吡唑醚菌酯在梨中的残留动态分析

朱明全,毛江胜,陈子雷,李慧冬,郭长英,张文君

(1.青州市自然资源和规划局,山东青州 262500;2.山东省农业科学院农业质量标准与检测技术研究所,山东济南 250100;3.农业农村部农产品质量安全风险评估实验室(济南),山东济南 250100)

吡唑醚菌酯(pyraclostrobin)又名唑菌胺酯、百克敏,由欧洲巴斯夫公司研发,属甲氧基丙烯酸酯类广谱杀菌剂,为线粒体呼吸抑制剂,对作物黑星病、白粉病、炭疽病、轮纹病、腐烂病等病害具有保护、治疗和根治作用,是现代农业生产中最常用农药[1-5]。农药在农作物的残留行为与农作物种类及地区气候有很大关系。不同的农作物、不同的生产区都会有不同的残留量及消解行为。目前已有报道关于吡唑醚菌酯在苹果、香蕉、杨梅、草莓等农作物的残留及安全性评价研究[6-16]。虽然此药已在我国33种作物上进行登记,但是在梨上的残留分析及消解行为研究鲜见报道,关于吡唑醚菌酯在梨中的残留及消解行为数据严重缺乏。

我国梨树种植分布范围广,主要有华北区域、长江中下游区域、西北区域以及辽宁、新疆、云南、胶东半岛特色梨产区,梨果品种多且生长环境、生长期差异大,农药残留代谢规律有较大差异。果农对农药标签认识不足,理解不够,实际生产中常增大药剂量,增大施药次数,由此产生的农药残留问题十分严重,也成为农药残留量超标、膳食风险高的重要原因。因此,为评价吡唑醚菌酯在梨上的消解趋势、残留水平以及对环境的污染情况,于2020年针对吡唑醚菌酯,在全国5省6地开展了250 g/L吡唑醚菌酯悬浮剂在梨上的残留及消解动态试验研究。

1 材料与方法

1.1 试验材料

1.1.1药剂。吡唑醚菌酯标准品(纯度99.0%),德国Dr.公司;250 g/L吡唑醚菌酯悬浮剂,巴斯夫植物保护(江苏)有限公司。甲醇、甲酸、乙腈(色谱纯),美国Fisher公司;氯化钠(分析纯),国药集团。

1.1.2主要仪器。Agilent Technologies 6460 Triple Quad LC/MS,配电喷雾离子源(ESI),美国Agilent公司;waters超高效液相色谱仪,美国waters公司;Cleanert MAS QuEChERS净化管,天津博纳艾杰尔公司;高速匀浆机,德国IKA T25;高速离心机,美国SIGMA 2K;旋转蒸发仪,德国Heidolph Laborota 4000。

1.1.3试材。选择全国6个不同生态区域的不同品种的梨:湖北省老河口圆黄梨、安徽省砀山酥梨、河北省石家庄鸭梨、山东省聊城黄冠梨、山东省烟台红茄梨、甘肃省兰州早酥梨。

1.2 试验方法

1.2.1田间试验设计。

1.2.1.1消解动态试验。按照残留试验准则要求,2020年在山东聊城、安徽砀山、甘肃兰州试验点,选择2～5棵树(根据树体大小确定),在梨果实生长至成熟个体一半大小时施药。根据产品使用要求,施药浓度设为稀释500倍液(有效剂量 50 g/kg),对水喷雾施药1次。在施药后2 h以及1、3、7、14、21、28、35 d,在树的不同方向及上、中、下、里、外等不同部位采集10个以上生长正常的梨,放到塑料袋,包扎好,同时做好记录。运送到实验室后,将鲜梨样品去柄去核,立即打浆制备成试验样品[17-20]。

