煙葉質(zhì)量安全影響因素及防控措施

摘要 重金屬污染和農(nóng)藥殘留是影響煙葉質(zhì)量安全的重要因素。隨著人們對產(chǎn)品質(zhì)量安全的愈加關(guān)注，煙葉重金屬污染和農(nóng)藥殘留逐漸成為眾多研究關(guān)注的重點。為了提高煙葉產(chǎn)品質(zhì)量安全、降低重金屬和農(nóng)藥對人類健康的危害，綜述了近年來國內(nèi)外煙葉重金屬和農(nóng)藥殘留相關(guān)研究，分析了兩大污染源的來源，強調(diào)從種植技術(shù)和生產(chǎn)管理2個方面同時進行防控，以期為煙草種植者和管理者提供借鑒。

關(guān)鍵詞 煙草;質(zhì)量安全;影響因素;防控措施

中圖分類號 S572 ?文獻標識碼 A ?文章編號 0517-6611（2020）19-0015-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2020.19.004

Abstract Heavy metal pollution and pesticide residues are important factors affecting tobacco quality and safety. As people pay more and more attention to quality and safety，heavy metal pollution and pesticide residues have gradually become the focus of many studies about tobacco. In order to improve the quality and safety of tobacco and reduce the harm of heavy metals and pesticides to human health， this paper reviewed the correlational research on heavy metals and pesticide residues in tobacco leaves at home and abroad in recent years， analyzed the sources of two major pollution sources， and emphasized on prevention and control from planting technology and production management in the same time，with a view to providing reference for tobacco growers and managers.

Key words Tobacco;Quality safety;Influencing factor;Control measures

基金項目 廣東省煙草專賣局（公司）科技項目“煙葉規(guī)范化生產(chǎn)（GAP）技術(shù)集成與應(yīng)用”（粵煙科項201406）。

作者簡介 羅靜（1985—），女，四川眉山人，農(nóng)藝師，碩士，從事煙葉生產(chǎn)技術(shù)研究推廣工作。

收稿日期 2020-03-02

煙草作為一種重要的經(jīng)濟作物，我國每年種植100萬hm2以上，產(chǎn)銷量占世界總量的1/3以上，是世界第一產(chǎn)銷大國。隨著公眾場所禁止吸煙呼聲的高漲以及人們對食品安全的愈加關(guān)注，安全性已經(jīng)成為煙葉品質(zhì)優(yōu)劣的主要評判標準之一。過去人們把焦點集中在降焦減害上，但目前越來越多的研究表明，重金屬污染和農(nóng)藥殘留同樣是影響煙葉產(chǎn)品質(zhì)量安全的重要因素[1-3]。2010年，我國就曾因卷煙中檢測出重金屬而被國外媒體宣揚報道，因此對煙葉產(chǎn)品質(zhì)量安全性研究不僅關(guān)系到消費者的健康問題，而且關(guān)系到煙草對外貿(mào)易和國民經(jīng)濟發(fā)展。鑒于此，筆者綜合分析了煙葉重金屬和農(nóng)藥殘留的來源，從種植技術(shù)和生產(chǎn)管理2個方面總結(jié)出防控措施，為推進煙葉高質(zhì)量發(fā)展和降低煙草對人類健康影響提供一定的實踐依據(jù)。

1 煙葉重金屬污染和農(nóng)藥殘留現(xiàn)狀

1.1 重金屬污染

Rickert等[4]對不同國家和地區(qū)的研究表明，在不同年度不同生產(chǎn)環(huán)境下，煙葉中砷、鎘、鉛、汞的含量存在較大差異，地域差異和環(huán)境變化是影響煙葉重金屬含量的主要原因。張艷玲等[5]對我國 20 個煙葉主產(chǎn)區(qū)497份樣品研究結(jié)果表明，煙葉重金屬含量存在顯著的地域差異，鉛和鎘是當前我國煙葉中的主要重金屬元素，平均值分別為2.89和2.95 mg/kg。劉天波等[6]將砷、鎘、鉻、鉛、鎳、硒和汞等重金屬列入烤煙44種有害成分。

