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代森锰锌在猕猴桃中的残留消解动态研究

2022-12-20崔永亮程祖强刘忠义何利钦余道平张玉婷

安徽农业科学 2022年22期
关键词:代森喷药套袋

崔永亮,程祖强,刘忠义,何利钦,余道平,张玉婷

(1.四川省自然资源科学研究院,四川成都 610041;2.野生植物四川省科技资源共享服务平台,四川成都 610041;3.峨眉山生物多样性四川省野外科学观测研究站,四川峨眉山 614200;4.四川省自然资源科学研究院成都分院,四川成都 610000;5.四川爱隆植物营养科技有限公司,四川广汉 618304)

猕猴桃(ActinidiachinensisPlanch)为猕猴桃科猕猴桃属藤本植物,猕猴桃的驯化栽培被认为是近代由野生到人工商品化栽培最成功的植物驯化范例[1]。猕猴桃具有较高的营养、医疗和保健价值,被誉为“水果之王”“维 C 之冠”“世界珍果”“绿色的金库”和“美容果”等[2]。近年来以其丰富的营养价值和独特的风味,猕猴桃在国内外市场上广受欢迎,成为脱贫攻坚和乡村振兴产业发展中的重要力量[3-6]。猕猴桃生长过程中会受到各种病虫害的危害,使用化学农药防控成为保障猕猴桃稳产优质的一个重要手段,但是过量或者使用时期不科学往往会造成残留超标问题。农药残留不仅污染环境,同时也通过食物链的聚集作用危害人体健康,食品中农药残留越来越引起世界各国的重视,许多国家都制定了本国食品中农药的最高残留限量(maximum residue limit,MRL)。国际上对水果农药残留的检测指标越来越多,提高我国水果的市场竞争力,加强对猕猴桃等水果的残留分析,特别是农药使用的时期显得尤为重要。科学合理用药和保障食品安全成为我国农业生产中亟待解决的问题。

代森锰锌(mancozeb)是1961年由美国Rohm&Hass公司开发的新型杀菌剂,化学名称是乙撑双二硫代氨基甲酸锰和锌离子配位络合物,为二硫代氨基甲酸酯类(EBDCs)低毒杀菌剂[7-8]。该药主要通过抑制病原菌体内丙酮酸的氧化和参与丙酮酸氧化过程中的二硫辛酸脱氢酶的巯基结合来起到抑菌的作用[9]。因其高效、低毒、广谱杀菌的特征,代森锰锌成为农作物病害防治的重要药剂成分。目前已经有较多关于代森锰锌在苹果、烟草、马铃薯等作物上的残留动态分析的研究[9-14],然而对于猕猴桃上的残留情况鲜见报道。该试验通过对猕猴桃产区代森锰锌残效期的研究,以期为猕猴桃的科学用药、保障食品安全提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验园区该试验在成都市都江堰市胥家镇开展进行,品种为“红阳”,树龄9年,“T”型架,铁丝网架。都江堰年降雨量1 225.4 mm,年平均温度15.2 ℃,平均最高温度28.0 ℃,平均最低温度2.0 ℃,无霜期280 d,土壤为黄壤[15]。

1.2 主要仪器HP5890气相色谱(安捷伦公司);BP211D型电子天平(AB204,瑞士梅特勒公司);HF-0烘箱(华飞电热);HH-4数显恒温水浴锅(国华电器);组织破碎仪匀浆分散机(德国IKA公司)。

1.3 试材代森锰锌(80%可湿性粉剂,山东双星化工公司生产)。浓盐酸、氯化亚锡、抗坏血酸、甲醇、氯化苄、甲苯、氢氧化钠;二硫化碳标准品(纯度99%);氯化亚锡和抗坏血酸;代森锰锌标准品,纯度86.3%(国家标准物质中心); 配制质量浓度为0.005、0.010、0.050、0.100、0.500、1.000和5.000 mg/kg 的代森锰锌标准工作液。所用试剂除注明外,均为分析纯,水为蒸馏水。

1.4 试验方法

1.4.1田间试验方法。选取株形健壮、大小一致、挂果均匀的植株。在果实套袋前按照药剂的使用方法施用,施药浓度为推荐浓度,质量分数为80%的代森锰锌可湿性粉剂500倍药剂于猕猴桃坐果21 d后施药。采用1次施药多次采样的方法,在试验区域的猕猴桃果园,设置3个施药处理小区和1个不施药对照区,每个处理小区6株猕猴桃,3株喷药后套果袋,3株喷药后不套果袋处理。相邻小区均有两行猕猴桃植株自然隔离。于喷药后2 h和1、3、7、14、21、28 d分别采集猕猴桃果实待测。

