4种农药在梨中的残留及消解动态

发布时间：2021-09-23

　　摘要：[目的]为确保4种农药在不同品种梨上的安全使用，评价其在梨上的消解趋势、残留水平，并且在2018年试验的基础上，验证毒死蜱、吡虫啉的安全使用评价标准及制定高效氯氟氰菊酯、多菌灵的安全使用评价标准。[方法]参考农药标签和梨果生产中调研的施药方法，选取全国6地的黄冠梨、莱阳梨、砂梨、早酥梨、砀山酥梨和鸭梨6个梨品种，开展田间试验。利用仪器分析方法，研究了毒死蜱、高效氯氟氰菊酯、吡虫啉、多菌灵在梨中的残留消解动态。[结果]4种农药在梨中的消解动态均满足一级反应动力学方程，半衰期分别为4.2、7.1、12.2、11.9d。毒死蜱、吡虫啉的残留量及消解动态与2018年相比，较为吻合，年度差异不大，无超标现象。高效氯氟氰菊酯、多菌灵均有超标现象，多菌灵尤为突出。[结论]必须严格控制施药剂量及施药次数，并严格遵守安全间隔期。建议按照低剂量施药，每个作物周期最多施药3次，安全间隔期为21(高效氯氟氰菊酯)、28d(多菌灵)。按照推荐剂量及其操作规范在梨上施用是安全的。

　　关键词：毒死蜱;高效氯氟氰菊酯;吡虫啉;多菌灵;梨;残留;消解动态

　　由于我国梨树种植区域广，梨果品种多且生长期差异大，病虫害防治、管理方式不同，农药残留代谢规律不同，情况复杂[1]。果农对农药标签认识不足，理解不够，实际生产中经常增大药剂量，增大施药次数，由此产生的农药残留问题依然严重。目前对梨中农药残留的研究较少，有针对菊酯类农药分析方法的，有关于梨不同部位的残留蓄积行为研究等。毒死蜱、高效氯氟氰菊酯、吡虫啉、多菌灵是梨生产中常用且超标率较多，风险较大的农药[2-16]。还没有针对这4种农药在不同品种梨上的残留消解动态研究，为确保4种农药在梨上的安全使用，评价其在梨上的消解趋势、残留水平，并且在2018年试验的基础上，验证毒死蜱、吡虫啉的安全使用评价标准，因此，笔者于2019年在全国6个不同生态区，继续开展了4种农药在6个不同品种梨上的农药残留试验研究。

　　1材料与方法

　　1.1药剂、试剂及仪器

　　毒死蜱(chlorpyrifos)、高效氯氟氰菊酯(lambda-cyhalothrin)、吡虫啉(imidacloprid)、多菌灵(carbendazim)均为标准溶液(1000g/L)，由农业农村部环境保护科研监测所提供。

　　45%毒死蜱乳油(EC，澳大利亚纽发姆有限公司);25g/L高效氯氟氰菊酯乳油[EC，兴农药业(中国)有限公司];10%吡虫啉可溶性粉剂(SP，浙江海正化工股份有限公司);50%多菌灵可湿性粉剂(SP，山西德威本草生物科技有限公司)。乙腈、甲醇(色谱纯，美国ThermoFisher);丙酮、氯化钠(分析纯，中国国药集团);纯净水(中国娃哈哈公司)。

　　Agilent6460液相色谱-质谱联用仪(美国Agilent公司)，ThermoTSQQuantumXLS气相色谱-质谱联用仪(美国Thermo公司)，IKAT25高速匀浆机(德国IKA公司)，SIGMA2K高速离心机(美国Sigma公司)，HeidolphLaborota4000旋转蒸发仪(德国Heidolph公司)。

　　1.2田间试验设计

　　2019年，在山东省冠县、山东省莱阳市、湖北省老河口市、甘肃省兰州市、安徽省砀山县和河北省石家庄市6地，分别选取黄冠梨、莱阳梨、砂梨、早酥梨、砀山酥梨和鸭梨6个梨品种，依据《农作物中农药残留试验准则》[17]和《农药登记残留田间试验标准操作规程》[18]设置试验小区，每小区2~5棵树(根据树体大小确定)，小区间设保护带，另设空白对照小区。采样方式为在树的不同方向及上、中、下、里、外等不同部位采集12个以上生长正常的梨，匀浆后按四分法留样200g，于-20℃保存，备用。同时采集空白样品。

　　1.2.1最终残留试验

　　设置高剂量和低剂量2个处理。低剂量为45%毒死蜱EC300mga.i./kg，1500倍(制剂用量);10%吡虫啉SP50mga.i./kg，2000倍液(制剂用药量);25g/L高效氯氟氰菊酯EC25mga.i./kg，1000倍液(制剂用药量);50%多菌灵SP1000mga.i./kg，500倍液(制剂用药量)。高剂量为低剂量的2倍，其他条件相同。于梨果实生长期施药，间隔7d施药1次，分别施药3、6次，2个处理，喷雾量20L。分别于施药后7、14、21d采样。