1.2.1.2最终残留试验。每个处理选择2～5棵树(根据树体大小确定),在梨果实生长至成熟个体一半大小时对水均匀喷雾,以树叶药液滴落为止,按照稀释1 000倍液和500倍液(有效剂量 25和50 g/kg)分别施药2和6次,施药间隔7 d。施药2次是推荐的施药次数,而6次施药是在梨生产中果农实际采用的最多施药次数,因此将6次施药作为试验的最多施药次数,以期获得最大的农药残留量[19-20],以便考察在最多施药次数的情况下梨中吡唑醚菌酯的残留量情况。在最后一次施药后,7、14、21 d各采集2份样品。样品采集与制备同“1.2.1.1”。另外选一棵没有喷药的梨树作为对照,采集时间及方式同试验样品,处理同上,做好记录。

1.2.2样品前处理。准确称取10 g样品,加入20.0 mL乙腈,高速匀浆1 min,加入5 g氯化钠,涡旋3 min,在离心机中3 000 r/min 离心5 min,吸取上清液10 mL于QuEChERS净化管,摇匀,在离心机中12 000 r/min 离心5 min,取1 mL上清液,加入1 mL 水混匀,过0.22 μm滤膜,待测。

1.2.3检测条件。

1.2.3.1液相色谱条件。Poroshell 120 EC-C18色谱柱(3.0 mm×150 mm,2.7 μm);流动相A为0.1%甲酸水溶液,B为甲醇,VA∶VB=25∶75;流速0.3 mL/min;柱温35 ℃;进样量1 μL。

1.2.3.2质谱条件。ESI电离模式;正离子扫描;多反应监测模式;干燥气温度300 ℃;干燥气流速6 L/min;鞘气温度250 ℃;鞘气流速11 L/min;雾化器压力241.32 kPa;毛细管电压4 000 V;喷嘴压力500 V;定性离子对为m/z388.2/163.1、388.2/194.1;碰撞能量24/8 V;去簇电压90 V[21-23]。

1.2.4添加回收试验。分别在梨空白样品中加入0.001、0.010、0.100、1.000、4.000 mg/kg 5种浓度的吡唑醚菌酯标样,每个浓度重复5次,按照试验条件进行处理,测得添加回收率及精密度。

2 结果与分析

2.1 方法线性范围、准确度及精密度将1.0 mg/mL的吡唑醚菌酯标准溶液用甲醇稀释配得0.001、0.010、0.020、0.050、0.100、0.200、1.000 μg/mL系列标准溶液。外标法定量分析结果表明,吡唑醚菌酯在0.001～1.000 μg/mL与峰面积呈良好的线性关系,线性方程为y=9×106x+76 285(r=0.999 6);定量限为0.001 mg/kg。梨空白样品、吡唑醚菌酯标准品、梨空白样品添加回收色谱图如图1所示。

由表1可知,吡唑醚菌酯在梨中平均回收率在87.7～117.1%,RSD在1.0%～6.2%,均符合农药残留试验准则中对残留检测方法要求。

表1 吡唑醚菌酯在梨中的添加回收率及RSD(n=5)Table 1 Recovery rates and RSDs of pyraclostrobin in pear

2.2 消解动态试验结果表明,吡唑醚菌酯在梨中消解半衰期为9.9 d,消解方程为CT=0.405 3e-0.07T(r= -0.985 5),降解规律符合一级动力学方程,较准确地模拟了农药的降解过程,该模型预测结果与试验数据较吻合。吡唑醚菌酯在梨中的原始沉积量为0.466 mg/kg,药后7 d,消解率在50%以上;药后21 d,消解率在80%以上;药后35 d,消解率达90%以上。随着时间的延长,吡唑醚菌酯在梨中的残留量逐渐降低。消解速率与梨果实大小、生长周期、土壤类型及气候条件等因素有关。

