四川三臺麥冬產區生長調節劑使用情況調研及殘留研究△

余翠翠，王暉，隋春，劉璇，張改霞，陳穎，蘇昆，魏建和，2*

1.中國醫學科學院 北京協和醫學院 藥用植物研究所 中草藥物質基礎與資源利用教育部重點實驗室/瀕危藥材繁育國家工程實驗室，北京 100193；2.中國醫學科學院 北京協和醫學院 藥用植物研究所海南分所 海南省南藥資源保護與開發重點實驗室，海南 海口 570311

麥冬Ophiopogonjaponicus(L.f)Ker-Gawl.為百合科沿階草屬植物麥冬干燥塊根，性寒，味甘、微苦，具有養陰生津、潤肺清心功效，用于肺燥干咳、陰虛癆嗽、喉痹咽痛、津傷口渴、內熱消渴等癥[1]。麥冬的主要產地為四川、浙江，其中四川省三臺縣麥冬栽培歷史已近400年，產量約占全國產量70%以上，出口量占全國總量的80%以上，是川麥冬道地產區。近年來為提高中藥材產量，植物生長調節劑在藥材種植過程中被大量使用，已成為影響中藥材質量非常嚴重的問題之一[4]。

植物生長調節劑是對植物生長發育有調節作用的化學物質或從生物中提取的天然植物激素，在煙草、蔬菜、果樹、花卉等作物中應用[2-3]。已有報道三臺麥冬種植過程中大量使用生長調節劑，主要為多效唑，也有烯效唑。多效唑、烯效唑在植物中易殘留[5-8]，會引起麥冬農藝性狀變異[9]，降低麥冬的總黃酮、總皂苷及皂苷元含量[10]，且在土壤中很難被降解，殘留時間長[4]，影響后期植株生長。

為了解三臺麥冬產業使用生長調節劑的近況，受當地政府委托，2017年在麥冬收獲期，筆者對三臺麥冬產區的13個鄉鎮32個村生長調節劑的使用情況進行實地調查，采集了其中9個鄉鎮18個村，另加1份三臺縣旁邊的香山鎮共19份麥冬及種植土壤樣品進行殘留分析。現將調查和分析的結果報道如下。

1 材料

1.1 樣品

材料取自四川省綿陽市三臺縣中太鎮、光輝鎮、新生鎮等9個鄉鎮和三臺縣旁邊的香山鎮共10個鄉鎮，共取麥冬及對應種植土壤各19份樣品。多效唑、烯效唑使用量數據為種植農戶提供。每份樣品均為混合樣品，在一個采集地4個不同方位各取1份麥冬和土樣，分別混合得到一份麥冬樣品和一份土樣樣品。樣品經中國醫學科學院藥用植物研究所魏建和研究員鑒定為百合科沿階草屬麥冬(表1)。

表1 麥冬藥材及土壤采集信息

注：樣品采集時間為2017年3月24日—27日。

1.2 儀器與試劑

旋轉蒸發儀(RE-52AA，SB25-12DTD，瑞士BUCHI公司)，SHZ-D(Ⅲ)循環水式真空水泵(上海邦西儀器科技有限公司)，Agilent Technologies 7890B GC System。色譜柱：Agilent 190915-433 HP-5ms。載氣：N2；出樣：MSD；丙酮(色譜級)，正己烷(色譜級)，多效唑標準品(Augsburg.Germany)；其余試劑均為國產分析純。

2 方法

2.1 調查方法

2.1.1 種植戶調查 走訪種植農戶，詢問生長調節劑的使用品種、使用時期、使用方法和效果。

2.1.2 其他相關人員調查 走訪藥材種植合作社、農業技術部門技術人員，詢問當地使用生長調節劑的普遍性。

2.1.3 農田調查 觀察使用植物生長調節劑后植物的生長狀況，查看農田附近用后丟棄的藥劑包裝袋。

2.2 植物生長調節劑殘留情況檢測方法

2.2.1 樣品處理 將采集來的新鮮麥冬剪下塊根，洗凈，放于60 ℃烘箱中烘36 h后裝于自封袋中，放入干燥器中保存備用。采集的土壤放于陽光干燥室中自然干燥，過100目篩，裝于自封袋中，放入干燥器中保存備用。

2.2.2 色譜條件 Agilent HP-5毛細管柱(30.0 m×320 μm×0.25 μm)，載氣：N2，流速5.0 mL min-1，進樣口溫度為280 ℃，檢測器溫度280 ℃，不分流方式，進樣量1 μL。柱溫箱升溫程序：初始溫度100 ℃，以20 ℃ min-1，升溫到220 ℃，以5 ℃ min-1，升溫到250 ℃，保持5 min。

