秦福龙 ,蔡春平,王 琪,王 华,蓝锦昌
(1.福建农林大学食品科学学院,福建 福州 350002;2.福建出入境检验检疫局,福建 福州 350001)
自2007年1月1日起,我国全面禁止使用甲胺磷等5种高毒有机磷农药,乙酰甲胺磷作为高毒农药的替代品种,在农业种植过程中广泛使用。乙酰甲胺磷是一种高效、低毒、内吸、广谱的有机磷类杀虫剂,具有胃毒和触杀作用,有-定的熏蒸作用,是缓效型杀虫剂。但使用乙酰甲胺磷会产生甲胺磷残留的风险。这是因为国家行业标准允许乙酰甲胺磷原药中含有一定量的杂质甲胺磷;乙酰甲胺磷在贮存过程中也会产生甲胺磷[2-3];国内外许多相关研究也表明:乙酰甲胺磷在蔬菜、水果、谷物等栽培过程会代谢产生甲胺磷[4-7]。
1.1.1 供试农药:40%乙酰甲胺磷乳油 (浙江嘉化集团股份有限公司);
1.1.2 施药器械:工农-16型背负式喷雾器;
1.1.3 试验时间及地点:2011年4月~5月,福建古田县凤埔乡极乐村益泰隆食品公司食用菌基地;
我国现阶段没有相关标准规范银耳栽培用药。本试验的施药剂量及施药方式参考农户实际栽培用药情况并结合农药的使用说明以及GB 4285-1989《农药安全使用标准》规定的乙酰甲胺磷在青菜和白菜上的安全使用标准。
1.2.1 农药在银耳子实体上的消解规律
处理一:当银耳子实体直径达到2 cm~4 cm时,按推荐剂量低浓度125 mL/667 m21000倍液直接对子实体均匀喷雾。共设3个小区,每个小区20个菌袋。分别于施药后2h以及 1 d、3 d、5 d、7 d、10 d、14 d、19 d采集银耳样,采用随机多点取样法。每次250 g。储存于-20℃冰箱中,待测。
处理二:菌袋扩穴后,按推荐剂量高浓度125 mL/667m2 500倍液直接对菌袋均匀喷雾。共设三个小区,每个小区20个菌袋。当银耳子实体直径达到2 cm~4 cm时开始采集银耳样,开始采样为第1天,分别于1 d、3d、5 d、7 d、10 d、14 d、19 d,采用随机多点取样法采样,每次250g。储存于-20℃冰箱中,待测。
1.2.2 农药在培养料中的消解规律
灭菌后的培养料10袋,将培养料倒出、平铺约十厘米厚,按推荐剂量高浓度125 mL/667m2500倍液均匀喷雾,然后混合均匀。分别于施药后2 h以及1 d、3 d、5 d、7 d、10 d、14 d,19 d,28 d采集培养料样,每次500g。储存于-20℃冰箱中,待测。
1.2.3 培养料经高温杀菌对农药残留的影响
将银耳培养料平铺约10 cm厚,按推荐剂量高浓度125 mL/667m2500倍液均匀喷雾,然后混合均匀,装袋杀菌。杀菌条件:100℃,15 h~18 h时。杀菌后直接取样,储存于-20℃冰箱中,待测。
1.3.1 仪器设备:Agilent 6890N气相色谱仪,配有FPD检测器;HY-2调速多用振荡器,国华电器有限公司;HGC-36A氮气吹干仪,天津天津市恒奥科技发展有限公司;Milli-Q System超纯水制备器,美国-Milipor公司;飞鸽高速离心机,上海安亭科学仪器厂。
1.3.2 样品制备:按GB/T 5009.103-2003操作;
1.3.3 检测方法:参照GB/T 5009.103-2003;
本试验所有检测均在福建出入境检验检疫局技术中心完成。
2.1.1 对银耳子实体直接施药,乙酰甲胺磷及甲胺磷在银耳子实体中的消解规律
乙酰甲胺磷在银耳子实体上的原始附着量为100.43 mg·kg-1,一级反应动力学方程式为Ct=58.43e-0.15 t,半衰期为4.5 d,r=0.9308;甲胺磷在银耳子实体上的原始附着量为 9.34 mg·kg-1g,一级反应动力学方程式为 Ct=6.43e-0.33 t,r=0.9430, 半衰期为 2.1 d。GB 4285-1989《农药安全使用标准》规定,乙酰甲胺磷在蔬菜上的安全间隔期为7天,试验结果表明,施药7天后乙酰甲胺磷的残留量为17.65 mg·kg-1,采收时乙酰甲胺磷的残留量为2.26 mg·kg-1,都远远超过我国规定的乙酰甲胺磷在蔬菜上的MRL值 (0.2 mg·kg-1);银耳采收时甲胺磷的残留量0.25 mg·kg-1,我国规定甲胺磷在蔬菜中不得检出;因此,在出菇期间对银耳子实体直接施药,乙酰甲胺磷和甲胺磷残留的风险大。乙酰甲胺磷及其代谢物甲胺磷在银耳子实体中的消解曲线见图1。
图1 乙酰甲胺磷、甲胺磷在银耳子实体中的消解曲线
2.1.2 菌袋扩穴后施药,乙酰甲胺磷及甲胺磷在银耳子实体中消解规律,
