葡萄中金龜子防治農(nóng)藥殘留與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

侯麗娜，孫淑媛，王豆，王彥華，潘明正，陳哲，楊桂玲*

(1.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 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(杭州)，浙江 杭州 310020；2.長(zhǎng)興縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局，浙江 長(zhǎng)興 313100； 3.浦江縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局，浙江 浦江 322200； 4.海鹽縣農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所，浙江 海鹽 314300)

葡萄在我國(guó)水果產(chǎn)業(yè)中具有舉足輕重的地位，近年來(lái)，鮮食葡萄在我國(guó)南方一帶種植廣泛，效益明顯[1-3]，然而危害葡萄的病蟲(chóng)害種類(lèi)較多，發(fā)生頻繁，其中金龜子是葡萄園中最常見(jiàn)的蟲(chóng)害之一，金龜子的頻繁爆發(fā)，嚴(yán)重影響了葡萄的產(chǎn)量及品質(zhì)[4-6]。

金龜子，幼蟲(chóng)蠐螬，鞘翅目，除危害葡萄外，還危害蘋(píng)果、梨、桃、李、柑橘、桑等作物。金龜子的種類(lèi)有很多，葡萄園中常見(jiàn)的金龜子種類(lèi)有銅綠金龜子、斑喙麗金龜、茸喙麗金龜、淺褐彩麗金龜?shù)萚7-8]。化學(xué)防治是果農(nóng)們采用的主要的防治方法，由于目前沒(méi)有在葡萄中登記的防治金龜子和蠐螬的殺蟲(chóng)劑，生產(chǎn)中存在盲目用藥現(xiàn)象。結(jié)合綠色食品生產(chǎn)允許使用的農(nóng)藥清單推薦的使用農(nóng)藥，春季可使用3%辛硫磷拌土撒施，覆土灌溉；6—7月份可用3%辛硫磷顆粒劑、5%噻蟲(chóng)嗪顆粒劑、5%吡蟲(chóng)啉顆粒劑進(jìn)行藥劑處理土壤，傍晚時(shí)可噴灑4.5%高效氯氰菊酯乳油進(jìn)行防治[7-9]，為明確其在葡萄中使用的安全性，開(kāi)展了葡萄中金龜子防治用藥田間殘留與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估試驗(yàn)。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 葡萄品種

巨峰葡萄種植于浙江省金華市浦江縣靚松家庭農(nóng)場(chǎng)，鋼架避雨栽培模式。

1.1.2 試驗(yàn)用藥

選擇3種常用的地下用藥殺蟲(chóng)劑及一種噴霧使用殺蟲(chóng)劑作為研究對(duì)象。3%辛硫磷顆粒劑(山東濟(jì)寧市通達(dá)化工廠)、5%噻蟲(chóng)嗪顆粒劑(京博農(nóng)化科技股份有限公司)、5%吡蟲(chóng)啉顆粒劑(澳大利亞紐發(fā)姆有限公司)、4.5%高效氯氰菊酯乳油(南京保豐農(nóng)藥有限公司)。

1.2 方法

1.2.1 處理設(shè)計(jì)

田間試驗(yàn)設(shè)計(jì)依據(jù)中華人民共和國(guó)農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)NY/T 788—2018[10]農(nóng)作物中農(nóng)藥殘留試驗(yàn)準(zhǔn)則。試驗(yàn)共設(shè)5個(gè)處理，每處理8株葡萄，處理間設(shè)置隔離帶。施藥劑量為登記劑量的最高使用劑量(667 m2制劑量)：辛硫磷顆粒劑8 000 g拌土撒施，噻蟲(chóng)嗪顆粒劑1 000 g拌土撒施，吡蟲(chóng)啉顆粒劑1 000 g拌土撒施，高效氯氰菊酯乳油30 g噴霧使用。施藥次數(shù)和間隔采用推薦使用的最多使用次數(shù)和最短施藥間隔。辛硫磷、噻蟲(chóng)嗪、吡蟲(chóng)啉均拌土撒施1次。高效氯氰菊酯乳油噴霧使用3次，施藥間隔為7 d。高效氯氰菊酯于施藥后2 h及1、3、7、14、21、28 d采樣，3種拌土撒施農(nóng)藥于施藥后28、35、42 d采樣。每個(gè)樣品采集時(shí)不少于8個(gè)藤，至少采集12串，至少1 kg。每個(gè)樣品制備2份，1份用于檢測(cè)，1份用于備份。樣品包裝后貼好標(biāo)簽，所有處理好的樣品于-20 ℃條件下保存。

1.2.2 樣品前處理

采用QuEChERS處理方法，均勻稱(chēng)取10.0 g樣品，加入20 mL乙腈，8 000 r·min-1渦旋1 min，再加入2 g氯化鈉和4 g無(wú)水硫酸鈉，于8 000 r·min-1渦旋2 min、8 500 r·min-1離心3 min，取1 mL上清液入QuEChERS凈化管，于8 000 r·min-1渦旋30 s、10 000 r·min-1離心3 min，過(guò)0.22 μm有機(jī)濾膜至進(jìn)樣小瓶，-20 ℃保存待檢測(cè)。

