四川三台麦冬产区生长调节剂使用情况调研及残留研究△

余翠翠，王晖，隋春，刘璇，张改霞，陈颖，苏昆，魏建和，2*

1.中国医学科学院 北京协和医学院 药用植物研究所 中草药物质基础与资源利用教育部重点实验室/濒危药材繁育国家工程实验室，北京 100193；2.中国医学科学院 北京协和医学院 药用植物研究所海南分所 海南省南药资源保护与开发重点实验室，海南 海口 570311

麦冬Ophiopogonjaponicus(L.f)Ker-Gawl.为百合科沿阶草属植物麦冬干燥块根，性寒，味甘、微苦，具有养阴生津、润肺清心功效，用于肺燥干咳、阴虚痨嗽、喉痹咽痛、津伤口渴、内热消渴等症[1]。麦冬的主要产地为四川、浙江，其中四川省三台县麦冬栽培历史已近400年，产量约占全国产量70%以上，出口量占全国总量的80%以上，是川麦冬道地产区。近年来为提高中药材产量，植物生长调节剂在药材种植过程中被大量使用，已成为影响中药材质量非常严重的问题之一[4]。

植物生长调节剂是对植物生长发育有调节作用的化学物质或从生物中提取的天然植物激素，在烟草、蔬菜、果树、花卉等作物中应用[2-3]。已有报道三台麦冬种植过程中大量使用生长调节剂，主要为多效唑，也有烯效唑。多效唑、烯效唑在植物中易残留[5-8]，会引起麦冬农艺性状变异[9]，降低麦冬的总黄酮、总皂苷及皂苷元含量[10]，且在土壤中很难被降解，残留时间长[4]，影响后期植株生长。

为了解三台麦冬产业使用生长调节剂的近况，受当地政府委托，2017年在麦冬收获期，笔者对三台麦冬产区的13个乡镇32个村生长调节剂的使用情况进行实地调查，采集了其中9个乡镇18个村，另加1份三台县旁边的香山镇共19份麦冬及种植土壤样品进行残留分析。现将调查和分析的结果报道如下。

1 材料

1.1 样品

材料取自四川省绵阳市三台县中太镇、光辉镇、新生镇等9个乡镇和三台县旁边的香山镇共10个乡镇，共取麦冬及对应种植土壤各19份样品。多效唑、烯效唑使用量数据为种植农户提供。每份样品均为混合样品，在一个采集地4个不同方位各取1份麦冬和土样，分别混合得到一份麦冬样品和一份土样样品。样品经中国医学科学院药用植物研究所魏建和研究员鉴定为百合科沿阶草属麦冬(表1)。

表1 麦冬药材及土壤采集信息

注：样品采集时间为2017年3月24日—27日。

1.2 仪器与试剂

旋转蒸发仪(RE-52AA，SB25-12DTD，瑞士BUCHI公司)，SHZ-D(Ⅲ)循环水式真空水泵(上海邦西仪器科技有限公司)，Agilent Technologies 7890B GC System。色谱柱：Agilent 190915-433 HP-5ms。载气：N2；出样：MSD；丙酮(色谱级)，正己烷(色谱级)，多效唑标准品(Augsburg.Germany)；其余试剂均为国产分析纯。

2 方法

2.1 调查方法

2.1.1 种植户调查 走访种植农户，询问生长调节剂的使用品种、使用时期、使用方法和效果。

2.1.2 其他相关人员调查 走访药材种植合作社、农业技术部门技术人员，询问当地使用生长调节剂的普遍性。

2.1.3 农田调查 观察使用植物生长调节剂后植物的生长状况，查看农田附近用后丢弃的药剂包装袋。

2.2 植物生长调节剂残留情况检测方法

2.2.1 样品处理 将采集来的新鲜麦冬剪下块根，洗净，放于60 ℃烘箱中烘36 h后装于自封袋中，放入干燥器中保存备用。采集的土壤放于阳光干燥室中自然干燥，过100目筛，装于自封袋中，放入干燥器中保存备用。

2.2.2 色谱条件 Agilent HP-5毛细管柱(30.0 m×320 μm×0.25 μm)，载气：N2，流速5.0 mL min-1，进样口温度为280 ℃，检测器温度280 ℃，不分流方式，进样量1 μL。柱温箱升温程序：初始温度100 ℃，以20 ℃ min-1，升温到220 ℃，以5 ℃ min-1，升温到250 ℃，保持5 min。

