孙彩霞,张 棋,徐明飞,叶雪珠,陈 剑,朱良其
(1.浙江省食品安全重点实验室浙江省农业科学院农产品质量标准研究所,浙江杭州 310021;2.台州市农业科学研究院,浙江台州 317000)
农药及产地环境对西兰花质量安全的影响与评价
孙彩霞1,张 棋1,徐明飞1,叶雪珠1,陈 剑2,朱良其2
(1.浙江省食品安全重点实验室浙江省农业科学院农产品质量标准研究所,浙江杭州 310021;2.台州市农业科学研究院,浙江台州 317000)
本研究以浙江省重点出口蔬菜西兰花为研究对象,开展农药残留代谢试验,对浙江省主产区的产地环境及西兰花铅、镉、汞、砷等重金属的含量进行检测。结果表明,在安全间隔期为14 d的情况下,对于限量标准较宽泛的茚虫威和毒死蜱不会产生超标现象,而对限量标准较严格的辛硫磷则容易超标。产地土壤和西兰花花蕾重金属含量检测结果表明,产地土壤中汞含量和西兰花花蕾的铅含量有超标现象。
西兰花;农药;重金属
西兰花是浙江省特色蔬菜,也是我国在国际市场上比较有竞争力的蔬菜品种。除了满足国内消费外,还远销国际市场,主要出口日本、韩国、新加坡等东南亚国家和香港地区。浙江省西兰花主要种植在杭州、宁波、台州、嘉兴、绍兴等沿海滩涂地区,成为当地农民致富创收的重要来源。尤其以台州临海、上盘等地的西兰花种植规模最大。根据海关信息网统计,2014年我国共出口西兰花12.95万t,出口金额13 029.1万美元,西兰花成为保鲜蔬菜出口中的佼佼者。农产品质量安全是保证蔬菜产业发展的重要因素,蔬菜的质量安全不仅影响国内居民的身体健康,还影响到我国在国际市场的公众形象,因此一直受到社会各界的广泛关注[1]。分析我国和浙江省蔬菜质量安全的影响因素,农药使用和产地环境是两大关键点。农药对质量安全的影响主要表现在使用高毒或禁用的农药品种,或者使用方法不合理导致产品中农药最大残留限量超过相关标准;产地环境对质量安全的影响主要是重金属在蔬菜中的累积。笔者通过田间试验和生产基地调研,研究了浙江省西兰花农药使用情况和产地环境质量现状,以及对西兰花质量安全的影响,为相关产业的发展和质量安全管理提供参考借鉴。
1.1 农药田间试验
田间试验在浙江省农业科学院绍兴试验基地进行,供试西兰花品种为绿雄90(日本TOKITA种子有限公司),露地栽培与大棚栽培同时进行。每小区面积50 m2,共8个种植小区,露地栽培和大棚栽培各4个小区。西兰花于2014年8月育苗,10月定植,施药时间为2014年11月,为西兰花花蕾球接近采收阶段,是西兰花生长的中后期。2个施药浓度,每种浓度喷施3个种植小区,各设空白对照小区1个,露地和大棚同时用药。施药期间平均气温9~17℃,相对湿度40%~90%,月降雨量为24 mm,平均风速为1.9 m·s-1。供试药剂为15%茚虫威乳油(上海杜邦农化有限公司)。48%毒死蜱乳油,由浙江省东生农药化工有限公司提供。40%辛硫磷乳油,由安徽省海日农化有限公司提供。
1.2 产地环境重金属调查
调查和采集杭州、宁波、台州、绍兴、嘉兴等西兰花生产基地的土壤和西兰花样品。样品采集数量根据基地面积和规模大小定,其中杭州2个(桐庐、余杭)、宁波4个(余姚2个,慈溪2个)、台州16个(天台3个,临海5个,上盘7个,三门1个)、绍兴5个(马山镇2个,东湖镇1个,沥海镇2个)、嘉兴1个(海宁),共有28个基地的土壤和西兰花样品。
1.3 试验方法
1.3.1 农药残留动态试验和含量检测
采用1次喷药多次取样的设计,研究3种农药在露地和温室西兰花的残留动态。3种农药的推荐剂量(有效成分含量计)茚虫威90 mL·hm-2,毒死蜱162 mL·hm-2和辛硫磷150 mL·hm-2。施药浓度分别为每种农药推荐剂量的1.0和1.5倍。施药时间为2014年11月8日,用工农16型电动喷雾器细喷雾,每667 m2对水30 L。分别在施药后0(1 h)及1,3,5,7,14,21,28 d,每小区按照对角线5点取样,取西兰花的可食部分花蕾采样。对照处理在喷药后0(1 h)及7,28 d取样。每小区取样量330 g,3个重复小区共取样990 g混合样品,并立即采用搅拌器粉碎后暂存于冰箱冷冻保存(-18℃),待全部采样完成后一同进行残留分析。