1.2 農(nóng)藥殘留

近些年來我國煙葉生產(chǎn)化肥使用較多，土壤中微量元素不足，煙株抗逆性降低，病蟲害頻繁發(fā)生。全國煙草侵染性病害和昆蟲調(diào)查結(jié)果顯示，我國有68種煙草侵染性病害、200多種害蟲。其中危害較重且經(jīng)常發(fā)生的主要有病毒病、黑脛病、青枯病、赤星病等。人們通常采取施用化學(xué)農(nóng)藥的方式來防治病蟲害，由于長期依賴農(nóng)藥，病蟲害產(chǎn)生了抗藥性，農(nóng)藥用量不加節(jié)制，導(dǎo)致土壤和煙葉中農(nóng)藥殘留過高[7]。煙草質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心與青州煙草研究所經(jīng)過一系列調(diào)研，掌握了國內(nèi)外煙草農(nóng)藥使用基本情況和煙草農(nóng)藥殘留限量要求，確定了農(nóng)藥殘留重點檢測的44種農(nóng)藥，主要為有機磷類、氨基甲酸酯類、菊酯類農(nóng)藥。其中，有機磷農(nóng)藥殘留是目前我國烤煙生產(chǎn)中較為突出的農(nóng)藥殘留[8]。

2 污染物來源

2.1 重金屬來源

重金屬主要是通過土壤、大氣、水源以及煙用物資等介質(zhì)，從煙葉表面或煙株根部進入體內(nèi)。

2.1.1 土壤。申洪濤等[9]研究表明，土壤中重金屬含量越高，則烤煙中該重金屬含量也越高，烤煙中重金屬含量與土壤中重金屬含量顯著相關(guān)，其中鉛相關(guān)性最大，鋅、鎘、鎳、砷和鉻相關(guān)性依次降低。目前，我國農(nóng)田不同程度地存在砷、鉛和鎘等重金屬污染，其中植煙土壤以鎘和汞污染最為突出，部分煙區(qū)土壤鉛中度污染，砷、銅和鋅輕度污染，部分煙區(qū)土壤汞、鎘、鉻和鉛等含量逐年增加[10-12]。土壤中的重金屬不易降解，被植物根系吸收后，繼而通過食物鏈危害人體健康[13]。土壤中重金屬主要來源于成土母質(zhì)以及人類生產(chǎn)活動。Boruvka等[14]和何舞等[15]研究表明，土壤中銅、鋅、鎳和鎘主要來源于成土母質(zhì)。隨著經(jīng)濟全球化的發(fā)展，人類活動也成為影響煙葉重金屬含量的重要因素。比如，不當施肥、灌溉污水、固體廢棄物沖刷等會導(dǎo)致重金屬富集在土壤。

2.1.2 大氣。近年來，隨著農(nóng)村經(jīng)濟的發(fā)展，不少煙田附近修起了公路和工業(yè)園區(qū)。汽車尾氣和工業(yè)粉塵中含有大量的重金屬，大氣中的這些重金屬自然沉降到土壤和葉片上，導(dǎo)致周圍2～3 km的煙田受影響。翟振等[16]、王愛國等[17]研究表明，廠礦周邊環(huán)境下鉻、砷和鉛3種元素對煙葉污染風(fēng)險較高，公路兩側(cè)環(huán)境下鎳、鎘元素污染風(fēng)險高;一些粉塵落入煙區(qū)土壤中形成化合物，又給煙葉帶來二次污染。Miele等[18]、王愛國等[19]研究表明，降雨能將葉片表面的重金屬沖洗掉，煙葉中鎘、鉛、鉻、鎳和砷的含量下降，證明大氣沉降也是煙葉重金屬的主要來源之一。

2.1.3 水源。由于城市工業(yè)化的迅速發(fā)展，含有大量重金屬的工業(yè)廢水排入河流，使用這些受污染的水源灌溉也會導(dǎo)致土壤重金屬含量增加。云南、貴州、四川、湖南等地是我國重要的烤煙種植區(qū)，但也是我國有色金屬的重要礦區(qū)，部分工礦企業(yè)污水未經(jīng)處理排入河流，造成污灌區(qū)土壤重金屬汞、鎘、鉻、鉛等含量逐年增加[4]。

