聶 登 費(fèi)杏興 趙欣欣 殷 月
(張家港市糧食質(zhì)量監(jiān)測站 215600)
小麥屬禾本科,其種植遍及全球,是具有悠久種植與食用歷史的“世界性的糧食”[1,2]。小麥作為我國主食的主要原料,其產(chǎn)量和質(zhì)量是保障糧食安全與國泰民生的關(guān)鍵因素。小麥質(zhì)量與產(chǎn)量除了由品種本身遺傳特性決定外,還受到栽培條件和病蟲害等影響[3]。近年來,在小麥品種抗性降低、種植密度增大、全球氣候變暖等因素[4]影響下,赤霉病、白粉病等均嚴(yán)重影響小麥的產(chǎn)量與品質(zhì)[5,6,7]。更為嚴(yán)重的是患有赤霉病的染病籽粒會(huì)含有真菌的代謝產(chǎn)物脫氧雪腐鐮刀菌烯醇(Deoxynivalenol,DON)等毒素,嚴(yán)重危害人和家畜的健康[8]。
氟唑菌酰羥胺是作用于琥珀酸脫氫酶(SDHI)的新型吡啶酰胺類殺菌劑,適用于谷物、玉米、大豆、油菜、蔬菜、果樹、觀賞植物等,其對(duì)葉斑病和白粉病活性最高,對(duì)難以防治的病害,如葡萄孢菌、核盤菌和棒孢菌等病原菌引起的病害高效,同時(shí)該殺菌劑還突破性地防治谷物上由鐮刀菌引起的病害,如赤霉病等具有高效、廣譜性[9,10]。丙環(huán)唑是一種具有保護(hù)和治療作用的內(nèi)吸性三唑類新型廣譜性殺菌劑,可被根、莖、葉部吸收,并能很快地在植物株體內(nèi)向上傳導(dǎo),可防治子囊菌、擔(dān)子菌和半知菌等植物病原真菌所引起的病害,特別是對(duì)小麥全蝕病、白粉病、銹病、根腐病、水稻惡苗病、紋枯病、香蕉葉斑病等病害具有特效,同時(shí)丙環(huán)唑具有一定的植物生長調(diào)節(jié)活性,它通過抑制植物體內(nèi)赤霉素的合成,降低赤霉素和吲哚乙酸的含量,從而可有效降低赤霉病的發(fā)生[11]。苯醚甲環(huán)唑也是三唑類內(nèi)吸性殺菌劑,作用機(jī)理是通過抑制麥角甾醇的生物合成而干擾病菌的正常生長,對(duì)植物病原菌的孢子形成強(qiáng)烈的抑制作用,具有理想的內(nèi)吸性,施藥后能被植物迅速吸收,不污染環(huán)境和農(nóng)產(chǎn)品。種子處理和葉面噴霧均可提高作物的產(chǎn)量和品質(zhì),對(duì)小麥白粉病、赤霉病、黑穗病、根腐病等具有較好防治效果[12]。通過噴灑氟唑菌酰羥胺、丙環(huán)唑和苯醚甲環(huán)唑3種殺菌劑可以有效預(yù)防小麥赤霉病、白粉病,但目前對(duì)使用這三種殺菌劑對(duì)小麥產(chǎn)量與品質(zhì)的影響研究較少。本實(shí)驗(yàn)研究了噴灑氟唑菌酰羥胺、丙環(huán)唑和苯醚甲環(huán)唑3種殺菌劑對(duì)小麥產(chǎn)量、品質(zhì)與食用安全的影響。
實(shí)驗(yàn)材料為鎮(zhèn)麥15號(hào),土壤為粘土。
采用單因素隨機(jī)實(shí)驗(yàn),選擇小麥田約800 m2,其中:600 m2為實(shí)驗(yàn)組,實(shí)驗(yàn)組田塊按普通小麥種植標(biāo)準(zhǔn)耕種、施肥、除草等,在小麥抽穗70%左右時(shí)試驗(yàn)組按規(guī)定用藥量噴灑3種殺菌劑,7 d后再次噴灑一次;200 m2為對(duì)照組,對(duì)照組不噴灑3種殺菌劑,后期按普通小麥種植要求進(jìn)行田間管理。成熟期間在產(chǎn)前質(zhì)量調(diào)研時(shí),試驗(yàn)組未發(fā)現(xiàn)赤霉病穗和白粉病穗;對(duì)照組偶爾發(fā)現(xiàn)赤霉病穗,少量發(fā)現(xiàn)白粉病穗。小麥?zhǔn)崭畈捎眯C(jī)單收,并單獨(dú)晾曬整理。
