[3],用于病蟲害防治的農(nóng)藥的耐藥性、藥害、殘留等問(wèn)題突出。目前,芹菜上共有166個(gè)農(nóng)藥登記,含殺菌劑43個(gè),其中苯醚甲環(huán)唑登記產(chǎn)品23個(gè),占?xì)⒕鷦┑?3.5%,可用于防治芹菜葉斑病、斑枯病等病害[4]。此外,芹菜中農(nóng)藥殘留情況也比較突出,前期調(diào)查顯示芹菜中苯醚甲環(huán)唑檢出最大值為3.9 mg/kg,超過(guò)苯醚甲環(huán)唑在芹菜中的最大殘留限量MRL值(3 mg/kg,GB 2763—2019《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中農(nóng)藥最大殘留限量》)。
苯醚甲環(huán)唑在稻米、小麥、芹菜、土壤中殘留研究已有報(bào)道,賀敏[5]研究了苯醚甲環(huán)唑手性異構(gòu)體在稻田的立體環(huán)境行為;胡秀卿等[6]研究了苯醚甲環(huán)唑在稻米中的殘留;Zhang等[7]研究了苯醚甲環(huán)唑在小麥、土壤中的殘留消解動(dòng)態(tài);Lauauna等[8]研究了苯醚甲環(huán)唑在胡蘿卜上的消解動(dòng)態(tài);Dong等[9]研究了苯醚甲環(huán)唑在桃上的消解動(dòng)態(tài);毛江勝等[10]研究了苯醚甲環(huán)唑在梨中的殘留消解動(dòng)態(tài);周旻等[11]研究了苯醚甲環(huán)唑在香蕉上的殘留消解;初春等[12]研究了苯醚甲環(huán)唑在露地芹菜、土壤中的消解動(dòng)態(tài)和最終殘留量。但關(guān)于苯醚甲環(huán)唑在設(shè)施芹菜體系不同部位沉積與殘留規(guī)律的研究未見報(bào)道。筆者結(jié)合田間試驗(yàn)和室內(nèi)檢測(cè),對(duì)苯醚甲環(huán)唑在設(shè)施芹菜體系不同部位(葉片、莖、根)和土壤中的沉積與殘留規(guī)律進(jìn)行研究,并對(duì)環(huán)境生物進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,為設(shè)施條件下芹菜中的農(nóng)藥合理使用和芹菜安全食用提供科學(xué)依據(jù)。
MH-D16-3A電動(dòng)噴霧器,浙江濛花噴霧器有限公司;LCMS-8050三重四極桿液相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀,日本島津公司;SPS402F電子天平(0.01 g)、AB135-S電子天平(0.000 1 g),梅特勒托利多稱量設(shè)備系統(tǒng)有限公司;TYZD-IIA振蕩器,姜堰市天儀電子儀器有限公司;VTX-3000L渦旋儀,MIXER UZUSIO 公司;高速離心機(jī),德國(guó)Sigma 公司;TD5A-WS臺(tái)式大容量離心機(jī),金壇市金南儀器制造有限公司;HR2864勻漿機(jī),飛利浦家用電器有限公司。
10%苯醚甲環(huán)唑WG(PD20070061),先正達(dá)南通作物保護(hù)有限公司;苯醚甲環(huán)唑標(biāo)準(zhǔn)品(純度99.9%),德國(guó)Dr. Ehrenstorfer GmbH公司;乙腈(色譜純),德國(guó)默克股份兩合公司;甲酸(色譜純),美國(guó)恩科化學(xué)公司;乙腈(分析純),上海凌峰化學(xué)試劑有限公司;WondaPak QuEChERS提取鹽,上海島津技邇商貿(mào)有限公司;Agela Cleanert MAS-Q凈化管,天津博納艾杰爾科技有限公司。
2019年6—9 月在浙江杭州和山東齊河開展了設(shè)施條件下的田間試驗(yàn)。浙江和山東的供試芹菜品種均為當(dāng)?shù)爻R?guī)品種。分別設(shè)空白對(duì)照區(qū)、處理區(qū),每小區(qū)20 m2,每個(gè)處理3個(gè)重復(fù),于芹菜生長(zhǎng)中期施藥。10%苯醚甲環(huán)唑WG施藥有效成分劑量為100 g/hm2(推薦最低劑量),兌水稀釋后,采用背負(fù)式電動(dòng)噴霧器均勻噴施于芹菜上,施藥量為675 L/hm2。