农药残留采用液相色谱⁃串联质谱(LC⁃MS/MS)多残留检测。按照《水果和蔬菜中450种农药及相关化学品残留量的测定 液相色谱⁃串联质谱法》(GB/T 20769—2008)进行[2]。主要步骤如下:称取西兰花样品20 g(准确至0.01 g)于80 mL离心管中,加入乙腈40 mL,于15 000 r·min-1高速匀浆提取、抽滤,滤液转入装有10 g氯化钠的具塞量筒中。剧烈震荡,静置30 min后,减压浓缩近干,氮气吹干,待净化。用乙腈⁃甲苯(3∶1)溶液15 mL预淋洗固体萃取小柱(Envi⁃carb⁃NH2复合柱),弃去流出液;然后用乙腈⁃甲苯(3∶1)溶液3 mL超声转移上清液。流出液接到平底烧瓶中,重复1次;用乙腈⁃甲苯(3∶1)溶液20 m L洗脱样品,洗脱液接到平底烧瓶中。收集的全部流出液在40℃下减压浓缩近干,氮气收干。用甲醇转移至5 mL刻度试管中。氮吹至合适体积,加入适量混合溶液,用甲醇⁃水(1∶1)溶液定容至5 mL,待上机测定。
1.3.2 土壤和西兰花重金属含量调查
土壤和西兰花重金属样品于2014年11月至2015年1月采集,按照《农田土壤环境质量监测技术规范》(NY/T 395—2012)要求进行[3]。采样量根据调研基地规模和面积大小进行,面积小于5 hm2的基地分别采集1个土壤样品和1个西兰花样品,连片面积比较大的基地,每隔100 hm2采集1个土壤样品和1个西兰花样品。土壤样品采集风干后,在室内剔除石块、植物根茎等杂质,研磨分别过2 mm,0.3 mm和0.149 mm尼龙筛,供土壤pH、有机质等基本理化性质和重金属元素的全量分析。pH值用玻璃电极法测定;有机质测定参照《土壤检测第6部分:土壤有机质的测定》(NY/T 1121.6—2006)的规定[4]。土壤中总汞和总砷采用王水消化,原子荧光法测定;总铅和总镉采用原子吸收石墨炉法测定。西兰花中总汞和总砷含量采用硝酸⁃高氯酸消化法,原子荧光法测定。总汞和总砷的消化方法为:取恒重后样品0.5 g,加入硝酸和高氯酸配比为4∶1的溶液进行冷消解过夜,缓慢加热至高氯酸白烟散尽,然后加入25 mL纯水赶酸,后加入5 mL浓度为5%的盐酸及5 mL浓度为5%的硫脲定容至50 mL后,形成待测液,采用原子荧光法测定。
2.1 农药残留代谢
从表1数据可以看出,3种农药在西兰花花蕾的降解均符合一级反应动力学模型,相关系数均>0.9,与目前的研究结果一致[5-7]。降解反应:
Ct=C0e-k t。
其中,k为降解速率常数,C0为初始浓度,Ct为t时刻农药的浓度。
半衰期T1/2=ln2/k=0.693/k
茚虫威在温室栽培模式下,按照1.0和1.5倍的施用剂量,半衰期分别为7.39和6.73 d。在露地栽培模式下,按照1.0和1.5倍的施用剂量,半衰期分别为6.11和7.73 d。毒死蜱在温室栽培模式下,按照1.0和1.5倍的施用剂量,半衰期分别为5.53和6.52 d。在露地栽培模式下,按照1.0和1.5倍的施用剂量,半衰期分别为7.20和5.99 d。辛硫磷在温室栽培模式下,按照1.0和1.5倍的施用剂量,半衰期分别为3.59和3.64 d。在露地栽培模式下,按照1.0和1.5倍的施用剂量,半衰期分别为3.55和3.92 d。
表1 3种农药在西兰花花蕾中的降解动态
为了解几种农药的最终残留量,对其在14,21和28 d的残留量与国内外限量标准进行了对比分析,结果见表2[8]。
表2 3种农药在药后不同天数的残留量mg·kg-1
