施用胂·鋅·福美雙對(duì)西洋參及其栽培土壤中砷殘留量的影響

張雪松， 王亞平， 蘇文忠， 王振豐， 高微微

（1．中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院 北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院藥用植物研究所，中草藥物質(zhì)基礎(chǔ)與資源利用教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100193；2．北京市懷柔區(qū)種植業(yè)服務(wù)中心，北京 101400；3．北京天惠參業(yè)股份有限公司，北京 101400）

中藥材是人們用以防病、治病的特殊商品，首先應(yīng)對(duì)人體無(wú)毒害作用。中藥材一旦被農(nóng)藥和重金屬污染，將可能對(duì)人體產(chǎn)生潛在的威脅，尤其是患病者，往往解毒功能較差，對(duì)其造成的危害比常人更大。2007年國(guó)際上中藥及天然藥用植物藥市場(chǎng)年銷(xiāo)售額近500億美元，據(jù)預(yù)測(cè)到2017年，將突破1 000億美元大關(guān)［1］，受多種因素的影響，我國(guó)目前中藥出口額僅占世界中藥市場(chǎng)的3%～5%［2］，其中農(nóng)藥重金屬殘留污染已成為當(dāng)前中藥材生產(chǎn)中亟待解決的重要問(wèn)題，使我國(guó)的中藥出口面臨重大挑戰(zhàn)［3］。

中藥材金屬污染的原因之一是用了含有某種重金屬的農(nóng)藥和肥料［4］。韓小麗等對(duì)312種中藥材的調(diào)查結(jié)果表明，砷的超標(biāo)率為9．7%［5］，人體攝入過(guò)量砷可引起外周血管紊亂，腹腔臟器嚴(yán)重失血，引起肝、腎、心等實(shí)質(zhì)器官的損害［6－7］。

50%胂·鋅·福美雙可濕性粉劑（退菌特，福美甲胂∶福美鋅∶福美雙＝1∶1∶2）是用來(lái)防治西洋參真菌病害的有效藥劑之一。在實(shí)際生產(chǎn)中，參農(nóng)為了追求好的防治效果，常常提高用藥濃度或噴藥量，造成西洋參根中砷含量的增加而影響西洋參的品質(zhì)。本研究以生產(chǎn)為基礎(chǔ)，分析了生產(chǎn)上不同胂·鋅·福美雙施用量在西洋參根及土壤中的殘留特征，旨在明確砷類(lèi)殺菌劑進(jìn)入西洋參的途徑及殘留情況，為西洋參的安全生產(chǎn)及品質(zhì)保障提供依據(jù)。

1 材料與方法

1．1 胂·鋅·福美雙使用量及田間基本情況

根據(jù)胂·鋅·福美雙（50%可濕性粉劑，天津興果農(nóng)藥廠生產(chǎn)）使用量的不同將其分成兩組，A為1．13～1．5 g／（m2·年），分3～4次使用；B為0．38～0．75 g／（m2·年），分1～2次使用，CK為不使用胂·鋅·福美雙的對(duì)照處理。在完全展葉期、初果期、盛果期及紅果期以400～600倍藥液均勻噴施全株，藥液用量約200～250 kg／667 m2，連續(xù)使用兩年（3、4年生西洋參），對(duì)照施用等量清水。

試驗(yàn)時(shí)間為2008年4月—2009年10月，在北京懷柔、延慶、河北等地選擇12個(gè)3年西洋參栽培地，出苗數(shù)75～80株／m2；每個(gè)地點(diǎn)的試驗(yàn)面積約2 000 m2，采用葦簾遮陰栽培方式，試驗(yàn)地塊的基本養(yǎng)分情況見(jiàn)表1。試驗(yàn)地其他病害防治用的殺菌劑及管理措施基本相同。

