苹果树叶与白三叶叶内毒死蜱残留研究

2011-04-25陈家武曹社会张娜

草业科学 2011年4期

陈家武,曹社会,金山,张娜,郑尧

(西北农林科技大学动物科技学院,陕西杨凌712100)

毒死蜱(chlorpyrifos)，化学名为O,O-二乙基-O-3,5,6-三氯-2吡啶基硫逐磷酸酰，由美国陶氏公司1964年研发，不仅具有高效、低毒、低残留等优点，还适宜麦类、玉米(Zeamays)、棉花(Gossypiumspp.)、豆类及果树等各种作物，对防治害虫有良好的效果[1]。但是，毒死蜱在使用过程中仍存在着极易造成水体、大气、土壤、动植物污染及对人类健康构成威胁等一系列问题[2]。苹果(Maluspumila)树叶作为一种饲料资源，在实际生产中广泛应用。但是对树叶内的农药残留是否超过安全标准，鲜见报道。果园套种其他作物的实践由来已久，且规模较大，对提高经济效益、改良土壤和改善环境都有着良好的效果[3-5]。有报道指出[6-7]，白三叶(Trifoliumrepens)在果园种植具有很好的水土保持、土壤改良和环境改善作用，农业部曾向全国推广种植。白三叶做为一种极有饲用价值的牧草，其安全利用问题，尤其农药残留是否超标，也鲜见报道。本试验通过气象色谱法测定不同处理的苹果树叶和白三叶叶内毒死蜱的残留量，初步了解毒死蜱在这两种植物体内的降解情况，为安全利用其做为饲料提供一些科学依据。

1 材料与方法

1.1试验地点及材料试验于2009年10月在西北农林科技大学果园(108°24′ E，34°20′ N，海拔521 m)进行。苹果树品种为秦冠，树龄3～5年，果树长势健壮，套种白三叶为2年龄。40%毒死蜱原药由陕西上格之路生物科学有限公司生产，背负式喷雾器(15 L)由台州市绿蜻蜓喷雾器有限公司生产。

1.2试验方法采用小区试验，每小区面积2 m×50 m。根据农药残留试验的一般要求，试验分3个处理：对照为喷施10 L自来水(CK)，常规剂量组为喷施10 L自来水+5 g毒死蜱，2倍剂量组为喷施10 L自来水+10 g毒死蜱。不同处理的小区之间设5 m的隔离带，防止农药飘移。喷药在2009年9月12日10：00进行，使用背负式喷雾器，一人操作完成，历时1 h。试验期间除不喷施试验用药外其他管理均正常进行。

随机采样，每个处理取3个重复，每个样品500 g左右，用棉布袋装，并贴上标签。首次采样在喷施后1 h进行，12：00。第2次采样在当天17：00，以后采样按第3、7、14、21天的顺序，依次为9月12日，9月18日，9月25日，10月2日，每天17：00采样时间依据岳永德[8]的方法。

试验期间，天气以晴朗为主，气温在25℃左右，风力2级左右，无雨。

1.3样品处理及检测本试验参考NY/T761-2008[9]，并根据试验室条件略有改进。

1.3.1提取把采取的鲜样，用高速粉碎机粉碎，装入自封袋内，贴上标签，用电子天平准确称取25.0 g，放入组织匀浆机中，加入50.0 mL乙腈，在匀浆机中高速匀浆2 min后用滤纸过滤，滤液收集到装有5～7 g氯化钠的100 mL具塞量筒中，收集滤液40～50 mL，盖上塞子，剧烈震荡1 min，在室温下静置30 min，使乙腈相和水相分层。

1.3.2净化从具塞量筒中吸取10.00 mL乙腈溶液，放入50 mL烧杯中，将烧杯放在80℃水浴锅上加热，杯内缓缓通入空气流，蒸发近干，加入2.0 mL丙酮，盖上铝箔，备用。

将上述备用液完全转移至15 mL刻度离心管中，再用约3 mL丙酮分3次冲洗烧杯，并转移至离心管，最后定容至5.0 mL，在超声波震荡器上震荡30 s，分别移入2个2 mL自动进样器样品瓶中，供色谱测定。

1.3.3试验仪器及试剂

仪器分别为岛津GC-2010气相色谱仪，氮磷检测器(TSD)，GCsolution工作站(日本岛津公司生产)。组织匀浆机(荷兰Philips公司生产)，高速粉碎机，电子天平，量筒，恒温水浴锅，烧杯。

试剂均为国药集团分析纯，毒死蜱标准品为国家标准检测用品。

1.3.4测定测定部分参考NY/T761-2008[9]。残留量的测定由西北农林科技大学测试中心测定，对所有的结果最后用Excel计算、统计分析，作图。

2 结果与分析

2.1对照组中毒死蜱的残留量未喷施毒死蜱的苹果树和白三叶叶内残留的毒死蜱在0.06 mg/kg附近波动，苹果叶内的残留量略高于三叶草(图1),第7天苹果树叶略低于相同条件下的白三叶，这可能是由于果园施药差异造成的。果园中长期使用农药，导致类似毒死蜱的有机磷农药在苹果树以及白三叶叶内长期未能降解完全，杨凌地区降水较少，也减缓了残留农药被稀释到环境中的可能。测定结果表明，长期降解情况下，白三叶更为彻底。