分別于施藥后2 h,1、3、5、7、14、21 d采集芹菜、土壤樣品,每個(gè)小區(qū)以5點(diǎn)法采集樣品。用土鉆采集土壤10 cm樣品,混勻。芹菜樣品采回后,分成葉片、莖、根,用剪刀剪碎,冷凍,待測(cè)定。
1.4.1 樣品前處理
提?。悍謩e稱取芹菜葉片5 g、莖5 g、根2 g、土壤5 g(精確至0.01 g)樣品于50 mL具塞離心管中,加入25 mL乙腈,振蕩提取30 min,緩慢加入WondaPak QuEChERS提取鹽,振蕩提取5 min,然后再以4 000 r/min離心5 min。
凈化:葉片、莖樣品選取Agela Cleanert MAS-Q(C1850 mg,PSA 50 mg,MgSO4150 mg,PC 8 mg)凈化,芹菜根、土壤樣品選取Agela Cleanert MAS-Q(C1850 mg,PSA 50 mg,MgSO4150 mg)凈化。量取1.5 mL上清液加入凈化管中,渦旋1 min,9 000 r/min離心5 min,取上清液過(guò)0.22 μm有機(jī)濾膜,待測(cè)定。
1.4.2 液相色譜條件
1.4.3 質(zhì)譜條件
電離方式:正離子電離(ESI+),采用多反應(yīng)離子監(jiān)測(cè)模式;檢測(cè)器電壓4.0 kV;霧化氣流速3.0 L/min;干燥氣流速10 L/min;加熱氣流速10 L/min;檢測(cè)器溫度300℃;脫溶劑管溫度250℃;加熱塊溫度400℃;苯醚甲環(huán)唑定量離子對(duì)為406.10>251.00,定性離子對(duì)為406.10>337.05。
在芹菜葉片、莖、根和土壤空白樣品中添加三個(gè)濃度水平0.05、0.10和1.00 mg/kg,每個(gè)添加水平設(shè)3次重復(fù),并做空白對(duì)照。
結(jié)果表明,苯醚甲環(huán)唑在芹菜葉片中的平均添加回收率為103.3%~107.3%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為2.3%~4.4%;在芹菜莖中的平均添加回收率為92.6%~100.0%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為4.6%~7.1%;在芹菜根中的平均添加回收率為83.2%~99.4%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為2.0%~3.7%;在土壤中的平均添加回收率為77.6%~97.8%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為2.0%~3.7%。該方法準(zhǔn)確度和精密度均符合農(nóng)藥殘留分析的要求,可用于芹菜葉片、莖、根和土壤中苯醚甲環(huán)唑的殘留檢測(cè)。
苯醚甲環(huán)唑在設(shè)施芹菜體系中的沉積量和分布情況見表1和圖1。由表1可知,苯醚甲環(huán)唑在芹菜葉片、莖、根和土壤中的原始沉積量分別為5.50~5.84、0.22 ~0.52、0.052 ~0.73、0.036 ~0.12 mg/kg。苯醚甲環(huán)唑在芹菜葉片、莖、根和土壤中的沉積量的濃度比分別為81.0%~94.7%、3.8%~7.2%、0.9%~10.1%和0.6%~1.7%(圖1-A和圖1-C)。結(jié)果表明,苯醚甲環(huán)唑在設(shè)施芹菜體系中的沉積量濃度比由大到小順序?yàn)槿~片、莖、根、土壤。
表1 苯醚甲環(huán)唑在設(shè)施芹菜體系中的沉積分布與殘留情況
圖1 苯醚甲環(huán)唑在設(shè)施芹菜體系中的沉積和分布
按照芹菜葉片、莖、根和土壤(土壤容重1.2 g/cm3,土層10 cm)質(zhì)量比3∶63∶7∶80 000計(jì)算,苯醚甲環(huán)唑在芹菜葉片、莖、根和土壤中沉積量的質(zhì)量比分別為14.9%~35.3%、2.8%~3.0%、0.1%~0.4%和61.6%~81.9%(圖1-B和圖1-D)。結(jié)果表明18.1%~38.4%苯醚甲環(huán)唑沉積于芹菜莖葉(有效利用率);苯醚甲環(huán)唑在設(shè)施芹菜體系中沉積量(以質(zhì)量計(jì))分布由高到低順序?yàn)橥寥?、葉片、莖、根。
