人工栽培甘草5种除草剂的残留情况
2020-11-05左忠牛艳张安东温淑红
左忠,牛艳,张安东,温淑红*
(1.宁夏农林科学院 荒漠化治理研究所,宁夏 银川 750002; 2.宁夏农林科学院,宁夏 银川 750002;3.四川大学 生命科学学院,四川 成都 610065)
随着除草剂在农业生产上的不断应用,使环境中常含有多种除草剂的残留组分,而除草剂在土壤中的残留导致土壤的理化性质及生物学性质的改变,从而影响农产品的安全[1]。除草剂残留分析方法也逐渐由单一种类除草剂的检测向多种除草剂多残留分析发展[2]。
高效氟吡甲禾灵及精喹禾灵是一类芳氧苯氧丙酸酯类除草剂[3],属于内吸传导型茎叶处理除草剂,被广泛用于烟草、油菜、花生、马铃薯、大豆、番茄等多种阔叶作物地中,防除马唐、狗尾草、稗草、牛筋等多种一年生及多年生禾本科杂草,且除草活性高[4-5]。但随着此类除草剂的广泛使用,其对生态环境产生的不利影响也日趋增多[6-11]。因此,建立一套能同时检测该类除草剂在环境中残留量的分析与检测方法就显得十分必要[12]。有研究表明[13-14],氟磺胺草醚在农作物上施用后,会伴随地表径流等途径进入池塘、河流、湖泊,进而污染水环境,对非靶标水生生物造成危害。目前已有报道,氟磺胺草醚能在水生生物体内进行富集,并通过食物链,最终危害到人类。
甘草为野生物种,由野生变家种的历史仅40 a左右[15]。由于人工栽培研究较短,如何消除甘草田间草害是目前甘草栽培中的主要问题[16]。栽培中目前主要以人工除草为主,随着人工成本日渐增加,通过多年努力,研究总结出适宜于人工栽培甘草的化学除草技术。以667 m2为施药量单位,主要使用的苗后除草剂有158 g·L-1高效氟吡甲禾灵100 mL+250 g·L-1氟磺胺草醚水剂80 mL+840 g·kg-1氯酯磺草胺(商品名豆杰)水分散粒剂3 g,667 m2兑水30~40 kg进行喷雾防除[15]。化学除草剂使用不当或长期大量重复使用,可对后茬作物产生药害,并可能对土壤生态环境造成不利影响,产生农药残留风险[17]。因此,于2014年4月在宁夏中部干旱带范围内开展了甘草常用5种除草剂包括咪唑乙烟酸、氯酯磺草胺、氟磺胺草醚、精喹禾灵、氟吡甲禾灵的农药残留检测研究,旨在为制定基于农产品质量安全为前提的科学合理的化学除草技术提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 采样方法
以宁夏中部干旱带3 a生人工甘草栽培区为试验样地,分别于2014年4月对宁夏盐池、同心、红寺堡等中部干旱带人工栽培甘草代表县市的甘草农田土壤与甘草样品进行采集,将所采20份样品按照地理分布、农户或公司合作社等经营管理模式、灌溉方法等综合判定后,挑选出10份样进行送检。土壤采样深度为0~20 cm,大田内采用“X”形5点采样法,采得鲜土样1 kg,风干混合磨碎后送检。甘草采样也采用“X”形5点采样法,采得鲜草全株根系3.0 kg,风干混合磨碎后送检。
1.2 测试方法
采用超高效液相色谱-串联质谱(UPLC-MS/MS)[18]分别对待测的甘草、土壤除草剂农药残留进行监测,检测仪器为THERMO TSQ Quantum Access MAX液-质/质联用仪。
1.3 检测依据
参照中华人民共和国药典委员会《中国药典(一部)》、中华人民共和国卫生部《药用植物及制剂外经贸绿色行业标准(绿色中药标准)》有关检验项目的检出限[19-20]。参照GB 2763—2014食品中农药最大残留限量有关检验项目的检出限[21]。
2 结果与分析
2.1 甘草农田土壤除草剂残留
检测结果(表1)表明,10份土壤样品中均未检测出咪唑乙烟酸、氯酯磺草胺、精喹禾灵和氟吡甲禾灵;而氟磺胺草醚在部分样品中有残留,检测值较低,其中2份不符合绿色农产品生产基地标准,在盐池亿嘉公司检测出的氟磺胺草醚残留量为绿色农产品标准的最大上限值。
表1 农田土壤样品中5种除草剂残留含量
2.2 甘草中除草剂残留
表2显示,所有送检甘草样品中均未检出氯酯磺草胺、氟磺胺草醚、氟吡甲禾灵。精喹禾灵除同心下马关陈儿庄天域公司未检出外,其他样品均有检出。在盐池县花马池镇下王庄村和红寺堡团结8号村甘草样品中检测出了咪唑乙烟酸,其余样品中未检出咪唑乙烟酸。参照中华人民共和国药典委员会《中国药典(一部)》、中华人民共和国卫生部《药用植物及制剂外经贸绿色行业标准(绿色中药标准)》有关检验项目的检出限(精喹禾灵0.001 mg·kg-1、咪唑乙烟酸0.006 mg·kg-1),说明本次研究采集到的宁夏中部干旱带甘草样品均不符合绿色农产品标准。但是参照食品安全国家标准食品中农药最大残留限量有关检验项目的检出限(精喹禾灵0.1 mg·kg-1、咪唑乙烟酸0.1 mg·kg-1)可知,甘草中的农药残留量符合最大农药残留量的标准。
表2 甘草样品中5种除草剂残留含量
3 小结与讨论
甘草虽是常见大宗药材,但由于种植历史较短,对甘草农药的监测尚缺乏相关技术标准和检测依据。本研究探索性开展了甘草除草剂监测与残留情况研究,旨在为相关监测方法的制定、农药残留情况评估提供技术借鉴。对宁夏中部干旱带人工栽培农田5种除草剂土壤、甘草样品残留送检的样品检测结果表明,所有送检土壤样品中,除氟磺胺草醚均有测出,分别为0.020、0.006、0.054 mg·kg-1,虽检测值均很低,但不符合绿色农产品生产基地,其他4种除草剂均未检出。所有送检甘草样品中,氯酯磺草胺、氟磺胺草醚、氟吡甲禾灵均未检出。精喹禾灵检出9份,占总送检量的90%,但含量在0.003~0.022 mg·kg-1;咪唑乙烟酸仅检出2份,含量为0.020和0.013 mg·kg-1。结果表明,精喹禾灵在甘草中残留情况明显高于其他除草剂,故应尽可能寻求更环保高效的除草剂做替代。
参照相关国家及行业标准,借鉴农药最大残留限量有关检验标准,说明本次研究采集到的宁夏中部干旱带甘草样品不符合绿色农产品标准,但符合食品中农药残留量的最大限度标准,上述5种除草剂均可在技术规定方法内安全使用。