茚虫威在我国无限量标准,按日本、欧盟和国际食品法典委员会(CAC)残留限量,均未超过各国规定的限量标准。在推荐剂量使用量下,温室和露地的残留量分别为0.058和0.037 mg·kg-1。毒死蜱在我国无限量标准,日本和欧盟规定的限量标准为1 mg·kg-1,CAC规定为2 mg·kg-1。在温室和露地栽培条件下,按照推荐用药剂量的1.0和1.5倍使用,14 d后的残留限量均未超过各国规定的限量标准。在推荐剂量施用量下,温室和露地的残留量分别为0.300和0.320 mg·kg-1。辛硫磷在我国的限量标准是0.05 mg·kg-1,日本和欧盟规定为0.02 mg·kg-1,CAC没有规定相应的限量标准。按照推荐用药剂量的1.0和1.5倍使用,14 d后,残留量接近或者超过现有的限量标准。
2.2 土壤和西兰花重金属含量
对杭州、嘉兴、宁波、绍兴、台州等5个西兰花产地的重金属进行分析,检测得铅、镉、汞、砷含量的结果见表3。
对基地土壤样品的重金属含量按照《土壤环境质量标准》(GB 15618—1995)进行评价[9],其中Ⅱ类标准主要适用于一般农田、蔬菜地、茶园、果园、牧场等土壤,土壤质量基本上对植物和环境不造成危害和污染。从单个指标的检测结果来看,铅、镉、砷的含量均符合Ⅱ类标准的限值要求。有4个点位的汞含量超过限值要求,超标位点主要在宁波(1个)和绍兴(3个)。汞含量最高的是余姚,pH值7.89,含量为1.38 mg·kg-1。
表3 不同西兰花产地的土壤重金属含量
西兰花花蕾中重金属含量见表4。对比标准《食品安全国家标准 食品中污染物限量》(GB 2762—2012),各西兰花生产地区铅、镉、汞、砷等4种重金属的限量标准的平均值符合限量标准的要求。但从单个指标分析,个别采样位点的铅含量超标,主要是宁波和台州地区,检测结果最高的是台州农科院试验基地,为0.387 mg·kg-1。究其原因,可能与该基地临近马路,受汽车尾气污染有关。
表4 不同产地西兰花花蕾的重金属含量
农药残留选取3个国内使用比较普遍,国内外限量标准差异比较大的农药进行。试验结果表明,几种农药的残留代谢均符合一级反应动力学模型。药后14 d,茚虫威和毒死蜱的残留限量不会超过国家限量标准和国外限量;但辛硫磷的残留限量容易超标。因此,为保障西兰花的质量安全,应注意农药品种的选择并严格控制施药量和安全间隔期。
土壤环境和西兰花花蕾重金属调研和检测结果表明,浙江省西兰花生产基地土壤环境除个别位点汞含量超标外,其余均能满足《土壤环境质量标准》(GB 15618—1995)的要求。西兰花花蕾的检测结果表明,几个采样地区的平均值均能满足《食品安全国家标准 食品中污染物限量》(GB 2762—2012)的要求,个别位点的铅含量超标。
[1] 孙彩霞,戚亚梅,杨桂玲,等.西兰花出口的技术性贸易措施分析[J].农产品质量与安全,2013(1):55-57.
[2] GB/T 20769—2008水果和蔬菜中450种农药及相关化学品残留量的测定 液相色谱⁃串联质谱法[S].
[3] NY 395—2012农田土壤环境质量监测技术规范[S].
[4] NY/T 1121.6—2006土壤检测第6部分:土壤有机质的测定[S].
[5] 王梅,段劲生,孙明娜,等.辛硫磷在甘蔗中的残留及消解动态研究[J].现代农药,2013(10):35-37.
[6] 崔旭,赵静,吴加伦,等.48%毒死蜱乳油在杭白菊和土壤中的消解动态[J].农药学学报,2014,16(2):159-164.
[7] 彭筱,龚道新.茚虫威在水稻中的消解动态[J].农药,2013,52(4):284-286.
[8] GB 2763—2014食品安全国家标准食品中农药最大残留限量[S].
[9] GB 15618—1995土壤环境质量标准[S].
(责任编辑:张瑞麟)
S 635
A
0528⁃9017(2015)11⁃1708⁃04
文献著录格式:孙彩霞,张棋,徐明飞,等.农药及产地环境对西兰花质量安全的影响与评价[J].浙江农业科学,2015,56(11):1708-1711.
DOI 10.16178/j.issn.0528⁃9017.20151103
2015⁃09⁃09
浙江省公益技术研究农业项目(2014C32038,2015C32006)
孙彩霞(1981-),女,山东泰安人,副研究员,硕士,主要从事农产品质量安全研究工作。E⁃mail:suncaixia0571@126.com。