廖琳慧,王娣,張昌朋,許佳彬,狄珊珊,王新全,王祥云*
(1.麗水市蓮都區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心,浙江 麗水 323000; 2.省部共建農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(籌)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)藥殘留檢測(cè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)研究所,浙江 杭州 310021)
豇豆是重要的豆類(lèi)蔬菜,其肉莢肥厚,味道鮮美,富含多種維生素和蛋白質(zhì)[1-2]。由于在生產(chǎn)中病蟲(chóng)害發(fā)生較多,而豇豆屬于花果同期作物,施藥后采收間隔期較短,導(dǎo)致豇豆中農(nóng)藥殘留風(fēng)險(xiǎn)較高[3-5]。阿維菌素(Avermectin,CAS號(hào)71751-41-2)是一種對(duì)昆蟲(chóng)和螨類(lèi)有觸殺、胃毒作用的大環(huán)內(nèi)酯類(lèi)抗生素[6-7]。近年來(lái),隨著甲胺磷等高毒農(nóng)藥被禁用,阿維菌素作為替代品種被廣泛應(yīng)用在谷物、油料作物、蔬菜及水果中[8-10]。噻蟲(chóng)嗪(Thiamethoxam,CAS號(hào)153719-23-4)是新煙堿類(lèi)殺蟲(chóng)劑,其高效、廣譜、作用速度快、持效期長(zhǎng)[11-12],具有觸殺、胃毒和內(nèi)吸作用,防治蚜蟲(chóng)、薊馬、跳甲等害蟲(chóng)效果良好,是有機(jī)磷、氨基甲酸酯類(lèi)農(nóng)藥較好的替代品[13-14]。噻蟲(chóng)嗪在植物體內(nèi)可轉(zhuǎn)化為噻蟲(chóng)胺,是具有觸殺、胃毒和內(nèi)吸活性的新煙堿類(lèi)殺蟲(chóng)劑。為明確阿維菌素和噻蟲(chóng)嗪在豇豆不同生長(zhǎng)時(shí)期的使用風(fēng)險(xiǎn),針對(duì)豇豆的生長(zhǎng)特點(diǎn),開(kāi)展了播種期、苗期、結(jié)莢期2次施藥和結(jié)莢期3次施藥等4種場(chǎng)景以及不同施藥劑量的田間試驗(yàn),按照一定的時(shí)間間隔采集成熟豇豆樣品,以液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜儀測(cè)定其中阿維菌素、噻蟲(chóng)嗪和噻蟲(chóng)胺的殘留量。
液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜儀(Triple Quad 4500/LC-30AD,美國(guó)AB SCIEX公司/日本島津公司);離心機(jī)(Heraeus biofuge primo R,美國(guó)Thermo scientific公司);電子天平(BSA2202S,北京塞多利斯科學(xué)儀器有限公司);旋渦混合器(QT-2,上海琪特分析儀器有限公司);有機(jī)相濾膜(0.22 μm,天津博納艾杰爾公司)。
阿維菌素、噻蟲(chóng)嗪和噻蟲(chóng)胺標(biāo)準(zhǔn)溶液[1 000 mg·L-1,農(nóng)業(yè)部環(huán)境質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心(天津)];25%噻蟲(chóng)嗪水分散粒劑(浙江錢(qián)江生物化學(xué)股份有限公司);1.8%阿維菌素乳油(上海悅聯(lián)化工有限公司);乙腈(色譜純,德國(guó)Merck公司);Mili-Q超純水(美國(guó)Milipore公司);無(wú)水硫酸鎂(分析純,永華化學(xué)科技江蘇有限公司);氯化鈉(分析純,廣東光華科技股份有限公司);C18凈化材料(天津博納艾杰爾公司)。
1.2.1 樣品前處理
準(zhǔn)確稱(chēng)取10 g豇豆樣品(精確至0.01 g)于50 mL離心管中,加入10 mL乙腈,渦旋提取3 min后,加入6 g無(wú)水硫酸鎂和1.5 g氯化鈉,立即手動(dòng)劇烈振搖1 min,隨后以5 000 r·min-1離心5 min;在裝有50 mg C18和200 mg無(wú)水硫酸鎂的2 mL離心管中加入上述離心后的上清液1.5 mL,渦旋混勻30 s,以5 000 r·min-1離心5 min,取上清液0.5 mL,與0.5 mL水混勻,經(jīng)0.22 μm濾膜過(guò)濾至進(jìn)樣小瓶,待LC-MS/MS測(cè)定。
