氟啶虫酰胺对甜瓜蚜虫防治效果和膳食风险评估
2023-05-12张颂函黄兰淇高永东
张颂函,黄兰淇,陈 秀,高永东,赵 莉*
(1.上海市农业技术推广服务中心,上海 201103;2.上海市农药检定所,上海 201103)
甜瓜为一年生蔓性草本植物,是我国重要的瓜果之一,在我国种植范围广,品种多,产值高,经济价值可观[1-3]。其果实含糖量较高,并含有大量对人类有益的叶酸、粗纤维和钙、铁微量元素等营养成分[2],口感好,备受市场青睐。蚜虫(AphisgossypiiGlover)是甜瓜生产中主要害虫之一,加之多为设施种植,复种指数高,利于蚜虫繁殖,导致其危害日趋严重[4-5],在甜瓜的整个生育期都易发生[6]。蚜虫吸食作物汁液,使其失绿、皱缩、扭曲,排出的蜜露诱发霉菌滋生,降低光合作用效率,同时蚜虫能传播多种植物病毒,严重影响甜瓜产量和品质[7]。甜瓜作为我国的一种特色小宗作物[8],当前尚未有农药登记用于防治甜瓜蚜虫[9]。
氟啶虫酰胺英文通用名称flonicamid,化学名称N-氰甲基-4-(三氟甲基)烟酰胺,是由日本石原产业公司研制的一种吡啶酰胺类新型昆虫生长调节剂。该药剂对各种刺吸式害虫均有效,通过阻碍昆虫吮吸作用而生效,并具有良好的渗透作用[10-11]。目前,氟啶虫酰胺已在我国甘蓝、黄瓜、马铃薯、苹果树上登记防治蚜虫,在水稻上登记防治稻飞虱[9]。
为解决防治甜瓜蚜虫无登记农药可用的难题,避免违规用药现象,保障农产品质量安全,本研究通过开展田间药效和农药残留试验,明确氟啶虫酰胺对甜瓜蚜虫的防治效果,并进行膳食风险评估,以期为科学使用氟啶虫酰胺防治甜瓜蚜虫提供理论依据和数据支持。
1 材料与方法
1.1 材料 供试昆虫:瓜蚜Aphisgossypii(Glover)。
供试药剂:10%氟啶虫酰胺水分散粒剂(水分散粒剂);70%吡虫啉水分散粒剂(水分散粒剂);乙腈(色谱纯);甲醇(色谱纯);乙酸(色谱纯);氯化钠(分析纯)。
试验品种:田间药效试验,绿宝(上海)、苏甜一号(四川)、绿宝石(山东);残留试验,青皮绿玉(上海)、脆蜜沙(山西)、落花甜(河南)、冰翡翠3号(河北)、蜜宝(山东)、薄皮甜瓜(广东)。
1.2 试验设计
1.2.1 氟啶虫酰胺防治甜瓜蚜虫田间药效试验 10%氟啶虫酰胺水分散粒剂设置30、40、50、60 g/667 m24个试验剂量,对照药剂70%吡虫啉水分散粒剂设置剂量为4 g/667 m2。在上海、四川、山东3地进行试验,于甜瓜蚜虫低龄若虫发生高峰期施药1次,试验每处理设4次重复,随机区组排列。每个小区随机五点取样,每点选定2~4株,每株上标记1张有足够蚜虫数量的叶片,调查整张叶片的蚜虫数,每小区蚜虫基数≥500头。施药前和施药后3、7、14 d各调查1次活虫数。计算防治效果。
1.2.2 氟啶虫酰胺在甜瓜上残留试验 田间试验:在上海、山西、河南、河北、山东、广东6地开展试验。试验各设置1个处理小区,1个对照小区,每个小区面积100 m2,以制剂量60 g/667 m2(有效成分90 g/hm2)施药1次。施药后第3和5 d分别采集样品。在小区中以随机方式采集,每份独立样本釆集≥12个果实,总量≥2 kg,每份甜瓜独立样本去除果梗后,切成1 cm大小的碎块,用四分法分取400~500 g 3份,装入样本容器中,粘好标签,于-20±2℃条件下保存。
样品前处理:准确称取粉碎均匀的样品(甜瓜)5.00 g于50 mL离心管中,加入10 mL乙腈涡旋提取20 min,加入5 g氯化钠,涡旋2 min,在4 000 rpm离心5 min,取上清液过0.22 μm滤膜,进行液相色谱-串联质谱测定残留量。
1.3 数据分析
1.3.1 田间药效试验 虫口减退率(%)=(施药前活虫数-施药后活虫数)/施药前活虫数×100
防效效果(%)=(药剂处理区虫口减退率-空白对照区虫口减退率)/(100-空白对照区虫口减退率)×100
相关试验数据采用邓肯氏新复极差(DMRT)法,使用DPS软件进行统计分析。
1.3.2 氟啶虫酰胺在甜瓜中残留量计算
X=C×n×V/m
式中:X为样品中被测组分残留量,mg/kg;C为被测组分溶液浓度,mg/L;n为前处理过程中的稀释倍数;V为定容体积,mL;m为样品称样量,g。
1.3.3 氟啶虫酰胺在甜瓜中膳食风险评估 在毒理学和化学残留量基础上,根据我国居民膳食消费量,估算农药膳食摄入量,包括长期/短期摄入,评估膳食风险。计算公式如下:
