不同覆蓋條件下3種農(nóng)藥在抹茶中的消解動態(tài)比較

李紅莉，毛宇驍，敖 存，鄭旭霞，崔宏春，黃海濤，余繼忠

（杭州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院茶葉研究所，杭州310024）

抹茶因其獨特的風(fēng)味和保健功能被廣泛應(yīng)用于食品、日化品及保健品等多種行業(yè)，市場需求和產(chǎn)業(yè)規(guī)?？焖僭鲩L。2018年浙江省抹茶產(chǎn)量為1 709 t，比2017年增長44.6%[1]。與名優(yōu)綠茶有所不同，抹茶生產(chǎn)茶園在采摘前要進(jìn)行15～20 d的覆蓋，其采摘時間也較名優(yōu)綠茶明顯推遲，這就為葉蟬、黑刺粉虱、蚜蟲、茶尺蠖等喜食茶樹幼嫩芽葉的害蟲提供了棲息的場所，導(dǎo)致其病蟲害發(fā)生相對嚴(yán)重。目前雖然很多茶園采用生物防治、物理防治等綠色防控技術(shù)進(jìn)行精細(xì)化管理，但當(dāng)病蟲嚴(yán)重發(fā)生時，化學(xué)藥劑防治仍是有效措施。然而，由于部分茶農(nóng)對化學(xué)農(nóng)藥的認(rèn)識不足，常出現(xiàn)施藥頻次高、隨意增加單位面積用藥量等不合理使用的情況，造成茶葉農(nóng)殘超標(biāo)，影響茶葉質(zhì)量安全[2]。目前很多國家對茶葉農(nóng)殘的要求都十分嚴(yán)格，尤其是近幾年各茶葉消費國均不斷修訂并降低農(nóng)藥允許殘留的標(biāo)準(zhǔn)，這對茶葉生產(chǎn)者提出了更加嚴(yán)峻的要求[3]。

在設(shè)施與露地不同條件下，已有一些關(guān)于農(nóng)藥殘留消解的研究報道，如黃蘭淇等[4]研究了露地和大棚條件下青菜中噻蟲嗪和啶蟲脒的消解動態(tài)差異。結(jié)果表明，大棚青菜中2種藥劑的半衰期均長于露地，且大棚青菜中噻蟲嗪最終殘留量略高于露地。謝顯傳等[5]研究了露地條件與大棚條件下阿維菌素在甘藍(lán)和西蘭花上的殘留及消解動態(tài)差異。結(jié)果表明，阿維菌素在大棚條件下所試蔬菜作物上的起始濃度均明顯大于露地條件，且比在露天條件下降解半衰期更長，更難降解。鄭坤明等[6]對露地和大棚條件下吡蚜酮在芥藍(lán)的消解動態(tài)和最終殘留差異進(jìn)行了比較分析，發(fā)現(xiàn)露地條件下其原始沉積量和殘留量均低于大棚，其在露地條件下消解更快。目前有關(guān)設(shè)施與露地條件下農(nóng)藥殘留降解的研究主要集中在大棚及陸地種植的蔬菜等作物上，而有關(guān)茶樹在棚式覆蓋茶園和未覆蓋茶園的農(nóng)藥殘留降解差異的研究鮮有報道。

此外，我國農(nóng)藥殘留登記試驗大多是在露天環(huán)境下進(jìn)行的，得到的殘留數(shù)據(jù)和農(nóng)藥使用安全間隔期適用于露天環(huán)境，但能否使用這些數(shù)據(jù)，特別是用農(nóng)藥安全間隔期來衡量覆蓋期間的抹茶茶園，還有待探討。

蟲螨腈、茚蟲威和聯(lián)苯菊酯是茶園中常用的3種殺蟲劑，在浙江等茶葉主產(chǎn)區(qū)廣泛使用，主要防治茶尺蠖、茶小綠葉蟬等茶樹害蟲[7]。本研究明確了3種農(nóng)藥在棚式覆蓋和未覆蓋條件下在抹茶中的消解動態(tài)差異，評價其在不同環(huán)境條件下的殘留風(fēng)險，旨在為抹茶茶園覆蓋期間對幾種常用農(nóng)藥的安全使用提供重要理論依據(jù)，同時為覆蓋期間病蟲害防治方式的選擇提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗地點、材料和儀器

試驗地點：杭州徑林茶葉有限公司基地。茶園位于119°53′24"E，30°23′49"N，屬亞熱帶季風(fēng)氣候，溫暖濕潤，四季分明，全年平均氣溫為17.5℃，平均相對濕度為69.6%，年降水量為1 139 mm。試驗材料：供試茶樹品種為‘鳩坑’，樹齡為50年；供試農(nóng)藥，詳見表1。

