張頌函,陳 秀,李玉博,黃蘭淇,高永東,趙 莉*
(1.上海市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)中心,上海 201103;2.上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院,上海 201106)
桃樹(shù)褐腐病是一種由鏈核盤菌屬(Monilinia)真菌引起的病害,其分布廣、傳播快、潛在危害重[1]。該病可危害桃樹(shù)的花器、葉片和枝梢,并導(dǎo)致嚴(yán)重落果和爛果[2-3]。近年來(lái),桃樹(shù)褐腐病在上海發(fā)生程度越來(lái)越重,嚴(yán)重降低桃的產(chǎn)量和品質(zhì),給本地桃產(chǎn)業(yè)的安全生產(chǎn)構(gòu)成了嚴(yán)重威脅[3]。當(dāng)前我國(guó)登記用于防治桃樹(shù)褐腐病的農(nóng)藥品種非常少,僅有9個(gè)產(chǎn)品,涉及10個(gè)有效成分[4]。
異菌脲(Iprodione)作為一種廣譜觸殺型二甲酰亞胺類殺菌劑,對(duì)葡萄孢屬(Botrytis)、鏈孢霉屬(Neurospora)、核盤菌屬(Sclerotinia)、小菌核屬(Sclerotium)等真菌有較好的殺菌效果[5],對(duì)病菌的孢子、菌絲體、菌核同時(shí)起作用,抑制病菌孢子萌發(fā)和菌絲生長(zhǎng)。異菌脲在植物體內(nèi)幾乎不能滲透,以觸殺和保護(hù)作用為主,也具有一定的治療作用[6]。目前已經(jīng)登記在甜瓜(Cucumiu melo)、葡萄(Vitis vinifera)、蘋果樹(shù)(Malus pumila)等作物上防治灰霉病、菌核病等病害[4]。
為拓寬桃樹(shù)褐腐病防治藥劑種類,延緩病原菌抗藥性的發(fā)生發(fā)展,本研究通過(guò)開(kāi)展田間藥效和農(nóng)藥殘留試驗(yàn),評(píng)價(jià)了異菌脲對(duì)桃樹(shù)褐腐病防治效果及膳食風(fēng)險(xiǎn),為50%異菌脲WP在桃樹(shù)上的合理使用和膳食安全提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
50%異菌脲WP,興農(nóng)藥業(yè)(中國(guó))有限公司;24%腈苯唑SC,科迪華農(nóng)業(yè)科技有限責(zé)任公司;1 001.1μg/mL異菌脲標(biāo)準(zhǔn)品,北京振翔科技有限公司。
乙腈(色譜純)、甲醇(色譜純),德國(guó)Merck公司;甲酸(色譜純),美國(guó)安捷倫公司;氯化鈉(分析純),國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。LC MS-8045三重四極桿液質(zhì)聯(lián)用儀(統(tǒng)計(jì)分析軟件:LabSolution Version 5.91),島津(中國(guó))有限公司;Talboys數(shù)顯多管渦旋混合器,Talboys公司;離心機(jī),上海安亭科學(xué)儀器廠。
各省開(kāi)展試驗(yàn)的桃樹(shù)品種由每個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)提供,具體品種信息如下:‘錦繡黃桃’(上海)、‘胭脂脆桃’(四川)、‘倉(cāng)方早生’(山東);‘水蜜桃’(上海)、‘北京14號(hào)’(北京)、‘北京7號(hào)’(寧夏)、‘森泰四號(hào)’(河南)、‘黃桃’(湖南)、‘白花桃’(貴州)、‘春雪’(山東)、‘鷹嘴桃’(廣東)。
在上海、四川、山東3地進(jìn)行試驗(yàn),試驗(yàn)共設(shè)置5個(gè)處理,處理1、2、3為試驗(yàn)藥劑組,處理4為對(duì)照藥劑,處理5為空白對(duì)照(表1)。每個(gè)處理4次重復(fù),小區(qū)隨機(jī)區(qū)組排列,每小區(qū)2株桃樹(shù)。于桃樹(shù)謝花后開(kāi)始施藥,間隔7~14 d施藥1次,連續(xù)施藥3次。空白對(duì)照區(qū)使用清水處理。于桃收獲期每小區(qū)調(diào)查2株樹(shù),每株樹(shù)分東、西、南、北、中5個(gè)方向各隨機(jī)抽取10個(gè)果實(shí),調(diào)查病果數(shù)。按式(1)和(2)分別計(jì)算病果率和防效。
表1 異菌脲防治桃樹(shù)褐腐病田間藥效試驗(yàn)設(shè)計(jì)
1.3.1 田間試驗(yàn)
