2019, Vol. 21
中国梨品种繁多，收获期为每年6—10月，时间跨度大，加之各地气候差异较大，病虫害发生情况复杂，导致农药使用情况复杂。依据农业农村部2013—2017年梨质量安全风险评估报告[1]，根据中国梨消费量，以及农药毒性、毒效、使用频率及残留水平等因素，参考英国兽药残留委员会兽药残留风险排序体系[2]，计算风险因子和样品的风险得分，对样品、产地和农药进行风险排序，发现毒死蜱、吡虫啉、螺虫乙酯和苯醚甲环唑4种农药是梨生产中最常用的农药，且被认为是每年应高度关注的高风险农药，在梨生产和质量安全监管中应予重点关注。刘纲华等[3]和仇微等[4]利用气相色谱法研究了苯醚甲环唑在黄瓜和苹果中的残留及消解动态；黄玉南等[5]和吴迪等[6]利用高效液相色谱法研究了吡虫啉在梨中的分布及残留动态，且主要针对果皮、果肉中残留量的不同；赵丽娟等[7]、张莹等[8]和李刚波等[9]利用气相色谱法研究了毒死蜱在梨中的残留；吴育佳等[10]和孟志远等[11]研究了螺虫乙酯在黄瓜和菠菜中的残留及消解动态。但关于4种农药在不同品种梨、不同气候区中的残留消解动力学研究及利用液相色谱-质谱联用法同时针对吡虫啉、螺虫乙酯和苯醚甲环唑3种农药的研究尚未见报道。鉴于此，笔者于2018年在山东省济南市、安徽省砀山县和河北省石家庄市3地，系统开展了4种农药在黄金梨、砀山酥梨和鸭梨3种梨上的残留及消解试验研究，以期为其合理使用及用药安全间隔期的提出提供依据。
1 材料与方法 1.1 药剂、试剂及仪器毒死蜱 (chlorpyrifos)、吡虫啉 (imidacloprid) 和苯醚甲环唑 (difenoconazole) 均为标准品 (1000 mg/mL)，由农业农村部环境保护科研监测所提供；螺虫乙酯 (spirotetramat，纯度 > 99%)、螺虫乙酯-烯醇-糖苷 (spirotetramat-enol-glucoside，以下简称S-glu，纯度 > 98.6%)、螺虫乙酯-醇酮 (spirotetramat-ketohydroxy，以下简称S-keto，纯度 > 95.4%)、螺虫乙酯-烯醇 (spirotetramat-enol，以下简称S-enol，纯度 > 99%) 和螺虫乙酯-单羟基 (spirotetramat-monohydroxy，以下简称S-mono，纯度 > 98.2%) 均为标准品，由德国Dr.公司提供。其结构式见 图式1。
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图式1 毒死蜱 (a)、吡虫啉 (b)、螺虫乙酯 (c)、S-glu (d)、S-keto (e)、S-enol (f)、S-mono (g)和苯醚甲环唑 (h) 化学结构式 Scheme1 Structural formula of chlorpyrifos (a), imidacloprid (b), spirotetramat (c), S-glu (d), S-keto (e), S-enol (f), S-mono (g) and difenoconazole (h) |
480 g/L毒死蜱乳油 (EC，澳大利亚纽发姆有限公司)；10%吡虫啉可溶性粉剂 (SP，浙江海正化工股份有限公司)；22.4% 螺虫乙酯悬浮剂 (SC，拜耳股份公司)；10%苯醚甲环唑水分散粒剂 (WG，天津市华宇农药有限公司)。乙腈和甲醇 (色谱纯，美国ThermoFisher)；正己烷和氯化钠 (分析纯，中国国药集团)；纯净水 (中国娃哈哈公司)。
Agilent 6460 液相色谱-质谱联用仪 (美国Agilent公司)；Thermo TSQ Quantum XLS气相色谱-质谱联用仪 (美国Thermo公司)；IKA T25高速匀浆机 (德国IKA公司)；SIGMA 2K高速离心机 (美国Sigma公司)；Heidolph Laborota 4000旋转蒸发仪 (德国Heidolph公司)。
