温室大棚草莓7种农药降解动态
2017-07-06张宏雨
薛 丽,刘 敏,张宏雨,孙 茜,孙 燚
(昌平区农产品监测检测中心,北京 102200)
草莓属蔷薇科多年生草本[1],果实鲜美、营养丰富,深受消费者青睐。在生产中常采用日光温室大棚种植草莓,具有环境稳、产量高、品质优等特点。但因棚内高温多湿,也为病虫害的发生创造了有利条件。草莓常见的病害有20多种,其中对草莓产量与质量影响最大的是白粉病、灰霉病、炭疽病、螨虫、红蜘蛛、线虫病等[2],特别是白粉病近几年发病较重[3],因此生产中常会用到一些高效低毒的农药,而农药的使用不可避免地导致残留,从而影响农产品的质量安全[4]。为此,我们从昌平区绿昌植物医院政府补贴销售的33种农药中选取了7种常用农药进行温室大棚试验,目的是掌握不同农药的降解规律和安全间隔期,来指导种植农户科学用药,安全采收,放心销售。
1 材料和方法
1.1 试验时间及地点
试验时间为2月16日到3月14日,试验期27 d,实验地点在昌平区小汤山镇三资绿源草莓采摘种植基地。
1.2 试验药剂
实验草莓品种为红颜。试验用药包括杀菌剂3种及杀虫剂4种,具体见表1。
1.3 试验仪器
食品捣碎机、天平、匀浆机、真空过滤泵、真空旋转蒸发仪、固相萃取仪、氮吹仪、岛津GC2010气相色谱仪(ECD检测器)、液相色谱-串联质谱仪、数字式温湿度计(型号HTC-1)等。
1.4 试验方法
试验设7个处理,依次为处理1百菌清、处理2腐霉利、处理3三唑酮、处理4高效氯氰菊酯、处理5氰戊菊酯、处理6溴氰菊酯、处理7吡虫啉,具体用量见表2。
选取大棚中部区域作为农药喷洒区,每个处理占用10行草莓,不同处理间隔4行作为隔离区域。选择基地有经验的技术人员进行药物的喷洒,确保药物喷施均匀。
表1 试验药剂基本情况
表2 7种农药处理用量
1.5 调查内容及方法
喷药前1 d以及喷后1、3、6、8、10、13、15、17、20、22、24、27 d,每天上午10点进行采样1次[5-6]。每个处理按对角线采样法采集样品,随机抽取该范围内的草莓作为检验用样品,样品总质量不少于3 kg[7]。
大棚内分别设置3个温湿度测定点,悬挂温湿度表和记录表格,每天由大棚管理员在8:00、11:00、17:00点分别记录当日棚内的温湿度值。
百菌清、腐霉利、三唑酮、氰戊菊酯、溴氰菊酯,依据NY/T 761-2008标准应用气相色谱法进行测定。高效氯氰菊酯依据GB/T 5009.110-2003标准应用气相色谱法进行测定。吡虫啉依据GB/T 20769-2008标准应用液相色谱-串联质谱仪进行测定。
2 结果与分析
2.1 药物喷洒前抽样检测结果
药物喷洒前1 d,每个处理选取7个样点检测农药残留情况,7个处理均未检出农药残留值(表3)。询问基地技术管理员发现,草莓棚近1个月内长势良好,未发现病虫害,因此也没有使用农药进行病虫害的防治,检测结果符合生产实际。
2.2 药物喷洒后27 d内采样检测结果
药物喷洒后,7种农药均有检出,第1天以百菌清残留量最高,吡虫啉检出量最低,随着抽样时间的延长,各种药物的检出量呈阶梯式下降,在27 d检测时,高效氯氰菊酯、三唑酮和氰戊菊酯全部降解为0.000 mg/kg;而百菌清、腐霉利、溴氰菊酯和吡虫啉仍有微量残留。降解速度快慢表现为高效氯氰菊酯>三唑酮>氰戊菊酯>吡虫啉>溴氰菊酯>腐霉利>百菌清(表4)。
农药喷洒前所采集的样品中7种农药的残留检出值均为0 mg/kg,而喷洒后7种农药残留均有检出,表明农药能被草莓吸收,并且在果实中有一定量的残留。
百菌清、溴氰菊酯喷洒后1 d的检出值分别为2.760 mg/kg和0.250 mg/kg,而它们的限量值为0.5 mg/kg和0.2 mg/kg,超出残留限量标准[8],而其他5种农药均在安全标准范围内,表明因不同农药的分子结构和理化性质不同,被果实吸收储存的量也不同。所以百菌清的安全间隔期应为24 d;溴氰菊酯的安全间隔期应为3 d;其他5种农药无明显的安全间隔期,属于安全低残留农药。
表3 7种农药喷洒前不同区域药物残留量 mg/kg
表4 7种农药施药后27 d监测期内残留量 mg/kg
2.3 7种农药的检测数据分析
2.3.1 杀菌剂类农药残留统计
从图1可以看出,在1~10 d百菌清降解率为47.5%;10~20 d降解率为41.4%;20~27 d降解率为64.7%,药物降解情况总体呈阶梯状下降,但呈现初期和后期降解速度较快,而在中期较慢,在13 d时出现1次降解率略升高的趋势。
从图2可以看出,在1~10 d腐霉利的降解率34.8%;10~20 d降解率为31.7%;20~27 d降解率58.5%,药物降解情况总体呈阶梯状下降,表现为前期、后期降解速度较快,而中期较慢,在15 d和22 d时出现降解率短暂升高趋势。
从图3可以看出,在1~10 d三唑酮的降解率62%;10~20 d降解率为100%,但在10 d和22 d时出现2次降解率偏高现象。