表1 試驗中所用殺蟲劑情況

試驗儀器：Varian 300-MS氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀，美國瓦里安公司；API3200液質(zhì)聯(lián)用儀，美國應(yīng)用生物系統(tǒng)公司；市下SX-LK16C型噴霧器（背負(fù)式手動噴霧器），市下控股有限公司。噴霧器的工作壓力為0.2～0.4 MPa，噴液量為900 L/hm2。

1.2 試驗方法

1.2.1 田間試驗

田間試驗于2019年4月18日至2019年5月18日進(jìn)行。試驗期間，在棚式覆蓋和未覆蓋茶園的蓬面放置精創(chuàng)RC-4HC溫濕度記錄儀對溫濕度進(jìn)行記錄。試驗設(shè)85%遮光度的黑色尼龍遮陽網(wǎng)棚式覆蓋和未覆蓋處理2個地塊。兩地塊茶樹生長情況、栽培條件以及管理水平均一致。采用1次施藥、多次取樣的方法進(jìn)行試驗。兩地塊分別均勻噴施蟲螨腈、茚蟲威、聯(lián)苯菊酯及清水空白對照，施藥濃度分別為蟲螨腈108 g a.i./hm2、茚蟲威49.5 g a.i./hm2、聯(lián)苯菊酯15 g a.i./hm2，每處理重復(fù)3次，每重復(fù)為1個小區(qū)，每小區(qū)面積為40 m2，共計24個小區(qū)，各小區(qū)之間設(shè)置保護(hù)行，施藥處理及空白對照按隨機區(qū)組排列，在試驗前3年內(nèi)及采樣期間不使用本試驗所用3種農(nóng)藥。

1.2.2 樣品采集與檢測

分別于藥液噴施完畢，葉片表面藥液水分揮發(fā)后（記為0 d）和藥后1、3、5、7、10、15、21和30 d在各重復(fù)小區(qū)按抹茶采摘標(biāo)準(zhǔn)采茶青1 kg，混合裝入樣品袋。采集的鮮葉經(jīng)微波殺青后置于鼓風(fēng)干燥箱70℃烘干，冷凍保存。待全部樣品采集完成后，統(tǒng)一送農(nóng)業(yè)農(nóng)村部茶葉質(zhì)量監(jiān)督檢驗測試中心進(jìn)行檢測，蟲螨腈、聯(lián)苯菊酯和茚蟲威的檢測方法參照文獻(xiàn)[8-10]。

1.2.3 數(shù)據(jù)處理

采用一級動力學(xué)方程，按式（1）分析抹茶中的農(nóng)藥殘留消解情況，采用式（2）計算所試藥劑的半衰期。

式中：Ct為施藥后第td的農(nóng)藥殘留量，mg/kg；C0為原始沉積量，mg/kg；k為降解速率常數(shù)；t為施藥后時間，d。

2 結(jié)果與分析

2.1 棚式覆蓋對茶園溫濕度的影響

在進(jìn)行消解動態(tài)試驗期間記錄棚式覆蓋和露天茶園的茶蓬面溫濕度情況，連續(xù)定位觀測結(jié)果表明（圖1），經(jīng)85%遮光度的遮陽網(wǎng)覆蓋后，棚式覆蓋茶園的茶蓬面平均空氣溫度比未覆蓋茶園低1.4℃，同時遮陽網(wǎng)覆蓋處理可明顯增加茶園空氣濕度。

圖1 棚式覆蓋及未覆蓋茶園蓬面溫、濕度

2.2 聯(lián)苯菊酯在抹茶中的殘留消解動態(tài)

按照試驗設(shè)計進(jìn)行藥劑噴施和取樣測定，得到聯(lián)苯菊酯在棚式覆蓋和未覆蓋抹茶中的殘留消解動態(tài)（圖2），聯(lián)苯菊酯在棚式覆蓋和未覆蓋條件下抹茶中的初始?xì)埩袅糠謩e為2.861和2.993 mg/kg，2種條件下茶葉中聯(lián)苯菊酯的殘留量均隨著時間的延長而降低，其殘留消解動態(tài)符合一級動力學(xué)。棚式覆蓋和未覆蓋動力學(xué)方程分別為Ct=2.484 0e-0.087t（R2=0.986 9）；Ct=2.276 4e-0.135t（R2=0.968 3），消解半衰期分別為7.97和5.13 d，棚式覆蓋茶園較未覆蓋茶園的半衰期延長了55.36%，棚式覆蓋下聯(lián)苯菊酯的消解速率慢于未覆蓋處理。