　　1.2.2消解动态试验

　　只选取了黄冠梨作为试验品种，在黄冠梨果实生长至成熟个体一半大小时，按最终残留试验高剂量施药1次。分别在施药后2h，1、3、5、7、14、21、28、35d采样。

　　1.3试验分析方法

　　1.3.1样品中毒死蜱、高效氯氟氰菊酯残留的提取及测定方法

　　采用气相色谱-质谱联用法测定[19]。

　　样品提取及净化：称取10g梨样品于50mL离心管中，加入乙腈20mL，高速匀浆1min，加入5g氯化钠，于3000r/min下离心5min，静置分层;取10mL上层有机相于旋转蒸发至近干;加入正己烷定容至2.5mL，过0.22μm滤膜，待测。

　　色谱条件：AngilentDB-5MS(30m×0.25mm，0.25μm)色谱柱。升温程序：40℃保持1min，然后以30℃/min程序升温至130℃，保持2min，再以5℃/min升温至250℃，保持12min，再以10℃/min升温至300℃，保持5min。载气为氦气，纯度≥99.999%，流速1.2mL/min;进样口温度290℃;不分流进样。质谱条件：电子轰击源70eV;离子源温度230℃;GC-MS接口温度280℃;选择离子监测：毒死蜱定量离子314，定性离子199，197;氯氟氰菊酯定量离子181，定性离子197，141。外标法定量。

　　1.3.2样品中吡虫啉、多菌灵残留的提取及测定方法

　　采用液相色谱-质谱联用法测定。

　　样品提取及净化：提取方法同毒死蜱。取1mL上层有机相，加入1mL水混匀，过0.22μm滤膜，待测。梨的杂质较少，经过滤膜过滤后，梨样品的检测并没有基质影响。

　　色谱条件：流动相A相为体积分数为0.1%甲酸水溶液，B相为甲醇，流速0.3mL/min，进样量2μL，运行9min，柱温35℃，外标法定量。质谱条件见表1[20]。

　　1.4标准溶液配制及标准曲线绘制

　　将1000mg/L的毒死蜱、高效氯氟氰菊酯标准品溶液用丙酮稀释，配成1.0、0.8、0.4、0.2、0.1mg/L的系列标准工作溶液;将1000mg/L的吡虫啉、多菌灵标准品溶液分别用甲醇稀释，配成0.1、0.02、0.01、0.005、0.002mg/L的系列标准工作溶液。按1.3节的条件测定。以质量浓度为横坐标x，峰面积为纵坐标y，绘制标准曲线。同时使用稀释溶剂丙酮和甲醇作为样品空白溶液。

　　2结果与讨论

　　2.1方法的线性范围及检出限

　　分析结果表明：在0.1~1.0mg/L范围内，毒死蜱、高效氯氟氰菊酯的峰面积与对应的质量浓度呈线性关系，回归方程为y=95076x-7550.1，r=0.9997(毒死蜱);y=36761x-3876.2，r=0.9954(高效氯氟氰菊酯)。在0.002~0.1mg/L范围内，吡虫啉、多菌灵的峰面积与对应的质量浓度呈线性关系，回归方程分别为y=119776x+5.0867，r=0.9999(吡虫啉);y=2×107x+694.98，r=0.99999(多菌灵)。4种农药的检出限均为0.001mg/kg。

　　2.2方法的准确度与精密度

　　分别向梨空白样品中添加4种农药的标准品溶液，添加水平为0.01、0.2、1.0mg/kg。结果表明：4种农药的回收率均在80.3%~119.1%之间，相对标准偏差在1.0%~5.3%之间，符合农药残留分析的要求[17]。典型图谱见图1，目标峰附近无其他杂峰，前处理效果较好，可保证结果的准确性。

　　2.3试验方案的制定

　　根据我国南方和北方梨产区梨病虫害主要种类及其发生特点，及实际生产中果农施用农药情况，制定梨果中农药残留试验方案。制定原则为梨果生产中最大施药浓度，最大施药次数，且更多的农药品种，以期获得可能的最大农药残留量，以便研究农药残留的来源、分布及累积规律。把农药产品在我国登记时的最高剂量作为试验的低浓度，低浓度的2倍剂量作为试验的高浓度。

　　参考农药产品在我国登记时的农药标签标注的施药次数，和调研梨生产中果农可能施用的施药次数。通过调研，一般在梨果收获前期至安全用药期，平均11～12d用药1次，最多用药6次。但是农药产品在我国登记时的施药次数一般为1年内施药3次。因此试验设计施药次数为3、6次，2个处理[1,21]。

　　相关知识推荐：农药类收费低的核心期刊又哪儿些?