1.2.2 儀器條件
液相色譜條件:Inertsil ODS-3色譜柱(75 mm×2.10 mm,2 μm,日本島津公司);流動(dòng)相為90%甲醇和10%水;流速0.25 mL·min-1;柱溫35 ℃;進(jìn)樣時(shí)間8 min;進(jìn)樣體積5 μL。
質(zhì)譜條件:采用多反應(yīng)監(jiān)測(cè)模式(MRM),離子源為ESI(+),氣簾氣40 psi,離子化電壓為+5 500 V,溫度450 ℃,噴霧氣30 psi,輔助加熱氣30 psi。
阿維菌素特征離子對(duì)(去簇電壓、碰撞能量):m/z890.6>305.1 (100 V、33 eV)、m/z890.6>567.3 (100 V、20 eV),其中m/z890.6>305.1為定量離子對(duì);噻蟲(chóng)嗪特征離子對(duì)(去簇電壓、碰撞能量):m/z292>211(71 V、17 eV)、m/z292>181(71 V、31 eV),其中m/z292>211為定量離子對(duì);噻蟲(chóng)胺特征離子對(duì)(去簇電壓、碰撞能量):m/z250.2>132(55 V、26 eV)、m/z250.2>169.1(55 V、19 eV),其中m/z250.2>132為定量離子對(duì)。
1.2.3 基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)溶液配制和基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制
準(zhǔn)確吸取1.00 mL的1 000 mg·L-1阿維菌素、噻蟲(chóng)嗪和噻蟲(chóng)胺標(biāo)準(zhǔn)溶液,以乙腈定容,配制為100 mg·L-1的標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液。以1.2.1獲得的空白豇豆提取液,分別配制0.005、0.010、0.020、0.100、0.200和0.500 mg·L-1的阿維菌素、噻蟲(chóng)嗪和噻蟲(chóng)胺基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)溶液,按1.2.2節(jié)的儀器條件進(jìn)行測(cè)定,以質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)、相應(yīng)的峰面積為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,采用外標(biāo)法定量。
1.2.4 添加回收試驗(yàn)
在空白豇豆樣品中添加0.010、0.050、0.200和1.000 mg·kg-1的阿維菌素、噻蟲(chóng)嗪和噻蟲(chóng)胺,每處理重復(fù)5次,渦旋混勻后靜置30 min,使化合物被豇豆樣品充分吸收。按1.2.1和1.2.2節(jié)進(jìn)行樣品前處理和儀器測(cè)定,計(jì)算方法的平均回收率和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差。
試驗(yàn)在浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院基地進(jìn)行。根據(jù)豇豆的生長(zhǎng)特點(diǎn),分為播種期、苗期、結(jié)莢期2次施藥和結(jié)莢期3次施藥等4種施藥場(chǎng)景。參照阿維菌素和噻蟲(chóng)嗪相關(guān)農(nóng)藥產(chǎn)品的登記信息,播種期阿維菌素設(shè)低濃度(225 g·hm-2)、高濃度(262.5 g·hm-2)和1.5倍高濃度(393.75 g·hm-2)3個(gè)施藥劑量,噻蟲(chóng)嗪設(shè)低濃度(30 g·穴-1)、高濃度(50 g·穴-1)和1.5倍高濃度(70 g·穴-1)3個(gè)施藥劑量;苗期、結(jié)莢期2次和結(jié)莢期3次施藥阿維菌素分別設(shè)低濃度(14.4 g·hm-2)、高濃度(21.6 g·hm-2)和1.5倍高濃度(32.4 g·hm-2)3個(gè)施藥劑量,噻蟲(chóng)嗪分別設(shè)低濃度(45 g·hm-2)、高濃度(75 g·hm-2)和1.5倍高濃度(112.5 g·hm-2)3個(gè)施藥劑量。每處理重復(fù)3次。