1.3.1 測試指標(biāo)與方法 產(chǎn)量指標(biāo):千粒重按GB/T 5519-2018測定,出粉率用實(shí)驗(yàn)?zāi)シ蹤C(jī)磨粉并計(jì)算。
品質(zhì)指標(biāo):水分含量按GB 5009.3-2016中第一法測定,赤霉病粒按GB/T 5494-2019測定,容重按GB/T 5498-2013測定,濕面筋含量按GB/T 5506.1-2008測定,降落數(shù)值按GB/T 10361-2008測定,小麥粉吸水量、面團(tuán)形成時(shí)間、穩(wěn)定時(shí)間與粉質(zhì)質(zhì)量指數(shù)按GB/T 14614-2019測定。
食用安全指標(biāo):苯醚甲環(huán)唑、丙環(huán)唑按GB 23200.113-2018測定,脫氧雪腐鐮刀菌烯醇按GB 5009.111-2016測定。
1.3.2 儀器與設(shè)備 BSA822型電子天平,BSA224S型電子天平,DolphinⅡ型電子天平,JJSD型電動(dòng)篩選器,HGT-1000A容重器,JFZD型粉質(zhì)儀,JJLF型降落數(shù)值測定儀,DHG-9076A型電熱恒溫干燥箱,LM-85/40實(shí)驗(yàn)?zāi)シ蹤C(jī),LS-30粉篩,Agilent 7010氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀,Agilent 1260液相色譜儀。
1.3.3 數(shù)據(jù)處理 采用Excel 2010對(duì)數(shù)據(jù)分析處理,所有數(shù)據(jù)均進(jìn)行雙平行實(shí)驗(yàn),結(jié)果以雙實(shí)驗(yàn)的平均值表示。采用SPSS進(jìn)行差異性分析。
未噴灑殺菌劑與噴灑3種殺菌劑的小麥千粒重與出粉率的對(duì)比結(jié)果見表1。
表1 小麥產(chǎn)量的對(duì)比結(jié)果
由表1結(jié)果可知,未噴灑殺菌劑和噴灑3種殺菌劑的小麥在千粒重上呈現(xiàn)極顯著差異,表現(xiàn)為噴灑3種殺菌劑的小麥千粒重明顯增大。與未噴灑殺菌劑的小麥相比:噴灑殺菌劑的小麥千粒重增加了5.7 g,增長率為11.2%。噴灑殺菌劑后千粒重增加的原因主要是小麥若患白粉病后會(huì)導(dǎo)致大部分小麥籽粒變小,從而表現(xiàn)為千粒重降低,而噴灑殺菌劑后有效防治了白粉病的發(fā)生,從而表現(xiàn)為千粒重的增加。
未噴灑殺菌劑和噴灑3種殺菌劑的小麥在出粉率上呈現(xiàn)極顯著差異,表現(xiàn)為噴灑3種殺菌劑的小麥出粉率明顯增大。與未噴灑殺菌劑的小麥相比:噴灑殺菌劑的小麥出粉率增加了2%,增長率為3.4%。噴灑殺菌劑后出粉率增加的原因主要是患白粉病后的小麥籽粒會(huì)偏小,籽粒腹溝變深,從而導(dǎo)致出粉率降低,而噴灑殺菌劑后有效防治了白粉病的發(fā)生,從而增加了小麥粉的出粉率。
