农药登记残留试验

第五章,农药登记残留试验,4.1前言,农药是现有人类管理的所有具有潜在毒性的化合物中，被有意识地释放到环境中以实现其价值的物质。通过使用农药，人类获得了更多的农业产出，减少了蚊蝇等家庭害虫的危害，并在公共卫生场所有效地控制了有害物的孳生，但获得这些利益的同时也伴随着对人类和环境的风险。因此，目前世界上经济发达的国家都对农药实行了严格的管理，以尽量减少农药对人类及环境的副作用。,各国在制定农药管理法规时，一般要考虑的立法要素包括：组织及管理、登记、最大残留限量、进口管理、许可证制度、广告、经营活动记录登记、违法与处罚、监督与监测、培训及约束条款。其中农药登记制度是农药管理的核心制度，其它各项立法要素都以农药登记为核心加以展开。生产（包括原药生产、制剂加工和分装）农药和进口农药，必须进行登记。为保证法律法规的落实，各国首先要确定农药管理的机构及管理框架，具体包括确定农药的主管部门、执行机构、咨询技术委员会、监督检测体系等。,按农药登记的主管部门分类，目前世界上农药管理模式主要分为三种：第一种是以美国为代表的环保部门主管模式；第二种是以日本、德国等为代表的农业部门主管模式；第三种是以加拿大为代表的卫生部门主管模式。这三种模式一方面反映了各国农药管理的侧重点和出发点，另一方面也是基于各自国情经过长期历史演变形成的。,我国的农药登记制度起步于上世纪80年代初，参照国际通行的农药登记制度和相关标准，结合我国国情和农药工业发展现状，历经30年的发展，初步建立了农药登记评价标准体系，为我国的农药管理工作步入规范轨道，奠定了很好的基础。2008年1月8日农业部又发布了农药登记资料规定，相对于2001年发布的农药登记资料要求，在农药产品化学、药效、残留、毒理和环境生态等方面有了很大的变化，执行要求也更加严格。农药新登记规定的出台不仅提高了农药登记的门槛，增强了评价农药的科学性，更重要的是预示着未来农药产业发展的方向。,农药产业发展趋势：（1）从农药成分看，由关注有效成分到涉及所有组分，有利于促进农药生产工艺的优化。农药原药中部分杂质的药害危害农药制剂中溶剂和表面活性剂的风险危害农药制剂中增效剂的风险危害（2）从农药作用效果看，由关注挽回产量损失延伸到农产品质量安全，这种变化有利于全方位评价药效。（3）从农药作用对象看，由关注农药对靶标生物的效果延伸到对整个生态环境的影响，这种变化有利于提高农药生产者的环境责任。,农药登记药效、残留、毒性、环境等试验应由我国农药部认定的试验单位完成。农药产品质量检测应由省级以上法定质量检测机构完成。试验或检测验单位应按相关的试验准则、标准、技术规范进行，提供规范的试验或检测报告。,英国政府规定一个农药首先要通过安全性登记，才能进行药效登记，只有被批准列入PSPS(农药安全预防条例)的农药品种，才可能被农业、园艺、森林、贮粮等方面采用，并列入ACAS(农用化学品核准条例)的农药品种名录.美国，近些年来已经取消对农药产品药效资料的审查，重点审查农药残留和环境安全方面的资料，并投入大量资金进行农药残留监测，每年美国国会批准用于农产品残留监测的经费约9亿美元。,4.2农药残留田间试验的一些基本概念,农药残留田间试验定义：是为农药登记和制定农产品中农药最大残留限量标准或制定农药合理使用准则，提供残留资料而设计进行的室外（田间或模拟）试验。目的：根据供试农药的实际使用情况，按照残留试验要求设计试验，得到农药在农作物、土壤、水中的消解动态和作物收获时的最终残留状况。,农药残留动态是指施药后残留农药逐步降解和消失的过程。目的：了解施药至收获时农药残留的消长，可以预测农药残留行为，指导合理安全使用农药。