圖2 聯(lián)苯菊酯在不同處理抹茶中的消解動態(tài)

2.3 茚蟲威在抹茶中的殘留消解動態(tài)

茚蟲威在抹茶中的消解動態(tài)見圖3。茚蟲威在棚式覆蓋和未覆蓋抹茶中的初始?xì)埩袅糠謩e為9.540和9.650 mg/kg，消解動態(tài)結(jié)果表明，2種條件下抹茶中茚蟲威殘留量均隨時間延長逐漸降低，其殘留消解動態(tài)符合一級動力學(xué)。棚式覆蓋和未覆蓋動力學(xué)方程分別為Ct=8.896 4e-0.102t（R2=0.945 5）；Ct=7.240 3e-0.169t（R2=0.978 0）。棚式覆蓋和未覆蓋茶園中，茚蟲威的半衰期分別為6.80和4.12 d，棚式覆蓋下茚蟲威的消解速度比未覆蓋慢65.05%。

圖3 茚蟲威在不同處理抹茶中的消解動態(tài)

2.4 蟲螨腈在抹茶中的殘留消解動態(tài)

由圖4可知，蟲螨腈在棚式覆蓋和未覆蓋抹茶中的初始?xì)埩袅糠謩e為12.956和7.199 mg/kg，隨著時間的延長，2種條件下蟲螨腈的殘留量均逐漸減少，其殘留消解動態(tài)符合一級動力學(xué)。棚式覆蓋和未覆蓋動力學(xué)方程分別為Ct=9.169 0e-0.096t（R2=0.953 9），Ct=5.958 6e-0.131t（R2=0.979 5），其半衰期分別為7.22和5.29 d，棚式覆蓋下蟲螨腈的消解速率比未覆蓋慢36.48%。

圖4 蟲螨腈在不同處理抹茶中的消解動態(tài)

3 結(jié)論與討論

本研究表明，棚式覆蓋和未覆蓋條件下聯(lián)苯菊酯、茚蟲威和蟲螨腈在抹茶中的殘留量均隨時間的延長而降低，消解動態(tài)均符合一級動力學(xué)方程。通過對半衰期的分析得出，在棚式覆蓋茶園中，茚蟲威、蟲螨腈和聯(lián)苯菊酯3種農(nóng)藥在抹茶中的半衰期分別比未覆蓋茶園長2.68、1.93和2.84 d，覆蓋條件下3種農(nóng)藥在抹茶中的消解速率比未覆蓋處理要慢。這為判斷覆蓋對農(nóng)藥消解的影響提供了科學(xué)依據(jù)。

覆蓋影響農(nóng)藥消解殘留的原因是多方面的。一方面，光化學(xué)分解反應(yīng)是農(nóng)藥降解的主要途徑之一[11]，而經(jīng)85%遮光度的遮陽網(wǎng)覆蓋后，太陽光尤其是對農(nóng)藥的光降解起主要作用的紫外線強度明顯降低，影響了農(nóng)藥的光解速率；另一方面，與未覆蓋茶園相比，棚式覆蓋茶園環(huán)境相對封閉，空氣流通緩慢，加上遮陽網(wǎng)在一定程度上隔離了風(fēng)和雨水沖刷，不利于農(nóng)藥的消解。在露天環(huán)境下，黏附在抹茶葉片表面的農(nóng)藥受到雨水、陽光照射等氣候因子的影響相對較大，更容易被稀釋和降解。這與鄭坤明等[6]研究的吡蚜酮在大棚和露地芥藍(lán)上的殘留消解以及丁悅等[12]研究的露地和大棚條件下啶蟲脒在黃瓜和土壤中的殘留及消解動態(tài)等結(jié)果相吻合。

抹茶茶園覆蓋時期的管控措施與后期所制抹茶的質(zhì)量密切相關(guān)，為了降低病蟲害對抹茶產(chǎn)量和品質(zhì)的影響，在進(jìn)行覆蓋前要密切關(guān)注病蟲害發(fā)生狀況，適時進(jìn)行防除。盡量采用農(nóng)業(yè)防治、物理防治等綠色防控措施進(jìn)行抹茶茶園病蟲害防控。注意防治適期和防治指標(biāo)，摒棄見蟲就噴藥和全面噴藥的錯誤觀念，以降低農(nóng)殘風(fēng)險，提高茶葉質(zhì)量安全水平，為抹茶產(chǎn)業(yè)的健康持續(xù)發(fā)展提供保障。