1．2 樣品采集及處理

2009年9月25日—10月15日采集西洋參及栽培土壤。取土?xí)r除表土，采集1～15 c m土樣。五點(diǎn)取樣混合均勻后留取1 kg土樣，室內(nèi)陰干，研碎并使其全部通過(guò)18號(hào)篩（孔徑1 mm），備用。在田間選取有代表性的西洋參根50支，用自來(lái)水沖洗干凈，在30～36℃條件下干燥后隨機(jī)選取參根10支，粉碎，過(guò)80目篩，36℃烘2 h后用于測(cè)定。

每個(gè)處理設(shè)4個(gè)重復(fù)，1個(gè)采樣點(diǎn)為1個(gè)重復(fù)，每個(gè)采樣點(diǎn)（即每個(gè)重復(fù)）為5份土（參）樣的混合樣。

表1 試驗(yàn)地胂·鋅·福美雙使用量及土壤肥力情況1）

1．3 樣品測(cè)定

土壤堿解氮的測(cè)定采用堿解擴(kuò)散法，土壤速效鉀的測(cè)定采用乙酸銨浸提—火焰光度法，土壤速效磷的測(cè)定采用碳酸氫鈉浸提－鉬銻抗比色法，土壤有機(jī)質(zhì)的測(cè)定采用重鉻酸鉀容量法，土壤p H測(cè)定采用電位法［8］。土壤及西洋參中總砷測(cè)定采用GB15618－1995、GB／T 5009．11－2003規(guī)定的方法，測(cè)定儀器選用原子熒光光譜儀AFS－930。

1．4 數(shù)據(jù)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)用SPSS17．0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，差異顯著性測(cè)驗(yàn)與相關(guān)分析采用Duncan及Pearson法。

2 結(jié)果與分析

2．1 不同用藥量對(duì)西洋參根砷含量的影響

對(duì)相同處理4個(gè)地點(diǎn)的測(cè)定結(jié)果表明，葉面噴施不同濃度胂·鋅·福美雙后，參根中砷含量分別增加101．68%和64．52%，與對(duì)照間有顯著差異（p＜0．05）（表2），反映出胂·鋅·福美雙在西洋參中呈現(xiàn)累積效果。西洋參樣品中砷的殘留量在0．24～0．68 mg／kg范圍內(nèi)，符合《中國(guó)藥典》（2010版一部）中對(duì)西洋參藥材重金屬標(biāo)準(zhǔn)要求［9］，但是隨著胂·鋅·福美雙使用量的增加會(huì)顯著增加西洋參砷的含量。

表2 不同用藥量對(duì)西洋參砷含量的影響1）

2．2 不同用藥量對(duì)西洋參栽培土壤中砷的影響

通過(guò)對(duì)土壤中砷含量的分析可以看出，對(duì)照土壤中砷平均含量為11．50 mg／kg；葉面噴施胂·鋅·福美雙后，A 處理［1．13～1．5g／（m2·年）］土壤中砷含量高于對(duì)照22．6%；B處理［0．38～0．75g／（m2·年）］土壤中砷含量比對(duì)照低6．4%，可能是試驗(yàn)地塊差異造成的。方差分析結(jié)果表明，不同處理與對(duì)照之間土壤砷含量無(wú)顯著差異（表3）。從整體看，全部試驗(yàn)地塊土壤樣品中砷的含量為7．02～13．7 mg／kg，低于無(wú)公害蔬菜產(chǎn)地土壤環(huán)境要求中砷（旱地≤25 mg／kg）的一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)［10］，目前尚不存在環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。但是隨著用藥量的增加還是會(huì)使土壤中砷殘留呈上升趨勢(shì)，長(zhǎng)期使用有可能對(duì)土壤質(zhì)量和環(huán)境造成影響。

表3 不同用藥量對(duì)西洋參栽培土壤砷含量的影響1）

2．3 西洋參根砷含量與栽培土壤中砷的關(guān)系

為進(jìn)一步探討土壤砷與西洋參砷之間的關(guān)系，對(duì)不同處理的西洋參中與栽培土壤中砷含量之間的關(guān)系進(jìn)行了分析（見(jiàn)圖1）。結(jié)果表明，土壤砷與西洋參砷含量之間無(wú)顯著相關(guān)關(guān)系（R2＝0．1 890），進(jìn)一步說(shuō)明土壤砷不是影響西洋參砷含量的主要因素。

