李輝,林宏芳,張宇軒,劉磊,李娜,邵輝,郭永澤,張玉婷
(天津市農(nóng)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與檢測技術(shù)研究所,農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估實(shí)驗(yàn)室(天津),天津 300381)
韭菜(Allium tubeiosum Rottl.ex Spreng.)葉、莖、籽均可食用[1],且具有較好的殺菌消炎、促進(jìn)食欲,以及降低血糖血脂作用,并且對(duì)高血壓和冠心病的治療也具有一定療效[2-6]。其因特有風(fēng)味而為國人所喜食,作為一種特色蔬菜,在我國絕大部分地區(qū)均有種植,特別在我國北方大棚、拱棚和露地廣泛種植。
韭菜灰霉病,和韭菜遲眼蕈蚊(Bradysia odoriphaga),幼蟲俗稱韭蛆,是韭菜生長過程中主要的病蟲害,對(duì)韭菜產(chǎn)量和品質(zhì)有著較大的影響。韭菜灰霉病防治藥劑很少,目前獲得登記的僅有腐霉利可濕性粉劑和煙劑。其對(duì)韭菜灰霉病防治效果較好,但有報(bào)道稱韭菜灰霉病對(duì)腐霉利產(chǎn)生了一定程度的抗藥性[7-8],因而韭菜病蟲害的防治還需要尋找新的替代農(nóng)藥,或加強(qiáng)韭菜的綜合防治。韭菜病蟲害的防治方法有物理防治[9]、生物防治[10-11]以及化學(xué)防治[12],但以化學(xué)防治為主,也有以生物防治和化學(xué)防治相結(jié)合的防治措施[13]。辛硫磷和吡蟲啉等是韭蛆防治的主要登記用藥,不能為了達(dá)到防治效果,違規(guī)使用毒死蜱等禁用農(nóng)藥[14]。在現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)進(jìn)程中,韭菜田除草劑的使用也必不可少,二甲戊靈是韭菜田常用的除草劑[15]。
韭菜中常見農(nóng)藥殘留的檢測多用氣相色譜法[16]、氣相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法[17-18]、液相色譜[19]和液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法[20-24]。為進(jìn)一步研究韭菜中常用病蟲害防治藥劑腐霉利、辛硫磷、吡蟲啉、氧樂果和二甲戊靈等典型農(nóng)藥,及禁用的毒死蜱、克百威和甲拌磷等農(nóng)藥的使用及殘留情況,本研究通過超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜(ultra high performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry,UPLC-MS/MS)分析了韭菜樣品中農(nóng)藥的殘留情況,并對(duì)腐霉利消解進(jìn)行分析,評(píng)價(jià)了其在露地韭菜和設(shè)施韭菜中的消解差異。
乙腈(分析純):天津市康科德科技有限公司;乙腈(色譜純):默克公司;超純水:自制;甲酸(色譜純)、氯化鈉(分析純):天津市風(fēng)船化學(xué)試劑科技有限公司;石墨化碳氨基柱(GCB/NH2,500 mg/500 mg,6 mL):島津企業(yè)管理(中國)有限公司;50%腐霉利可濕性粉劑:陜西億農(nóng)高科藥業(yè)有限公司;韭菜樣品:采自天津市武清區(qū)、寶坻區(qū)、薊州區(qū)等多地;標(biāo)準(zhǔn)品腐霉利、辛硫磷、吡蟲啉、氧樂果、二甲戊靈、毒死蜱、克百威、3-OH克百威、甲拌磷、甲拌磷砜和甲拌磷亞砜,含量分別 為 93.0% 、99.0% 、93.0% 、99.0% 、98.5% 、93.0% 、99.0%、93.0%、99.0%、98.5%和98.5%:天津阿爾塔科技有限公司。
超高效液相色譜儀(Waters H-Class):美國Waters公司;三重四極桿質(zhì)譜儀,配電噴霧離子源(Xevo TQS):美國 Waters公司;旋渦混合器(QL-901):江蘇海門其林貝爾儀器制造有限公司;高通量組織研磨儀(CK2000):托摩根生物科技有限公司;旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(Laborota 4000 efficient):德國 Heidolph;Milli-Q 超純水儀:美國Millipore公司。