1.4.2检测方法。气相色谱条件:色谱柱为G-S-GASPRO毛细管柱,进样口温度200 ℃,检测器温度220 ℃,载气流速度1.0 mL/min,进样量1 μL;柱温采用程序升温方法,起始柱温为60 ℃,持续5 min后以25 ℃/min升温达180 ℃,持续5 min[9]。

采集幼果1 kg,取其果皮,四分法分别取样200 g,将样品破碎约2 min,准确称取5 g放入100 mL顶空瓶中,加0.05 g 抗坏血酸、10 mL正己烷、50 mL氯化亚锡-盐酸溶液,压盖器密封,放入(85±2)℃的烘箱中酸解2.5 h,每15 min振荡一次,取出冷却至4 ℃,取上层正己烷相检测。

2 结果与分析

2.1 标准工作曲线按照“1.4.2”气相色谱条件测定,代森锰锌系列标准浓度溶液1 mL,以进样浓度为横坐标、峰面积为纵坐标,绘制标准曲线,得出直线回归方程为y=25.47x-223.67(r=0.997 8)。

2.2 加样回收试验空白的清水处理的猕猴桃样品5 g,设置代森锰锌添加量分别为0.1、0.5、1.0 mg/kg 3个水平,5次重复,测定回收率。结果发现,代森锰锌在猕猴桃上的平均回收率为86.5%~95.6%,RSD为2.7%~3.1%。

2.3 代森锰锌在猕猴桃上的消解动态代森锰锌在猕猴桃上的消解动态见表1。按一级动力学方程CT=C0e-kt[16]计算半衰期(T1/2)。在喷药当天测定代森锰锌在猕猴桃上的原始沉积量分别为2.433 5 mg/kg(套袋)和2.428 5 mg/kg(不套袋);用药后7 d代森锰锌的残留分别为0.226 mg/kg(套袋)和0.201 mg/kg(不套袋),降解率分别为90.71%和91.71%;药后14 d残留量分别为 0.073 mg/kg(套袋)和0.016 mg/kg(不套袋),降解率分别为97.00%和99.34%。

对消解动态数据进行回归处理,消解动态曲线符合一级动力学方程。在该喷药量处理下的代森锰锌在猕猴桃上的残留动态方程如下:

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)

从表1可以看出,代森锰锌喷施后检测套袋与不套袋的农药残留基本相等,说明喷药均匀,检测方法得当。在14 d后,不套袋果的农药残留已经低于国际粮农组织(FAO)的农药残留限量标准(0.2 mg/kg),在28 d后不套袋的猕猴桃的农药残留基本上已经检测不出。套袋的猕猴桃在前21 d内也是呈现迅速下降的趋势。不套袋的果实在自然状况下经过阳光的照射和雨水的冲刷,在28 d后就基本消解殆尽,但是套袋的果实由于有果袋的遮蔽,消解速度稍低于不套袋的果实。

表1 代森锰锌在猕猴桃中的残留动态

3 结论

该研究采用的方法重复性较好,平均回收率达86.5%~95.6%,RSD为2.7%~3.1%,该试验方法的精确度达到了农药残留分析的要求。

通过试验得出猕猴桃上代森锰锌的安全期,80%代森锰锌喷施在猕猴桃喷药后7 d的残留量约0.2 mg/kg,低于欧盟对水果中代森锰锌的残留量限量(0.5 mg/kg),14 d达到了国际粮农组织(FAO)上关于代森锰锌的农药残留限量(0.2 mg/kg);28 d已经几乎检测不到代森锰锌的残留。代森锰锌在猕猴桃的半衰期为2.6~2.9 d,说明按照推荐使用浓度时代森锰锌在猕猴桃上属于易降解农药(T1/2<30 d)。

代森锰锌是目前猕猴桃生产中常用的杀菌剂之一,主要用来防治褐斑病、炭疽病等真菌性病害[17-18],属于多作用位点杀菌剂,能有效抑制菌体内丙酮酸的氧化,且锰和锌元素对作物有明显的促壮、增产作用,使其成为广泛应用的保护性杀菌剂。该试验采用了套袋与不套袋2种处理方式研究代森锰锌的残留问题,发现不套袋的消解速度快于套袋的果实,推测是由于果袋的保护使农药残留较长时间地存在于果实上。因此,可以采用套袋前14 d左右开始防控病害,之后直至套袋时均不再使用农药,如果后期需要用药,可以套袋后用药,从而避免药剂直接与果实接触。对于没有套袋处理的果实,建议在收获前28 d不再使用代森锰锌防治病害,否则容易造成残留危害消费者身体健康。

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