小麥產(chǎn)量受到小麥單位面積穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒重3個(gè)因素影響。千粒重是影響小麥產(chǎn)量的一個(gè)因素,噴灑殺菌劑的小麥試樣千粒重有所增加,從而有效提高了小麥的產(chǎn)量。小麥主要用于制作面粉,其出粉率的高低又直接影響了小麥粉的質(zhì)量與供給量。
本研究選取容重、赤霉病粒、濕面筋含量、降落數(shù)值、小麥粉吸水量、形成時(shí)間、穩(wěn)定時(shí)間和粉質(zhì)質(zhì)量指數(shù)進(jìn)行測定,這些理化性狀及面團(tuán)特性試驗(yàn)與小麥及小麥粉的食用品質(zhì)密切相關(guān),可用于評(píng)價(jià)小麥及小麥粉食用品質(zhì),從而客觀反映出小麥及小麥粉的品質(zhì)[13]。未噴灑殺菌劑與噴灑3種殺菌劑的小麥品質(zhì)對(duì)比結(jié)果見表2。
表2 小麥品質(zhì)的對(duì)比結(jié)果
由表2結(jié)果可知,未噴灑殺菌劑與噴灑3種殺菌劑的小麥在赤霉病粒、降落數(shù)值和粉質(zhì)質(zhì)量指數(shù)上都呈現(xiàn)極顯著差異,表現(xiàn)為明顯的降低。
小麥赤霉病是由禾谷鐮刀菌等真菌引起的,其染病程度主要受小麥品種、天氣因素、產(chǎn)后干燥等影響[14]。噴灑3種殺菌劑的小麥赤霉病粒減少了0.6%,但由于本實(shí)驗(yàn)選用的鎮(zhèn)麥15號(hào)屬中等抗性品種,加之在小麥生長期間,尤其是抽穗防冶期與收割期天氣均較為睛好,故赤霉病屬低發(fā)年景。從防治效果來看,雖相差數(shù)值不大,仍反映出噴灑3種殺菌劑對(duì)預(yù)防小麥赤霉病有明顯效果。
與未噴灑殺菌劑的對(duì)照組相比,噴灑3種殺菌劑后的小麥降落數(shù)值由430 s降384 s,降低了10.7%;粉質(zhì)質(zhì)量指數(shù)由133.0 mm降至119.0 mm,降低了10.5%,降落數(shù)值和粉質(zhì)質(zhì)量指數(shù)均明顯降低??梢妵姙?種殺菌劑對(duì)小麥粉的食用品質(zhì)有一定影響。
此外,容重、濕面筋含量、小麥粉吸水量、形成時(shí)間和穩(wěn)定時(shí)間等指標(biāo)沒有顯著差異。這表明未噴灑殺菌劑與噴灑3種殺菌劑的小麥籽粒在單位容積內(nèi)的質(zhì)量基本一致,兩者的蛋白質(zhì)含量及質(zhì)量也大致相同,面團(tuán)面筋網(wǎng)絡(luò)的形成速度與面團(tuán)耐受機(jī)械攪拌能力也相對(duì)一致。對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組小麥均符合國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的二等優(yōu)質(zhì)強(qiáng)筋小麥。
未噴灑殺菌劑與噴灑3種殺菌劑的小麥?zhǔn)秤冒踩笜?biāo)的對(duì)比結(jié)果見表3。
表3 小麥?zhǔn)秤冒踩膶?duì)比結(jié)果