韭菜田間驗(yàn)證試驗(yàn)分為露地韭菜和設(shè)施韭菜試驗(yàn),均在天津市武清區(qū)進(jìn)行,試驗(yàn)小區(qū)50 m2,并設(shè)對(duì)照小區(qū)30 m2。根據(jù)登記農(nóng)藥制劑,50%腐霉利可濕性粉劑在韭菜上防治灰霉病的最大推薦劑量,450 g ai/ha,噴霧施藥 1 次,于施藥后采集 2 h、1、2、3、5、7、10、14、21、28、30、35、42 d 的韭菜樣品,每次采集兩個(gè)平行樣品,低于-18℃儲(chǔ)存待處理測定。
采用超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法對(duì)目標(biāo)農(nóng)藥進(jìn)行定性和定量分析。按照農(nóng)藥的殘留定義,部分藥物的殘留值以其本體及代謝物殘留值的和進(jìn)行計(jì)算。MassLynx 4.1工作站進(jìn)行數(shù)據(jù)采集與分析,基質(zhì)匹配外標(biāo)法定量。
1.4.1 前處理方法
提取:稱取10 g試樣(精確到0.01 g)于50 mL具塞離心管中,加入20mL乙腈,5mL水,1200strokes/min垂直振蕩15 min,加入3 g氯化鈉,再以1 200 strokes/min垂直振蕩5min,4000r/min離心5min。取上清液5 mL于10 mL離心管中,氮吹至約2 mL,待凈化。
凈化:取上述待凈化液加入到經(jīng)5 mL乙腈預(yù)淋洗過的石墨化碳氨基小柱,用5 mL乙腈分兩次洗滌離心管,洗滌液加入小柱中,待液面快要流干時(shí)分次加入20 mL乙腈洗脫小柱,收集全部流出液,濃縮至近干,用2.5 mL乙腈復(fù)溶解,過0.22 μm有機(jī)濾膜,待測。
1.4.2 液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜條件
液相色譜條件為色譜柱:Acquity UPLC HSS T3(100 mm×2.1 mm,1.8 μm);柱溫:40 ℃;進(jìn)樣量:2 μL;流速:0.3 mL/min。
線性梯度洗脫程序:0~1 min,10%A~90%A;1 min~3 min,90%A;3 min~4 min,10%A。梯度洗脫程序:0~1 min,乙腈和0.1%甲酸水的體積比從10∶90逐漸變?yōu)?0∶10;1 min~3 min,乙腈和0.1%甲酸水的體積比保持為90∶10;3 min~4 min,乙腈和0.1%甲酸水的體積比保持為 10∶90。
質(zhì)譜條件為離子源:ESI(+);毛細(xì)管電壓:3.0 kV;離子源溫度:150℃;脫溶劑氣溫度:500℃;錐孔反吹氣流量:150 L/h;脫溶劑氣流量:1 000 L/h;霧化氣流量:0.7 MPa。檢測方式為多反應(yīng)監(jiān)測掃描模式(multiresponse monitoring scanning mode,MRM),如表1。
表1 8種農(nóng)藥及其代謝物的質(zhì)譜檢測條件Table 1 Mass-spectrometric conditions for determining of eight pesticides and its metabolites
1.4.3 方法靈敏度、準(zhǔn)確度和精密度
考慮到基質(zhì)效應(yīng)對(duì)農(nóng)藥檢測的影響,試驗(yàn)用標(biāo)準(zhǔn)品溶液均采用基質(zhì)溶液配制,各農(nóng)藥分別做3個(gè)濃度的添加試驗(yàn),添加濃度為0.01 mg/kg~0.50 mg/kg,定量限均為0.01 mg/kg。按照上述提取、凈化和測定方法,做5個(gè)平行測定,各農(nóng)藥的回收率均為70%~120%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(relative standard deviation,RSD)不大于15%,所有數(shù)據(jù)符合農(nóng)藥殘留檢測要求。
分別以50%腐霉利可濕性粉劑在露地韭菜和設(shè)施韭菜消解模擬試驗(yàn)的采樣間隔期為橫坐標(biāo),以采樣間隔期對(duì)應(yīng)的兩個(gè)平行樣品中腐霉利殘留量的平均值為縱坐標(biāo),繪制腐霉利消解指數(shù)曲線。
8種農(nóng)藥及其代謝物平均回收率與精密度見表2。
表2 8種農(nóng)藥及其代謝物平均回收率與精密度(n=5)Table 2 Average recoveries,relative standard deviation(RSD)of eight pesticides and its metabolites(n=5)
