




摘 要:我國煙草侵染性病害有68種,害蟲200多種,化學農藥是防治煙草病蟲害的主要措施之一,多種病蟲害會導致農藥殘留的多樣性。通過抽樣、數據統計和數據分析等手段,根據不同地區和時間的煙葉農殘數據變化情況,制訂針對性的管控方案。這些方案將根據不同的時間段、地理位置及煙葉種植區域進行調整,旨在打造全市、全省、全國范圍內的綠色可持續生態環境。通過這些措施,能夠極大地節約人力和物力資源,實現煙草重要病蟲害和農藥殘留的安全控制,實現生態環境的可持續發展。以石林縣干、鮮煙葉農藥殘留量為研究對象,研發制作了可快速、準確地檢測煙草殘留量的時間分辨熒光定量試紙條,利用熒光定量快速檢測方法,對云南省昆明市石林縣7個煙站干、鮮煙葉農殘進行定量檢測,根據檢測結果,進行統計分析并建立煙葉農殘數據庫和預警方案。
關鍵詞:煙葉;農殘;熒光定量檢測法;快速檢測;數據庫
中圖分類號:TS47 文獻標志碼:B 文章編號:2095–3305(2024)06–00-03
煙草是云南省重要經濟支柱之一,云南是中國最重要、規模最大的“兩煙”生產基地。農藥在煙草中的殘留量會直接影響國際市場對煙葉的評價和選購,也是煙草貿易中商品品質的一個重要評估指標。農藥殘留是影響農作物綠色生產的重要障礙之一。隨著人們對健康問題的關注日益增加,煙葉和卷煙產品中的農藥殘留問題備受全球關注。解決煙草農藥殘留已成為全球各國和行業研究的熱點問題。
農藥殘留指標已成為各國煙草及煙草制品質量控制中的重要內容,一些發達國家已經制定了煙草及煙草制品中農藥殘留量的最大限量法規。例如,美國農業部1987年就制定了對進口煙草農藥殘留的限量指標[1]。2019年,國際煙草市場對農殘的要求更加苛刻。菲莫國際公司(PM):2018年起, 采購煙葉不得檢測出毒理性一級的農藥;2020年及以后所采購煙葉,不得檢測出菲莫國際公司定義的高危險農藥。日本煙草國際(JTI):自2018年起,采購煙葉不得檢測出二甲戊靈;截至2021年,不得檢測出毒理性1級農藥。并特別強調,重點關注毒理性1級農藥中的菊酯類殺蟲劑和殺線蟲劑,如氟氯氰菊酯、氯氰菊酯、克線磷、殺線威。作為吸食品的煙草,隨著吸煙與健康問題越來越受到人們的重視,煙葉及卷煙產品農藥殘留問題已經引起世界各國的重視,而解決煙草農藥殘留也成為行業研究的熱點[2]。
時間分辨熒光分析法(Time-resolved fluoraimmunoas
say,TRFIA)是近年來發展起來的一項新的標記免疫分析技術,它是用三價銪離子(Eu3+ )螯合物作為示蹤劑標記抗體與相應待測抗原特異性結合成抗原抗體復合物,此復合物在增強液中解高后在特定的激發光下發出特定的熒光,以時間分辨熒光納米顆粒為標記載體和信號輸出單元,以特異性抗體為識別單元,使用熒光檢測儀讀取定量檢測卡上熒光信號,當檢材中含有目標檢測物時,熒光的信號隨著含量的增加而變化,利用濃度和變化的關系建立標準曲線進行準確定量。
時間分辨熒光定量快速檢測技術具有標記物穩定、抗干擾強、檢測結果重復性好、操作較簡便、檢測時間較短的優點,也可用于現場篩查,靈敏度高,比膠體金靈敏度高2~3個數量級。目前,此項技術雖在其他領域得以應用,但在行業內未實現應用。
1 材料與方法
1.1 材料