2.2.3 土壤供试溶液的制备 称取土壤样品约5 g，放于250 mL具塞锥形瓶中，加入丙酮50 mL，放置12 h后，超声1 h，用装有无水硫酸钠的漏斗过滤，漏斗上的残渣用10 mL丙酮进行冲洗，然后在旋转蒸发仪上将丙酮悬蒸至近干，然后用正己烷定容至2 mL，备用。

2.2.4 麦冬供试溶液的制备 称取约10 g试样放于具塞锥形瓶中，加入30 mL丙酮，在振荡器中提取30 min，过滤，滤液收集于250 mL茄型瓶中，用20 mL丙酮分两次洗涤锥形瓶及滤渣，重复上述操作，合并滤液于茄型瓶中，在旋转蒸发仪中浓缩近干。使用规格为1 g，6 mL的弗洛里硅土柱净化，先用10 mL正己烷淋洗，用40 mL淋洗液(丙酮∶正己烷=1∶20)进行淋洗，30 mL洗脱液(丙酮∶正己烷=3∶20)进行洗脱，洗脱液收集于梨形瓶中，旋转蒸发仪浓缩近干，正己烷定容至1 mL，供GC-MS测定。

2.2.5 对照品溶液的制备 精密称定5.0 mg多效唑对照品，正己烷定容至50 mL，配制成质量浓度为100 μg mL-1的多效唑对照溶液，备用。烯效唑亦按照同样方法配置成质量浓度为100 μg mL-1的对照溶液。

2.2.6 标准曲线建立 精密量取两种对照品溶液，用正己烷稀释成质量浓度分别为1000、500、100、50、10 ng mL-1的混标溶液，各取1 μL注入气相色谱仪，测定峰面积并记录积分值，以峰面积积分为纵坐标，浓度值为横坐标，做标准曲线。

3 结果与分析

3.1 三台麦冬种植产区生长调节剂使用情况

通过对三台主要麦冬产区，13个镇的32个村生长调节剂使用情况实地调查发现，为提高麦冬产量，约97%农户使用了多效唑，使用量为3～25 kg hm-2；约26%农户在使用多效唑的同时还会使用其他产品提高产量，其中约17%农户会配合使用烯效唑，使用量为0.3～2 kg hm-2；约9%农户会配合使用壮根灵、多生果、膨大素等其他产品；调查农户中仅约3%农户不会使用任何生长调节剂类产品(如表2)。壮根灵、多生果、膨大素为含有单一或复配植物生长延缓剂的产品，如氯化胆碱、缩节胺、矮壮素、丁酰肼、多效唑、烯效唑等[23]。生长调节剂在麦冬生长时期施用1～2次，叶面喷施。调查期间部分麦冬叶面仍可见白色残留，农田附近散落大量多效唑等植物生长调节剂包装袋。

注：多生果、膨大素、壮根灵均为商品名，成分表中多表示含有活性物质、膨大因子、生理调节剂等。

根据农户种植经验，生长调节剂使用会导致麦冬农艺性状和含水量发生改变。正常麦冬为纺锤形，长约2 cm，生长调节剂使用过量后，麦冬块根变的细长，呈小圆棒状，长度可达到7 cm。正常麦冬约3.2 kg鲜货折干1 kg，使用生长调节剂后约4～5 kg鲜货折干1 kg。