1.2 田间试验设计2018年，在山东省济南市、安徽省砀山县和河北省石家庄市3地，分别选取黄金梨、砀山酥梨和鸭梨3个梨品种，依据《农药残留试验准则》 [12]和《农药登记残留田间试验标准操作规程》 [13]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10个以上生长正常的梨，匀浆后按四分法留样200 g，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：480 g/L毒死蜱EC 300 mg/kg (有效成分用量)，1 600倍液 (制剂用量)；10%苯醚甲环唑WG 20 mg/kg (有效成分用药量)，5 000倍液 (制剂用药量)；22.4% 螺虫乙酯SC 60 mg/kg (有效成分用药量)，4 000倍液 (制剂用药量)；10%吡虫啉SP 50 mg/kg (有效成分用药量)，3 000倍液 (制剂用药量)。高剂量为低剂量的1.5倍，其他条件相同。于梨果实生长期施药，间隔7 d施药1次，共施药3次，喷雾量20 L。分别于施药后7、14和21 d采样。
1.2.2 消解动态试验在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2 h及1、3、5、7、14、21、28、35 d采样。
1.3 试验分析方法 1.3.1 样品中毒死蜱残留的提取及测定方法采用气相色谱-质谱联用法测定。
1.3.1.1 样品提取及净化称取10 g梨样品于50 mL离心管中，加入乙腈20 mL，高速匀浆1 min，加入5 g氯化钠，于3 000 r/min下离心5 min，静置分层；取10 mL上层有机相于旋转蒸发至近干；加入正己烷定容至2.5 mL，过0.22 μm滤膜，待测。
1.3.1.2 检测条件色谱条件：Angilent DB-5 MS (30 m × 0.25 mm，0.25 μm) 色谱柱。升温程序：40 ℃保持1 min, 然后以30 ℃/min程序升温至130 ℃，保持2 min，再以5 ℃/min升温至250 ℃，保持12 min，再以10 ℃/min升温至300 ℃，保持5 min。载气为氦气，纯度 ≥ 99.999%，流速1.2 mL/min；进样口温度290 ℃；不分流进样。
质谱条件：电子轰击源70 eV；离子源温度230 ℃；GC-MS接口温度280 ℃；选择离子监测：定量离子314，定性离子199，197。外标法定量。
1.3.2 样品中吡虫啉、螺虫乙酯及其代谢物、苯醚甲环唑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1 mL上层有机相，加入1 mL水混匀，过0.22 μm滤膜，待测。
1.3.2.2 检测条件流动相A相为体积分数为0.1%甲酸水溶液，B相为甲醇，流速0.3 mL/min，进样量2 μL，运行9 min，柱温35 ℃，外标法定量。质谱条件见表1。
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表 1 吡虫啉、螺虫乙酯及其代谢物、苯醚甲环唑测定的质谱参数 Table 1 MS parameters for the detection of pesticides |
1.4 标准溶液配制及标准曲线绘制
将1 000 mg/L的毒死蜱标准品溶液用丙酮稀释，配成5.0、2.0、1.0、0.5、0.2和0.1 mg/L的系列标准工作溶液；将1 000 mg/L的吡虫啉、螺虫乙酯及其4种代谢物、苯醚甲环唑标准品溶液分别用甲醇稀释，配成0.01、0.02、0.05、0.1和0.2 mg/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0.1~5 mg/L范围内，毒死蜱的峰面积与质量浓度间呈线性关系，回归方程为y = 51 126x – 767.21，r = 1.0。在0.01~1 mg/L范围内，吡虫啉、螺虫乙酯及其4种代谢物、苯醚甲环唑的峰面积与对应的质量浓度间呈线性关系，回归方程分别为：y = 276 281x – 1 790.7，r = 0.998 4 (吡虫啉)；y = 8 000 000x + 135 328，r = 0.988 2 (螺虫乙酯)；y = 913 359x + 1 046.3，r = 0.999 2 (S-glu)；y = 86 097x + 2 211.3，r = 0.996 0 (S-keto)；y = 3 000 000x + 4 954.1，r = 0.997 8 (S-enol)；y = 263 402x – 1 040.9，r = 0.999 7 (S-mono)；y = 5 000 000x – 48 897，r = 0.999 0 (苯醚甲环唑) 。