2.2.3 土壤供試溶液的制備 稱取土壤樣品約5 g，放于250 mL具塞錐形瓶中，加入丙酮50 mL，放置12 h后，超聲1 h，用裝有無水硫酸鈉的漏斗過濾，漏斗上的殘渣用10 mL丙酮進行沖洗，然后在旋轉蒸發儀上將丙酮懸蒸至近干，然后用正己烷定容至2 mL，備用。

2.2.4 麥冬供試溶液的制備 稱取約10 g試樣放于具塞錐形瓶中，加入30 mL丙酮，在振蕩器中提取30 min，過濾，濾液收集于250 mL茄型瓶中，用20 mL丙酮分兩次洗滌錐形瓶及濾渣，重復上述操作，合并濾液于茄型瓶中，在旋轉蒸發儀中濃縮近干。使用規格為1 g，6 mL的弗洛里硅土柱凈化，先用10 mL正己烷淋洗，用40 mL淋洗液(丙酮∶正己烷=1∶20)進行淋洗，30 mL洗脫液(丙酮∶正己烷=3∶20)進行洗脫，洗脫液收集于梨形瓶中，旋轉蒸發儀濃縮近干，正己烷定容至1 mL，供GC-MS測定。

2.2.5 對照品溶液的制備 精密稱定5.0 mg多效唑對照品，正己烷定容至50 mL，配制成質量濃度為100 μg mL-1的多效唑對照溶液，備用。烯效唑亦按照同樣方法配置成質量濃度為100 μg mL-1的對照溶液。

2.2.6 標準曲線建立 精密量取兩種對照品溶液，用正己烷稀釋成質量濃度分別為1000、500、100、50、10 ng mL-1的混標溶液，各取1 μL注入氣相色譜儀，測定峰面積并記錄積分值，以峰面積積分為縱坐標，濃度值為橫坐標，做標準曲線。

3 結果與分析

3.1 三臺麥冬種植產區生長調節劑使用情況

通過對三臺主要麥冬產區，13個鎮的32個村生長調節劑使用情況實地調查發現，為提高麥冬產量，約97%農戶使用了多效唑，使用量為3～25 kg hm-2；約26%農戶在使用多效唑的同時還會使用其他產品提高產量，其中約17%農戶會配合使用烯效唑，使用量為0.3～2 kg hm-2；約9%農戶會配合使用壯根靈、多生果、膨大素等其他產品；調查農戶中僅約3%農戶不會使用任何生長調節劑類產品(如表2)。壯根靈、多生果、膨大素為含有單一或復配植物生長延緩劑的產品，如氯化膽堿、縮節胺、矮壯素、丁酰肼、多效唑、烯效唑等[23]。生長調節劑在麥冬生長時期施用1～2次，葉面噴施。調查期間部分麥冬葉面仍可見白色殘留，農田附近散落大量多效唑等植物生長調節劑包裝袋。

注：多生果、膨大素、壯根靈均為商品名，成分表中多表示含有活性物質、膨大因子、生理調節劑等。

根據農戶種植經驗，生長調節劑使用會導致麥冬農藝性狀和含水量發生改變。正常麥冬為紡錘形，長約2 cm，生長調節劑使用過量后，麥冬塊根變的細長，呈小圓棒狀，長度可達到7 cm。正常麥冬約3.2 kg鮮貨折干1 kg，使用生長調節劑后約4～5 kg鮮貨折干1 kg。