　　施药时间选择在4月中下旬至8月中下旬，梨树病虫害发生盛期，进行连续喷药。此时气温回升降雨加大，高温多雨是病情严重的主要因素。梨瘿蚊1年3次虫害高峰期，4月中下旬、5月下旬至6月初及6月中下旬。梨木虱虫害高峰期在5月中旬至6月中旬，7月中旬。梨小食心虫虫害高峰期在5月初。黑星病有2个发病高峰期，分别为5—6月和9—10月。黑斑病在4月中下旬叶片开始发病，6—7月为发病盛期，8月中下旬后进入衰退期。根据病虫害发生期及各地梨的收获期，确定施药时间，选择静电喷雾器施药[1]。

　　2.4消解动态特征

　　试验结果显示：4种农药在梨中的消解规律符合一级反应动力学模型，r均大于0.90(见表2~3)，属显著线性相关。4种农药在梨中的半衰期在4.2~12.2d之间，均属于易降解农药(<30d)。毒死蜱在梨中施药后7d消解率达到80%，14d时达到90%以上。吡虫啉、高效氯氟氰菊酯在梨中的原始沉积量均较低，吡虫啉在施药后28d及高效氯氟氰菊酯在施药后21d消解率为80%，但其检出量已经很低。多菌灵残留量较高，消解较慢，在施药后28d消解率达到80%。毒死蜱的原始沉积量比2018年略高，可能与施药时间及天气有关，但其降解速率与2018年相符。吡虫啉的原始沉积量及降解速率与2018年较吻合，没有太大变化。这也验证了农药降解是一个较为稳定的符合消解规律动力学模型的降解过程。

　　2.5最终残留试验结果

　　按高低2个施药剂量，分别施药3次和6次，施药间隔期7d，分别于施药后7、14、21d采样，在山东省冠县、山东省莱阳市、湖北省老河口市、甘肃省兰州市、安徽省砀山县和河北省石家庄市6个试验点，2019年梨中毒死蜱的残留量为0.003~0.910mg/kg，高效氯氟氰菊酯的残留量为0.016~2.748mg/kg，吡虫啉的残留量为0.023~0.418mg/kg，多菌灵的残留量为0.535~8.155mg/kg。2018年梨中毒死蜱的残留量为0.052~0.76mg/kg，吡虫啉的残留量为0.021~0.29mg/kg。由试验结果可知：6次施药残留量明显高于3次施药残留量，高浓度施药残留量明显高于低浓度施药残留量(见表4)。

　　我国规定毒死蜱、吡虫啉、高效氯氟氰菊酯、多菌灵在梨中的最大残留限量值分别为1.0、0.5、0.2、3.0mg/kg。毒死蜱、吡虫啉的残留量与2018年相比，相差不大，均符合中国最大残留限量(MRL)标准，无超标现象。毒死蜱6次施药后，安徽和河北地区残留量略高于其他地区，吡虫啉在不同地区的残留量并无太大区别。

　　高效氯氟氰菊酯按高浓度施药3、6次后，有部分超标现象，山东冠县和河北石家庄地区残留量略高于其他地区，超标率为13.9%，其中甘肃兰州地区出现最大残留量2.748mg/kg。施药6次的超标率明显高于施药3次，因此应严格控制高效氯氟氰菊酯的施药次数。

　　多菌灵残留量明显高于其他农药残留量，说明多菌灵农药残留富集能力较强。虽然多菌灵的限量标准值较高，超标现象仍较突出，超标率为30.6%。其中山东冠县、山东莱阳，安徽砀山地区的残留量略高于其他地区，砀山地区出现最高残留量8.155mg/kg。施药后14、21d采集的其他地区梨中农药残留量均符合中国残留限量标准。不同地区梨的农药残留蓄积行为差异较大。因此必须严格控制多菌灵的施药剂量、施药次数及安全间隔期，以减少超标现象的出现[21-22]。

　　3结论

　　试验采用野外田间试验法，对6个不同气候生态区的6个不同梨品种分别试验，研究了不同的气候、生态条件及不同品种等因素对试验的影响。梨样品中的残留水平差异可能来源于梨品种差异，也可能来源于地区气候以及施药条件的差异，虽然不同品种梨上的差异不能作为品种梨的比较，但是试验结果可以为本地区梨生产中农药使用提供科学依据。结果表明：4种农药在梨中的消解行为基本符合一级反应动力学模型，高效氯氟氰菊酯和多菌灵在梨中的蓄积残留行为地域、品种差异稍有不同，毒死蜱、吡虫啉的残留量及消解动态与2018年相比，较为吻合，年度差异不大，无超标现象。高效氯氟氰菊酯、多菌灵均有超标现象，多菌灵尤为突出。必须严格控制高效氯氟氰菊酯、多菌灵的施药剂量、施药次数及安全间隔期，才能保证其在梨上的安全使用，以防止出现超标现象。因此建议按照低剂量施药，每个作物周期最多施药3次，安全间隔期为21d(高效氯氟氰菊酯)，28d(多菌灵)。按照推荐剂量及其操作规范在梨上施用是安全的。本试验结果可以为梨中毒死蜱、高效氯氟氰菊酯、吡虫啉和多菌灵MRL值的修订提供参考，也可为果农安全用药提供依据。——论文作者：毛江胜，陈子雷，李慧冬，郭长英，丁蕊艳，张文君，颜朦朦