在上海、北京、山東、寧夏、湖南、貴州、河南和廣東8地開(kāi)展試驗(yàn),使用劑量為500 mg/kg(1 000倍),設(shè)3次施藥,施藥間隔7 d,小區(qū)為4株樹(shù),另設(shè)清水空白對(duì)照處理(4株樹(shù)),施藥后第7、14 d和21 d分別采集樣品。從4株樹(shù)上的各部位(上、下、內(nèi)、外、向陽(yáng)和背陰面)隨機(jī)采集12個(gè)生長(zhǎng)正常、無(wú)病害的桃果實(shí),至少2 kg。
1.3.2 樣品制備和前處理
將田間桃樣品去除果柄和果核后,記錄果核比,切塊,采用四分法分取不少于400 g,3份,裝入樣品容器中,貼好標(biāo)簽,于(-20±2)℃條件下保存。準(zhǔn)確稱取均勻制樣的桃樣品5.00 g于50 mL離心管中,加入10 mL乙腈渦旋提取20 min,再加入3 g氯化鈉,渦旋30 s,5 000 r/min離心5 min。取上清液過(guò)0.22μm的PTFE濾膜后,液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜測(cè)定殘留量。
1.3.3 檢測(cè)條件
色譜條件。Waters Acquity色譜柱(2.1 mm×50 mm,1.7μm);柱溫:40℃;流速:0.50 mL/min;進(jìn)樣量:5μL;梯度洗脫條件如表2。
表2 液相色譜梯度洗脫條件
質(zhì)譜條件。離子源:電噴霧離子源ESI;掃描方式:正離子模式;霧化器流量:3 L/min;加熱器流量:10 L/min;接口溫度:300℃;脫溶劑溫度:250℃;加熱塊溫度:400℃;干燥氣流量:10 L/min;檢測(cè)方式:多重反應(yīng)監(jiān)測(cè)(MRM)如表3。
表3 多重反應(yīng)監(jiān)測(cè)參數(shù)
1.3.4 標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制
將1 001.1μg/mL的異菌脲標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液用乙腈配制成10 mg/L異菌脲工作液。分別用乙腈和空白桃基質(zhì)稀釋配制成0.01、0.05、0.1、0.5 mg/L和1 mg/L系列溶劑標(biāo)準(zhǔn)溶液和基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)溶液,在1.3.3所述的液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜條件下進(jìn)行測(cè)定,以異菌脲質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo),相應(yīng)的峰面積為縱坐標(biāo),分別作溶劑標(biāo)準(zhǔn)溶液曲線和基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)溶液曲線。
1.3.5 添加回收試驗(yàn)
在空白桃基質(zhì)中添加0.02、1 mg/kg和10 mg/kg的異菌脲標(biāo)準(zhǔn)溶液,每個(gè)添加量重復(fù)5次,按1.3.2節(jié)分析方法提取并檢測(cè),測(cè)定回收率。
基質(zhì)效應(yīng)(ME)的計(jì)算公式為式(3)。
按式(4)計(jì)算異菌脲在桃全果中殘留量。
式中:X為桃全果中異菌脲殘留量,mg/kg;α為為桃核重量與桃全果重量的比值,%;C為異菌脲溶液質(zhì)量濃度,mg/L;n為前處理過(guò)程中的稀釋倍數(shù);V為定容體積,mL;m為樣品稱樣質(zhì)量,g。
按照果肉中的殘留量和核果比折算成全果中的殘留量,即全果殘留量=果肉中殘留量×(1-α),若殘留量低于定量限,則無(wú)需折算,直接以定量限計(jì)。
在毒理學(xué)和化學(xué)殘留量基礎(chǔ)上,根據(jù)我國(guó)居民膳食消費(fèi)量,估算農(nóng)藥膳食攝入量,包括長(zhǎng)期/短期攝入,評(píng)估膳食風(fēng)險(xiǎn)[7],按式(5)~(6)計(jì)算。
式中:NEDI為國(guó)家估算每日攝入量,mg;STMRi為異菌脲在某一食品中的規(guī)范殘留試驗(yàn)中值,mg/kg;Fi為一般人群某一食品的消費(fèi)量,kg。ADI為農(nóng)藥每日允許攝入量,mg/kg bw;bw為我國(guó)普通人群人均體重,按63 kg計(jì)[7]。計(jì)算NEDI時(shí),如果沒(méi)有合適的STMR,可以使用相應(yīng)的MRL值代替[7]。RQ為風(fēng)險(xiǎn)概率,%。當(dāng)RQ≤100%時(shí),認(rèn)為該農(nóng)藥殘留對(duì)一般人群健康的影響在可接受的風(fēng)險(xiǎn)水平,值越小,風(fēng)險(xiǎn)越低。