1.2.3 檢測(cè)

試驗(yàn)共包括4種農(nóng)藥的檢測(cè)，辛硫磷、噻蟲(chóng)嗪、吡蟲(chóng)啉的檢測(cè)方法參考GB/T 20769—2008《水果和蔬菜中450種農(nóng)藥及相關(guān)化學(xué)品殘留量的測(cè)定液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法》，高效氯氰菊酯檢測(cè)方法參考GB/T 23200.8—2016《水果和蔬菜中500種農(nóng)藥及相關(guān)化學(xué)品殘留量的測(cè)定氣相色譜-質(zhì)譜法》。

1.2.4 慢性膳食暴露風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法

1)慢性膳食暴露風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法按照國(guó)際上普遍認(rèn)可的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估原理和方法。

EDI=CF/bw。

式中：EDI為每日攝入量的估計(jì)值[mg·(kg·d)-1]；C為葡萄中農(nóng)藥殘留的平均含量(mg·kg-1)；F為消費(fèi)人群每天對(duì)葡萄的平均消費(fèi)量(kg·d-1)；bw為體重(kg)。

慢性攝入風(fēng)險(xiǎn)用每日攝入量的估計(jì)值與每日允許攝入量的比值表示。

%ADI=100EDI/ADI。

式中，ADI為每日允許攝入量[mg·(kg·d)-1]。當(dāng)%ADI≤DI時(shí)，表示風(fēng)險(xiǎn)可接受，%ADI越小，風(fēng)險(xiǎn)越??；當(dāng)%ADI>100%時(shí)，表示可能存在不可接受的風(fēng)險(xiǎn)，%ADI越大，風(fēng)險(xiǎn)越大。

2)急性膳食暴露風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法。

ESTI=LP×HR/bw。

式中：ESTI為短期攝入量的估計(jì)值[mg·(kg·d)-1]；HR為采用葡萄中農(nóng)藥P 97.5的殘留值(mg·kg-1)；LP為葡萄大份餐(即葡萄一餐最大消費(fèi)量)，一般以人均日消費(fèi)量的97.5百分位點(diǎn)值為準(zhǔn)(g·d-1)；bw為體重(kg)。

急性攝入風(fēng)險(xiǎn)用每日攝入量的估計(jì)值與急性參考劑量(%ARfD)[mg·(kg·d)-1]的比值表示。

%ARfD=ESTI/ARfD。

3)農(nóng)藥毒理評(píng)估數(shù)據(jù)。

農(nóng)藥的慢性和急性參考劑量綜合參照了FAO/WHO農(nóng)藥殘留聯(lián)合專(zhuān)家委員會(huì)(JMPR)評(píng)估報(bào)告、歐洲食品安全局(EFSA)的評(píng)估報(bào)告以及我國(guó)GB 2763—2019《食品中農(nóng)藥最大殘留限量》中的參考劑量。高效氯氰菊酯ADI值為0.02 mg·(kg·d)-1，ARfD為0.2 mg·(kg·d)-1，MRL值為0.2 mg·kg-1。

4)葡萄消費(fèi)量及人群體重?cái)?shù)據(jù)。

水果消費(fèi)量數(shù)據(jù)參照2012年GEMS/FOOD公布的消費(fèi)組G09(東亞地區(qū)包括中國(guó)在內(nèi))的水果消費(fèi)數(shù)據(jù)，葡萄的大份餐消費(fèi)數(shù)據(jù)參照FAO/WHO公布的IESTI計(jì)算器中中國(guó)人群的大份餐消費(fèi)量(表1)。人群體重?cái)?shù)據(jù)依《第四次中國(guó)總膳食研究》整理，8～12歲兒童平均體重為33.1 kg，20～50歲成人為63.0 kg。

表1 不同人群的水果消費(fèi)量

5)情景假設(shè)

本次評(píng)估選擇20～50歲的成年人作為一般人群，選擇8～12歲兒童作為敏感人群。人群攝入農(nóng)藥殘留的來(lái)源分2種假設(shè)。情景Ⅰ為消費(fèi)的所有葡萄均有相當(dāng)于試驗(yàn)農(nóng)藥在安全間隔期(14 d，參考蔬菜)的殘留量；情景Ⅱ?yàn)橄M(fèi)的所有水果均有相當(dāng)于試驗(yàn)農(nóng)藥在安全間隔期(14 d，參考蔬菜)的殘留量。

2 結(jié)果與分析

2.1 田間試驗(yàn)