2.3 最终残留试验综合1年6地的试验结果(表2)表明,250 g/L吡唑醚菌酯悬浮剂按照低剂量(稀释1 000倍)、高剂量(稀释500倍)2个浓度,在湖北老河口、安徽砀山、河北石家庄、山东聊城、山东烟台、甘肃兰州6地进行试验,施药2和6次,施药间隔7 d,距最后一次施药7、14、21 d时采收,梨中的最终残留量为0.001～3.601 mg/kg。

图1 梨空白样品(a)、吡唑醚菌酯标准品(b)和梨空白样品添加回收(c)色谱图Fig.1 Chromatograms of pear blank sample (a),pyrazolidinoxystrobin standard (b) and pear blank sample addition and recovery (c)

3 结论与讨论

通过对吡唑醚菌酯在梨上的残留降解动态及最终残留试验分析可知,随着时间的延长,吡唑醚菌酯在梨中的残留量逐渐降低。因施药浓度的不同,其降解速率存在一定的差异,施用稀释1 000倍液的处理,其降解率高于稀释500倍液的处理;施药浓度越低,降解越快;施药次数越少,残留量越低,降解也越快。6次施药的残留量明显高于2次施药的残留量,高浓度(稀释500倍)施药的残留量明显高于低浓度(稀释1 000倍)施药的残留量。我国规定吡唑醚菌酯在梨中的最大残留限量值(MRL)为0.5 mg/kg。因此,按照我国限量标准,石家庄鸭梨和兰州早酥梨在所有施药浓度、施药次数及不同间隔期采集的样品均未超标。以低浓度(稀释1 000倍)2次施药后,残留量为0.001～0.798 mg/kg,施药后7 d时,老河口园黄梨、砀山酥梨、聊城黄冠梨和烟台红茄梨均超标;施药后21 d时,所有地区的梨样品均未超标。低浓度(稀释1 000倍)6次施药后,残留量为0.002～2.346 mg/kg,其中在施药后7、14 d时,老河口园黄梨、砀山酥梨、聊城黄冠梨和烟台红茄梨均超标;在21 d时,老河口园黄梨和聊城黄冠梨超标,其他地区均未超标。

表2 梨中吡唑醚菌酯的最终残留试验结果Table 2 Final residue test results of pyrazolin in pears

高浓度(稀释500倍)2次施药后,残留量为0.001～1.506 mg/kg;高浓度(稀释500倍)6次施药后,残留量为0.002～3.601 mg/kg;2个施药浓度,在施药后7、14、21 d时,老河口园黄梨、砀山酥梨、聊城黄冠梨和烟台红茄梨均超标。所有地区样品中,聊城黄冠梨出现最高残留量3.601 mg/kg;河北石家庄鸭梨中的残留量相比其他地区均较低,可能与施药时天气、施药方式和鸭梨的生长特性有关。

在不同剂量、不同施用次数处理后,吡唑醚菌酯在推荐的试验用量下,残留污染性很小,对梨果的安全质量不会造成负面影响,不影响食用安全性。高倍剂量在生产实践中是不可用的,但作为对该农药的安全评价,以低剂量(稀释1 000倍)施药所得数据更能说明其安全性。在梨上施药时,应严格控制施药浓度、施药次数、采摘安全间隔期等农药标签要求,不能盲目增加施药次数,以免出现农药残留超标。由该试验结果可知,吡唑醚菌酯在梨上施药时,应以低剂量(稀释1 000倍),最多2次施药,施药间隔期21 d为最佳推荐施药方式。

欧盟、美国、日本等国家及国际组织,通常以制定农产品中农药的最大残留限量标准、规定禁限用农药等技术性贸易措施,提高进口农产品的门槛。这些技术性贸易措施将会对我国梨、苹果等农产品出口产生较大影响。因此,我国应尽快评估制定吡唑醚菌酯在梨中的最大残留限量标准。提高我国农药管理水平,对不同农药采取相应的管理措施,以满足我国农产品质量安全要求,打破技术性贸易壁垒,提高我国农产品对外贸易水平。.