鮮、干煙葉,煙草農殘熒光定量檢測試紙條(試紙條所用耗材見表1),緩沖液,熒光定量檢測儀等(實驗所用藥品及儀器見表2)。
1.2 方法
1.2.1 煙草農殘熒光定量試紙條的組裝
在PVC支持板上,按順序粘貼附著固相抗體的硝酸纖維素膜、吸收墊、玻璃纖維素膜、樣品墊,膜與墊、墊與墊間留有1~2 mm的重疊,重疊間隙不要留氣泡,用剪刀將粘貼好的試紙條剪成寬3 mm左右,常溫避光下干燥保存。
1.2.2 樣品的采集
2023年6月從云南各地7個煙站采集干、鮮煙葉,共計16 755個樣本,編號后進行煙草農殘的檢測。
1.2.3 實驗操作步驟
先用天平取1.0 g干、鮮煙草樣本至含有5 mL提取液的小瓶中充分振蕩2 min,再從提取到的液體中取100 μL裝入有600 μL稀釋液的1.5 mL離心管中,振蕩混勻。熒光檢測儀開機預熱幾秒鐘,從包裝袋中取出試紙條。再用移液器取最后的樣本液100 μL垂直滴于試紙條進樣孔中。將滴過液體的試紙條插入熒光定量檢測儀的樣品孔,然后進行測定,最后獲得樣品中農殘數量,記錄數據。
1.2.4 數據處理
采用Excel軟件處理所得數據。
2 結果與分析
2.1 云南省昆明市石林縣7個煙站檢測結果分析
2.1.1 鮮煙葉檢測結果分析
云南省昆明市石林縣7個煙站對鮮煙葉多菌靈、二甲戊靈、菊酯等11個農殘組分檢測結果進行統計分析。本輪檢測共采樣8 420個,石林煙站樣品檢測量為1 319個,其中陽性個數為387個,陽性率為29.34%;鹿阜煙站樣品檢測量為636個,其中陽性個數為103個,陽性率為16.19%;長湖煙站樣品檢測量為1 941個,其中陽性個數為434個,陽性率為22.36%;西街口煙站樣品檢測量為1 397個,其中陽性個數為241個,陽性率為17.25%;大可煙站樣品檢測量為950個,其中陽性個數為363個,陽性率為38.21%;板橋煙站樣品檢測量為484個,其中陽性個數為94個,陽性率為19.42%;圭山煙站樣品檢測量為1 693個,其中陽性個數為180個,陽性率為10.63%(圖1)。具體11個組分的鮮煙葉農殘檢測陽性個數見表3。
7個煙站鮮煙葉陽性率的由大到小依次為:大可煙站>石林煙站>長湖煙站>板橋煙站>西街口煙站>鹿阜煙站>圭山煙站。此次采集云南省昆明市石林縣7個煙站樣品量一共8 420個,其中陽性個數為1 802個,陽性概率為21.40%(表4)。
2.1.2 干煙葉檢測結果分析
云南省昆明市石林縣7個煙站干煙葉對多菌靈和二甲戊靈2個農殘組分檢測結果進行統計分析。石林煙站樣品檢測量為1 136個,其中陽性個數為3個,陽性率為0.27%;鹿阜煙站樣品檢測量為636個,其中陽性個數為30個,陽性率為4.77%;長湖煙站樣品檢測量為1 941個,其中陽性個數為104個,陽性率為5.36%;西街口煙站樣品檢測量為1 400個,其中陽性個數為26個,陽性率為1.86%;大可煙站樣品檢測量為950個,其中陽性個數為82個,陽性率為8.63%;板橋煙站樣品檢測量為487個,其中陽性個數為5個,陽性率為1.03 %;圭山煙站樣品檢測量為1 785個,其中陽性個數為16個,陽性率為1.03%(圖2)。
7個煙站干煙葉陽性率的大小依次為:大可煙站>長湖煙站>鹿阜煙站>西街口煙站>板橋煙站>圭山煙站>石林煙站。此次采集云南省昆明市石林縣7個煙站干煙葉樣品量一共8 335,其中陽性個數為266個,陽性概率為3.19%。