3.2 麥冬及種植土壤中多效唑、烯效唑殘留量

空白，標準品及樣品的總離子流(見圖1～3)進行掃描，最終確定多效唑定性離子為：125、167、236，定量離子為236。烯效唑定性離子為70、234、236，定量離子為236。多效唑的保留時間為9.243 min，烯效唑的保留時間為9.787 min。土壤中多效唑殘留的標準曲線方程為：Y=436.47X-13 658，r=0.996，烯效唑殘留的標準曲線方程為：Y=411.42X-11 789，r=0.991 0。麥冬中多效唑殘Y=489.4X-4 464.7，r=0.997 9；烯效唑殘留的標準曲線方程為：Y=307.54X-2 991.8，r=0.997。生長調節劑多效唑、烯效唑在土壤和麥冬中均形成殘留，各鄉鎮土壤中多效唑殘留量差異較大，為0.201～11.255 mg kg-1，平均殘留量為2.240 mg kg-1，其中LM-2殘留量最為嚴重，為11.255 mg kg-1，LX-1殘留量最少，為0.168 mg kg-1；各鄉鎮土壤中烯效唑殘留量較接近，為0.180～0.327 mg kg-1，平均殘留量為0.213 mg kg-1。各鄉鎮麥冬中多效唑殘留量為0.106～1.727 mg kg-1，平均為0.743 mg kg-1，其中LX-3殘留量最小，為0.106 mg kg-1，ZS-1殘留量最大，為1.727 mg kg-1，53%的樣品超過了《食品安全國家標準 食品中農藥最大殘留限量》中規定的0.5 mg kg-1殘留量；麥冬中烯效唑殘留量為0.003～0.041 mg kg-1，平均為0.044 mg kg-1，37%的樣品超過了《食品安全國家標準 食品中農藥最大殘留限量》規定的0.02 mg kg-1殘留量。

圖1 空白GC-MS總離子流色譜圖

圖2 多效唑、烯效唑標品GC-MS總離子流色譜圖

圖3 麥冬GC-MS總離子流色譜圖

表3 土壤、麥冬中多效唑、烯效唑殘留量 mg kg-1

4 討論

多效唑、烯效唑為廣譜、高效植物生長調節劑，能夠控制植株營養生長、縮短節間、延緩植株生長、矮化植株，提高抗倒伏能力和抗逆性，提高作物產量[11-15]，麥冬種植過程中被廣泛使用，生長調節劑為葉面施肥，麥冬植株矮小，容易接觸地面，土壤易形成殘留[5，16]，近年其殘留問題得到了越來越多的關注，本實驗檢測到麥冬和土壤種多效唑殘留量與楊言琛、吳發明等[9，17-18]在三臺測定實驗測定結果相似。山地土壤為黏土易保留土壤中生長調節劑，但由于山地種植麥冬時間短殘留未十分嚴重。LX地區位于涪江邊上，沙瓤土質，殘留易隨水流失，不易在土壤中保留，因此雖均使用生長調節劑，但檢測結果發現無論樣品中還是土壤中殘留量均較小。XS-1和LM-1地區取樣時種植農戶稱未使用任何生長調節劑，但檢測結果發現土壤和樣品中均有一定殘留，可能由于以前長期使用生長調節劑已經在土壤中形成殘留，樣品生長過程中吸收土壤中的殘留造成殘留問題，也可能農戶提供的數據與真實數據不相符。目前研究植物生長調節劑對麥冬的影響時，大部分文獻關注于多效唑，本研究使用GC-MS方法同時測定出樣品中多效唑和烯效唑均有殘留。值得注意的是，經過實地調研，當地大部分農戶近4年在麥冬種植過程中沒有施用烯效唑，但在土壤中和麥冬中仍然檢測到殘留，孔德洋等[16]試驗結果表明烯效唑在土壤中有較強的穩定性，在江西紅壤、河南二合土和東北黑土中的降解半衰期分別為：128.4、130.8、108.3 d。Wu等[19]研究表明同樣濃度，烯效唑和多效唑在表層土壤中的半衰期分別為50、70 d。劉文濤等[20]的研究也說明多效唑殘留時間比烯效唑殘留時間更久，如今大面積、大量的使用會造成更持久、更突出后續后果，因此更需要嚴厲禁止使用。

三臺麥冬種植過程中約97%以上農戶在麥冬種植過程中均會使用多效唑，17%農戶還會配合使用烯效唑，部分農戶配合使用多生果等其他產品。據種植戶反應，麥冬地里種植的其他作物，植株變矮，味道發生變化，與很多研究報道一致[21-22]，說明植物生長調節劑在土壤和麥冬中已形成殘留，采樣檢測進一步證實。其中香山鎮土壤中殘留嚴重，是最低殘留量的一百多倍，可能由于取樣地麥冬種植連坐時間比較長，土壤中積累量更大。

經過實地調查及樣品檢測發現，三臺麥冬生長調節劑使用泛濫，缺乏科學管理。已經造成了麥冬中和土壤中生長調節劑的殘留，危險到藥品質量和土壤安全問題。且三臺縣麥冬種植土壤為沙瓤土，種植地區主要為涪江兩岸，生長調節劑極易流失到水流中，造成水資源污染，因此在生長過程中生長調節劑需嚴厲禁止使用。