圖1 西洋參砷與栽培土壤中砷含量的關(guān)系

2．4 栽培土壤中砷與土壤肥力之間的相關(guān)性

對(duì)土壤砷與土壤有機(jī)質(zhì)、N、P、K等元素之間的相互關(guān)系進(jìn)行了分析，結(jié)果表明，在相同胂·鋅·福美雙施用量的情況下，土壤砷與有機(jī)質(zhì)間呈正相關(guān)；未施用胂·鋅·福美雙的對(duì)照處理中，土壤砷與有機(jī)質(zhì)間的相關(guān)系數(shù)R＝0．413；施用胂·鋅·福美雙的A、B處理中相關(guān)系數(shù)分別達(dá)到R＝0．902和R＝0．910；土壤砷與堿解氮、有效磷之間的相關(guān)系數(shù)差異較大，不施用胂·鋅·福美雙的對(duì)照組，相關(guān)系數(shù)僅為R＝0．057和R＝0．074，使用胂·鋅·福美雙后有所增加。與速效鉀間的相關(guān)系數(shù)基本在R＝0．528～0．610，各相關(guān)系數(shù)均未達(dá)到顯著水平（p＞0．05）（見(jiàn)表4）。

表4 栽培土壤中砷與有機(jī)質(zhì)及大量元素之間的關(guān)系1）

3 討論

中藥材污染途徑之一是農(nóng)藥直接施用于土壤中或噴灑到植株上被植物吸收。胂·鋅·福美雙的使用方式以葉面噴施為主，經(jīng)過(guò)兩個(gè)生長(zhǎng)季（2009年10月）后西洋參根內(nèi)的總砷含量隨著藥劑使用量的增加而顯著增加，與馮光泉等在三七上的研究結(jié)果相似［11］，可能與胂·鋅·福美雙的累積效果有關(guān)。

本研究顯示西洋參根中的砷與土壤砷之間無(wú)明顯相關(guān)性。與在三七、柑橘、川芎上的研究結(jié)果類(lèi)似［11－13］。一方面說(shuō)明土壤中砷不易被西洋參根吸收，另一方面表明西洋參以覆蓋免耕栽培為主，葉面噴施的藥劑大部分會(huì)落在西洋參植株下的覆蓋物上，并未進(jìn)入土壤中，每年秋季，這些覆蓋物會(huì)被清除，落在覆蓋物上的藥劑因此也被移走，降低了藥劑進(jìn)入土壤的量，被西洋參吸收利用的比例也就降低。胂·鋅·福美雙進(jìn)入土壤后的吸收過(guò)程有待研究。

在同等胂·鋅·福美雙施用量的情況下，土壤砷含量與土壤有機(jī)質(zhì)間呈正相關(guān)關(guān)系，但未達(dá)到顯著水平（p＞0．05）。推測(cè)原因可能是西洋參栽培土壤休閑期間使用的有機(jī)肥主要為雞糞或牛糞。有報(bào)道豬糞和雞糞的施用是導(dǎo)致設(shè)施蔬菜地土壤砷累積的最重要因素［14－15］。張樹(shù)清等［16］對(duì)規(guī)?；B(yǎng)殖場(chǎng)畜禽糞便的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，豬糞和雞糞中砷含量分別為0．3～65．4 mg／kg和0．01～19．6 mg／kg；Li等［17］對(duì)北京地區(qū)29個(gè)豬糞樣本的調(diào)查表明含砷量為0．42～119．0 mg／kg；使用大量的類(lèi)似有機(jī)肥時(shí)，土壤中也會(huì)積累相應(yīng)的重金屬元素。因此，在實(shí)際生產(chǎn)中，應(yīng)合理使用殺菌劑，掌握正確的用藥時(shí)間、濃度，根據(jù)具體情況合理、輪換使用殺菌劑，減少對(duì)西洋參等中藥材品質(zhì)及栽培土壤環(huán)境的影響。另外，使用肥料前盡量了解肥料的基本情況，避免使用含有過(guò)量重金屬的畜禽糞便作為肥料或?qū)⑵溥M(jìn)行無(wú)害化處理。

