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芦笋农药残留研究进展及应对策略探讨

2019-09-23王丽坤章金明李晓维黄俊张治军吕要斌

浙江农业科学 2019年9期
关键词:高毒芦笋质谱

王丽坤,章金明,李晓维,黄俊,张治军,吕要斌

(浙江省农业科学院植物保护与微生物研究所 浙江省植物有害生物防控重点实验室—省部共建国家重点实验室培育基地,浙江 杭州 310021)

芦笋(Asparagusofficinalis)俗称石刁柏,为天门冬科天门冬属多年生草本植物,因富含丰富的营养成分和多种生物活性物质,被誉为世界十大名菜之一,在国际市场上享有“蔬菜之王”的美称[1-2]。目前,芦笋产业已发展成为我国的最具国际竞争优势的新兴产业之一,种植面积和产量都居世界第一,在全球芦笋贸易中占有举足轻重的地位。然而,随着芦笋种植面积的不断增加,病虫草害等问题也日趋严重,农药的大量使用造成的农药残留问题也日趋严重,化学农残超标事件时有发生,成为制约我国芦笋种植产业发展的重要因素。

1 芦笋农药残留现状

在芦笋生产过程中,杀虫剂应用最广泛,杀菌剂次之,除草剂相对最少,世界各国对芦笋上常用农药的最大残留限量(maximum residue limits,MRLs)都有明确规定,然而我国芦笋中MRLs标准体系还不完善。目前只有部分农药的最大残留限量规定,如辛硫磷为0.05 mg·kg-1,乐果为0.5 mg·kg-1,百草枯为0.01 mg·kg-1,毒死蜱为0.05 mg·kg-1等[3-4]。国际上农产品及食品中农药MRLs制定是根据农药的毒理学和残留化学实验结果,并结合本国居民膳食结构和消费量,对因膳食摄入农药残留产生风险的可能性及程度进行量化评价。因此,MRLs一旦制定完成,就成为法律的强制标准,对于地区间或国家间农产品贸易具有重要意义,可成为一种“绿色贸易壁垒”,直接影响农产品的进出口贸易。我国应积极参与国际标准的制定和合作,完善芦笋MRLs标准体系,建立一个完善的芦笋进出口限量标准。

2 芦笋农药残留检测技术

2.1 芦笋中农药残留检测前处理技术

农药残留前处理技术是农药残留分析检测中的关键内容之一,也是农药残留检测中最消耗时间的过程,直接影响检测结果的精确性和准确性,近年来前处理技术也是研究热点。目前,在芦笋残留检测中用到的前处理方法如图1所示。在传统的萃取、净化方法基础上,新的一体化技术使得萃取、净化过程能同步完成,大大简化了前处理的步骤,缩短时间,显著提高了检测效率。

图1 残留检测前处理的常用技术

QuEChERS方法是基于基质固相分散萃取发展而来的具有快速、简单、廉价、高效、可靠、安全等特点的一种快速样品前处理技术[5-8]。该技术采用乙腈为单一提取溶剂,然后经氯化钠(NaCl)和无水硫酸镁盐析分层,再通过十八烷基硅烷、N-丙基乙二胺、石墨化碳或混合型净化剂分散萃取净化,该技术可同时达到快速萃取、去除多余水分及其他杂质的目的。QuEChERS方法在芦笋残留检测前处理中应用较为广泛,如陈鑫等[9]利用QuEChERS技术,建立了一种快速高效测定南瓜、芦笋、水芹和番木瓜中吡唑醚菌酯残留量的方法;赵晓琳等[10]采用改进的QuEchERS法提取和净化,建立芦笋及其罐头制品中20种氨基甲酸酯类农药残留的定性定量分析方法。

2.2 芦笋农药残留检测技术

随着分析技术的发展,农药残留的检测方法也取得了快速发展。目前,芦笋中的农药残留检测主要方法有气相色谱法、高效液相色谱法、液相色谱-质谱联用法、气相色谱-质谱联用法、酶联免疫吸附测定法等。针对不同理化性质的农药、不同样品需要采取不同的分析方法进行测定。