2.3.2 杀虫剂农药残留统计
从图4可以看出,在1~10 d氰戊菊酯的降解率45.5%;10~20 d降解率为46.7%;20~27 d降解率为100%,在17 d时出现1次降解率略升高现象。
从图5可以看出,在1~10 d溴氰菊酯的降解率52%;10~20 d降解率为66.7%;20~27 d降解率为50%,整体降解过程较平稳,但在6、8、15、17、22 d出现5次降解率略升高现象。
从图6可以看出,在1~10 d高效氯氰菊酯的降解率48.1%;10~20 d降解率为63%;20~27 d降解率为100%,整体降解过程较平稳,但在13 d出现1次降解率略升高现象。
从图7可以看出,在1~10 d吡虫啉的降解率40%;10~20 d降解率为28.6%;20~27 d降解率为26.7%,但在3 d和24 d出现2次降解率略升高现象。
3 结论与讨论
3.1 根据农药降解动态的试验结果,建议百菌清的农药使用量应该低于说明书上的推荐量,因其安全间隔期时间较长,采收时间应该科学安排;溴氰菊酯喷洒后不要立即采收,应3 d后进行。其他5种农药无明显的安全间隔期,属于安全低残留农药。
图1 百菌清残留检测数据
图2 腐霉利残留检测数据
图3 三唑酮残留检测数据
图4 氰戊菊酯残留检测数据
图5 溴氰菊酯残留检测数据
图6 高效氯氰菊酯残留检测数据
图7 吡虫啉残留检测数据
3.2 百菌清是一种广谱、保护性杀菌剂,对弱酸、弱碱及光热稳定。主要用于果树、蔬菜上锈病、炭疽病、白粉病、霜霉病的防治,其作用机理是能与真菌细胞中的三磷酸甘油醛脱氢酶发生作用,与该酶中含有半胱氨酸的蛋白质相结合,从而破坏该酶活性,使真菌细胞的新陈代谢受破坏而失去生命力。百菌清没有内吸传导作用,但喷到植物体上之后,能在体表上有良好的黏着性,不易被雨水冲刷掉,因此药效期较长[9]。根据该药物的理化性质,符合我们本次试验残留检测结果。
3.3 腐霉利是一种新型、低毒、内吸性杀菌剂。其作用机理主要是抑制菌体内甘油三酯的合成,具有保护和治疗的双重作用。主要用于蔬菜、草莓、樱桃、花卉、葡萄等作物,防治灰霉病和菌核病及灰星病、花腐病、褐腐病、蔓枯病等。原药对大雄鼠急性经口LD50>7 700 mg/kg,大鼠急性经皮LD50>2 500 mg/kg,在试验条件下无致癌、致畸、致突变作用[10]。该药品按照说明推荐使用量,喷施后检测残留量在安全范围内,但是其降解过程较缓慢,至27 d仍有少量残留。
3.4 三唑酮属于高效、低毒、低残留、内吸性强的三唑类杀菌剂。其杀菌机制原理极为复杂,主要是抑制菌体麦角甾醇的生物合成,因而抑制或干扰菌体附着孢及吸器的发育、菌丝的生长和孢子的形成。原药大鼠急性经口LD50为1 000~1 500 mg/kg,大鼠经皮LD50>1 000 mg/kg。在试验剂量内无致癌、致畸、致突变作用,对鱼类毒性中等,对蜜蜂和鸟类无害。对植物锈病和白粉病具有预防、铲除和治疗等作用[11]。在本次试验中其降解速度最快,首次在20 d降解检测值为0,符合其药物的特性。
3.5 氰戊菊酯属中等毒性广谱高效杀虫剂,广泛用于防治烟草、大豆、玉米、果树、蔬菜的害虫。氰戊菊酯原药大鼠急性经口LD50为451 mg/kg,大鼠急性经皮LD50>5 000 mg/kg,大鼠急性吸入LD50>101 mg/m3,没有致突变、致畸和致癌作用[12]。在本次试验中24 d药物全部降解为0.000 mg/kg。
3.6 溴氰菊酯乳油为中等毒性杀虫剂。杀虫谱广,对鳞翅目、直翅目等多种害虫具有很好的杀灭效果,但对螨类、介壳虫等基本无效[13]。在本次试验中其降解速度较慢,因此在生产中应谨慎使用,特别是对棚内用于授粉的蜜蜂,在喷洒药物前应进行搬离。
3.7 高效氯氰菊酯是一种拟除虫菊酯类杀虫剂,生物活性较高,是氯氰菊酯的高效异构体,具有触杀和胃毒作用。杀虫谱广、击倒速度快,杀虫活性较氯氰菊酯高,属中等毒类[14]。本次试验中按推荐使用量喷洒,在22 d残留量降解为0.000 mg/kg。
3.8 吡虫啉是烟碱类高效杀虫剂,具有广谱、高效、低毒、低残留,对人、畜、植物安全等特点,并有触杀、胃毒和内吸等多重作用,主要用于防治刺吸式口器害虫。害虫接触药剂后,中枢神经正常传导受阻,使其麻痹死亡。产品速效性好,药后1 d即有较高的防效,残留期长达25 d左右[15]。本次试验在27 d时仍有微量检出。
3.9 试验选择在2-3月份进行,既可保证棚内环境温湿度相对稳定,也便于采集足量的检测样品。在本次实验中,气温呈逐渐升高趋势,光照时间也在延长,棚内温湿度相对变化不大,对实验结果的影响不大。
3.10 草莓种植农户在农药的使用过程中,应严格按照说明书推荐使用剂量,既可对病虫害起到防治作用,又可保证药物在产品中的低残留,对高残留农药应在安全间隔期后合理安排采收,确保产品安全。
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