孙淑媛,侯丽娜,杨桂玲,杜雨婷,赵 芸
(1.长兴县农业农村局,浙江 长兴 313100;2.浙江省农业科学院 农产品质量安全与营养研究所,农业农村部农产品质量安全风险评估实验室,浙江 杭州 310021;3.杭州市农业科学研究院,浙江 杭州 310000)
绿盲蝽学名(Meyer-Dür),半翅目,盲蝽科,是一种多食性害虫,是棉花、蔬菜、果树、牧草等多种作物上主要的害虫之一。绿盲蝽为害葡萄主要在春季萌芽期和展叶期,主要为害嫩芽、嫩叶、花和幼果,有喜湿及趋嫩为害习性,飞翔力强,白天潜伏,稍受惊动,迅速爬迁,不易被发现。
目前,在葡萄作物上防治绿盲蝽的登记用药很少,仅有苦皮藤素一种,甚至在其他作物上登记防治绿盲蝽的农药也很少,仅有登记在枣树上的绿盲蝽性信息素一种,生产使用不足,果农存在盲目用药现象。甲氨基阿维菌素苯甲酸盐(甲维盐)、噻虫嗪、啶虫脒是生产上使用较多,药效较好的几种农药,然而目前这3种农药还没有在葡萄上的残留降解的研究,为了明确其在葡萄上使用的安全间隔期和膳食风险,设计试验开展了其在葡萄上的田间残留试验。
超高效液相色谱质谱联用仪(Waters TQ-S Micro);SPE固相萃取柱(迪马科技,2 mL),超纯水机(UPH-II-100L,成都优普);分析天平(赛多利斯QUINTIX65-1CN);乙腈(色谱纯,上海星可生化有限公司);氯化钠(分析纯,江苏强盛化工有限公司);乙二胺-N-丙基硅烷(PSA)粉(分析纯,天津博纳艾杰尔科技有限公司);甲酸(色谱纯,上海安谱实验科技股份有限公司)。
甲维盐(emamectin benzoate)标准品(96.88%,Dr.Ehrenstorfer);噻虫嗪(thiamethoxam)标准品(90.69%,Dr.Ehrenstorfer);啶虫脒(acetamiprid)标准品(99.72%,Dr.Ehrenstorfer)。2.5%甲维盐微乳剂(成都新朝阳作物科学有限公司);25%噻虫嗪水分散粒剂(瑞士先正达作物保护有限公司);40%啶虫脒水分散粒剂(江西中迅农化有限公司)。
葡萄品种魏可,属欧亚种,原产日本。张家港市于2001年从日本引进该品种。该品种树势强,品质上等,上色偏淡,稍有裂果,抗病性较强,容易栽培,成熟后挂在树上的贮藏期也较长,适合于大棚避雨延迟栽培。
田间试验设计依据中华人民共和国农业行业标准NY/T 788—2018 农作物中农药残留试验准则。试验共设计4个处理,每个处理8株葡萄,处理间设置隔离带。施药剂量为登记剂量的最高使用剂量(制剂量):2.5%甲维盐微乳剂40 g·667 m喷雾使用、25%噻虫嗪水分散粒剂4 000倍喷雾使用,40%啶虫脒水分散粒剂3.75 g·667 m拌土撒施。施药次数和间隔采用推荐使用的最多使用次数和最短施药间隔,均喷雾使用3次,施药间隔为7 d。最后一次施药后0、1、3、7、14、21、28 d采样,每个样品采集时需从不少于8个藤上至少采集12串,至少1 kg。每个样品制备2份,一份用于检测,一份用于备份。样品包装后贴好标签,所有处理好的样品于-20 ℃条件下保存。
采用QuEChERS处理方法,均匀称取10.0 g经过匀浆的葡萄样品,加入20 mL乙腈,8 000 r·min,涡旋1 min,再加入2 g氯化钠、4 g无水硫酸钠,8 000 r·min涡旋2 min,8 500×离心3 min,取1 mL上清液入QuEChERS净化管(PAS粉),8 000 r·min涡旋30 s,10 000 ×离心3 min,过0.22 μm有机滤膜至进样小瓶,-20 ℃保存待检测。
1.5.1 液相色谱分析条件
