不同覆蓋條件下3種農藥在抹茶中的消解動態比較

李紅莉，毛宇驍，敖 存，鄭旭霞，崔宏春，黃海濤，余繼忠

（杭州市農業科學研究院茶葉研究所，杭州310024）

抹茶因其獨特的風味和保健功能被廣泛應用于食品、日化品及保健品等多種行業，市場需求和產業規模快速增長。2018年浙江省抹茶產量為1 709 t，比2017年增長44.6%[1]。與名優綠茶有所不同，抹茶生產茶園在采摘前要進行15～20 d的覆蓋，其采摘時間也較名優綠茶明顯推遲，這就為葉蟬、黑刺粉虱、蚜蟲、茶尺蠖等喜食茶樹幼嫩芽葉的害蟲提供了棲息的場所，導致其病蟲害發生相對嚴重。目前雖然很多茶園采用生物防治、物理防治等綠色防控技術進行精細化管理，但當病蟲嚴重發生時，化學藥劑防治仍是有效措施。然而，由于部分茶農對化學農藥的認識不足，常出現施藥頻次高、隨意增加單位面積用藥量等不合理使用的情況，造成茶葉農殘超標，影響茶葉質量安全[2]。目前很多國家對茶葉農殘的要求都十分嚴格，尤其是近幾年各茶葉消費國均不斷修訂并降低農藥允許殘留的標準，這對茶葉生產者提出了更加嚴峻的要求[3]。

在設施與露地不同條件下，已有一些關于農藥殘留消解的研究報道，如黃蘭淇等[4]研究了露地和大棚條件下青菜中噻蟲嗪和啶蟲脒的消解動態差異。結果表明，大棚青菜中2種藥劑的半衰期均長于露地，且大棚青菜中噻蟲嗪最終殘留量略高于露地。謝顯傳等[5]研究了露地條件與大棚條件下阿維菌素在甘藍和西蘭花上的殘留及消解動態差異。結果表明，阿維菌素在大棚條件下所試蔬菜作物上的起始濃度均明顯大于露地條件，且比在露天條件下降解半衰期更長，更難降解。鄭坤明等[6]對露地和大棚條件下吡蚜酮在芥藍的消解動態和最終殘留差異進行了比較分析，發現露地條件下其原始沉積量和殘留量均低于大棚，其在露地條件下消解更快。目前有關設施與露地條件下農藥殘留降解的研究主要集中在大棚及陸地種植的蔬菜等作物上，而有關茶樹在棚式覆蓋茶園和未覆蓋茶園的農藥殘留降解差異的研究鮮有報道。

此外，我國農藥殘留登記試驗大多是在露天環境下進行的，得到的殘留數據和農藥使用安全間隔期適用于露天環境，但能否使用這些數據，特別是用農藥安全間隔期來衡量覆蓋期間的抹茶茶園，還有待探討。

蟲螨腈、茚蟲威和聯苯菊酯是茶園中常用的3種殺蟲劑，在浙江等茶葉主產區廣泛使用，主要防治茶尺蠖、茶小綠葉蟬等茶樹害蟲[7]。本研究明確了3種農藥在棚式覆蓋和未覆蓋條件下在抹茶中的消解動態差異，評價其在不同環境條件下的殘留風險，旨在為抹茶茶園覆蓋期間對幾種常用農藥的安全使用提供重要理論依據，同時為覆蓋期間病蟲害防治方式的選擇提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗地點、材料和儀器

試驗地點：杭州徑林茶葉有限公司基地。茶園位于119°53′24"E，30°23′49"N，屬亞熱帶季風氣候，溫暖濕潤，四季分明，全年平均氣溫為17.5℃，平均相對濕度為69.6%，年降水量為1 139 mm。試驗材料：供試茶樹品種為‘鳩坑’，樹齡為50年；供試農藥，詳見表1。

表1 試驗中所用殺蟲劑情況

試驗儀器：Varian 300-MS氣相色譜質譜聯用儀，美國瓦里安公司；API3200液質聯用儀，美國應用生物系統公司；市下SX-LK16C型噴霧器（背負式手動噴霧器），市下控股有限公司。噴霧器的工作壓力為0.2～0.4 MPa，噴液量為900 L/hm2。

1.2 試驗方法

1.2.1 田間試驗

田間試驗于2019年4月18日至2019年5月18日進行。試驗期間，在棚式覆蓋和未覆蓋茶園的蓬面放置精創RC-4HC溫濕度記錄儀對溫濕度進行記錄。試驗設85%遮光度的黑色尼龍遮陽網棚式覆蓋和未覆蓋處理2個地塊。兩地塊茶樹生長情況、栽培條件以及管理水平均一致。采用1次施藥、多次取樣的方法進行試驗。兩地塊分別均勻噴施蟲螨腈、茚蟲威、聯苯菊酯及清水空白對照，施藥濃度分別為蟲螨腈108 g a.i./hm2、茚蟲威49.5 g a.i./hm2、聯苯菊酯15 g a.i./hm2，每處理重復3次，每重復為1個小區，每小區面積為40 m2，共計24個小區，各小區之間設置保護行，施藥處理及空白對照按隨機區組排列，在試驗前3年內及采樣期間不使用本試驗所用3種農藥。

1.2.2 樣品采集與檢測

分別于藥液噴施完畢，葉片表面藥液水分揮發后（記為0 d）和藥后1、3、5、7、10、15、21和30 d在各重復小區按抹茶采摘標準采茶青1 kg，混合裝入樣品袋。采集的鮮葉經微波殺青后置于鼓風干燥箱70℃烘干，冷凍保存。待全部樣品采集完成后，統一送農業農村部茶葉質量監督檢驗測試中心進行檢測，蟲螨腈、聯苯菊酯和茚蟲威的檢測方法參照文獻[8-10]。

