标题 | 植物透析剂对快菜乙酰甲胺磷降解效果的研究 |
范文 | 车亚莉+李炜蔷+马韬+宋全斌+曾凤+王文军 摘 要:为有效降低叶菜类农残含量,以快菜2号为供试品种,选取有机磷杀虫剂乙酰甲胺磷,通过植物透析剂喷施、浸泡及结合蒸馏水清洗方式,测定其对叶片胆碱酯酶的抑制率,探究植物透析剂对快菜乙酰甲胺磷含量的降解效果及其达到安全含量的周期。结果表明,噴施方式可显著降低快菜中乙酰甲胺磷含量,以中浓度(×300)用量较好,低浓度 (×500)次之,喷施后蒸馏水清洗30 s处理去农残效果更加显著;浸泡方式降解农残效果与喷施方式基本一致。 关键词:植物透析剂;快菜;乙酰甲胺磷;降解 中图分类号:S481+.8 文献标识码:A 文章编号:1001-3547(2017)24-0059-04 近年来,随着蔬菜种植面积的不断扩大,连作导致病虫害加重,化学农药的施用连年增加[1]。在我国,有机磷农药占所有使用农药的80%以上[2],虽然它的大量使用提高了作物产量,但对有机磷农药的毒性研究发现,有机磷农药具有烷基化作用,能对动物和人体产生毒害,而且会对环境造成一定危 害[3]。研究表明,叶菜类蔬菜更容易受到农药污染,其原因在于叶菜类蔬菜表皮的蜡质层比果类蔬菜表皮薄,叶表皮上气孔数量也比果类表皮气孔数量多,且大部分为速生性蔬菜,生长周期短,表面积大,病虫害防治集中,而农药也往往是喷洒在蔬菜的叶片上,因而叶菜类蔬菜吸收的农药自然较多[4]。叶菜类蔬菜中农药残留的去除也比较困难,一些传统的清除食品农药残留的方法(如去皮处理等)并不适用于叶菜类蔬菜[5]。因此,寻找一种有效降解叶菜类农残的方法迫在眉睫。本文选择有机磷农药乙酰甲胺磷,通过运用植物透析剂喷施、洗涤、浸泡等多种方式检测其降解农残效果,以期从源头控制蔬菜农药残留超标的问题,为健康蔬菜的生产技术提供理论依据。 1 材料与方法 1.1 试验材料 供试快菜品种为快菜2号,由济南市蔬菜技术推广服务中心提供。供试植物透析剂棚葆是由10%硅酸钙制成的微粒乳剂,由济南康众医药科技开发有限公司提供。供试农药为内吸式农药乙酰甲胺磷(濮阳市新科化工有限公司生产),按农药使用说明稀释800倍均匀喷施于快菜叶片上。 1.2 试验设计 试验于2016年5~6月在山东省济南三园园艺科技开发中心进行。试验设5个处理浓度(表1),快菜采用干籽直播,株距25 cm,行距30 cm,每个处理3畦,随机排列。播种后20 d进行试验如下。 ①试验1:喷施植物透析剂对快菜农残降解效果研究 分别在快菜上均匀喷施乙酰甲胺磷24 h后,均匀喷施植物透析剂,设5个处理浓度(表1),喷施12 h后取样分为2组,一组直接测定农残含量,一组蒸馏水清洗后测定。 ②试验2:植物透析剂浸泡快菜去残留效果研究 在快菜上均匀喷施乙酰甲胺磷24 h后,分别取样分为5份,除对照不进行任何处理外,其他4个处理浓度分别浸泡快菜叶片10 min,并用蒸馏水清洗30 s,测定农残含量。 ③试验3:快菜喷施植物透析剂后农残降解周期研究 分别在快菜上均匀喷施乙酰甲胺磷24 h后,均匀喷施植物透析剂,分为5个处理浓度(表1),喷施12 h后第1、3、5、7、9天上午取样分为2组,一组直接测定农残含量,一组蒸馏水清洗30 s后测定。 1.3 测定项目 每个重复分别取5株快菜,每株称取叶片2 g,将菜样剪成1 cm×1 cm大小置于小烧杯内,加入 10 mL缓冲液,振荡1~2 min,过滤后即为样本提取液,取适量试管,其中一支加入3 mL缓冲液作空白对照,其余分别加入3 mL待测样本液,再分别依次加入胆碱酯酶100 μL,显色剂100 μL,摇匀后放置10 min,加入底物100 μL,马上倒入比色皿中放到WT-32A2农药残留快速检测仪(深圳市安鑫宝科技发展有限公司提供)内,检测抑制率。在一定条件下,有机磷类农药对胆碱酯酶正常功能有抑制作用,其抑制率与农药的浓度呈正比。测定吸光度随时间的变化值可以计算出抑制率,通过抑制率也可判断出样品中是否有高剂量的有机磷类农药的存在,抑制率越低,农残越少。