2.2常规剂量处理下毒死蝉的残留量苹果树喷施常规剂量毒死蜱，树叶内的残留量在1.8 d达到半衰期，白三叶叶内则为2.2 d，第21天的残留量分别为0.553和2.051 mg/kg(图2)。前期变化较为显著，第3天之后，降解速度减慢。愈接近于降解完全，降解的速度愈慢。第7天苹果树叶内毒死蜱的残留量较第3天高,这可能是由于动态残留样品的不可逆性和大田试验精确度较实验室低造成的差异。

图1 对照组毒死蜱残留量随时间变化

图2 常规剂量毒死蜱残留量变化

2.32倍剂量处理下毒死蜱的残留量喷施2倍剂量毒死蜱苹果树，苹果叶内的残留量在1.8 d达到半衰期，三叶草则为3.4 d，第21天的残留量分别为1.049和5.219 mg/kg(图3)。和常规剂量处理下的苹果树相比，同期变化不明显，在第3天至第4天，这一变化更加平缓，这可能与施药剂量有关。

图3 2倍剂量毒死蜱残留量变化

2.4不同处理毒死蜱在苹果叶和白三叶上残留动态毒死蜱在苹果叶中的半衰期为1.8 d，是一个易消解的毒药，这和洪文英等[10]的结论接近。从降解到1%时的天数可以看出(表1)，苹果叶中为9.2和9.5 d，白三叶中为11.3和17.5 d。降解程度均与时间成正相关，但由对照可以得出，毒死蜱很难在苹果叶和白三叶中降解完全。

表1 40%毒死蜱在苹果叶和白三叶上残留动态消解方程

3 讨论

在喷药当天采样的检测结果之所以和以后几天的结果之间有一个突出的变化，这可能主要是和植物的吸收作用有关，喷药后，有一部分会流失或转化，或者由于环境而发生变化。梁菁等[11]在环境中光化学降解影响因素的研究中指出，农药的降解程度和当地光的成分，自身浓度的高低以及所处环境的酸碱条件等都有很大关系，这就解释了刚喷施毒死蜱和其被植物吸收后的降解速率变化显著的原因，主要因为喷施后，农药暴露在环境下，降解速度要比在植物体内慢的多。郑立庆等[12]在环境中的光化学降解研究进展总结出天然有机物、无机物，以及各种农药的相互作用，都会影响农药的降解速率，这从另一个方面说明结果中出现两种植物降解后残留量不同的原因，主要因为它们的成分不同。

对照组的残留量都在0.06 mg/kg附近波动，根据欧盟等国家对人类食品中毒死蜱含量限量[13]的要求，饲喂家畜是安全的。喷药后，残留量在第21天时还处在一个较高的水平，尤其是白三叶叶内的含量还高达2.051和5.219 mg/kg，这和对照组的差异明显，由此可以看出，喷施毒死蜱后要降解到与对照组相当的水平，还需要很长的时间。最大限量，欧盟、美国和日本都有一个贸易标准，分别是0.05、0.01和0.01 mg/kg，而我国的标准为1.0 mg/kg[14]，这些都表明，喷药后苹果树叶和白三叶饲喂畜禽存在安全隐患。

苹果叶和白三叶内毒死蜱的变化趋势相符，白三叶的残留量整体在苹果叶之上，导致这种结果有2种可能，一是毒死蜱在苹果叶内降解的速度比在白三叶内降解的速度快；二是，白三叶更容易吸收毒死蜱，因而初始含量比较高，导致降解速度慢于苹果叶。洪文英等[10]在对白菜(Brassicacampestrisssp.chinensis)中毒死蜱残留量研究中得出半衰期剂量为1.650～1.824 mg/kg，这和2倍剂量处理时，苹果叶内毒死蜱的半衰期剂量相同。这也说明，不同植物，毒死蜱在其体内的半衰期不同，降解速率也不同。张志勇等[15]分析两种叶菜类蔬菜对毒死蜱的吸收转移规律，得出不同的植物，不同部位，不同物质对毒死蜱的吸收降解积累的速率不同的结论。赵丽娟等[16]毒死蜱在梨(Pyrusspp.)和土壤中残留研究发现毒死蜱的半衰期在梨中为5.2 d，在土壤中为5.6 d；周世萍等[17]的研究表明，毒死蜱在大棚西芹(Apiumgraveolens)中的半衰期为9.9 d；吴华等[18]关于毒死蜱在豆角(Vignaunguiculata)、辣椒(Capsicumannuum)和土壤中的残留动态研究中得出，毒死蜱在广州豆角中的半衰期为4.30 d，在辣椒中为4.7 d。以上研究说明，毒死蜱在不同的作物或物质内的降解速率不同。本研究表明，苹果叶和白三叶对毒死蜱的降解，在加大剂量之后，降解速度明显比常规剂量慢，而且在第21天时的残留量也明显高于常规剂量。这和梁菁等[10]的农药降解和自身剂量有关的结论一致。