為明確異菌脲對(duì)桃樹(shù)褐腐病作用效果及防效穩(wěn)定性,根據(jù)農(nóng)藥登記田間藥效試驗(yàn)準(zhǔn)則,2021在四川、山東、上海3地開(kāi)展了異菌脲防治桃樹(shù)褐腐病田間藥效試驗(yàn),田間藥效試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表4。供試藥劑50%異菌脲WP不同施藥劑量對(duì)桃樹(shù)褐腐病均表現(xiàn)出顯著的防效,且隨著施藥濃度的提高,防效也逐步提高。在四川地區(qū),50%異菌脲WP 3個(gè)施藥濃度的防效為68.00%~78.00%,對(duì)照藥劑24%腈苯唑SC防效為72.00%;50%異菌脲WP 1 500倍液與1 000、2 000倍液防效相當(dāng),1 000倍液防效在0.05水平上顯著高于對(duì)照藥劑防效,而1 500、2 000倍液防效與對(duì)照藥劑防效相當(dāng)。在山東地區(qū),50%異菌脲WP防效為76.32%~85.53%,其1 500、1 000倍液防效在0.05水平上顯著高于2 000倍液防效,1 000倍液防效與對(duì)照藥劑防效86.84%相當(dāng)。在上海地區(qū),50%異菌脲WP防效為58.44%~76.62%,對(duì)照藥劑防效為63.64%,供試藥劑1 500倍液防效與1 000、2 000倍液防效差異不顯著,其3個(gè)劑量防效與對(duì)照藥劑防效相當(dāng)。試驗(yàn)結(jié)果表明,10%異菌脲WP在3個(gè)地區(qū)對(duì)桃樹(shù)褐腐病均表現(xiàn)出較好的防效,總體防效與對(duì)照藥劑24%腈苯唑SC相當(dāng),在生產(chǎn)上可有效控制桃樹(shù)褐腐病的危害。此外,試驗(yàn)過(guò)程中3地桃樹(shù)生長(zhǎng)正常,未觀察到藥害癥狀。
表4 50%異菌脲WP防治桃樹(shù)褐腐病藥效試驗(yàn)結(jié)果
2.2.1 方法驗(yàn)證
異菌脲在桃中的基質(zhì)效應(yīng)為-26.6%,超過(guò)±20%要求。因此,本文采用基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行定量分析。在0.01~1 mg/L范圍內(nèi),異菌脲標(biāo)準(zhǔn)溶液質(zhì)量濃度與其響應(yīng)值間的線性關(guān)系良好。溶劑標(biāo)準(zhǔn)溶液線性回歸方程為y=196 200x-464.4,R2=1;基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)溶液線性回歸方程為y=114 700x+199.8,R2=0.999 9。添加水平為0.02、1 mg/kg和10 mg/kg時(shí),異菌脲在桃中的平均回收率為89%~101%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為3%~7%。異菌脲在桃中的定量限為0.02 mg/kg。本研究建立的殘留檢測(cè)方法可滿足《農(nóng)作物中農(nóng)藥殘留試驗(yàn)準(zhǔn)則》[8]的要求,適用于異菌脲在桃中的殘留分析。
2.2.2 異菌脲在桃中的最終殘留量
2021年在8個(gè)試驗(yàn)省份開(kāi)展了異菌脲在桃樹(shù)上殘留試驗(yàn)。結(jié)果表明,在50%異菌脲WP施藥劑量500 mg/kg(1 000倍液)于發(fā)病初期施藥,施藥間隔期為7 d,在共施藥3次的條件下,末次施藥后7、14、21 d,其在桃果肉中殘留量分別為0.287~3.920、0.089~2.230 mg/kg和0.046~1.420 mg/kg,在桃全果中殘留量分別為0.271~3.560、0.085~2.110 mg/kg和0.044~1.340 mg/kg(表5)。
表5 異菌脲在桃中的殘留量