以残留动态曲线来表征：为了考察作物和土壤中的农药，随着施药后天数的增加而不断降解直至消失的过程，在施药后不同时间采样测定其残留量，以农药残留量为纵坐标，施药后的天数为横坐标作图，得到农药残留动态曲线。,残留动态曲线从曲线可以看出，一般农药消解有两种情况：（1）迅速消解大多数易挥发、淋溶、光解的农药消解快，如辛硫磷，杀螟硫磷。（2）缓慢消解阶段不易挥发、降解，有一定脂溶性或内吸渗透性的，消解缓慢，如杀虫脒，DDT等。根据农药残留动态，可以得到以下信息：安全间隔期，半衰期，残效期（药效期）。,农药残留半衰期是指农药残留分解消失到原始药量的一半所需要的时间，通常从残留动态曲线上，算出农药降解一半的天数，为半衰期。它是农药在自然界中稳定性和持久性的标志，通常以农药在作物上和土壤中的半衰期来衡量它在环境中的持久性。它是与农药本身性质有关外，还与外界条件有关，因此它只能限制性地代表某一特定条件下的数据。,农药在土壤中的半衰期是评价农药对环境污染的指标之一。农药在渍水土壤和非渍水土壤中的半衰期相差很大。半衰期的长短，不仅直接影响土壤中动植物和微生物的生长，还影响其从土壤中对大气、水源及作物的污染，对后茬作物的药害。,农药在作物上的半衰期是农药在作物上残效期和残留期长短的指标。太短，会影响药效，太长，会造成最终残留。各种农药的持久性是有区别的，以有机磷为例：辛硫磷，DDV-低残留农药，对硫磷-残留期较长，毒性大，乐果-中等残留内吸磷-内吸，剧毒（或慢性毒性），残留期长，已在茶叶中禁用。,安全间隔期是指最后一次施药至作物收获时所允许的间隔天数，即收获前禁止使用农药的日期。大于安全间隔期施药，收获的农产品中残留量不会超过最大残留限量，可以保证食用者的安全。通常，按照实际使用方法施药，不同天数采样测定，作出作物上的残留动态曲线，以作物上的残留量降至最大残留限量所对应的天数，作为安全间隔期的参考值。这是新农药登记时必须提供的资料。,在制定安全间隔期时，必须参考农药的实际使用情况，如拌种剂，除草剂中的土壤处理剂，或苗后苗前处理剂等，使用农药的日期是固定的，就不再根据消解动态算出安全间隔期，而是测定收获后作物中的最终残留，其最终残留量不超过最大残留限量MRL即可,规范残留试验supewisedresiduetrial指在良好农业生产规范(GAP)和良好实验室规范(GLP)或相似条件下，为获取推荐使用的农药在可食用(或饲用)初级农产品和土壤中可能的最高残留量，以及这些农药在农产品、土壤(或水)中的消解动态而进行的试验。,4.3农药残留田间试验,残留试验数据是按照风险分析原理制定农药残留最大残留限量(MRL)的三个基本依据之一(其余两个分别是毒理学数据危害认定和危害特征描述和膳食摄入数据膳食暴露评估参数之一)。因此对农产品质量安全和食品安全意义重大，因为多数发达国家要求农药登记的同时制定相应农产品（食品）中最大残留限量，因此残留试验数据也是农药登记必不可少的数据之一。,我国在上世纪70年代末、80年代初，根据当时FAO推荐的规范残留试验要求，制定了我国的农药残留试验准则，又在2004年以部颁标准（NY/T788-2004）的形式根据国际规范农药残留试验要求对原有试验准则进行了修改，使我国的残留试验要求达到或接近国际及发达国家要求，为下一步按照GLP要求进行残留试验，打下了基础。,4.3.1田间试验设计,田间试验设计是农药残留试验成功的基础。科学的田间试验设计可提供足够量和具有充分代表性残留检测样本。残留试验背景资料调查（1）试验农药有效成分含量、中英文通用名、商品名、制剂剂型；（2）试验地点、供试作物品种、生育周期等。（3）试验农药的防治对象、使用时期和施药方法等。,（4）试验农药在供试作物上推荐的施用剂量、推荐施用次数、施药间隔及安全间隔期。