孫彩霞,張 棋,徐明飛,葉雪珠,陳 劍,朱良其
(1.浙江省食品安全重點實驗室浙江省農業科學院農產品質量標準研究所,浙江杭州 310021;2.臺州市農業科學研究院,浙江臺州 317000)
農藥及產地環境對西蘭花質量安全的影響與評價
孫彩霞1,張 棋1,徐明飛1,葉雪珠1,陳 劍2,朱良其2
(1.浙江省食品安全重點實驗室浙江省農業科學院農產品質量標準研究所,浙江杭州 310021;2.臺州市農業科學研究院,浙江臺州 317000)
本研究以浙江省重點出口蔬菜西蘭花為研究對象,開展農藥殘留代謝試驗,對浙江省主產區的產地環境及西蘭花鉛、鎘、汞、砷等重金屬的含量進行檢測。結果表明,在安全間隔期為14 d的情況下,對于限量標準較寬泛的茚蟲威和毒死蜱不會產生超標現象,而對限量標準較嚴格的辛硫磷則容易超標。產地土壤和西蘭花花蕾重金屬含量檢測結果表明,產地土壤中汞含量和西蘭花花蕾的鉛含量有超標現象。
西蘭花;農藥;重金屬
西蘭花是浙江省特色蔬菜,也是我國在國際市場上比較有競爭力的蔬菜品種。除了滿足國內消費外,還遠銷國際市場,主要出口日本、韓國、新加坡等東南亞國家和香港地區。浙江省西蘭花主要種植在杭州、寧波、臺州、嘉興、紹興等沿海灘涂地區,成為當地農民致富創收的重要來源。尤其以臺州臨海、上盤等地的西蘭花種植規模最大。根據海關信息網統計,2014年我國共出口西蘭花12.95萬t,出口金額13 029.1萬美元,西蘭花成為保鮮蔬菜出口中的佼佼者。農產品質量安全是保證蔬菜產業發展的重要因素,蔬菜的質量安全不僅影響國內居民的身體健康,還影響到我國在國際市場的公眾形象,因此一直受到社會各界的廣泛關注[1]。分析我國和浙江省蔬菜質量安全的影響因素,農藥使用和產地環境是兩大關鍵點。農藥對質量安全的影響主要表現在使用高毒或禁用的農藥品種,或者使用方法不合理導致產品中農藥最大殘留限量超過相關標準;產地環境對質量安全的影響主要是重金屬在蔬菜中的累積。筆者通過田間試驗和生產基地調研,研究了浙江省西蘭花農藥使用情況和產地環境質量現狀,以及對西蘭花質量安全的影響,為相關產業的發展和質量安全管理提供參考借鑒。
1.1 農藥田間試驗
田間試驗在浙江省農業科學院紹興試驗基地進行,供試西蘭花品種為綠雄90(日本TOKITA種子有限公司),露地栽培與大棚栽培同時進行。每小區面積50 m2,共8個種植小區,露地栽培和大棚栽培各4個小區。西蘭花于2014年8月育苗,10月定植,施藥時間為2014年11月,為西蘭花花蕾球接近采收階段,是西蘭花生長的中后期。2個施藥濃度,每種濃度噴施3個種植小區,各設空白對照小區1個,露地和大棚同時用藥。施藥期間平均氣溫9~17℃,相對濕度40%~90%,月降雨量為24 mm,平均風速為1.9 m·s-1。供試藥劑為15%茚蟲威乳油(上海杜邦農化有限公司)。48%毒死蜱乳油,由浙江省東生農藥化工有限公司提供。40%辛硫磷乳油,由安徽省海日農化有限公司提供。
1.2 產地環境重金屬調查
調查和采集杭州、寧波、臺州、紹興、嘉興等西蘭花生產基地的土壤和西蘭花樣品。樣品采集數量根據基地面積和規模大小定,其中杭州2個(桐廬、余杭)、寧波4個(余姚2個,慈溪2個)、臺州16個(天臺3個,臨海5個,上盤7個,三門1個)、紹興5個(馬山鎮2個,東湖鎮1個,瀝海鎮2個)、嘉興1個(海寧),共有28個基地的土壤和西蘭花樣品。
1.3 試驗方法
1.3.1 農藥殘留動態試驗和含量檢測
采用1次噴藥多次取樣的設計,研究3種農藥在露地和溫室西蘭花的殘留動態。3種農藥的推薦劑量(有效成分含量計)茚蟲威90 mL·hm-2,毒死蜱162 mL·hm-2和辛硫磷150 mL·hm-2。施藥濃度分別為每種農藥推薦劑量的1.0和1.5倍。施藥時間為2014年11月8日,用工農16型電動噴霧器細噴霧,每667 m2對水30 L。分別在施藥后0(1 h)及1,3,5,7,14,21,28 d,每小區按照對角線5點取樣,取西蘭花的可食部分花蕾采樣。對照處理在噴藥后0(1 h)及7,28 d取樣。每小區取樣量330 g,3個重復小區共取樣990 g混合樣品,并立即采用攪拌器粉碎后暫存于冰箱冷凍保存(-18℃),待全部采樣完成后一同進行殘留分析。
