車亞莉 ,李煒薔 ,馬韜 ,宋全斌 ,曾鳳 ,王文軍
(1.濟南三園園藝科技開發中心,山東,250100;2.濟南市農業科學研究院)
近年來,隨著蔬菜種植面積的不斷擴大,連作導致病蟲害加重,化學農藥的施用連年增加[1]。在我國,有機磷農藥占所有使用農藥的80%以上[2],雖然它的大量使用提高了作物產量,但對有機磷農藥的毒性研究發現,有機磷農藥具有烷基化作用,能對動物和人體產生毒害,而且會對環境造成一定危害[3]。研究表明,葉菜類蔬菜更容易受到農藥污染,其原因在于葉菜類蔬菜表皮的蠟質層比果類蔬菜表皮薄,葉表皮上氣孔數量也比果類表皮氣孔數量多,且大部分為速生性蔬菜,生長周期短,表面積大,病蟲害防治集中,而農藥也往往是噴灑在蔬菜的葉片上,因而葉菜類蔬菜吸收的農藥自然較多[4]。葉菜類蔬菜中農藥殘留的去除也比較困難,一些傳統的清除食品農藥殘留的方法 (如去皮處理等)并不適用于葉菜類蔬菜[5]。因此,尋找一種有效降解葉菜類農殘的方法迫在眉睫。本文選擇有機磷農藥乙酰甲胺磷,通過運用植物透析劑噴施、洗滌、浸泡等多種方式檢測其降解農殘效果,以期從源頭控制蔬菜農藥殘留超標的問題,為健康蔬菜的生產技術提供理論依據。
供試快菜品種為快菜2號,由濟南市蔬菜技術推廣服務中心提供。供試植物透析劑棚葆是由10%硅酸鈣制成的微粒乳劑,由濟南康眾醫藥科技開發有限公司提供。供試農藥為內吸式農藥乙酰甲胺磷(濮陽市新科化工有限公司生產),按農藥使用說明稀釋800倍均勻噴施于快菜葉片上。
試驗于2016年5~6月在山東省濟南三園園藝科技開發中心進行。試驗設5個處理濃度(表1),快菜采用干籽直播,株距25 cm,行距30 cm,每個處理3畦,隨機排列。播種后20 d進行試驗如下。
①試驗1:噴施植物透析劑對快菜農殘降解效果研究 分別在快菜上均勻噴施乙酰甲胺磷24 h后,均勻噴施植物透析劑,設5個處理濃度(表1),噴施12 h后取樣分為2組,一組直接測定農殘含量,一組蒸餾水清洗后測定。
②試驗2:植物透析劑浸泡快菜去殘留效果研究 在快菜上均勻噴施乙酰甲胺磷24 h后,分別取樣分為5份,除對照不進行任何處理外,其他4個處理濃度分別浸泡快菜葉片10 min,并用蒸餾水清洗30 s,測定農殘含量。
③試驗3:快菜噴施植物透析劑后農殘降解周期研究 分別在快菜上均勻噴施乙酰甲胺磷24 h后,均勻噴施植物透析劑,分為5個處理濃度(表1), 噴施 12 h 后第 1、3、5、7、9 天上午取樣分為 2組,一組直接測定農殘含量,一組蒸餾水清洗30 s后測定。

表1 各試驗中處理濃度

表2 噴施植物透析劑對快菜抑制率的直接測定結果

表3 噴施植物透析劑對清洗后快菜抑制率的測定結果
每個重復分別取5株快菜,每株稱取葉片2 g,將菜樣剪成1 cm×1 cm大小置于小燒杯內,加入10 mL緩沖液,振蕩1~2 min,過濾后即為樣本提取液,取適量試管,其中一支加入3 mL緩沖液作空白對照,其余分別加入3 mL待測樣本液,再分別依次加入膽堿酯酶 100 μL,顯色劑 100 μL,搖勻后放置10 min,加入底物100 μL,馬上倒入比色皿中放到WT-32A2農藥殘留快速檢測儀 (深圳市安鑫寶科技發展有限公司提供)內,檢測抑制率。在一定條件下,有機磷類農藥對膽堿酯酶正常功能有抑制作用,其抑制率與農藥的濃度呈正比。測定吸光度隨時間的變化值可以計算出抑制率,通過抑制率也可判斷出樣品中是否有高劑量的有機磷類農藥的存在,抑制率越低,農殘越少。抑制率<50%時判定為合格,≥50%時農藥殘留超標。
試驗數據采用Excel 2007軟件進行處理,SPSS軟件進行統計分析和差異顯著性檢驗。
①采后直接測定結果 從表2可以看出,噴施蒸餾水和植物透析劑后均可減少乙酰甲胺磷農殘含量,降低對快菜葉片膽堿酯酶的抑制率。在未清洗的情況下,噴施中濃度(×300)用量農殘含量最少,乙酰甲胺磷對快菜膽堿酯酶的抑制率分別較未處理CK1降低6.6%,其次是噴水處理,而高濃度(×100)用量卻未顯著降低對膽堿酯酶的抑制率。
②采后蒸餾水清洗30 s后測定結果 表3表明,采后蒸餾水清洗30 s可顯著降低快菜葉片中乙酰甲胺磷農殘含量,而噴施植物透析劑處理中,噴施中濃度 (×300)植物透析劑去農殘效果最好,較CK2降低17.4%,其次是低濃度(×500)處理,雖然高濃度(×100)用量可有效降低對膽堿酯酶的抑制率,但效果沒有噴水處理的好。
表4結果顯示,與不進行任何處理的對照相比,用蒸餾水和植物透析劑浸泡快菜均可顯著降低葉片農殘含量,且對乙酰甲胺磷的去農殘效果最好的為中濃度(×300)處理,抑制率分別較 CK1降低9.7%,其次為低濃度(×500)用量效果較好,蒸餾水處理次之,但高濃度(×100)用量對乙酰甲胺磷的降解效果較對照不顯著。