ACQUITY UPL CRBEH C18色谱柱(2.1 mm×100 mm,1.7 μm);流动相:0.1%甲酸水(A)和0.1%甲酸乙腈(B),采用梯度洗脱:0~8 min,(A)∶(B)=95∶5;8~11 min,(A)∶(B)=5∶95,11~15 min,(A)∶(B)= 95∶5,运行时间15 min。流速0.3 mL·min;柱温35 ℃;进样量5 μL。
1.5.2 质谱分析条件
电喷雾离子化方式(ESI),多反应监测离子扫描模式(动态MRM),Mass Lynx软件用于定性和定量分析。脱溶剂气为氮气,脱溶剂气温度400 ℃,干燥气流量800 L·h,离子源温度150 ℃,锥孔电压70 V。噻虫嗪定量离子对()为292.00/210.92,啶虫脒定量离子对()为223.03/125.98,甲维盐定量离子对()为886.42/158.06。
1.6.1 慢性膳食暴露风险评估方法
按照国际上普遍认可的风险评估原理和方法对每日摄入量的估计值(EDI)和每日允许摄入量(ADI)进行测定。
1.6.2 急性膳食暴露风险评估方法
按照国际上普遍认可的风险评估原理和方法对短期摄入量的估计值(ESTI)和急性摄入风险用每日摄入量的估计值与急性参考剂量(%ARfD)。
1.6.3 农药毒理评估数据
农药的慢性参考剂量(ADI)和急性参考剂量(ARfD)综合参照了FAO/WHO农药残留联合专家委员会(JMPR)评估报告、欧洲食品安全局(EFSA)的评估报告以及我国GB 2763—2019《食品中农药最大残留限量》中的参考剂量。甲维盐ADI值为0.000 5 mg·kg·d,无参考ARfD值,MRL值为0.03 mg·kg;噻虫嗪ADI值为0.08 mg·kg·d,ARfD为0.5 mg·kg·d,MRL值为0.5 mg·kg;啶虫脒ADI值为0.07 mg·kg·d,ARfD为0.1 mg·kg·d,MRL值为2 mg·kg。
1.6.4 葡萄消费量及人群体重数据
水果消费量数据参照2012年全球环境监测系统/食品污染监测与评估规划(GEMS/Food)公布的消费组G09(东亚地区包括中国在内)的水果消费数据,葡萄的大份餐消费数据参照FAO/WHO公布的国际估计短期摄入量(IESTI)计算器中中国人群的大份餐消费量,见表1。人群体重数据依《第四次中国总膳食研究》整理,8~12岁儿童平均体重为33.1 kg,20~50岁成人平均体重为63.0 kg。
表1 不同人群的水果消费量
1.6.5 情景假设
本次评估选择20~50岁的成年人作为一般人群,选择8~12岁儿童作为敏感人群。人群摄入农药残留的来源分2种假设,分别是:情景Ⅰ,消费的所有葡萄均有相当于试验农药在安全间隔期(14 d,参考蔬菜)的残留量;情景Ⅱ,消费的所有水果均有相当于试验农药在安全间隔期(14 d,参考蔬菜)的残留量。
分别称取适量标准物质,用甲醇配制成1 000 mg·L的标准储配液。然后用色谱乙腈梯度稀释配得0.01、0.02、0.05、0.1、0.2、0.4mg·L的系列基质匹配标准溶液。在1.5节液相-质谱条件下,分别以噻虫嗪、啶虫脒、甲维盐进样质量浓度为横坐标(),色谱峰面积为纵坐标()绘制标准曲线。如图1所示,在0.01~0.4 mg·L范围内,噻虫嗪的线性回归方程为=2 537.22-1 859.68,=0.999 4;啶虫脒的线性回归方程为=9 146.14-1 351.93,=0.999 5;甲维盐的线性回归方程为=47 911.5+46 446.4,=0.999 0。噻虫嗪、啶虫脒、甲维盐3种农药的进样质量浓度与色谱峰面积均呈现良好的线性关系,均满足定量分析要求。检出限为0.01 mg·L。