苯醚甲環(huán)唑在設(shè)施芹菜體系中的消解動(dòng)態(tài)、半衰期和最終殘留量見表1。我國(guó)GB 2763—2019《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中農(nóng)藥最大殘留限量》規(guī)定芹菜上苯醚甲環(huán)唑的MRL為3 mg/kg。根據(jù)標(biāo)簽信息,苯醚甲環(huán)唑的安全間隔期為5 d,施藥后5 d,設(shè)施芹菜葉片中苯醚甲環(huán)唑的殘留量為3.14~10.5 mg/kg,高于MRL值;設(shè)施芹菜莖中苯醚甲環(huán)唑的殘留量為0.14~0.73 mg/kg,低于MRL值。
苯醚甲環(huán)唑在設(shè)施芹菜莖、根和土壤中的降解趨勢(shì)不明顯。初春等[12]研究表明苯醚甲環(huán)唑在露地芹菜去根全株中的消解半衰期為7.3~19.7 d,不同年份和不同地區(qū)間消解速率差異較大。根據(jù)表1,苯醚甲環(huán)唑在設(shè)施芹菜葉片中的降解半衰期為10.1~11.4 d,在文獻(xiàn)報(bào)道的范圍內(nèi)。本研究中,芹菜為設(shè)施栽培,浙江和山東地區(qū)種植的芹菜中的苯醚甲環(huán)唑的降解速率差異不大。
根據(jù)苯醚甲環(huán)唑在設(shè)施芹菜葉片中的半衰期(10.1~11.4 d)、推薦的安全間隔期(5 d)和MRL值(3 mg/kg)等,按照食品安全施藥閾值計(jì)算器進(jìn)行計(jì)算,得到設(shè)施芹菜的食品安全最大允許施藥量為114~123 g/hm2(表2)。
表2 設(shè)施芹菜中苯醚甲環(huán)唑食品安全最大允許施藥量
蚯蚓是重要的環(huán)境生物,按照NY/T 2882.8—2017《農(nóng)藥登記環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指南第8部分:土壤生物》,評(píng)估設(shè)施場(chǎng)景下噴施苯醚甲環(huán)唑?qū)︱球镜娘L(fēng)險(xiǎn)。
施藥2 h后,土壤樣品中苯醚甲環(huán)唑殘留最大量為0.12 mg/kg,折算成干土殘留量為0.15 mg/kg,與苯醚甲環(huán)唑?qū)︱球镜腖C50(610 mg/kg)比較,計(jì)算風(fēng)險(xiǎn)商值為0.002 5,遠(yuǎn)小于1,表明風(fēng)險(xiǎn)可接受。評(píng)估結(jié)果表明,在設(shè)施場(chǎng)景下以有效成分為100 g/hm2的劑量噴施苯醚甲環(huán)唑,對(duì)蚯蚓的風(fēng)險(xiǎn)可接受。
根據(jù)2.4食品安全最大允許施藥量和2.5對(duì)環(huán)境生物(蚯蚓)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果推薦有效成分劑量114~123 g/hm2,結(jié)合苯醚甲環(huán)唑防治芹菜葉斑病的推薦有效成分劑量100~125 g/hm2,擬推薦設(shè)施條件下苯醚甲環(huán)唑防治芹菜葉斑病的施用有效成分劑量為100~114 g/hm2。
本文對(duì)苯醚甲環(huán)唑在設(shè)施芹菜體系中的沉積分布和殘留情況進(jìn)行研究,并在苯醚甲環(huán)唑施藥后對(duì)環(huán)境生物(蚯蚓)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,計(jì)算了食品安全最大允許施藥量。結(jié)果表明,設(shè)施芹菜體系中苯醚甲環(huán)唑的沉積規(guī)律為葉片中的濃度高于莖、根中的濃度高于土壤;沉積質(zhì)量由高到低分別為土壤、葉片、莖、根。苯醚甲環(huán)唑在設(shè)施芹菜葉片中的降解半衰期為10.1~11.4 d。在設(shè)施芹菜體系中,苯醚甲環(huán)唑以有效成分100 g/hm2劑量施藥后5 d,其在芹菜葉片中的殘留量高于MRL,在莖中的殘留量低于MRL,建議消費(fèi)者只食用芹菜莖,不食用或減少芹菜葉片的食用量?;谑称钒踩?、環(huán)境安全和農(nóng)藥標(biāo)簽推薦劑量,建議在設(shè)施條件下,苯醚甲環(huán)唑用于防治芹菜葉斑病的推薦施用有效成分劑量為100~114 g/hm2。