国家估算每日摄入量
NEDI=∑[STMRi(STMR-Pi)×Fi]
风险概率
RQ(%)=NEDI/(ADI×b.w.)×100
式中:STMRi为农药在某种食品中的规范残留试验中值,mg/kg;STMR-Pi为采用加工因子校正的规范残留试验中值,mg/kg;Fi为一般人群该食品的消费量,kg;ADI为农药每日允许摄入量,mg/kg b.w.;b.w.为我国普通人群人均体重,按63 kg计;RQ为风险概率,%。
计算NEDI时,如果没有合适的STMR或STMR-Pi值,可以使用相应的MRL值代替。当风险概率RQ≤100%时,认为该农药残留对一般人群健康的影响在可接受的风险水平,值越小,风险越低。
2 结果与分析
2.1 氟啶虫酰胺对甜瓜蚜虫的防效 为明确氟啶虫酰胺对甜瓜蚜虫作用效果及防效稳定性,根据农药田间药效试验准则,于2021在上海、四川、山东3地开展了氟啶虫酰胺防治甜瓜蚜虫田间药效试验。试验结果表明:在上海地区,施用10%氟啶虫酰胺水分散粒剂30~60 g/667 m2(有效成分45~90 g/hm2),药后3~14 d防效为98.11%~100%,不同剂量间防效差异不显著。在四川地区,药后3 d防效93.55%~98.12%,药后7 d防效96.12~99.09%,药后14 d防效仍保持在86.34%以上,试验剂量60 g/667 m2的药后3、7、14d防效显著高于30 g/667 m2。在山东地区,药后3 d防效为86.83%~94.67%,药后7 d防效93.55%~98.83%,药后14 d防效为90.86%~96.68%,不同剂量间差异显著。氟啶虫酰胺防治甜瓜蚜虫在3地的防效优良,持效期长,总体防效优于对照药剂70%吡虫啉水分散粒剂,特别表现在持效性上,差异极显著(表1)。田间药效试验数据表明,10%氟啶虫酰胺水分散粒剂在生产上可有效控制甜瓜蚜虫为害。另外,试验过程中3地甜瓜生长正常,均未观察到药害症状。
表1 10%氟啶虫酰胺水分散粒剂防治甜瓜蚜虫药效试验结果
2.2 氟啶虫酰胺在甜瓜中的残留量 根据残留试验指南要求,在上海、山西、河南、河北、山东、广东6个省开展了氟啶虫酰胺在甜瓜上残留试验,结果表明,施药后3 d氟啶虫酰胺在甜瓜中残留量为0.020~0.075 mg/kg,残留中值为0.042 mg/kg,残留最大值为0.075 mg/kg。施药后5 d,氟啶虫酰胺在甜瓜中残留量为0.014~0.075 mg/kg,残留中值为0.031 mg/kg,残留最大值为0.075 mg/kg(表2)。膳食风险评估结果表明,根据我国农药登记和居民的人均膳食结构情况分析,普通人群国家估算每日氟啶虫酰胺摄入量是2.73 mg,占日允许摄入量的62.0%(<100%),膳食风险可接受(表3),即距离施药3 d后采摘甜瓜膳食风险可控。
表2 10%氟啶虫酰胺水分散粒剂在甜瓜中的最终残留数据
表3 10%氟啶虫酰胺水分散粒剂在甜瓜中膳食风险
3 讨论与结论
本研究中,上海、四川、山东3地的田间药效试验表明,10%氟啶虫酰胺水分散粒剂在4个试验剂量下对甜瓜蚜虫防效稳定在>90%,不同处理剂量间防效有一定差异,均能满足防治需求,生产中建议使用30~50 g/667 m2制剂量防治甜瓜蚜虫,可有效控制蚜虫达14 d以上,防效和持效期(药后14 d)均显著优于70%吡虫啉水分散粒剂4 g/667 m2。
残留是作物安全用药的重要考量因素,氟啶虫酰胺目前已有在黄瓜等作物上的残留数据报道,但未有在甜瓜上相关试验报道。本次在上海、山西、河南、河北、山东、广东等6地开展的农药残留试验表明,在施药3 d后甜瓜中氟啶虫酰胺的残留量为0.020~0.075 mg/kg,国家估算每日摄入量(NEDI)为2.73 mg,风险概率仅62%,膳食风险可接受。考虑该产品从叶部喷雾后向茎部、根部渗透作用较弱[11],以及人们甜瓜削皮食用习惯,在推荐剂量范围内可放心使用,3 d安全间隔期后采收风险可控。
综合田间药效和残留试验结果,生产中可使用10%氟啶虫酰胺水分散粒剂防治甜瓜蚜虫,推荐使用有效剂量45~75 g/hm2(制剂量30~50 g/667 m2),于甜瓜蚜虫低龄若虫发生高峰期施药1次,安全间隔期为3 d。另外,建议加快其他具有不同作用机制的杀虫剂登记开发进程,以便药剂轮换使用,延缓抗性产生和发展。