在試驗(yàn)條件下，辛硫磷、噻蟲(chóng)嗪、吡蟲(chóng)啉三種拌土撒施農(nóng)藥在施藥28、35、42 d后在葡萄中均未檢出(檢出限均為0.01 mg·kg-1)。高效氯氰菊酯在葡萄中的降解動(dòng)態(tài)符合一級(jí)動(dòng)力學(xué)方程，y(t)=y0×e-kt，其中y(t)為t時(shí)間的農(nóng)藥殘留量，y0為施藥0 d的原始沉積量，k為降解速率常數(shù)，t為降解時(shí)間，t1/2為降解半衰期。高效氯氰菊酯在葡萄中的降解動(dòng)力學(xué)方程為y=1.2621e-0.009t，R2=0.838 6，R2為擬合曲線的相關(guān)系數(shù)，越接近于1，擬合度越好。殘留動(dòng)態(tài)曲線如下圖1所示，施藥后的初始濃度平均值為1.312 0 mg·kg-1，在安全間隔期14 d后，平均濃度為1.108 mg·kg-1，28 d后平均濃度為1.011 3 mg·kg-1，在施藥28 d后僅降解23%，降解半衰期為77 d。

圖1 葡萄中高效氯氰菊酯的殘留動(dòng)態(tài)曲線

2.2 慢性膳食攝入風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

在上述情景Ⅰ下，高效氯氰菊酯在參考安全間隔期14 d的殘留量對(duì)兒童和成人的慢性膳食風(fēng)險(xiǎn)%ADI分別為0.81%和0.45%。在情景Ⅱ的假設(shè)條件下，對(duì)兒童和成人的慢性膳食風(fēng)險(xiǎn)%ADI分別為23.5%和13.2%，均低于100%。全膳食風(fēng)險(xiǎn)為51.1%，低于100.0%，但風(fēng)險(xiǎn)值偏高，存在一定的膳食風(fēng)險(xiǎn)隱患。

2.3 急性膳食攝入風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

高效氯氰菊酯在參考安全間隔期14 d的殘留量對(duì)兒童和成人急性參考劑量%ARfD分別為6.1%和5.0%，均低于100%，急性膳食風(fēng)險(xiǎn)可接受。

3 小結(jié)

由于田間殘留試驗(yàn)結(jié)果受很多因素的影響，溫度、濕度、土壤類(lèi)型、葡萄的品種和樹(shù)齡等因素都會(huì)影響田間殘留試驗(yàn)的結(jié)果，故此結(jié)論與建議具有一定的參考意義。

目前關(guān)于試驗(yàn)所選4種農(nóng)藥在作物中的殘留降解相關(guān)的研究較多，然而在葡萄中殘留降解相關(guān)研究鮮見(jiàn)報(bào)道。王梅等[11]研究了5%辛硫磷顆粒劑5 400 g·hm-2在甘蔗植株及土壤中的殘留動(dòng)態(tài)，在甘蔗植株中的半衰期為2.5～2.6 d，在土壤中的半衰期為3.5～5.1 d；噻蟲(chóng)嗪乳油灌根在辣椒和土壤中的半衰期分別為6.3、11.9 d[12]；吡蟲(chóng)啉顆粒劑在煙葉上的半衰期為10.5～11.4 d[13]。本試驗(yàn)結(jié)果表明，4種常見(jiàn)防治金龜子的農(nóng)藥中，在施藥28 d后，3種地下拌土撒施下的葡萄中均未檢出(檢出限均為0.01 mg·kg-1)，說(shuō)明辛硫磷、噻蟲(chóng)嗪及吡蟲(chóng)啉顆粒劑在施藥劑量及方式下不會(huì)帶來(lái)葡萄的膳食風(fēng)險(xiǎn)，且在安全間隔期28 d條件下可推薦使用。

有關(guān)高效氯氰菊酯殘留降解的研究有很多，但目前沒(méi)有在大棚葡萄上的研究。何歡等[14]研究高效氯氰菊酯在柑橘和土壤中的降解半衰期為1.6～6.0 d，朱烈等[15]研究其在花菜中降解半衰期為2.7 d，降解均較快。高效氯氰菊酯在葡萄中降解較慢，降解速率常數(shù)為0.009，降解半衰期為77 d。多種因素可影響農(nóng)藥的降解半衰期，大棚種植及施藥時(shí)間均為重要影響因素。從試驗(yàn)結(jié)果來(lái)看，按照667 m2試驗(yàn)劑量30 g在大棚內(nèi)使用28 d后，高效氯氰菊酯不符合殘留限量標(biāo)準(zhǔn)要求，因此，不建議在葡萄中使用。

膳食風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估表明，在假設(shè)情景Ⅰ條件下，高效氯氰菊酯在參考安全間隔期14 d的殘留量對(duì)兒童和成人的慢性膳食風(fēng)險(xiǎn)分別為0.81%和0.45%。在情景Ⅱ假設(shè)條件下，對(duì)兒童和成人的慢性膳食風(fēng)險(xiǎn)分別為23.5%和13.2%。高效氯氰菊酯對(duì)兒童和成人急性參考劑量分別為6.1%和5.0%，均低于100%。全膳食風(fēng)險(xiǎn)為51.1%，低于100.0%，盡管不存在不可接受的膳食風(fēng)險(xiǎn)，但是由于其降解半衰期過(guò)程，使用28 d后，依然不能符合要求，所以不推薦采用高效氯氰菊酯防治葡萄園中的金龜子。