1.2.3 數據處理

采用一級動力學方程，按式（1）分析抹茶中的農藥殘留消解情況，采用式（2）計算所試藥劑的半衰期。

式中：Ct為施藥后第td的農藥殘留量，mg/kg；C0為原始沉積量，mg/kg；k為降解速率常數；t為施藥后時間，d。

2 結果與分析

2.1 棚式覆蓋對茶園溫濕度的影響

在進行消解動態試驗期間記錄棚式覆蓋和露天茶園的茶蓬面溫濕度情況，連續定位觀測結果表明（圖1），經85%遮光度的遮陽網覆蓋后，棚式覆蓋茶園的茶蓬面平均空氣溫度比未覆蓋茶園低1.4℃，同時遮陽網覆蓋處理可明顯增加茶園空氣濕度。

圖1 棚式覆蓋及未覆蓋茶園蓬面溫、濕度

2.2 聯苯菊酯在抹茶中的殘留消解動態

按照試驗設計進行藥劑噴施和取樣測定，得到聯苯菊酯在棚式覆蓋和未覆蓋抹茶中的殘留消解動態（圖2），聯苯菊酯在棚式覆蓋和未覆蓋條件下抹茶中的初始殘留量分別為2.861和2.993 mg/kg，2種條件下茶葉中聯苯菊酯的殘留量均隨著時間的延長而降低，其殘留消解動態符合一級動力學。棚式覆蓋和未覆蓋動力學方程分別為Ct=2.484 0e-0.087t（R2=0.986 9）；Ct=2.276 4e-0.135t（R2=0.968 3），消解半衰期分別為7.97和5.13 d，棚式覆蓋茶園較未覆蓋茶園的半衰期延長了55.36%，棚式覆蓋下聯苯菊酯的消解速率慢于未覆蓋處理。

圖2 聯苯菊酯在不同處理抹茶中的消解動態

2.3 茚蟲威在抹茶中的殘留消解動態

茚蟲威在抹茶中的消解動態見圖3。茚蟲威在棚式覆蓋和未覆蓋抹茶中的初始殘留量分別為9.540和9.650 mg/kg，消解動態結果表明，2種條件下抹茶中茚蟲威殘留量均隨時間延長逐漸降低，其殘留消解動態符合一級動力學。棚式覆蓋和未覆蓋動力學方程分別為Ct=8.896 4e-0.102t（R2=0.945 5）；Ct=7.240 3e-0.169t（R2=0.978 0）。棚式覆蓋和未覆蓋茶園中，茚蟲威的半衰期分別為6.80和4.12 d，棚式覆蓋下茚蟲威的消解速度比未覆蓋慢65.05%。

圖3 茚蟲威在不同處理抹茶中的消解動態

2.4 蟲螨腈在抹茶中的殘留消解動態

由圖4可知，蟲螨腈在棚式覆蓋和未覆蓋抹茶中的初始殘留量分別為12.956和7.199 mg/kg，隨著時間的延長，2種條件下蟲螨腈的殘留量均逐漸減少，其殘留消解動態符合一級動力學。棚式覆蓋和未覆蓋動力學方程分別為Ct=9.169 0e-0.096t（R2=0.953 9），Ct=5.958 6e-0.131t（R2=0.979 5），其半衰期分別為7.22和5.29 d，棚式覆蓋下蟲螨腈的消解速率比未覆蓋慢36.48%。

圖4 蟲螨腈在不同處理抹茶中的消解動態

3 結論與討論

本研究表明，棚式覆蓋和未覆蓋條件下聯苯菊酯、茚蟲威和蟲螨腈在抹茶中的殘留量均隨時間的延長而降低，消解動態均符合一級動力學方程。通過對半衰期的分析得出，在棚式覆蓋茶園中，茚蟲威、蟲螨腈和聯苯菊酯3種農藥在抹茶中的半衰期分別比未覆蓋茶園長2.68、1.93和2.84 d，覆蓋條件下3種農藥在抹茶中的消解速率比未覆蓋處理要慢。這為判斷覆蓋對農藥消解的影響提供了科學依據。

覆蓋影響農藥消解殘留的原因是多方面的。一方面，光化學分解反應是農藥降解的主要途徑之一[11]，而經85%遮光度的遮陽網覆蓋后，太陽光尤其是對農藥的光降解起主要作用的紫外線強度明顯降低，影響了農藥的光解速率；另一方面，與未覆蓋茶園相比，棚式覆蓋茶園環境相對封閉，空氣流通緩慢，加上遮陽網在一定程度上隔離了風和雨水沖刷，不利于農藥的消解。在露天環境下，黏附在抹茶葉片表面的農藥受到雨水、陽光照射等氣候因子的影響相對較大，更容易被稀釋和降解。這與鄭坤明等[6]研究的吡蚜酮在大棚和露地芥藍上的殘留消解以及丁悅等[12]研究的露地和大棚條件下啶蟲脒在黃瓜和土壤中的殘留及消解動態等結果相吻合。

抹茶茶園覆蓋時期的管控措施與后期所制抹茶的質量密切相關，為了降低病蟲害對抹茶產量和品質的影響，在進行覆蓋前要密切關注病蟲害發生狀況，適時進行防除。盡量采用農業防治、物理防治等綠色防控措施進行抹茶茶園病蟲害防控。注意防治適期和防治指標，摒棄見蟲就噴藥和全面噴藥的錯誤觀念，以降低農殘風險，提高茶葉質量安全水平，為抹茶產業的健康持續發展提供保障。