2.1.4 煙用物資。煙葉生產(chǎn)中的農(nóng)藥、化肥和地膜等煙用物資不合理使用也會加劇重金屬污染。部分農(nóng)藥中含有重金屬，以含汞、硒和鉛為多，如賽力散、西力升等含有汞，稻腳青、蘇農(nóng)6401等含有硒，砷酸鉛、亞砷酸鉛等含有硒、鉛，代森鉛等含有其他重金屬[20]。如果長期使用這類農(nóng)藥，煙葉中重金屬含量也會隨之增加。一些礦物原料、化工原料或固體廢棄物（如煤灰、火土灰等）加工而成的肥料（如堆肥、鈣鎂磷肥）也含有重金屬。大量研究表明，煙草專用肥含有較多的鉻和砷，餅肥含有較多的銅和鋅，天然硫酸鉀鎂肥和磷肥含有較多鎘[21]。程旭艷等[22]、王飛等[23]研究表明，豬糞中重金屬含量最高，其中鉻、砷、鎘、銅、鋅、汞和鉛超過國內(nèi)或國際標準，雞糞以鎘、鉛和鉻超標為主，其他商品有機肥以鉻超標為主。飼料添加劑中添加了過量的銅和鋅，導(dǎo)致牲畜糞便類有機肥也存在重金屬超標的現(xiàn)象。煙用地膜含有鎘和鉛，如果殘留在土壤中，也會增加煙葉重金屬含量。

2.2 農(nóng)藥來源

煙葉農(nóng)藥殘留主要來源于2個方面：一是農(nóng)藥。施藥后部分農(nóng)藥粘著在煙草葉面的絨毛上，或滲透到煙葉蠟質(zhì)層，通過吸收、疏導(dǎo)進入到煙株汁液中。二是環(huán)境。土壤、肥料和灌溉水中的農(nóng)藥，也易造成煙葉農(nóng)藥殘留。

2.2.1 施藥。煙葉生產(chǎn)過程中，施用的農(nóng)藥主要用于防治病蟲害、除草、抑芽。部分煙農(nóng)文化程度低，缺乏質(zhì)量安全意識，濫用國家明令禁止農(nóng)藥，施藥方法不科學(xué)，安全間隔期不夠，造成煙葉中農(nóng)藥殘留[24]。部分煙農(nóng)為了減少種煙用工，使用大量的除草劑除草，部分除草劑直接噴施到了煙葉表面，造成除草劑殘留過高。抑芽劑馬來酰肼曾廣泛應(yīng)用于煙株打頂抹杈，部分煙農(nóng)使用2～3次，大量的使用導(dǎo)致其殘留量明顯高于殺蟲劑、殺菌劑、除草劑[25]。我國煙葉就曾因抑芽劑超標在出口貿(mào)易中被退貨。田間采收的煙葉一旦殘留農(nóng)藥較多，烘烤時雖然有部分轉(zhuǎn)化分解，但仍有部分未分解或產(chǎn)生的代謝物殘留在烤后煙葉中，最終導(dǎo)致卷煙農(nóng)藥殘留也較高。

2.2.2 環(huán)境。防治地下害蟲和雜草的農(nóng)藥直接噴灑到土壤上，防治煙株病蟲害的農(nóng)藥噴灑到葉片的同時有部分灑入土壤，日積月累，也會導(dǎo)致土壤農(nóng)藥殘留過高。研究表明，六六六在土壤中被分解95%最長需要20年，滴滴涕被分解95%需30年[26]?？梢娡寥乐袣埩舻霓r(nóng)藥分解需要一定的時間，這些農(nóng)藥又通過煙株根系吸收轉(zhuǎn)移至煙葉組織內(nèi)部。部分肥料當中含有少量農(nóng)藥，施肥的同時也將這些農(nóng)藥直接施到烤煙的根際，從而進入煙葉組織內(nèi)。噴灑于土壤中的農(nóng)藥經(jīng)雨水沖刷流入附近的水體，使用受到農(nóng)藥污染的水澆灌烤煙，也會不同程度地增加煙葉的農(nóng)藥殘留。

3 防控措施

3.1 技術(shù)措施

3.1.1 合理輪作。按照土地用養(yǎng)結(jié)合的原則，合理推行輪作制度，有利于保持和提高土壤肥力，消除土壤中的有毒物質(zhì)，減少病蟲害的發(fā)生。選擇一些對重金屬具有超富集或?qū)Σ∠x害有殺生作用的植物進行種植。比如鋅超標的煙田可以選擇黑麥草進行輪作，黑麥草對鋅具有較好的富集作用[27]。煙草根線蟲病和黑脛病的發(fā)病率較高的地區(qū)，可以種植蕓薹屬植物作綠肥，能增強煙株對這2種病蟲害的抵抗性[28]。