4种农药的检出限均为0.01 mg/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和1.0 mg/kg。结果表明：4种农药及螺虫乙酯代谢物的回收率均在87%~104%之间，相对标准偏差在0.2%~5.3%之间，符合农药残留分析的要求[12]。典型图谱见图1。从图中可知，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。
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图 1 毒死蜱、吡虫啉、苯醚甲环唑、螺虫乙酯及其代谢物在梨中最低添加水平下的色谱图 (0.01 mg/kg) Fig. 1 Chromatograms of chlorpyrifos, imidacloprid, difenoconazole, spirotetramat and its motablites spiked in pear (0.01 mg/kg) |
2.3 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 (表2)，属显著线性相关。4种农药在梨中的半衰期在4.4~13.1 d之间，均属于易降解农药 (< 30 d)。毒死蜱在梨中施药后7 d消解率达到70%，14 d时达到90%。吡虫啉、螺虫乙酯和苯醚甲环唑在梨中的原始沉积量均较低 (见表3)。吡虫啉在梨中施药后28 d消解率为80%，但其检出量已经很低。螺虫乙酯在梨中施药后21 d消解率为70%，施药后28 d未检出螺虫乙酯残留量。苯醚甲环唑在梨中施药后14 d天消解率为80%，施药后28 d未检出苯醚甲环唑残留量。
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表 2 四种农药在梨中的消解动态参数 Table 2 Dissipation dynamics and dissipation parameters of 4 pesticides in pear |
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表 3 四种农药在梨中的残留量及消解动态 Table 3 Residues and dissipation dynamics of 4 pesticides in pear |
2.4 最终残留试验结果
按高低2个施药剂量施药3次，施药间隔期7 d，分别于施药后7、14和21 d采样，在山东、安徽和河北3地试验点的梨中毒死蜱的残留量为0.052~0.76 mg/kg；吡虫啉的残留量为0.021~0.29 mg/kg；螺虫乙酯的残留量为 < 0.01~0.081 mg/kg；苯醚甲环唑的残留量为0.015~0.13 mg/kg。由 表4可知：毒死蜱的残留量均小于中国最大残留限量(MRL)标准，但均大于欧盟限量标准。因此对于拟出口欧盟产品应注意毒死蜱残留量超标问题。根据CAC、美国、欧盟、澳大利亚和日本等国家MRL值标准来看，吡虫啉、螺虫乙酯和苯醚甲环唑均未出现超MRL值标准情况。
3 结论
本研究采用田间试验，在3个不同气候区的3个不同梨品种分别试验，研究了不同的气候、环境条件及不同品种等因素对试验的影响。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，农药在梨中的蓄积残留行为地域差异不大，毒死蜱在梨中的半衰期为4.4 d，吡虫啉、螺虫乙酯、苯醚甲环唑在梨中的半衰期均在10 d以上，但均属易降解农药。不同作物对农药的吸收和消解速率不同是导致农药半衰期不同的关键因子，此外可能还受不同年份、不同气候条件及环境条件等影响。
按推荐剂量及操作规范施药，于施药后21 d收获的梨中4种农药的残留量均低于中国国家标准中规定的MRL值，可在梨上安全使用。本研究结果可以为梨中毒死蜱、吡虫啉、螺虫乙酯和苯醚甲环唑MRL值的修订提供参考，也可为果农用药提供依据。
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