液相色谱或气相色谱与质谱联用是目前农药残留检测方面发展最迅速的分析手段之一[11-12],该方法经液相或气相色谱首先将混合物分离为单个组分,再用质谱检测器(MS)检测,大大提高了定性分析的准确性和灵敏度,而且可以在一定程度上排除基质干扰,克服离子抑制现象。质谱联用技术就是将色谱法与质谱法结合起来,既有色谱的分离性能,又可利用质谱准确鉴定化合物的结构,当遇到干扰物与被测物的峰相重叠或两者的保留时间非常接近时,可同时进行定量、定性分析。邵辉等[13]利用UPLC/MS/MS方法建立了芦笋中抗蚜威及其代谢物残留量检测方法;赵晓琳[14]利用UPLC-MS/MS技术建立了芦笋及其制品中多种农药残留快速检测方法,分别对绿芦笋、白芦笋、绿芦笋罐头、白芦笋罐头4种空白基质添加0.005~0.050 mg·kg-1农药样品进行回收率试验,各农药在其所对应的线性范围内相关系数在0.991 0~0.999 3,线性关系良好,回收率为75.2%~101.3%。

3 芦笋农药残留应对策略

3.1 减少芦笋农药摄入

解决芦笋农药残留问题,根本是从合理使用农药这一根源上着手。农药是把双刃剑,合理使用农药能保证农作物的良性发展,提高农作物的产量,而不合理使用高毒、高残留农药等行为,造成严重的污染环境,致使农产品中农药残留超标。解决农药残留问题的首要措施是要限制高毒农药使用,加强用药监管,建立溯源制度,坚决查处国家禁止生产、销售、使用的高毒农药,从源头上控制高毒高残留农药进入市场。截至目前,我国批准在芦笋上登记的农药产品较少,大部分为杀菌剂(表1),这与芦笋的重要地位不相适应,也不利于芦笋产品质量安全生产。因此,控制高毒、高残留农药的同时,也应合理使用低毒、低残留农药,保证芦笋产业发展。

表1 我国在芦笋上批准登记的农药产品信息

资料来源:中国农药信息网。

3.2 发展绿色防控

绿色防控是指利用对环境友好、生态和谐及有利食品安全等措施来防控农作物病虫害的一种可持续的病虫害治理方法,是保障当前国内外普遍关心的粮食安全和环境安全的重要保障措施之一[15-16]。绿色防控既是农业可持续发展与农产品安全生产的保障,又符合保护生物多样性、保护生态安全的需求。芦笋经济价值高、生产周期长,绿色防控技术优势明显,在目前的芦笋生产中,杀虫灯、色板诱捕、生物农药、防虫网、天敌昆虫等应用较为广泛,显著减少农药残留。蒋国松等[17]开展了基于物联网技术的芦笋害虫监测系统,形成了适宜芦笋栽培的绿色防控技术,可有效减少杀菌剂使用次数7次,减少杀虫剂使用次数8次,增加芦笋产量,提高芦笋商品率。杨立峰等[18]通过人工摸拟观察、田间系统调查、灯光诱杀和大田普查,对芦笋木蠹蛾的生活习性和发生规律进行调查研究,结合当地的实际情况探索出一套芦笋木蠹蛾的综合防治技术。

4 展望

综上所述,芦笋是上等的食材良药,富含丰富的营养成分和生物活性成分,农药残留不仅影响我国芦笋的出口贸易,还严重威胁人类的健康。因此,合理使用化学农药,积极参与世界各国制定芦笋农药最大残留限量标准,形成规范的农药管理制度,同时使用芦笋高效绿色防控技术,建立病虫害绿色防治体系,降低生产成本,在提高产品品质的同时,降低芦笋残留风险,促进芦笋产业良性发展。

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