崔永亮,程祖強,劉忠義,何利欽,余道平,張玉婷
(1.四川省自然資源科學(xué)研究院,四川成都 610041;2.野生植物四川省科技資源共享服務(wù)平臺,四川成都 610041;3.峨眉山生物多樣性四川省野外科學(xué)觀測研究站,四川峨眉山 614200;4.四川省自然資源科學(xué)研究院成都分院,四川成都 610000;5.四川愛隆植物營養(yǎng)科技有限公司,四川廣漢 618304)
獼猴桃(ActinidiachinensisPlanch)為獼猴桃科獼猴桃屬藤本植物,獼猴桃的馴化栽培被認為是近代由野生到人工商品化栽培最成功的植物馴化范例[1]。獼猴桃具有較高的營養(yǎng)、醫(yī)療和保健價值,被譽為“水果之王”“維 C 之冠”“世界珍果”“綠色的金庫”和“美容果”等[2]。近年來以其豐富的營養(yǎng)價值和獨特的風(fēng)味,獼猴桃在國內(nèi)外市場上廣受歡迎,成為脫貧攻堅和鄉(xiāng)村振興產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的重要力量[3-6]。獼猴桃生長過程中會受到各種病蟲害的危害,使用化學(xué)農(nóng)藥防控成為保障獼猴桃穩(wěn)產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的一個重要手段,但是過量或者使用時期不科學(xué)往往會造成殘留超標(biāo)問題。農(nóng)藥殘留不僅污染環(huán)境,同時也通過食物鏈的聚集作用危害人體健康,食品中農(nóng)藥殘留越來越引起世界各國的重視,許多國家都制定了本國食品中農(nóng)藥的最高殘留限量(maximum residue limit,MRL)。國際上對水果農(nóng)藥殘留的檢測指標(biāo)越來越多,提高我國水果的市場競爭力,加強對獼猴桃等水果的殘留分析,特別是農(nóng)藥使用的時期顯得尤為重要??茖W(xué)合理用藥和保障食品安全成為我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中亟待解決的問題。
代森錳鋅(mancozeb)是1961年由美國Rohm&Hass公司開發(fā)的新型殺菌劑,化學(xué)名稱是乙撐雙二硫代氨基甲酸錳和鋅離子配位絡(luò)合物,為二硫代氨基甲酸酯類(EBDCs)低毒殺菌劑[7-8]。該藥主要通過抑制病原菌體內(nèi)丙酮酸的氧化和參與丙酮酸氧化過程中的二硫辛酸脫氫酶的巰基結(jié)合來起到抑菌的作用[9]。因其高效、低毒、廣譜殺菌的特征,代森錳鋅成為農(nóng)作物病害防治的重要藥劑成分。目前已經(jīng)有較多關(guān)于代森錳鋅在蘋果、煙草、馬鈴薯等作物上的殘留動態(tài)分析的研究[9-14],然而對于獼猴桃上的殘留情況鮮見報道。該試驗通過對獼猴桃產(chǎn)區(qū)代森錳鋅殘效期的研究,以期為獼猴桃的科學(xué)用藥、保障食品安全提供科學(xué)依據(jù)。
1.1 試驗園區(qū)該試驗在成都市都江堰市胥家鎮(zhèn)開展進行,品種為“紅陽”,樹齡9年,“T”型架,鐵絲網(wǎng)架。都江堰年降雨量1 225.4 mm,年平均溫度15.2 ℃,平均最高溫度28.0 ℃,平均最低溫度2.0 ℃,無霜期280 d,土壤為黃壤[15]。
1.2 主要儀器HP5890氣相色譜(安捷倫公司);BP211D型電子天平(AB204,瑞士梅特勒公司);HF-0烘箱(華飛電熱);HH-4數(shù)顯恒溫水浴鍋(國華電器);組織破碎儀勻漿分散機(德國IKA公司)。
1.3 試材代森錳鋅(80%可濕性粉劑,山東雙星化工公司生產(chǎn))。濃鹽酸、氯化亞錫、抗壞血酸、甲醇、氯化芐、甲苯、氫氧化鈉;二硫化碳標(biāo)準(zhǔn)品(純度99%);氯化亞錫和抗壞血酸;代森錳鋅標(biāo)準(zhǔn)品,純度86.3%(國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中心); 配制質(zhì)量濃度為0.005、0.010、0.050、0.100、0.500、1.000和5.000 mg/kg 的代森錳鋅標(biāo)準(zhǔn)工作液。所用試劑除注明外,均為分析純,水為蒸餾水。
1.4 試驗方法
1.4.1田間試驗方法。選取株形健壯、大小一致、掛果均勻的植株。在果實套袋前按照藥劑的使用方法施用,施藥濃度為推薦濃度,質(zhì)量分數(shù)為80%的代森錳鋅可濕性粉劑500倍藥劑于獼猴桃坐果21 d后施藥。采用1次施藥多次采樣的方法,在試驗區(qū)域的獼猴桃果園,設(shè)置3個施藥處理小區(qū)和1個不施藥對照區(qū),每個處理小區(qū)6株獼猴桃,3株噴藥后套果袋,3株噴藥后不套果袋處理。相鄰小區(qū)均有兩行獼猴桃植株自然隔離。于噴藥后2 h和1、3、7、14、21、28 d分別采集獼猴桃果實待測。