播種期處理采用土施的施藥方式,于播后43、47、51 d采集豇豆;苗期處理為豇豆出苗10 d后,每隔7 d噴霧施藥1次,在豇豆始花期進(jìn)行最后1次施藥,最后1次施藥后10(豇豆成熟)、14和18 d采集豇豆樣品;結(jié)莢期處理為豇豆始花期開(kāi)始第1次施藥,分別間隔5和10 d后進(jìn)行第2、3次施藥,施藥后1、3、5、7和10 d采集豇豆樣品。
每個(gè)小區(qū)的邊行和每行兩邊0.5 m不進(jìn)行采樣,在小區(qū)內(nèi)10個(gè)以上的采樣點(diǎn),隨機(jī)采集豇豆樣品,每小區(qū)采集1 kg裝入樣本容器中包扎妥當(dāng),帶回實(shí)驗(yàn)室處理。樣品經(jīng)不銹鋼刀具切成2~4 cm的小段,用四分法縮分樣本,分取500 g樣品,經(jīng)勻漿后裝入封口樣品容器中,貼好標(biāo)簽,放入-20 ℃低溫冰箱中待測(cè)。
在0.005~0.500 mg·L-1,阿維菌素、噻蟲(chóng)嗪和噻蟲(chóng)胺的峰面積(y)與質(zhì)量濃度(x)間具有良好的線性相關(guān)性,線性回歸方程分別為y=2 546.5x-16 874,y=1 337.7x-11 533和y=4 587.3x-37 443,相關(guān)系數(shù)r均>0.99,方法定量限均為0.01 mg·kg-1。
由表1可知,0.01~1.00 mg·kg-1添加水平下,阿維菌素的平均回收率為83%~107%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差低于13.9%;噻蟲(chóng)嗪的平均回收率為79%~96%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差低于16.3%;噻蟲(chóng)胺的平均回收率為79%~104%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差低于20.1%。結(jié)果均符合《農(nóng)業(yè)部公告2 386號(hào) 農(nóng)藥殘留檢測(cè)方法國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)編制指南》[15]中關(guān)于添加回收試驗(yàn)的要求。
表1 不同藥劑在豇豆中的平均添加回收情況
播種期施用阿維菌素后,分別于藥后43、47 d和51 d采集成熟豇豆。測(cè)定結(jié)果顯示,藥后43 d的豇豆中均無(wú)阿維菌素檢出。因此,播種期施用阿維菌素(藥后43 d及以后),成熟期的豇豆中阿維菌素殘留不會(huì)超過(guò)國(guó)家限量標(biāo)準(zhǔn)。
播種期施用噻蟲(chóng)嗪后,分別于藥后43、47和51 d采集成熟豇豆。測(cè)定結(jié)果顯示,藥后43 d的豇豆中噻蟲(chóng)嗪濃度較低,最高檢出濃度為0.033 mg·kg-1,其代謝物噻蟲(chóng)胺則均無(wú)檢出。我國(guó)GB 2763—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中農(nóng)藥最大殘留限量》[16]中規(guī)定:莢可食類(lèi)豆類(lèi)蔬菜中噻蟲(chóng)嗪最大殘留限量為0.3 mg·kg-1,噻蟲(chóng)胺為0.01 mg·kg-1。因此,播種期施用噻蟲(chóng)嗪(藥后43 d及以后),成熟期的豇豆中噻蟲(chóng)嗪及其代謝物噻蟲(chóng)胺殘留不會(huì)超過(guò)國(guó)家限量標(biāo)準(zhǔn)。
豇豆始花期最后1次施用阿維菌素和噻蟲(chóng)嗪后,分別于藥后10、14和18 d采集成熟豇豆。測(cè)定結(jié)果顯示,藥后10、14和18 d的豇豆中阿維菌素、噻蟲(chóng)嗪及其代謝物噻蟲(chóng)胺在3種處理濃度下均無(wú)殘留檢出。因此,始花期最后1次施用阿維菌素和噻蟲(chóng)嗪后(藥后10 d及以后),成熟期豇豆中阿維菌素、噻蟲(chóng)嗪及其代謝物噻蟲(chóng)胺殘留均不會(huì)超過(guò)國(guó)家限量標(biāo)準(zhǔn)。