異菌脲在我國(guó)已在黃瓜、番茄、草莓和葡萄等30種作物上取得登記。GB 2763—2021《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中農(nóng)藥最大殘留限量》[9]中規(guī)定了異菌脲的ADI值為0.06 mg/kg bw。根據(jù)異菌脲在中國(guó)登記使用情況,以及居民人均膳食結(jié)構(gòu)調(diào)查數(shù)據(jù),結(jié)合本研究得到的殘留試驗(yàn)中值進(jìn)行膳食風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。為遵循風(fēng)險(xiǎn)最大化原則,選用末次施藥后7 d桃果肉中的異菌脲殘留中值1.140 mg/kg進(jìn)行膳食風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。根據(jù)表6中的評(píng)估數(shù)據(jù)可知,普通人群異菌脲的國(guó)家估算每日攝入量為1.003 1 mg,RQ為26.5%,結(jié)果表明異菌脲對(duì)一般人群健康風(fēng)險(xiǎn)可接受。
表6 異菌脲膳食風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型
桃樹(shù)是我國(guó)重要的果樹(shù)之一,在我國(guó)種植范圍廣,品種多,產(chǎn)值高,經(jīng)濟(jì)價(jià)值可觀。陳笑瑜等[10]于2006年發(fā)表的文章中報(bào)道了北京地區(qū)桃褐腐病菌對(duì)異菌脲比較敏感,未產(chǎn)生明顯抗性群體,表明異菌脲對(duì)桃褐腐病具有較好的防治效果。李正[11-12]研究報(bào)道了50%撲海因可濕性粉劑和50%速克靈可濕性粉劑(有效成分均為異菌脲)對(duì)上海地區(qū)桃褐腐病的防效在70%左右,另外李正[13]也報(bào)道了50%撲海因可濕性粉劑對(duì)山東地區(qū)桃褐腐病的防效在75%左右。這些研究結(jié)論與本研究中在上海、四川、山東3地的田間藥效試驗(yàn)結(jié)果是基本一致的,且因桃褐腐病對(duì)果實(shí)的商品性影響極大,相較于李正等[11-13]采用的葉片發(fā)病情況計(jì)算防效,本研究中采用調(diào)查病果率來(lái)計(jì)算防效可能更加符合生產(chǎn)實(shí)際。
關(guān)于異菌脲在作物中的殘留研究,在蘋果[14]、番茄[15]、大白菜[16]和蔥[17]等作物上已有相關(guān)報(bào)道,但未有在桃樹(shù)上相關(guān)試驗(yàn)報(bào)道。宋國(guó)春等[14]報(bào)道了50%異菌脲懸浮劑稀釋500~1 000倍防治蘋果病害在蘋果中的最終殘留量在4.16~0.16 mg/kg之間,異菌脲在蘋果上的MRL值5 mg/kg。張正輝等[15]報(bào)道了異菌脲施藥劑量為157.5 g a.i/hm2,在設(shè)施番茄和露地番茄上藥后7 d的最終殘留量分別為0.10~0.73 mg/kg和<0.01~0.25 mg/kg,均小于異菌脲在番茄上的MRL值5 mg/kg。邵燕等[16]報(bào)道了50%異菌脲可濕性粉劑施用500 g a.i/hm2,在大白菜中的最終殘留量為0.00337~0.351 mg/kg之間。本研究中異菌脲在桃果肉中的最終殘留量在0.046~3.920 mg/kg之間,小于異菌脲在桃中的最大殘留限量10 mg/kg。相關(guān)殘留研究表明,異菌脲在不同作物中的最終殘留量不一樣,這跟不同的施藥劑量和次數(shù)以及不同的作物種類的降解特性有關(guān),但最終殘留量均可被接受。此外,上述研究?jī)H開(kāi)展了異菌脲在作物中的殘留狀況研究,并未開(kāi)展相應(yīng)的膳食風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。韓永濤等[17]開(kāi)展了異菌脲在蔥中的殘留狀況研究和膳食風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。結(jié)果表明,255 g/L異菌脲懸浮劑按推薦劑量和推薦安全間隔期在蔥上施用不會(huì)對(duì)一般人群造成膳食攝入風(fēng)險(xiǎn)。這與本研究獲得的“通過(guò)桃攝入異菌脲殘留對(duì)人體產(chǎn)生的長(zhǎng)期膳食風(fēng)險(xiǎn)較低,對(duì)一般人群健康風(fēng)險(xiǎn)可接受”結(jié)論一致。
綜合田間藥效試驗(yàn)和殘留試驗(yàn)結(jié)果,建議異菌脲可登記用于生產(chǎn)中防治桃樹(shù)褐腐病,推薦制劑稀釋1 000~1 500倍(有效成分333.3~500 mg/kg),于桃樹(shù)謝花后開(kāi)始施藥,施藥間隔7~14 d,連續(xù)施藥3次,安全間隔期為7 d。在推薦劑量范圍內(nèi)可放心使用,為桃樹(shù)褐腐病的防治藥劑提供多種選擇。另外,建議與已登記的其他不同作用機(jī)制的殺菌劑輪換使用,以延緩抗性產(chǎn)生和發(fā)展。