農藥殘留采用液相色譜?串聯質譜(LC?MS/MS)多殘留檢測。按照《水果和蔬菜中450種農藥及相關化學品殘留量的測定 液相色譜?串聯質譜法》(GB/T 20769—2008)進行[2]。主要步驟如下:稱取西蘭花樣品20 g(準確至0.01 g)于80 mL離心管中,加入乙腈40 mL,于15 000 r·min-1高速勻漿提取、抽濾,濾液轉入裝有10 g氯化鈉的具塞量筒中。劇烈震蕩,靜置30 min后,減壓濃縮近干,氮氣吹干,待凈化。用乙腈?甲苯(3∶1)溶液15 mL預淋洗固體萃取小柱(Envi?carb?NH2復合柱),棄去流出液;然后用乙腈?甲苯(3∶1)溶液3 mL超聲轉移上清液。流出液接到平底燒瓶中,重復1次;用乙腈?甲苯(3∶1)溶液20 m L洗脫樣品,洗脫液接到平底燒瓶中。收集的全部流出液在40℃下減壓濃縮近干,氮氣收干。用甲醇轉移至5 mL刻度試管中。氮吹至合適體積,加入適量混合溶液,用甲醇?水(1∶1)溶液定容至5 mL,待上機測定。
1.3.2 土壤和西蘭花重金屬含量調查
土壤和西蘭花重金屬樣品于2014年11月至2015年1月采集,按照《農田土壤環境質量監測技術規范》(NY/T 395—2012)要求進行[3]。采樣量根據調研基地規模和面積大小進行,面積小于5 hm2的基地分別采集1個土壤樣品和1個西蘭花樣品,連片面積比較大的基地,每隔100 hm2采集1個土壤樣品和1個西蘭花樣品。土壤樣品采集風干后,在室內剔除石塊、植物根莖等雜質,研磨分別過2 mm,0.3 mm和0.149 mm尼龍篩,供土壤pH、有機質等基本理化性質和重金屬元素的全量分析。pH值用玻璃電極法測定;有機質測定參照《土壤檢測第6部分:土壤有機質的測定》(NY/T 1121.6—2006)的規定[4]。土壤中總汞和總砷采用王水消化,原子熒光法測定;總鉛和總鎘采用原子吸收石墨爐法測定。西蘭花中總汞和總砷含量采用硝酸?高氯酸消化法,原子熒光法測定。總汞和總砷的消化方法為:取恒重后樣品0.5 g,加入硝酸和高氯酸配比為4∶1的溶液進行冷消解過夜,緩慢加熱至高氯酸白煙散盡,然后加入25 mL純水趕酸,后加入5 mL濃度為5%的鹽酸及5 mL濃度為5%的硫脲定容至50 mL后,形成待測液,采用原子熒光法測定。
2.1 農藥殘留代謝
從表1數據可以看出,3種農藥在西蘭花花蕾的降解均符合一級反應動力學模型,相關系數均>0.9,與目前的研究結果一致[5-7]。降解反應:
Ct=C0e-k t。
其中,k為降解速率常數,C0為初始濃度,Ct為t時刻農藥的濃度。
半衰期T1/2=ln2/k=0.693/k
茚蟲威在溫室栽培模式下,按照1.0和1.5倍的施用劑量,半衰期分別為7.39和6.73 d。在露地栽培模式下,按照1.0和1.5倍的施用劑量,半衰期分別為6.11和7.73 d。毒死蜱在溫室栽培模式下,按照1.0和1.5倍的施用劑量,半衰期分別為5.53和6.52 d。在露地栽培模式下,按照1.0和1.5倍的施用劑量,半衰期分別為7.20和5.99 d。辛硫磷在溫室栽培模式下,按照1.0和1.5倍的施用劑量,半衰期分別為3.59和3.64 d。在露地栽培模式下,按照1.0和1.5倍的施用劑量,半衰期分別為3.55和3.92 d。

表1 3種農藥在西蘭花花蕾中的降解動態
為了解幾種農藥的最終殘留量,對其在14,21和28 d的殘留量與國內外限量標準進行了對比分析,結果見表2[8]。

表2 3種農藥在藥后不同天數的殘留量mg·kg-1