2.4.1 阿維菌素和噻蟲(chóng)嗪在豇豆結(jié)莢期2次施用后的殘留
豇豆結(jié)莢期2次施用阿維菌素后,分別于藥后1、3、5、7和10 d采集成熟豇豆。測(cè)定結(jié)果(表2)顯示,豇豆中阿維菌素濃度均較低。其中,藥后1 d濃度最高,為0.038 mg·kg-1;藥后3 d濃度低于定量限。我國(guó)GB 2763—2019中規(guī)定:豇豆中阿維菌素的最大殘留限量值為0.05 mg·kg-1。因此,在結(jié)莢期2次施用阿維菌素后,成熟期豇豆(藥后3 d及以后)中阿維菌素殘留不會(huì)超過(guò)國(guó)家限量標(biāo)準(zhǔn)。
表2 阿維菌素和噻蟲(chóng)嗪結(jié)莢期2次施用后在豇豆中的殘留濃度
注:ND為未檢出。表3同。
豇豆結(jié)莢期2次施用噻蟲(chóng)嗪后,分別于藥后1、3、5、7和10 d采集成熟的豇豆。測(cè)定結(jié)果(表2)顯示,噻蟲(chóng)嗪及其代謝物噻蟲(chóng)胺的濃度均較低。噻蟲(chóng)嗪的殘留量在藥后1 d最高,為0.339 mg·kg-1;噻蟲(chóng)胺濃度均低于定量限。因此,在結(jié)莢期2次施用噻蟲(chóng)嗪后,藥后3 d及以后的成熟豇豆中噻蟲(chóng)嗪及其代謝物噻蟲(chóng)胺殘留不會(huì)超過(guò)國(guó)家限量標(biāo)準(zhǔn)。
2.4.2 阿維菌素和噻蟲(chóng)嗪在豇豆結(jié)莢期3次施用后的殘留
豇豆結(jié)莢期3次施用阿維菌素后,分別于藥后1、3、5、7 d和10 d采集成熟的豇豆。測(cè)定結(jié)果(表3)顯示,藥后1 d,阿維菌素殘留濃度為0.047~0.087 mg·kg-1,高濃度和1.5倍高濃度處理下其殘留值均高于最大殘留限量值;藥后3 d其濃度即降至0.011~0.030 mg·kg-1,符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn);藥后5 d,其殘留量即低于定量限。因此,在結(jié)莢期3次施用阿維菌素的情況下,藥后1 d的豇豆中阿維菌素仍存在較高的超標(biāo)風(fēng)險(xiǎn),但藥后3 d其風(fēng)險(xiǎn)已相對(duì)較低,藥后5 d已基本無(wú)殘留檢出。
表3 阿維菌素和噻蟲(chóng)嗪結(jié)莢期3次施用后在豇豆中的殘留濃度
豇豆結(jié)莢期3次施用噻蟲(chóng)嗪后,分別于藥后1、3、5、7和10 d采集成熟豇豆。測(cè)定結(jié)果(表3)顯示,藥后1、3、5 d各處理樣品中均有噻蟲(chóng)嗪檢出,藥后7 d低濃度處理中噻蟲(chóng)嗪殘留值低于定量限,10 d后僅有1.5倍高濃度處理中噻蟲(chóng)嗪仍高于定量限,噻蟲(chóng)胺則僅在1 d后的3個(gè)處理和3 d后的1.5倍高濃度處理樣品中有檢出。結(jié)莢期3次用藥的1和3 d后,1.5倍高濃度處理的豇豆樣品中,噻蟲(chóng)嗪濃度分別為0.818和0.522 mg·kg-1,已超過(guò)最高限量值,應(yīng)注意其使用風(fēng)險(xiǎn)。因此,在結(jié)莢期3次施用噻蟲(chóng)嗪后,成熟期的豇豆中噻蟲(chóng)嗪殘留較高,其代謝物噻蟲(chóng)胺殘留值在3 d后低于定量限。
豇豆中阿維菌素和噻蟲(chóng)嗪及其代謝物噻蟲(chóng)胺殘留數(shù)據(jù)與我國(guó)GB 2763—2016的比較結(jié)果顯示,阿維菌素和噻蟲(chóng)嗪在播種期和苗期的使用不會(huì)導(dǎo)致豇豆中殘留,可以安全使用;阿維菌素在結(jié)莢初期,間隔5 d,可連續(xù)使用2次,安全間隔期為1 d;盛產(chǎn)期的使用存在一定的安全隱患,需保障3 d的安全間隔期。噻蟲(chóng)嗪在結(jié)莢初期,間隔5 d,可連續(xù)使用2次,安全間隔期為3 d;盛產(chǎn)期的使用存在明顯的安全隱患,需要5 d左右的安全間隔期。由于盛產(chǎn)期豇豆的采收間隔為1~2 d[17],為確保豇豆質(zhì)量安全,阿維菌素在豇豆盛產(chǎn)期應(yīng)慎用,噻蟲(chóng)嗪則不應(yīng)在盛產(chǎn)期使用。