1.4.2檢測方法。氣相色譜條件:色譜柱為G-S-GASPRO毛細管柱,進樣口溫度200 ℃,檢測器溫度220 ℃,載氣流速度1.0 mL/min,進樣量1 μL;柱溫采用程序升溫方法,起始柱溫為60 ℃,持續(xù)5 min后以25 ℃/min升溫達180 ℃,持續(xù)5 min[9]。
采集幼果1 kg,取其果皮,四分法分別取樣200 g,將樣品破碎約2 min,準(zhǔn)確稱取5 g放入100 mL頂空瓶中,加0.05 g 抗壞血酸、10 mL正己烷、50 mL氯化亞錫-鹽酸溶液,壓蓋器密封,放入(85±2)℃的烘箱中酸解2.5 h,每15 min振蕩一次,取出冷卻至4 ℃,取上層正己烷相檢測。
2.1 標(biāo)準(zhǔn)工作曲線按照“1.4.2”氣相色譜條件測定,代森錳鋅系列標(biāo)準(zhǔn)濃度溶液1 mL,以進樣濃度為橫坐標(biāo)、峰面積為縱坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,得出直線回歸方程為y=25.47x-223.67(r=0.997 8)。
2.2 加樣回收試驗空白的清水處理的獼猴桃樣品5 g,設(shè)置代森錳鋅添加量分別為0.1、0.5、1.0 mg/kg 3個水平,5次重復(fù),測定回收率。結(jié)果發(fā)現(xiàn),代森錳鋅在獼猴桃上的平均回收率為86.5%~95.6%,RSD為2.7%~3.1%。
2.3 代森錳鋅在獼猴桃上的消解動態(tài)代森錳鋅在獼猴桃上的消解動態(tài)見表1。按一級動力學(xué)方程CT=C0e-kt[16]計算半衰期(T1/2)。在噴藥當(dāng)天測定代森錳鋅在獼猴桃上的原始沉積量分別為2.433 5 mg/kg(套袋)和2.428 5 mg/kg(不套袋);用藥后7 d代森錳鋅的殘留分別為0.226 mg/kg(套袋)和0.201 mg/kg(不套袋),降解率分別為90.71%和91.71%;藥后14 d殘留量分別為 0.073 mg/kg(套袋)和0.016 mg/kg(不套袋),降解率分別為97.00%和99.34%。
對消解動態(tài)數(shù)據(jù)進行回歸處理,消解動態(tài)曲線符合一級動力學(xué)方程。在該噴藥量處理下的代森錳鋅在獼猴桃上的殘留動態(tài)方程如下:
套袋:CT=1.430 2e-0.237 0t(r=0.991 5,T1/2=2.9 d)
不套袋:CT=1.274 5e-0.263 6t(r=0.989 0,T1/2=2.6 d)
從表1可以看出,代森錳鋅噴施后檢測套袋與不套袋的農(nóng)藥殘留基本相等,說明噴藥均勻,檢測方法得當(dāng)。在14 d后,不套袋果的農(nóng)藥殘留已經(jīng)低于國際糧農(nóng)組織(FAO)的農(nóng)藥殘留限量標(biāo)準(zhǔn)(0.2 mg/kg),在28 d后不套袋的獼猴桃的農(nóng)藥殘留基本上已經(jīng)檢測不出。套袋的獼猴桃在前21 d內(nèi)也是呈現(xiàn)迅速下降的趨勢。不套袋的果實在自然狀況下經(jīng)過陽光的照射和雨水的沖刷,在28 d后就基本消解殆盡,但是套袋的果實由于有果袋的遮蔽,消解速度稍低于不套袋的果實。
表1 代森錳鋅在獼猴桃中的殘留動態(tài)
該研究采用的方法重復(fù)性較好,平均回收率達86.5%~95.6%,RSD為2.7%~3.1%,該試驗方法的精確度達到了農(nóng)藥殘留分析的要求。
通過試驗得出獼猴桃上代森錳鋅的安全期,80%代森錳鋅噴施在獼猴桃噴藥后7 d的殘留量約0.2 mg/kg,低于歐盟對水果中代森錳鋅的殘留量限量(0.5 mg/kg),14 d達到了國際糧農(nóng)組織(FAO)上關(guān)于代森錳鋅的農(nóng)藥殘留限量(0.2 mg/kg);28 d已經(jīng)幾乎檢測不到代森錳鋅的殘留。代森錳鋅在獼猴桃的半衰期為2.6~2.9 d,說明按照推薦使用濃度時代森錳鋅在獼猴桃上屬于易降解農(nóng)藥(T1/2<30 d)。
代森錳鋅是目前獼猴桃生產(chǎn)中常用的殺菌劑之一,主要用來防治褐斑病、炭疽病等真菌性病害[17-18],屬于多作用位點殺菌劑,能有效抑制菌體內(nèi)丙酮酸的氧化,且錳和鋅元素對作物有明顯的促壯、增產(chǎn)作用,使其成為廣泛應(yīng)用的保護性殺菌劑。該試驗采用了套袋與不套袋2種處理方式研究代森錳鋅的殘留問題,發(fā)現(xiàn)不套袋的消解速度快于套袋的果實,推測是由于果袋的保護使農(nóng)藥殘留較長時間地存在于果實上。因此,可以采用套袋前14 d左右開始防控病害,之后直至套袋時均不再使用農(nóng)藥,如果后期需要用藥,可以套袋后用藥,從而避免藥劑直接與果實接觸。對于沒有套袋處理的果實,建議在收獲前28 d不再使用代森錳鋅防治病害,否則容易造成殘留危害消費者身體健康。