抑制率<50%时判定为合格,≥50%时农药残留超标。 1.4 数据处理 试验数据采用Excel 2007软件进行处理,SPSS软件进行统计分析和差异显著性检验。 2 结果与分析 2.1 喷施植物透析剂对乙酰甲胺磷降解效果的影响 ①采后直接测定结果 从表2可以看出,喷施蒸馏水和植物透析剂后均可减少乙酰甲胺磷农残含量,降低对快菜叶片胆碱酯酶的抑制率。在未清洗的情况下,喷施中浓度(×300)用量农残含量最少,乙酰甲胺磷对快菜胆碱酯酶的抑制率分别较未处理CK1降低6.6%,其次是喷水处理,而高浓度 (×100)用量却未显著降低对胆碱酯酶的抑制率。 ②采后蒸馏水清洗30 s后测定结果 表3表明,采后蒸馏水清洗30 s可显著降低快菜叶片中乙酰甲胺磷农残含量,而喷施植物透析剂处理中,喷施中浓度(×300)植物透析剂去农残效果最好,较CK2降低17.4%,其次是低浓度(×500)处理,虽然高浓度(×100)用量可有效降低对胆碱酯酶的抑制率,但效果没有喷水处理的好。 2.2 植物透析剂浸泡快菜对乙酰甲胺磷降解效果的影响 表4结果显示,与不进行任何处理的对照相比,用蒸馏水和植物透析剂浸泡快菜均可显著降低叶片农残含量,且对乙酰甲胺磷的去农残效果最好的为中浓度(×300)处理,抑制率分别较CK1降低9.7%,其次为低浓度(×500)用量效果较好,蒸馏水处理次之,但高浓度(×100)用量对乙酰甲胺磷的降解效果较对照不显著。 2.3 快菜喷施植物透析剂后对乙酰甲胺磷降解周期变化的影响 由图1可以看出,随时间延长,快菜叶片农残含量呈持续下降趋势,且在前期1~3 d下降速度较缓,后期下降速度较快;同时发现,与CK相比,喷施植物透析剂可显著降低叶片农残含量,且直接测定与清洗后测定结果均为中浓度(×300)用量降解效果最佳,低浓度(×500)处理次之,2个处理均在第7天达到安全范围内。两者不同的是,直接测定高浓度(×100)喷施处理对农残降解效果较喷水处理差一些,而清洗后结果相反,并且蒸馏水清洗后可缩短农残降解至安全值的时间。 3 讨论与结论 农药残留降解的方法主要有生物降解[7]、化学降解[8,9]、超声波降解[10,11]、洗涤剂降解[12,13]等,而洗涤及喷施是最简单、最经济的方法。如用市售洗涤剂处理小白菜,发现0.5%洗涤剂浸泡5 min,小白菜中毒死蜱的去除率为23.22%,与清水处理有显著性差异[14]。 本文所选植物透析剂棚葆是由硅酸钙制成的微粒乳剂,经激光粒度分布仪测定,每1 mg液体中固体物的表面积达到3 m2。本试验结果表明,喷施和浸泡方式均可有效降低快菜叶片中农残含量,对乙酰甲胺磷的降解效果均以中浓度(×300)用量最佳,低浓度(×500)处理次之,且经过蒸馏水清洗后测定对胆碱酯酶的抑制率更低,说明洗涤也可有效降低乙酰甲胺磷残留。喷施和浸泡方式可有效降低农残,可能原因是硅酸钙加水喷施到植物表面后,迅速吸附固定植物表面残留的农药,造成植物体内外的浓度差,使植物体内残留的农药被透析至表面,并进一步被硅酸钙微粒吸附固定,持续的透析因而减少了植物体内残留的农药,然而高浓度 (×100)用量效果较差,与其浓度过高,不能形成植物体内外浓度差有关。采后清洗降低农残效果更佳,可能与其更容易使叶片表面的乙酰甲胺磷与叶片分离有关。 综上,喷施及用植物透析剂浸泡均可显著降低快菜叶片乙酰甲胺磷含量,均以中浓度(×300)用量最佳,在其喷施7 d后采摘并清洗后食用较为安全。通过食用前的洗涤随水去除,可以有效减少农残,提高食品的安全性。 参考文献 [1] 刘红玉.高铁酸钾对叶菜类蔬菜中3种有机磷农药的降 解作用研究[D].青岛:中国海洋大学,2009. [2] Li D, Sun C, Fu Y, et al. Identification and mapping of genes for improving yield from Chinese common wild rice (O. rufipogon Griff.) using advanced backcross QTL analysis[J]. Chinese Science Bulletin, 2002, 47(18): 1 533-1 537. [3] 李容柏,李丽淑,韦素美,等.