3.1.2 深耕曬垡。收獲前茬作物后及時深耕曬垡，清除植物殘體和田間雜草。耕作層深度30 cm以上，曬垡時間5 d以上，病菌孢子、害蟲蟲卵和雜草種子就會喪失發(fā)芽力或窒息死亡，從而減輕病蟲和雜草的危害。對于重金屬輕度污染的土壤，深耕曬垡也有利于調(diào)控植煙土壤環(huán)境介質(zhì)，減少烤煙吸收積累重金屬。由于前茬作物導(dǎo)致農(nóng)藥殘留超標的植煙土壤，實行深翻耕或施用一些農(nóng)藥降解試劑（如過碳酸鈉等），可以適當減輕前茬植物殘留下來的農(nóng)藥對后茬煙草的污染。

3.1.3 土壤保育。施用改良劑是降低土壤重金屬污染的一種有效手段。改良劑主要通過離子交換、吸附、表面絡(luò)合和沉淀等作用，降低重金屬有效性，減少煙株對重金屬的吸收。改良劑有無機和有機2種類型。其中，無機改良劑主要包括石灰、熟石灰和黏土礦物等，通過提高土壤pH，不僅能降低煙葉中砷、汞、鉻和鉛含量，而且還能有效抑制煙草青枯病、黑脛病等莖基部病害的發(fā)生[29-30]。有機改良劑則以有機肥料為主（如豬糞、麥稈和稻草等），其中有機膠體和黏土礦物既能吸附土壤中的重金屬，又能增加土壤有機質(zhì)。

3.1.4 合理選擇品種進行清潔育苗。穆佳佳等[31]、石保峰等[32]研究表明，不同品種對重金屬的富集能力不同，品種間重金屬含量差異較明顯。根據(jù)煙區(qū)的主要病害和土壤污染情況，可以選擇種植具有抗病性強且對重金屬低積累的品種。石陶然等[33]研究認為，煙苗中也存在重金屬超標現(xiàn)象，可能與煙苗培育基質(zhì)有關(guān)。因此，育苗環(huán)節(jié)要選擇清潔基質(zhì)和干凈水源，防止煙苗重金屬含量過高。同時加強苗床消毒，覆蓋防蟲網(wǎng)，避免煙苗染病而過多噴施農(nóng)藥。

3.1.5 選擇安全性高的肥料進行平衡施肥。采購肥料時要加強重金屬檢測，防止采購重金屬超標的肥料，同時進行平衡施肥。張曉海[34]研究表明，烤煙在高施肥水平下對砷、汞、鉛和鎘的吸收能力強于低施肥水平和中等施肥水平。因此根據(jù)煙草品種、土壤養(yǎng)分含量和重金屬污染情況進行科學(xué)配方施肥，在一定程度上可以緩解重金屬的危害。土壤鎘高的煙田，可以施用鈣肥和鋅肥，能有效降低煙草對鎘的吸收;土壤鉛高的煙田，可以施用硫酸鉀肥，能有效降低土壤鉛的有效性，從而降低煙葉鉛含量[35]。除草劑二氯喹啉酸含量高的煙田，可施用活性碳，不僅能有效吸附土壤中的二氯喹啉酸，降低煙草根際土壤中除草劑濃度，而且可以提高土壤pH，使土壤重金屬的活性大大降低，延緩煙草對重金屬的吸收[36-39]。

3.1.6 做好田間管理。盡量選擇可降解地膜，移栽后及時覆膜并壓實，既有利于提高地溫，減少肥料損失，促進煙苗早生快發(fā)，提高煙株抗病性，又能有效驅(qū)避如蚜蟲等病毒傳播媒介，減輕病蟲害危害。加強田間衛(wèi)生管理，及時清除煙田積水、煙株殘體、雜草和地膜，都能有效減少病蟲源，防止過多施用農(nóng)藥。