按照1.4节前处理方法在空白对照样品中分别添加质量浓度分别为0.01、0.05、0.1 mg·kg的噻虫嗪、啶虫脒、甲维盐标准溶液,添加回收率结果如表2所示,甲维盐的平均回收率范围为84.1%~85.8%,噻虫嗪的平均回收率范围为95.0%~115.6%,啶虫脒的回收率范围为85.8%~94.3%,均满足NY/T 788《农作物中农药残留试验准则》对农药残留分析的要求。定量限均为0.01 mg·kg。
表2 试验农药的平均添加回收率、相对标准偏差
结果表明,所选3种农药甲维盐、噻虫嗪、啶虫脒在葡萄中的降解均符合一级动力学方程,残留动态曲线如图1所示。甲维盐在葡萄中的一级降解动力学方程为=1.7743-0.106,=0.732 1,降解速率常数为0.106,降解半衰期为6.5 d,降解较快。噻虫嗪在葡萄中的一级降解动力学方程为=78.847-0.01,=0.618 7,降解速率常数为0.010,降解半衰期为69.3 d,由于相关系数较小,拟合度较差,因此半衰期计算值可能与实际降解情况有一定的误差,但整体看来噻虫嗪在葡萄中降解很慢。啶虫脒在葡萄中的一级降解动力学方程为=69.476-0.023,=0.752 8,降解速率常数为0.023,降解半衰期为30.1 d,降解相对较慢。目前国内还没有甲维盐在葡萄或水果中残留动态的研究报道,在蔬菜、水稻、烟叶中有少量的研究,张侃侃等在研究了甲维盐在水稻植株、稻米、稻田水样及土壤中的消解动态和最终残留,结果表明,甲维盐的半衰期均在2 d左右,在施药间隔7、14、21 d采收的稻米中均未检出。张怡等研究了噻虫嗪在酿酒葡萄果实中的残留动态,降解半衰期为7.4 d。啶虫脒在葡萄中的残留动态的研究较少。王鹏飞等研究了啶虫脒在葡萄上防治斑衣叶蝉时的残留动态,结果表明,啶虫脒在葡萄着色期至成熟期果实上的降解半衰期为4.14~5.60 d。噻虫嗪和啶虫脒的降解半衰期与本研究差别较大,可能与葡萄品种、试验温度、露天和大棚试验有关,还需进一步的试验研究验证。
图1 葡萄中甲维盐、噻虫嗪和啶虫脒的残留动态曲线
分别以各农药施药间隔期14 d的残留值计算相应的慢性风险、急性风险与全膳食风险,各农药的膳食风险评估结果如表3所示。甲维盐在降解14 d的残留值为0.000 2 mg·kg,按照1.6节中的计算方法和参数计算其慢性风险为0.001%,全膳食风险为32.57%。噻虫嗪在降解14 d的残留值为0.066 5 mg·kg,其慢性风险为0.000 004%,急性风险为0.120%,全膳食风险为6.68%。啶虫脒在降解14 d的残留值为0.047 9 mg·kg,其慢性风险为0.002%,急性风险为0.434%,全膳食风险为7.58%。数据表明,所选3种农药的慢性风险、急性风险和全膳食风险均小于100%,按照推荐的使用方法所选3种试验农药使用14 d后膳食风险较小,且3种农药在使用14 d后均可降解至MRL值以下,均可推荐使用。安全间隔期建议设置为14 d。
表3 试验农药的膳食风险评估参数
绿盲蝽是近年来葡萄生产上的重要害虫,然而在葡萄作物上登记的防治绿盲蝽的杀虫剂仅有一种噻虫嗪,生产使用不足,果农存在盲目用药现象。试验所选3种农药甲维盐、噻虫嗪、啶虫脒在葡萄中的降解均符合一级动力学方程,且在使用14 d后均可降解至MRL值以下。3种农药在降解14 d的残留量的膳食风险评估结果表明,3种农药的慢性风险、急性风险和全膳食风险均小于100%;按照推荐的使用方法所选3种试验农药使用14 d后膳食风险较小,可以推荐使用于绿盲蝽的防治,推荐安全间隔期为14 d。