［1］ 任麗萍．中藥材的規(guī)?；N植和規(guī)范化管理是實(shí)現(xiàn)中藥現(xiàn)代化的必經(jīng)之路［J］．中醫(yī)藥管理雜志，2008，16（8）：610－611．

［2］ 肖恩明，李曉光．淺談中藥現(xiàn)代化［J］．中華臨床醫(yī)學(xué)研究雜志，2008，14（5）：680－681．

［3］ 宗良綱，李嫦玲，郭巧生．中藥材中重金屬污染及其研究綜述［J］．安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2006，34（3）：495－497．

［4］ 付福友，李敏，白志川．中藥材重金屬污染的原因和治理方法初探［J］．世界科學(xué)技術(shù)一中醫(yī)藥現(xiàn)代化，2003，5（4）：69－72．

［5］ 韓小麗，張小波，郭蘭萍，等．中藥材重金屬污染現(xiàn)狀的統(tǒng)計(jì)分析［J］．中國(guó)中藥雜志，2008，33（18）：2041－2048．

［6］ 畢偉東，王成艷，王成賢．砷及砷化物與人類(lèi)疾?。跩］．微量元素與健康研究，2002，19（2）：76－77．

［7］ 楊堃，李秀芳，李秋紅，等．含重金屬及砷的中藥不良反應(yīng)概述［J］．中國(guó)醫(yī)院藥學(xué)雜志，2008，28（4）：302－303．

［8］ 杜森，高祥照．土壤分析技術(shù)規(guī)范［M］．第2版．北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，2006：48－92．

［9］ 國(guó)家藥典委員會(huì)．中華人民共和國(guó)藥典2010年版一部［M］．北京：中國(guó)醫(yī)藥科技出版社，2010：122．

［10］天津市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局，北京市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局，河北省質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局．農(nóng)產(chǎn)品安全質(zhì)量無(wú)公害蔬菜產(chǎn)地環(huán)境要求，GB／T 184071－2001［S］．中華人民共和國(guó)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局，2001．

［11］馮光泉，劉云芝，張文斌．三七藥材砷污染途徑研究［J］．中藥材，2005，28（8）：645－647．

［12］淳長(zhǎng)品，彭良志，曹立．不同柑桔園土壤和果實(shí)砷含量初步分析［J］．中國(guó)南方果樹(shù)，2005，34（5）：13－14．

［13］易桂花，彭培好．川產(chǎn)道地中藥材川芎根莖對(duì)土壤重金屬元素的吸 收 富 集 特 征 ［J］．安 徽 農(nóng) 業(yè) 科 學(xué)，2007，35（33）：10744－10745．

［14］曾希柏，李蓮芳．山東壽光農(nóng)業(yè)利用方式對(duì)土壤砷累積的影響［J］．應(yīng)用生態(tài)學(xué)，2007，18（2）：310－316．

［15］李蓮芳，耿志席，曾希柏，等．施用有機(jī)肥對(duì)高砷紅壤中小白菜砷吸收的影響［J］．應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)，2011，22（1）：196－200．

［16］張樹(shù)清，張夫道，劉秀梅，等．規(guī)模化養(yǎng)殖畜禽糞主要有害成分測(cè)定分析研究［J］．植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào)，2005，11（6）：822－829．

［17］Li Y X，Chen T B．Concentrations of additive arsenic in Beijing pig feeds and the residues in pig manure［J］．Resources，Conservation and Recycling，2005，45（4）：356－367．