由表3結(jié)果可知,未噴灑殺菌劑與噴灑3種殺菌劑的小麥樣品中苯醚甲環(huán)唑、丙環(huán)唑殘留均為未檢出。GB 23200.113-2018《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 植物源性食品中208種農(nóng)藥及其代謝物殘留的測定 氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法》中規(guī)定,苯醚甲環(huán)唑、丙環(huán)唑的定量限均為0.02 mg/kg。另根據(jù)GB 2763-2019《食品安全標(biāo)準(zhǔn) 食品中農(nóng)藥最大殘留限量》規(guī)定,苯醚甲環(huán)唑最大殘留限量為0.1 mg/kg,丙環(huán)唑最大殘留限量為0.05 mg/kg,試樣中均未檢出兩種殺菌劑的殘留,說明在小麥抽穗70%左右時(shí)實(shí)驗(yàn)組按規(guī)定用藥量噴灑3種殺菌劑,7 d后再次噴灑一次的用藥方法既能保證農(nóng)藥使用的有效性,也能保證小麥及小麥粉的食用安全。
未噴灑殺菌劑與噴灑3種殺菌劑的小麥樣品中脫氧雪腐鐮刀菌烯醇均為未檢出。造成這一結(jié)果可能是由于在小麥生長期間,尤其是抽穗防冶期與收割期天氣均較為睛好,赤霉病屬低發(fā)年景,小麥本身的脫氧雪腐鐮刀菌烯醇含量不高,導(dǎo)致噴灑農(nóng)藥與否對(duì)脫氧雪腐鐮刀菌烯醇含量影響并不顯著。根據(jù)GB 2761-2017《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中真菌毒素限量》規(guī)定,脫氧雪腐鐮刀菌烯醇在小麥中的限量為1000 μg/kg,對(duì)照組與實(shí)驗(yàn)組試樣含量均低于該限量,均符合食用安全標(biāo)準(zhǔn)。
3.1 在產(chǎn)量方面,相對(duì)于未噴灑殺菌劑的對(duì)照組,噴灑3種殺菌劑的小麥在千粒重和出粉率上都呈現(xiàn)極顯著差異,表現(xiàn)為明顯的增大:千粒重增長率11.2%,出粉率增長率3.4%,因此噴灑3種殺菌劑可有效地提高產(chǎn)量。
3.2 在品質(zhì)方面,相對(duì)于未噴灑殺菌劑的對(duì)照組,噴灑3種殺菌劑的小麥在赤霉病粒、降落數(shù)值和粉質(zhì)質(zhì)量指數(shù)上都呈現(xiàn)極顯著差異,表現(xiàn)為明顯的降低:赤霉病粒減少了0.6%,降落數(shù)值降低了10.7%,粉質(zhì)質(zhì)量指數(shù)降低了10.5%。而在容重、濕面筋含量、小麥粉吸水量、形成時(shí)間和穩(wěn)定時(shí)間上沒有顯著差異。噴灑3種殺菌劑對(duì)小麥的主要質(zhì)量指標(biāo)有一定影響。
3.3 在食用安全方面,相比未噴灑殺菌劑的對(duì)照組,噴灑3種殺菌劑的小麥中苯醚甲環(huán)唑、丙環(huán)唑殘留及脫氧雪腐鐮刀菌烯醇均為未檢出,說明殘留較少,噴灑3種殺菌劑不僅能夠有效預(yù)防赤霉病和白粉病的發(fā)生,同時(shí)對(duì)小麥及小麥粉的食用安全無顯著影響。
3.4 合理使用氟唑菌酰羥胺、丙環(huán)唑和苯醚甲環(huán)唑3種殺菌劑不僅可有效預(yù)防小麥赤霉病、白粉病的發(fā)生,同時(shí)也可抑制其產(chǎn)生的真菌毒素危害小麥及小麥粉的食用安全。在實(shí)際生產(chǎn)中,需尋找小麥病害化學(xué)防控的平衡點(diǎn),在保證農(nóng)藥使用的有效性基礎(chǔ)上盡量減少用量以保證小麥及小麥粉的安全生產(chǎn)及食用安全。在今后的研究中尚需在小麥赤霉病高發(fā)年景時(shí)進(jìn)一步探討小麥病害化學(xué)防控對(duì)小麥赤霉病防治效果的影響,特別是在與真菌毒素污染程度相關(guān)性和對(duì)小麥及小麥粉食用安全的影響。