按照我國GB2763—2019《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中農(nóng)藥最大殘留限量》[25]要求,對(duì)所采集的126批次韭菜樣品進(jìn)行分析,克百威的殘留量以克百威和3-羥基克百威之和表示,甲拌磷的殘留量以甲拌磷、甲拌磷砜和甲拌磷亞砜三者之和表示。8種農(nóng)藥的結(jié)果如表3所示。
表3 8種農(nóng)藥的檢測結(jié)果Table 3 Determining results of eight pesticides
8種農(nóng)藥檢出率最高的為二甲戊靈,檢出率43.6%,55批次有檢出,其中有12批次不合格,腐霉利和吡蟲啉的檢出率較高,但吡蟲啉沒有不合格批次,4批次樣品中辛硫磷超標(biāo),占有辛硫磷檢出批次的31%,此外,甲拌磷和毒死蜱等禁限用農(nóng)藥也有不同程度的檢出,但氧樂果均未檢出。
采集的126批次韭菜樣品中,73批次來自于中小規(guī)模的韭菜生產(chǎn)單位,53批次來自大規(guī)模韭菜生產(chǎn)基地。不同生產(chǎn)規(guī)模的韭菜樣品不合格結(jié)果分析見表4。
表4 不同生產(chǎn)規(guī)模的韭菜樣品結(jié)果分析Table 4 Results analysis of leek samples with different production scales
從采樣結(jié)果看,大規(guī)模生產(chǎn)基地的產(chǎn)品合格率為79%,遠(yuǎn)大于中小規(guī)模的59%。中小規(guī)模生產(chǎn)產(chǎn)品中使用禁限用農(nóng)藥的問題比較突出。
消解趨勢如圖1、圖2。
圖1 腐霉利在露地韭菜的消解曲線圖Fig.1 Dissipation curve of procymidone in open field leek
圖2 腐霉利在設(shè)施韭菜中的消解曲線Fig.2 Dissipation curve of procymidone in greenhouses leek
50%腐霉利可濕性粉劑,以最大推薦劑量(450g ai/ha)于韭菜約10 cm高時(shí)施用1次,其沉積量均較高,殘留量隨著時(shí)間的推移呈現(xiàn)明顯下降趨勢,露地韭菜在施藥5 d后呈現(xiàn)明顯的下降趨勢,而后逐漸趨于平緩,設(shè)施韭菜在施藥15 d后呈現(xiàn)明顯的下降趨勢,隨后趨于平緩,其消解動(dòng)態(tài)符合一級(jí)動(dòng)力學(xué)反應(yīng)模型。露地韭菜中的消解曲線為y=14.784 8e-0.1312x,相關(guān)系數(shù)r=0.954 8,消解半衰期為5.3 d,經(jīng)過17.6 d,可降解90%;設(shè)施韭菜的消解曲線為y=11.242 5e-0.0719x,相關(guān)系數(shù)r=0.969 2,消解半衰期為9.6 d,經(jīng)過32 d,可降解90%。
根據(jù)采集樣品殘留結(jié)果可以看出,氧樂果在所有樣品中均未檢出,但甲拌磷、克百威、毒死蜱等農(nóng)藥有檢出,檢出率約為6%,幾乎全部集中于中小生產(chǎn)規(guī)模的韭菜樣品。這可能是農(nóng)藥的混用造成的,當(dāng)然也不排除土壤中農(nóng)藥長期殘留的影響和農(nóng)藥隱性成分添加造成的,同時(shí)也說明加強(qiáng)對(duì)農(nóng)藥使用監(jiān)管和合理化使用,是提升韭菜等農(nóng)產(chǎn)品安全生產(chǎn)的關(guān)鍵因素。
二甲戊靈是唯一在韭菜上登記使用的田間除草劑。以往人們習(xí)慣把農(nóng)藥殘留危害的重點(diǎn)集中在殺蟲、殺螨、殺菌等農(nóng)藥上,然而本次收集數(shù)據(jù)顯示,二甲戊靈在韭菜中的檢出率為43.6%。其可能的原因是人們對(duì)除草劑的危害認(rèn)識(shí)不夠或除草劑使用不當(dāng),導(dǎo)致藥物逐漸在田間積累,形成了一定的風(fēng)險(xiǎn)危害,應(yīng)當(dāng)引起我們的高度重視。
腐霉利是具有保護(hù)和治療雙重作用的低毒內(nèi)吸性殺菌劑,常被用于防治韭菜灰霉病等病害。通過本次采集的數(shù)據(jù)可知韭菜中腐霉利有檢出。因而,根據(jù)試驗(yàn)產(chǎn)品登記信息,開展了腐霉利在韭菜上的消解試驗(yàn)。以腐霉利最大推薦劑量應(yīng)用于韭菜,其使用30 d后的殘留量仍然在0.2 mg/kg左右,接近于我國韭菜中腐霉利最大殘留限量要求,可能是由于其原始沉積量較大造成的。然而,韭菜收獲期短,30 d的間隔期不適合韭菜產(chǎn)品的實(shí)際生產(chǎn)需求。參考試驗(yàn)數(shù)據(jù),建議經(jīng)過進(jìn)一步試驗(yàn),評(píng)估腐霉利膳食風(fēng)險(xiǎn),重新制定韭菜中腐霉利的限量要求。