3.2 麦冬及种植土壤中多效唑、烯效唑残留量

空白，标准品及样品的总离子流(见图1～3)进行扫描，最终确定多效唑定性离子为：125、167、236，定量离子为236。烯效唑定性离子为70、234、236，定量离子为236。多效唑的保留时间为9.243 min，烯效唑的保留时间为9.787 min。土壤中多效唑残留的标准曲线方程为：Y=436.47X-13 658，r=0.996，烯效唑残留的标准曲线方程为：Y=411.42X-11 789，r=0.991 0。麦冬中多效唑残Y=489.4X-4 464.7，r=0.997 9；烯效唑残留的标准曲线方程为：Y=307.54X-2 991.8，r=0.997。生长调节剂多效唑、烯效唑在土壤和麦冬中均形成残留，各乡镇土壤中多效唑残留量差异较大，为0.201～11.255 mg kg-1，平均残留量为2.240 mg kg-1，其中LM-2残留量最为严重，为11.255 mg kg-1，LX-1残留量最少，为0.168 mg kg-1；各乡镇土壤中烯效唑残留量较接近，为0.180～0.327 mg kg-1，平均残留量为0.213 mg kg-1。各乡镇麦冬中多效唑残留量为0.106～1.727 mg kg-1，平均为0.743 mg kg-1，其中LX-3残留量最小，为0.106 mg kg-1，ZS-1残留量最大，为1.727 mg kg-1，53%的样品超过了《食品安全国家标准 食品中农药最大残留限量》中规定的0.5 mg kg-1残留量；麦冬中烯效唑残留量为0.003～0.041 mg kg-1，平均为0.044 mg kg-1，37%的样品超过了《食品安全国家标准 食品中农药最大残留限量》规定的0.02 mg kg-1残留量。

图1 空白GC-MS总离子流色谱图

图2 多效唑、烯效唑标品GC-MS总离子流色谱图

图3 麦冬GC-MS总离子流色谱图

表3 土壤、麦冬中多效唑、烯效唑残留量 mg kg-1

4 讨论

多效唑、烯效唑为广谱、高效植物生长调节剂，能够控制植株营养生长、缩短节间、延缓植株生长、矮化植株，提高抗倒伏能力和抗逆性，提高作物产量[11-15]，麦冬种植过程中被广泛使用，生长调节剂为叶面施肥，麦冬植株矮小，容易接触地面，土壤易形成残留[5，16]，近年其残留问题得到了越来越多的关注，本实验检测到麦冬和土壤种多效唑残留量与杨言琛、吴发明等[9，17-18]在三台测定实验测定结果相似。山地土壤为黏土易保留土壤中生长调节剂，但由于山地种植麦冬时间短残留未十分严重。LX地区位于涪江边上，沙瓤土质，残留易随水流失，不易在土壤中保留，因此虽均使用生长调节剂，但检测结果发现无论样品中还是土壤中残留量均较小。XS-1和LM-1地区取样时种植农户称未使用任何生长调节剂，但检测结果发现土壤和样品中均有一定残留，可能由于以前长期使用生长调节剂已经在土壤中形成残留，样品生长过程中吸收土壤中的残留造成残留问题，也可能农户提供的数据与真实数据不相符。目前研究植物生长调节剂对麦冬的影响时，大部分文献关注于多效唑，本研究使用GC-MS方法同时测定出样品中多效唑和烯效唑均有残留。值得注意的是，经过实地调研，当地大部分农户近4年在麦冬种植过程中没有施用烯效唑，但在土壤中和麦冬中仍然检测到残留，孔德洋等[16]试验结果表明烯效唑在土壤中有较强的稳定性，在江西红壤、河南二合土和东北黑土中的降解半衰期分别为：128.4、130.8、108.3 d。Wu等[19]研究表明同样浓度，烯效唑和多效唑在表层土壤中的半衰期分别为50、70 d。刘文涛等[20]的研究也说明多效唑残留时间比烯效唑残留时间更久，如今大面积、大量的使用会造成更持久、更突出后续后果，因此更需要严厉禁止使用。

三台麦冬种植过程中约97%以上农户在麦冬种植过程中均会使用多效唑，17%农户还会配合使用烯效唑，部分农户配合使用多生果等其他产品。据种植户反应，麦冬地里种植的其他作物，植株变矮，味道发生变化，与很多研究报道一致[21-22]，说明植物生长调节剂在土壤和麦冬中已形成残留，采样检测进一步证实。其中香山镇土壤中残留严重，是最低残留量的一百多倍，可能由于取样地麦冬种植连坐时间比较长，土壤中积累量更大。

经过实地调查及样品检测发现，三台麦冬生长调节剂使用泛滥，缺乏科学管理。已经造成了麦冬中和土壤中生长调节剂的残留，危险到药品质量和土壤安全问题。且三台县麦冬种植土壤为沙瓤土，种植地区主要为涪江两岸，生长调节剂极易流失到水流中，造成水资源污染，因此在生长过程中生长调节剂需严厉禁止使用。