（5）试验农药的毒性实验结果：LD50、ADI、MRL等。（6）该农药的化学名称、化学结构式、分子量、物理性质、化学性质、在水和有机溶剂中的溶解度、稳定性等。（7）该农药有无需要同时检测的有毒代谢物。（8）该农药在相关作物及环境介质（土壤、水）中残留分析检测方法。,试验地点选择具有代表性的、能覆盖主要种植区、种植方式、土壤和气候条件的试验地点，进行两年重复试验。不同作物的农药残留试验地点数要求不同。需要作三地试验的有：水稻、小麦、甘蓝、黄瓜、番茄（辣椒）、柑桔、梨（苹果）、大豆、茶、花生。作一地试验的：榴莲、亚麻籽、可可、咖啡、调味品类、香草类等。其它作物一般需要作两地试验。,试验地点的多少取决于登记农药的应用范围、作物布局以及耕作方式的一致性，不一定在每一类生态和气候种植区设点试验，但是，应该注意试验取得的数据有足够的代表性和避免未设试验点区域可能出现更高的残留量。不能少于两个生态和气候不同的种植区。试验前应对试验地点的土壤类型、前茬作物、农药使用历史、气候等情况做好调查和记载，应选择作物长势均匀、地势平整的地块。试验地点前茬以及在试验进行中均不得施用与供试农药类型相同的农药，以免干扰对试验农药的分析测试。,供试农药,下列农药一般不要求进行残留试验:(1)用于非食用作物的农药（2）低毒或微毒的种子处理剂，包括拌种剂、种衣剂、浸种剂等。（3）用于非耕地的农药（畜牧业草场除外）,供试作物原则上应在每种作物上都做残留试验，由于作物种类繁多，若对每种作物都做残留试验，则工作量太大，而且也没必要。因此，一种剂型用于多种作物的农药产品，可在每类作物中择12种作物进行试验。试验前应了解该作物的品种名称、生育期和栽培、管理等有关情况。,试验小区试验小区为提供足够数量的残留检测样本，应设足够大的试验小区，以保证能多次重复采样获得有代表性的样本。小区面积可根据作物不同而有所不同，如水稻不得小于30m2，蔬菜不得小于15m2，果树不得少于2株，每个处理设3个以上重复小区，小区之间设保护行或田梗，还必须设对照小区。,试验小区可以按照用药量由低到高的顺序排列，避免交叉污染。同时要注意灌溉田的流水方向和风向，浇水时不能串灌。试验必须设对照小区，与处理区设有效的隔离带，避免漂移、挥发和淋溶污染。当在保护地(温室、大棚、仓库)做熏蒸、气雾、烟雾试验时，不同剂量处理分别选不同温室、大棚或仓库处理。,田间试验设计示意图,4.3.2最终残留量试验,施药量或施药浓度一种农药产品经两年两点（或三点）药效试验后，将提出防治某种作物病、虫、草害的有效施药量（或浓度），即推荐剂量。残留试验应设两个以上施药量（或浓度），原则上在不产生药害的前提下，以药效试验的推荐剂量的高剂量作为残留试验的低剂量浓度,以其1.5倍的剂量作为残留试验的高剂量（浓度）。,如某农药防治某种害虫的推荐施药量为270360gai/ha，则残留试验的施药量应为360gai/ha和540gai/ha。再如某农药防治某病害的推荐施药浓度为120240mg/L，则残留试验的施药浓度应为240mg/L和360mg/L。施药量（或施药浓度）应以农药有效成分计。对水稻、小麦、蔬菜等作物的施药量以“g/ha”表示，对果树、茶树等的施药量以“mg/L”浓度表示。,施药次数施药次数原则上以推荐的防治次数和增加12次的次数作为残留试验的施药次数，一般要求设两种以上施药次数。有的土壤处理剂、种子处理剂（拌种剂）、除草剂或植物生长调节剂等，每季作物只施一次药，残留试验的施药次数可不增加。一般施药时间和施药间隔根据实际防治需要确定，有时也可人为设定。,采收间隔期间隔期是与残留量相关性最显著的因素，也是制定安全间隔期的重要依据，因此，间隔期的确定必须科学、合理。