施用胂·鋅·福美雙對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)對人體無毒害作用。中藥材一旦被農(nóng)藥和重金屬污染，將可能對人體產(chǎn)生潛在的威脅，尤其是患病者，往往解毒功能較差，對其造成的危害比常人更大。2007年國際上中藥及天然藥用植物藥市場年銷售額近500億美元，據(jù)預(yù)測到2017年，將突破1 000億美元大關(guān)［1］，受多種因素的影響，我國目前中藥出口額僅占世界中藥市場的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題，使我國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18號篩（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80目篩，36℃烘2 h后用于測定。

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 樣品測定

土壤堿解氮的測定采用堿解擴(kuò)散法，土壤速效鉀的測定采用乙酸銨浸提—火焰光度法，土壤速效磷的測定采用碳酸氫鈉浸提－鉬銻抗比色法，土壤有機(jī)質(zhì)的測定采用重鉻酸鉀容量法，土壤p H測定采用電位法［8］。土壤及西洋參中總砷測定采用GB15618－1995、GB／T 5009．11－2003規(guī)定的方法，測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 不同用藥量對西洋參根砷含量的影響

對相同處理4個(gè)地點(diǎn)的測定結(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《中國藥典》（2010版一部）中對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顯著增加西洋參砷的含量。

表2 不同用藥量對西洋參砷含量的影響1）

2．2 不同用藥量對西洋參栽培土壤中砷的影響

通過對土壤中砷含量的分析可以看出，對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照22．6%；B處理［0．38～0．75g／（m2·年）］土壤中砷含量比對照低6．4%，可能是試驗(yàn)地塊差異造成的。方差分析結(jié)果表明，不同處理與對照之間土壤砷含量無顯著差異（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，低于無公害蔬菜產(chǎn)地土壤環(huán)境要求中砷（旱地≤25 mg／kg）的一級標(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使土壤中砷殘留呈上升趨勢，長期使用有可能對土壤質(zhì)量和環(huán)境造成影響。

表3 不同用藥量對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（見圖1）。結(jié)果表明，土壤砷與西洋參砷含量之間無顯著相關(guān)關(guān)系（R2＝0．1 890），進(jìn)一步說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)過兩個(gè)生長季（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明顯相關(guān)性。與在三七、柑橘、川芎上的研究結(jié)果類似［11－13］。一方面說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］。張樹清等［16］對規(guī)?；B(yǎng)殖場畜禽糞便的調(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；使用大量的類似有機(jī)肥時(shí)，土壤中也會積累相應(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，避免使用含有過量重金屬的畜禽糞便作為肥料或?qū)⑵溥M(jìn)行無害化處理。

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