3 討論
我國每年煙草種植面積約100萬 hm2,煙葉產量達 215萬t,煙草有害生物逾600種,常見侵染性病害超過60種,煙草病蟲害發生面積為166.7萬hm2[3]。云南煙草常年種植面積達35萬多hm2,超過全國的1/3。石林縣作為“十四五”期間云南煙草核心煙區“156”示范工程建設的重點縣,昆明市核心煙區“156”示范工程建設最大示范區。2022年,石林縣計劃種植烤煙
8 080 hm2,同比增加400 hm2;計劃實現煙葉稅1.25億元,同比增加1 000萬元左右;煙農售煙收入5.70億元左右,同比增加4 200萬元左右。
化學防治是煙草生產上防治病蟲害的主要措施之一,每年使用的農藥量為5 000~8 000 t,長期大量使用化學農藥導致煙葉中農藥殘留增加,最終危害吸煙者的身體健康[4]。我國在農殘的檢測方法上主要有PCR法。此次通過熒光定量快速檢測法,操作簡單,靈敏度高,特異性強,檢測速度快,檢測成本低,能夠實現快速、精準、低成本,時間分辨熒光定量技術雖在其他領域有所應用,但在行業內并未得以應用。利用時間分辨熒光定量檢測煙草農殘能達到快速、大范圍覆蓋的檢測效果,處于行業內領先水平。此次檢測通過熒光定量快速檢測法,檢測了云南省昆明市石林縣7個煙站的樣品,為煙草農殘提供快速、準確的檢測手段并建立了煙草農殘的數據分析和模型。
4 結論
通過熒光定量快速檢測法,對云南省昆明市石林縣7個煙站的樣品進行干、鮮煙葉多個項目農殘的檢測,更全面地建立了云南省煙草公司昆明市公司煙葉農殘的數據庫,不僅檢測了最常見的多菌靈、二甲戊靈,還檢測了其他項目,多達11個種類,根據檢測數據結果的統計分析,建立煙草農殘的預警機制和防控措施。預警模型和方案的建立,有效提高了煙葉產質量,從側面提高了經濟和社會效益。
利用大數據技術建立煙葉農殘大數據庫能夠對龐大的、有價值的數據進行專業化處理,實現實時交互式的信息查詢和分析。對于煙草農殘而言,建立數據庫需要在前期大量檢測各地的煙草品種進行歸納整理,從中發現一定規律,以便于制定適合各地煙草品種相關病害預防、控制、管理的方案措施。北京佰司特科技有限責任公司通過熒光定量快速檢測法,對云南省昆明市石林縣7個煙站的樣品進行農殘檢測,建立了云南省煙草公司昆明市公司石林縣煙葉農殘數據庫,為該地區之后的農殘防治提供了一定的數據支撐。
參考文獻
[1] 李亞龍.美國農業部進口煙草農藥殘留量指標[J].煙草科技,1995(1):46.
[2] 彭云,歐陽進,魯耀等. 煙葉農殘管控措施研究綜述[C]//云南省煙草學會.云南省煙草學會2014年學術年會優秀論文集.2015:13.
[3] 陳瑞泰,朱賢朝,王智發,等.全國16個主產煙省(區)煙草侵染性病害調研報告[J].中國煙草科學,1997(4):3-9.
[4] 李云生,李文琴,李康紅.煙草中有害化學物質的來源、控制及檢測方法[J].云南農業科技,2014(4):59-64.
收稿日期:2024-01-14
基金項目:煙葉農殘全過程管控標準化的建立與實施(KMYC202304)。
作者簡介:王瑗申(1992—),男,云南楚雄人,助理農藝師,主要從事栽培煙草工作。#通信作者:王志江,E-mail:13888515690@163.com。