普通野生稻(Oryza rufipogon Griff.)抗稻褐飞虱新基因的鉴定与利用[J].分子植物育种,2006,4(3):365-371. [4] 吳继国,蓝崇钰.蔬菜有机磷农药残留的臭氧降解及其产物的细胞毒性研究[D].广州:中山大学,2007. [5] 蒋红英.蔬菜中农残的消降及其对品质的影响研究[D].杭州:浙江工业大学,2009. [6] 陈少华,罗建军,林庆胜,等.农药残留降解方法研究进展[J].安徽农业科学,2009,37(1):343-345. [7] 薛琦.土壤微生物和农药[J].农药译丛,1994,16(4):51-54. [8] 陈亚丽,张先恩,刘虹,等.甲基对硫磷降解菌假单胞菌 WBC-3 的筛选及其降解性能的研究[J].微生物学报, 2002,42(4):490-497. [9] 王秀芹,李政一.TiO2对有机磷农药乐果光催化降解的影响[J].安全与环境学报,2008,8(3):82-84. [10] 钟爱国.超声波诱导降解甲胺磷[J]. 化工环保,2000,20 (2):17-19. [11] 傅敏,丁培道,蒋永生,等.超声波降解有机磷农药乐果的实验研究[J].重庆环境科学,2003,25(12):27-29. [12] 龙万凯,温木盛.蔗糖酯洗涤剂去除农药残留的试验[J]. 化工技术与开发,2002,31(4):17-18. [13] 葛洪,汪世新,陆自强,等.植物源蔬果农药残留洗涤剂的研究[J].江苏农学院学报,2003,24(4):86-89. [14] 刘振龙,王开运,夏晓明,等.小白菜中毒死蜱残留去除方法的研究[J].农业环境科学学报,2007,26(2):729-733. Abstract: In order to effectively reduce the pesticide residue on leaf vegetables, acephate was used on Kuaicai No.2, and the effects of plant dialysis agent on the pesticide residue and safety cycle were studied by testing the inhibition of ChE after plant dialysis agent spraying, soaking and distilled water cleaning on Kuaicai No.2. The results showed that spraying way significantly decreased the pesticide residue of Kuaicai No.2, which the middle level (×300) was the best among all treatments, while the low level (×500) followed by, and distilled water cleaning 30 seconds after spraying could much morereduce pesticide significantly. Similarly, the soaking way also had same effect on acephate residue. Key words: Plant dialysis agent; Seedling-edible Chinese cabbage; Acephate; Degradation |
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