茚蟲威在我國無限量標準,按日本、歐盟和國際食品法典委員會(CAC)殘留限量,均未超過各國規定的限量標準。在推薦劑量使用量下,溫室和露地的殘留量分別為0.058和0.037 mg·kg-1。毒死蜱在我國無限量標準,日本和歐盟規定的限量標準為1 mg·kg-1,CAC規定為2 mg·kg-1。在溫室和露地栽培條件下,按照推薦用藥劑量的1.0和1.5倍使用,14 d后的殘留限量均未超過各國規定的限量標準。在推薦劑量施用量下,溫室和露地的殘留量分別為0.300和0.320 mg·kg-1。辛硫磷在我國的限量標準是0.05 mg·kg-1,日本和歐盟規定為0.02 mg·kg-1,CAC沒有規定相應的限量標準。按照推薦用藥劑量的1.0和1.5倍使用,14 d后,殘留量接近或者超過現有的限量標準。
2.2 土壤和西蘭花重金屬含量
對杭州、嘉興、寧波、紹興、臺州等5個西蘭花產地的重金屬進行分析,檢測得鉛、鎘、汞、砷含量的結果見表3。
對基地土壤樣品的重金屬含量按照《土壤環境質量標準》(GB 15618—1995)進行評價[9],其中Ⅱ類標準主要適用于一般農田、蔬菜地、茶園、果園、牧場等土壤,土壤質量基本上對植物和環境不造成危害和污染。從單個指標的檢測結果來看,鉛、鎘、砷的含量均符合Ⅱ類標準的限值要求。有4個點位的汞含量超過限值要求,超標位點主要在寧波(1個)和紹興(3個)。汞含量最高的是余姚,pH值7.89,含量為1.38 mg·kg-1。

表3 不同西蘭花產地的土壤重金屬含量
西蘭花花蕾中重金屬含量見表4。對比標準《食品安全國家標準 食品中污染物限量》(GB 2762—2012),各西蘭花生產地區鉛、鎘、汞、砷等4種重金屬的限量標準的平均值符合限量標準的要求。但從單個指標分析,個別采樣位點的鉛含量超標,主要是寧波和臺州地區,檢測結果最高的是臺州農科院試驗基地,為0.387 mg·kg-1。究其原因,可能與該基地臨近馬路,受汽車尾氣污染有關。

表4 不同產地西蘭花花蕾的重金屬含量
農藥殘留選取3個國內使用比較普遍,國內外限量標準差異比較大的農藥進行。試驗結果表明,幾種農藥的殘留代謝均符合一級反應動力學模型。藥后14 d,茚蟲威和毒死蜱的殘留限量不會超過國家限量標準和國外限量;但辛硫磷的殘留限量容易超標。因此,為保障西蘭花的質量安全,應注意農藥品種的選擇并嚴格控制施藥量和安全間隔期。
土壤環境和西蘭花花蕾重金屬調研和檢測結果表明,浙江省西蘭花生產基地土壤環境除個別位點汞含量超標外,其余均能滿足《土壤環境質量標準》(GB 15618—1995)的要求。西蘭花花蕾的檢測結果表明,幾個采樣地區的平均值均能滿足《食品安全國家標準 食品中污染物限量》(GB 2762—2012)的要求,個別位點的鉛含量超標。
[1] 孫彩霞,戚亞梅,楊桂玲,等.西蘭花出口的技術性貿易措施分析[J].農產品質量與安全,2013(1):55-57.
[2] GB/T 20769—2008水果和蔬菜中450種農藥及相關化學品殘留量的測定 液相色譜?串聯質譜法[S].
[3] NY 395—2012農田土壤環境質量監測技術規范[S].
[4] NY/T 1121.6—2006土壤檢測第6部分:土壤有機質的測定[S].
[5] 王梅,段勁生,孫明娜,等.辛硫磷在甘蔗中的殘留及消解動態研究[J].現代農藥,2013(10):35-37.
[6] 崔旭,趙靜,吳加倫,等.48%毒死蜱乳油在杭白菊和土壤中的消解動態[J].農藥學學報,2014,16(2):159-164.
[7] 彭筱,龔道新.茚蟲威在水稻中的消解動態[J].農藥,2013,52(4):284-286.
[8] GB 2763—2014食品安全國家標準食品中農藥最大殘留限量[S].
[9] GB 15618—1995土壤環境質量標準[S].
(責任編輯:張瑞麟)
S 635
A
0528?9017(2015)11?1708?04
文獻著錄格式:孫彩霞,張棋,徐明飛,等.農藥及產地環境對西蘭花質量安全的影響與評價[J].浙江農業科學,2015,56(11):1708-1711.
DOI 10.16178/j.issn.0528?9017.20151103
2015?09?09
浙江省公益技術研究農業項目(2014C32038,2015C32006)
孫彩霞(1981-),女,山東泰安人,副研究員,碩士,主要從事農產品質量安全研究工作。E?mail:suncaixia0571@126.com。