四川三臺麥冬產(chǎn)區(qū)生長調(diào)節(jié)劑使用情況調(diào)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(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實驗室/瀕危藥材繁育國家工程實驗室，北京 100193；2.中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院 北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院 藥用植物研究所海南分所 海南省南藥資源保護與開發(fā)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(yǎng)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(nèi)熱消渴等癥[1]。麥冬的主要產(chǎn)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(chǎn)量約占全國產(chǎn)量70%以上，出口量占全國總量的80%以上，是川麥冬道地產(chǎn)區(qū)。近年來為提高中藥材產(chǎn)量，植物生長調(diào)節(jié)劑在藥材種植過程中被大量使用，已成為影響中藥材質(zhì)量非常嚴重的問題之一[4]。

植物生長調(diào)節(jié)劑是對植物生長發(fā)育有調(diào)節(jié)作用的化學(xué)物質(zhì)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(yīng)用[2-3]。已有報道三臺麥冬種植過程中大量使用生長調(diào)節(jié)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(nóng)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(chǎn)業(yè)使用生長調(diào)節(jié)劑的近況，受當(dāng)?shù)卣校?017年在麥冬收獲期，筆者對三臺麥冬產(chǎn)區(qū)的13個鄉(xiāng)鎮(zhèn)32個村生長調(diào)節(jié)劑的使用情況進行實地調(diào)查，采集了其中9個鄉(xiāng)鎮(zhèn)18個村，另加1份三臺縣旁邊的香山鎮(zhèn)共19份麥冬及種植土壤樣品進行殘留分析。現(xiàn)將調(diào)查和分析的結(jié)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(zhèn)、光輝鎮(zhèn)、新生鎮(zhèn)等9個鄉(xiāng)鎮(zhèn)和三臺縣旁邊的香山鎮(zhèn)共10個鄉(xiāng)鎮(zhèn)，共取麥冬及對應(yīng)種植土壤各19份樣品。多效唑、烯效唑使用量數(shù)據(jù)為種植農(nóng)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(jīng)中國醫(yī)學(xué)科學(xué)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(zhuǎn)蒸發(fā)儀(RE-52AA，SB25-12DTD，瑞士BUCHI公司)，SHZ-D(Ⅲ)循環(huán)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(chǎn)分析純。

2 方法

2.1 調(diào)查方法

2.1.1 種植戶調(diào)查 走訪種植農(nóng)戶，詢問生長調(diào)節(jié)劑的使用品種、使用時期、使用方法和效果。

2.1.2 其他相關(guān)人員調(diào)查 走訪藥材種植合作社、農(nóng)業(yè)技術(shù)部門技術(shù)人員，詢問當(dāng)?shù)厥褂蒙L調(diào)節(jié)劑的普遍性。

2.1.3 農(nóng)田調(diào)查 觀察使用植物生長調(diào)節(jié)劑后植物的生長狀況，查看農(nóng)田附近用后丟棄的藥劑包裝袋。

2.2 植物生長調(diào)節(jié)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?zhèn)溆谩２杉耐寥婪庞陉柟飧稍锸抑凶匀桓稍铮^100目篩，裝于自封袋中，放入干燥器中保存?zhèn)溆谩?/p>

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(zhuǎn)蒸發(fā)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(fù)上述操作，合并濾液于茄型瓶中，在旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀中濃縮近干。使用規(guī)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(zhuǎn)蒸發(fā)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?qū)φ掌罚和槎ㄈ葜?0 mL，配制成質(zhì)量濃度為100 μg mL-1的多效唑?qū)φ杖芤海瑐溆谩Ｏ┬н蛞喟凑胀瑯臃椒ㄅ渲贸少|(zhì)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(zhì)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(jié)果與分析

3.1 三臺麥冬種植產(chǎn)區(qū)生長調(diào)節(jié)劑使用情況

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

根據(jù)農(nóng)戶種植經(jīng)驗，生長調(diào)節(jié)劑使用會導(dǎo)致麥冬農(nóng)藝性狀和含水量發(fā)生改變。正常麥冬為紡錘形，長約2 cm，生長調(diào)節(jié)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(diào)節(jié)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(diào)節(jié)劑多效唑、烯效唑在土壤和麥冬中均形成殘留，各鄉(xiāng)鎮(zhèn)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(xiāng)鎮(zhèn)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(xiāng)鎮(zhèn)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(nóng)藥最大殘留限量》中規(guī)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(nóng)藥最大殘留限量》規(guī)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(diào)節(jié)劑，能夠控制植株營養(yǎng)生長、縮短節(jié)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(chǎn)量[11-15]，麥冬種植過程中被廣泛使用，生長調(diào)節(jié)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(guān)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(fā)明等[9，17-18]在三臺測定實驗測定結(jié)果相似。山地土壤為黏土易保留土壤中生長調(diào)節(jié)劑，但由于山地種植麥冬時間短殘留未十分嚴重。LX地區(qū)位于涪江邊上，沙瓤土質(zhì)，殘留易隨水流失，不易在土壤中保留，因此雖均使用生長調(diào)節(jié)劑，但檢測結(jié)果發(fā)現(xiàn)無論樣品中還是土壤中殘留量均較小。XS-1和LM-1地區(qū)取樣時種植農(nóng)戶稱未使用任何生長調(diào)節(jié)劑，但檢測結(jié)果發(fā)現(xiàn)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(diào)節(jié)劑已經(jīng)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(nóng)戶提供的數(shù)據(jù)與真實數(shù)據(jù)不相符。目前研究植物生長調(diào)節(jié)劑對麥冬的影響時，大部分文獻關(guān)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(jīng)過實地調(diào)研，當(dāng)?shù)卮蟛糠洲r(nóng)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(jié)果表明烯效唑在土壤中有較強的穩(wěn)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(xù)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(nóng)戶在麥冬種植過程中均會使用多效唑，17%農(nóng)戶還會配合使用烯效唑，部分農(nóng)戶配合使用多生果等其他產(chǎn)品。據(jù)種植戶反應(yīng)，麥冬地里種植的其他作物，植株變矮，味道發(fā)生變化，與很多研究報道一致[21-22]，說明植物生長調(diào)節(jié)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(zhèn)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(jīng)過實地調(diào)查及樣品檢測發(fā)現(xiàn)，三臺麥冬生長調(diào)節(jié)劑使用泛濫，缺乏科學(xué)管理。已經(jīng)造成了麥冬中和土壤中生長調(diào)節(jié)劑的殘留，危險到藥品質(zhì)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(qū)主要為涪江兩岸，生長調(diào)節(jié)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(diào)節(jié)劑需嚴厲禁止使用。