由于农作物品种繁多，病、虫、草害发生和防治时期差异甚大，应根据农作物病、虫、草害防治的实际情况和农产品采收适期确定间隔期。有的农产品需在鲜嫩时采摘，则间隔期应相应的短些，如黄瓜、西红柿、茶叶等，间隔期应在1,2,3,5,7d内；有的农作物如水稻、棉花、柑桔等，间隔期可适当长些，一般设7,14,21,30d，每个残留试验应设2个以上间隔期。,4.3.3消解动态试验,消解动态试验土壤、作物的消解动态消解动态以最终残留量试验的高剂量作为消解动态试验的施药量。第一次采样残留量很低(低于最低检测浓度的l0倍)时，根据分析方法的最低检出浓度加大施药量。喷洒植株不能保证土壤均匀覆盖而影响土壤采样时，专门在土面或另选等面积专门小区均匀喷药。除草剂等土壤处理农药则按照施药要求进行。可采用一次施药多次采样，施药后分别于当天，1、3、7、14、21、30、45、60d采样。有的农药消解快，采样间隔时间应以小时（h）计。,原则上采样次数不少于5次，最后一次的样本中残留量以消解率大于90为宜。如果第一次采样残留量很低（1mg/kg）时，可加大施药量，以免因原始沉积量低，残留量偏差大，数据不规律而影响消解规律的评价。颗粒剂、拌种剂（包衣剂）、芽前土壤处理剂等，植株消解试验可在植株长到10cm左右时开始按不同的间隔时间采样，以研究其消解趋势（可不计算半衰期，或以释放高峰作为原始沉积量计算半衰期）。旱田作物应做植株（茎杆或籽粒）、土壤中消解动态试验。水田作物还需做农药在田水中消解动态试验。,4.3.4残留试验的样品采集和运输、贮藏,科学、规范化的采样是获得有代表性样本的关键，样本代表性将直接影响检测结果的规律性，采样方法和采样量是影响试验结果误差的重要因素之一。采样采样方法根据试验目的和样本种类实际情况确定采样方法，通常有随机法、对角线法、五点法、“Z”形法、“S”形法、棋盘式法、交叉法等。应避免采有病、过小或未成熟的样本。采果树样本时，需在植株各部位（上、下、内、外、向阳和背阴面）采样。采土壤样本时，一定要保持每次采样操作规范及深度一致，一般要求采015cm（耕作层）土样。应同时采空白样本。,样品采集-方法（1）,随机法,五点法,对角线法,Z型法,样品采集-方法（2）,S型法,棋盘式法,交叉法,采样注意事项1.在所选的采样点上有选择地采样，应避免采有病、过小或未成熟的样品。采果树样品时，需在植株各部位(上、下、内、外、向阳和背阴面)采样，果实密集的部位相对多采。2.避免在地头或边沿采样（留0.5m边缘），按规定采集所有可食用部分，注意尽可能符合农产品采收实际要求。3.先采对照区的样品，再按剂量从低到高的顺序采集其它小区样品。每个小区采集一个代表性样品。4.应戴一次性手套，每采集一个处理的样品后，应更换一次手套，防止样品间污染和对操作人员的危害。,作物分类,采样量(1)(NY/T788-2004),采样量(2),采样量(3),采样量(4),采样量（汇总）,样本的包装与储运样本包装和储运采集的样本应该用特制的惰性包装袋（盒）装好，写好标签（包括内外各一个）和编号（伴随样本各个阶段，直至报告结果）。样本（冷冻条件下）及有关样本资料（样本名称、采样时间、地点及注意事项等）应尽快运送到实验室（一般在2436h以内），并不得使样本变质、受损、污染或使残留量和水分损失。,运到实验室的样本应在15温度（最佳为35）下贮存并应尽快检测（几天之内），如需贮存较长时间，则样本必须在20条件下贮存，解冻后应立即测定，有些农药在贮存时可能会发生降解，需要在相同条件下做添加回收率试验进行验证。取冷冻样本进行检测时，应不使水和冰晶与样本分离，必要时应重新匀浆。检测后的样本需保存一段时间，以供复检。,田间样品制备注意事项1.田间样品在采集后如无条件在现场