3.1.7 綜合防治病蟲害。貫徹“預(yù)防為主，綜合防治”的植保方針，建立煙草病蟲害發(fā)生預(yù)測預(yù)報和綜合防治機制，以農(nóng)業(yè)防治為基礎(chǔ)，綜合運用物理、生物和化學(xué)防治措施，最大限度保護煙區(qū)生態(tài)系統(tǒng)。一是農(nóng)業(yè)防治。加強合理輪作、深耕曬垡、覆蓋地膜、田間衛(wèi)生、中耕培土等農(nóng)業(yè)措施，提高煙株的抗病性。比如濰坊煙區(qū)推行的“三深一高一平衡”，即深翻、深栽、深溝、高壟和平衡施肥技術(shù)，可有效減少病蟲害發(fā)生[40]。二是物理防治。利于黃板、性誘劑、頻振式殺蟲燈等措施誘殺煙蚜、斜紋夜蛾、煙青蟲、棉鈴蟲等煙田害蟲。三是生物防治。利用煙蚜繭蜂、赤眼蜂等天敵以及除蟲菊素、苦皮藤素、魚藤酮、苦參堿、蘇云金桿菌等生物農(nóng)藥防治煙蚜、煙青蟲、斜紋夜蛾、地老虎等害蟲。四是化學(xué)防治。科學(xué)合理地使用農(nóng)藥是解決農(nóng)藥殘留的關(guān)鍵。根據(jù)中國煙葉公司每年頒布的煙草農(nóng)藥使用推薦目錄，選擇高效、低毒、低殘留的環(huán)境友好農(nóng)藥品種。由專業(yè)植保人員根據(jù)病蟲害情況，對癥用藥、適時用藥和適量用藥，尤其禁止在采烤前15 d噴施農(nóng)藥。

3.2 管理措施

3.2.1 加強政府監(jiān)管治理力度。提高煙葉產(chǎn)品質(zhì)量安全性是一項綜合復(fù)雜的工作，需要引起相關(guān)單位和人員的高度重視。煙草公司要與地方政府、環(huán)保部門密切聯(lián)系，形成齊抓共管的合力。政府要規(guī)范法律法規(guī)，加強對煙葉生產(chǎn)周邊環(huán)境及設(shè)施建設(shè)的管理和整治，從治理土壤和灌溉水污染源頭入手，控制和消除工業(yè)污染源。

3.2.2 建立基本煙田保護區(qū)。定期對植煙區(qū)域的空氣、土壤和水源進行監(jiān)測，以確保煙葉生產(chǎn)環(huán)境安全。比如每年監(jiān)測一次灌溉水，每3年監(jiān)測一次土壤，每5年監(jiān)測一次空氣。盡量避開土壤、水源和空氣中有害物質(zhì)較高的地區(qū)，選擇無污染或污染程度低的地區(qū)種植，建立基本煙田保護區(qū)，禁止用污水灌溉。

3.2.3 提高煙農(nóng)綠色防控意識。推行綠色防控技術(shù)是貫徹落實黨的十九大會議強調(diào)的新發(fā)展理念中“綠色發(fā)展”的重要載體，但是技術(shù)落地好，關(guān)鍵人來管。煙農(nóng)作為煙葉種植主體，對農(nóng)藥的使用方法、施藥時間、施藥次數(shù)和用藥量起著決定性作用。由于煙農(nóng)文化程度和環(huán)保意識較薄弱，因此，必須對煙農(nóng)加強培訓(xùn)，讓他們明白煙葉質(zhì)量安全的重要性，科學(xué)合理地使用農(nóng)藥、肥料，推行綠色防控技術(shù)。同時建立煙農(nóng)誠信制度，可以將煙葉農(nóng)殘情況作為煙農(nóng)誠信度考察重點，對農(nóng)藥殘留超過國家局規(guī)定閾值的煙農(nóng)以及不嚴格按照要求施藥者，下一年度取消種煙資格。

3.2.4 發(fā)揮科研力量。一是加強品種培育。通過對煙草重金屬積累、分配有關(guān)基因型的差異進行比較與篩選，培育出重金屬低積累的新品種。二是快速檢測質(zhì)量安全。由當?shù)乜蒲袉挝粚Υ筇餆熑~進行農(nóng)藥殘留和重金屬含量快速檢測，及時、動態(tài)了解煙株情況，如果農(nóng)藥和重金屬含量較高，大田后期立即采取相應(yīng)的措施進行調(diào)控。

3.2.5 實行煙葉GAP管理。GAP管理的重點不是新技術(shù)探索和研究，而是將所有適用技術(shù)綜合成體系，規(guī)范使用于生產(chǎn)實踐。它與標準化管理又有所不同，它更加注重對煙葉農(nóng)藥殘留、重金屬和非煙物質(zhì)的控制。結(jié)合GAP管理理念，在煙葉生產(chǎn)關(guān)鍵環(huán)節(jié)按照標準操作規(guī)程（SOP）執(zhí)行并做好痕跡記錄，既能保證煙葉質(zhì)量安全，又能做到有跡可循，實現(xiàn)煙葉質(zhì)量可追溯。

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