表4 植物透析劑浸泡快菜對抑制率的測定結果
由圖1可以看出,隨時間延長,快菜葉片農殘含量呈持續下降趨勢,且在前期1~3 d下降速度較緩,后期下降速度較快;同時發現,與CK相比,噴施植物透析劑可顯著降低葉片農殘含量,且直接測定與清洗后測定結果均為中濃度(×300)用量降解效果最佳,低濃度(×500)處理次之,2個處理均在第7天達到安全范圍內。兩者不同的是,直接測定高濃度(×100)噴施處理對農殘降解效果較噴水處理差一些,而清洗后結果相反,并且蒸餾水清洗后可縮短農殘降解至安全值的時間。

圖1 噴施植物透析劑對內吸式農藥乙酰甲胺磷的降解周期的影響
農藥殘留降解的方法主要有生物降解[7]、化學降解[8,9]、超聲波降解[10,11]、洗滌劑降解[12,13]等,而洗滌及噴施是最簡單、最經濟的方法。如用市售洗滌劑處理小白菜,發現0.5%洗滌劑浸泡5 min,小白菜中毒死蜱的去除率為23.22%,與清水處理有顯著性差異[14]。
本文所選植物透析劑棚葆是由硅酸鈣制成的微粒乳劑,經激光粒度分布儀測定,每1 mg液體中固體物的表面積達到3 m2。本試驗結果表明,噴施和浸泡方式均可有效降低快菜葉片中農殘含量,對乙酰甲胺磷的降解效果均以中濃度(×300)用量最佳,低濃度(×500)處理次之,且經過蒸餾水清洗后測定對膽堿酯酶的抑制率更低,說明洗滌也可有效降低乙酰甲胺磷殘留。噴施和浸泡方式可有效降低農殘,可能原因是硅酸鈣加水噴施到植物表面后,迅速吸附固定植物表面殘留的農藥,造成植物體內外的濃度差,使植物體內殘留的農藥被透析至表面,并進一步被硅酸鈣微粒吸附固定,持續的透析因而減少了植物體內殘留的農藥,然而高濃度(×100)用量效果較差,與其濃度過高,不能形成植物體內外濃度差有關。采后清洗降低農殘效果更佳,可能與其更容易使葉片表面的乙酰甲胺磷與葉片分離有關。
綜上,噴施及用植物透析劑浸泡均可顯著降低快菜葉片乙酰甲胺磷含量,均以中濃度(×300)用量最佳,在其噴施7 d后采摘并清洗后食用較為安全。通過食用前的洗滌隨水去除,可以有效減少農殘,提高食品的安全性。
[1]劉紅玉.高鐵酸鉀對葉菜類蔬菜中3種有機磷農藥的降解作用研究[D].青島:中國海洋大學,2009.
[2]Li D,Sun C,Fu Y,et al.Identification and mapping of genes for improving yield from Chinese common wild rice(O.rufipogonGriff.)using advanced backcross QTL analysis[J].Chinese Science Bulletin,2002,47(18):1 533-1 537.
[3]李容柏,李麗淑,韋素美,等.普通野生稻(Oryza rufipogon Griff.)抗稻褐飛虱新基因的鑒定與利用[J].分子植物育種,2006,4(3):365-371.
[4]吳繼國,藍崇鈺.蔬菜有機磷農藥殘留的臭氧降解及其產物的細胞毒性研究[D].廣州:中山大學,2007.
[5]蔣紅英.蔬菜中農殘的消降及其對品質的影響研究[D].杭州:浙江工業大學,2009.
[6]陳少華,羅建軍,林慶勝,等.農藥殘留降解方法研究進展[J].安徽農業科學,2009,37(1):343-345.
[7]薛琦.土壤微生物和農藥[J].農藥譯叢,1994,16(4):51-54.
[8]陳亞麗,張先恩,劉虹,等.甲基對硫磷降解菌假單胞菌WBC-3的篩選及其降解性能的研究[J].微生物學報,2002,42(4):490-497.
[9]王秀芹,李政一.TiO2對有機磷農藥樂果光催化降解的影響[J].安全與環境學報,2008,8(3):82-84.
[10]鐘愛國.超聲波誘導降解甲胺磷[J].化工環保,2000,20(2):17-19.
[11]傅敏,丁培道,蔣永生,等.超聲波降解有機磷農藥樂果的實驗研究[J].重慶環境科學,2003,25(12):27-29.
[12]龍萬凱,溫木盛.蔗糖酯洗滌劑去除農藥殘留的試驗[J].化工技術與開發,2002,31(4):17-18.
[13]葛洪,汪世新,陸自強,等.植物源蔬果農藥殘留洗滌劑的研究[J].江蘇農學院學報,2003,24(4):86-89.
[14]劉振龍,王開運,夏曉明,等.小白菜中毒死蜱殘留去除方法的研究[J].農業環境科學學報,2007,26(2):729-733.