试验结果表明:开始采样时银耳子实体中乙酰甲胺磷的原始附着量为8.05 mg·kg-1,一级反应动力学方程式为Ct=6.54e-0.12 t,r=0.9664,半衰期为5.6 d;甲胺磷的原始附着量为0.42 mg·kg-1,一级反应动力学方程式为Ct=-0.42e-0.08 t,r=0.9913,半衰期为8.9 d,与子实体直接施药相比,乙酰甲胺磷与甲胺磷的原始附着量降低,降解半衰期增长。所以,在银耳子实体中,乙酰甲胺磷和甲胺磷降解半衰期与其浓度成反比。银耳采收时,乙酰甲胺磷的残留量为0.74 mg·kg-1,超过我国规定的乙酰甲胺磷在蔬菜上的MRL值 (0.2 mg·kg-1); 甲胺磷的残留量为0.1 mg·kg-1,我国规范甲胺磷在蔬菜中不得检出。因此,菌袋扩穴后,直接对菌袋施药,乙酰甲胺磷和甲胺磷在银耳子实体中有残留的风险。乙酰甲胺磷及其代谢物甲胺磷在银耳子实体中的消解曲线见图2。
图2 乙酰甲胺磷、甲胺磷在银耳子实体中的消解曲线
乙酰甲胺磷在培养料中的原始附着量为107.13mg·kg-1,一级反应动力学方程式为Ct=101.66e-1.07 t,半衰期为T1/2=0.7 d,r=0.9935;施药后2 h甲胺磷的含量为6.94 mg·kg-1,甲胺磷的一级反应动力学方程式为Ct=6.96e-1.10t,半衰期为0.6 d,r=0.9980。施药28 d后乙酰甲胺磷的残留量为1.99 mg·kg-1,甲胺磷的残留量为0.13 mg·kg-1。菌袋扩穴后施药,农药会附着在银耳培养料上。菌袋扩穴25 d左右,银耳采收。在银耳采收时,附着在银耳培养料中的乙酰甲胺磷与甲胺磷不能完全降解,会造成银耳中乙酰甲胺磷和甲胺磷残留。乙酰甲胺磷和甲胺磷在培养料中的消解曲线见图3.
图3 乙酰甲胺磷、甲胺磷在银耳培养料中的消解曲线
对40%乙酰甲胺磷乳油进行检测,乙酰甲胺磷的含量为34%,甲胺磷的含量为2.6%;对农户装袋前的银耳培养料进行检测,乙酰甲胺磷、甲胺磷均未被检出;培养料高浓度施药、装袋、高温杀菌后,随机抽取5袋进行检测,结果如表1所示。乙酰甲胺磷未被检出,这是因为乙酰甲胺磷性质不稳定,在高温下极易分解。由于乙酰甲胺磷原药中含有甲胺磷,同时乙酰甲胺磷高温分解也会产生甲胺磷,甲胺磷均有检出。此时检出的甲胺磷浓度相对较低,对银耳中甲胺磷的最终残留的贡献可以忽略。
在乙酰甲胺磷的原始附着量基本相同的情况下 (100 mg·kg-1左右),贺敏等[4]报道,乙酰甲胺磷在青油菜上降解半衰期分别为1.84 d,;尹君等[8]报道,乙酰甲胺磷在鸡毛菜上降解半衰期分别为1.95 d;洪文英等[9]报道,乙酰甲胺磷在白菜中降解半衰期为2.06 d;本试验中乙酰甲胺磷在银耳中的降解半衰期为4.5 d。乙酰甲胺磷在银耳中的降解速率明显低于其在蔬菜中的降解速率。银耳对生长环境条件要求比较苛刻,银耳生长所需的温度、湿度、光照、酸碱度与蔬菜相比有很大的差异,这些环境条件都有可能影响乙酰甲胺磷的降解速率。Nannipieri等[10]报道,微生物能利用和降解农药。银耳种植时,所有制种及栽培过程都要要求无菌操作,所以微生物对银耳中乙酰甲胺磷的降解和利用率较低。Zabik等[11]报道,光解是农药降解的重要途径之一。在银耳子实体阶段,只需照射一定量的散射光,而蔬菜则是强烈的阳光直射,所以乙酰甲胺磷在蔬菜中的光降解速率可能较银耳中快。
农药乙酰甲胺磷存在的问题主要是有效成分含量不足和杂质甲胺磷超标。有效成分含量过低,达不到预定杀虫、杀菌等效果,农户因而会加大施药量,造成甲胺磷最终残留的风险增大。杂质甲胺磷含量超标,会产生药害,污染环境。
表1 杀菌后培养料中农药残留量
乙酰甲胺磷在银耳培养料及银耳子实体中会代谢产生甲胺磷;银耳中乙酰甲胺磷和甲胺磷的残留不是源于杀菌前的培养料;无论是菌袋扩穴后直接对菌袋施用乙酰甲胺磷,还是出菇期间直接对银耳子实体施用乙酰甲胺磷,银耳中都存在乙酰甲胺磷和甲胺磷残留超标的风险,且后一种施药方式乙酰甲胺磷和甲胺磷残残留的风险更大。
本试验参照国标中蔬菜的施药剂量及安全间隔期,并结合农户实际施药情况用药,试验结果表明参照蔬菜的相关标准施药,产生农药残留的风险较大。食用菌虽然是蔬菜的一类,但其种植方式、生长环境与蔬菜差别很大,我国现阶段没有相关标准规范食用菌栽培用药。施药的种类、剂量、方式,不同的种植户之间差异很大。所以建立相关农药在食用菌中的使用规范迫在眉睫。
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