洪春桃,藍(lán)家衛(wèi),張玲菊,魏斌,沈登鋒,章建紅
(寧波市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院,浙江 寧波 315040)
植物在生長(zhǎng)過程中常受到病蟲害的侵?jǐn)_,人們?yōu)榱宿r(nóng)作物的高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn),常常使用農(nóng)藥對(duì)其進(jìn)行預(yù)防和治理[1-2]。農(nóng)藥已經(jīng)成為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上不可或缺的生產(chǎn)資料[3]。然而,農(nóng)藥是化學(xué)藥品,大部分都屬于有毒化學(xué)制劑,隨著農(nóng)藥的過度使用,我國(guó)大量農(nóng)田土壤、水體等均受到不同程度的污染,嚴(yán)重影響今后的農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全[1,4]。同時(shí),市場(chǎng)上售賣的部分農(nóng)副產(chǎn)品農(nóng)殘含量超標(biāo),由此引發(fā)的社會(huì)問題不斷。近些年,學(xué)者們除了關(guān)注提升檢測(cè)農(nóng)殘技術(shù)之外,就如何降低農(nóng)藥殘留開始新的研究,但目前大部分降低農(nóng)殘的研究主要致力于蔬菜作物[5-9],對(duì)于苗木類農(nóng)產(chǎn)品研究甚少。目前農(nóng)藥降解劑主要涉及物理、化學(xué)和生物3類方法,其中化學(xué)方法相對(duì)較多[5-6,10]。
日本櫻花(Cerasus×yedoensis)是園林中常用的喬木型觀賞植物,其花瓣除了能構(gòu)建唯美的景色外,還常應(yīng)用于護(hù)膚品、香水、菜肴、花餅等,可謂是色香味俱全[11-12]。特別是日本晚櫻(Cerasusserrulatavar.lannesiana),花量多,花徑大,采收利用性價(jià)比較高。而櫻花的花期較早,與蚜蟲發(fā)生期重合,而人們常用吡蟲啉等藥物對(duì)其進(jìn)行噴施防治[7,13]。由于櫻花從開花到花瓣采摘后制作各類產(chǎn)品的時(shí)間較短,如果在此期間對(duì)其進(jìn)行藥物噴施,會(huì)使花瓣上殘留較多未降解農(nóng)藥。因此,為了降低櫻花花瓣中的農(nóng)藥殘留量,本研究選用了4種安全的降解劑進(jìn)行試驗(yàn),以期篩選出一種適于短期內(nèi)可降低櫻花花瓣農(nóng)殘的藥劑,為今后櫻花產(chǎn)品的安全生產(chǎn)提供科學(xué)依據(jù)。
試驗(yàn)對(duì)象為日本晚櫻,為寧波市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院橫溪鎮(zhèn)大岙村試驗(yàn)基地栽培種植的10 a生苗木,生長(zhǎng)良好。該基地為亞熱帶季風(fēng)氣候,多年平均氣溫16.4 ℃,以7月最高,為28.0 ℃,1月最低,為4.7 ℃,年無(wú)霜期為230~240 d,年降水量為1 480 mm左右,5—9月降水量占全年降水量的60%,年日照時(shí)長(zhǎng)1 850 h。
試驗(yàn)藥劑:10%吡蟲啉可濕性粉劑(蘇州遍凈植??萍加邢薰?;超濃多元有機(jī)酸原液(江蘇漁美佳生物科技有限公司);強(qiáng)力解百毒粉劑(武漢中水生態(tài)漁業(yè)技術(shù)研究所);超C解毒抗應(yīng)激粉劑(廣州豐漁生物科技有限公司);二氧化鈦光觸媒(杭州智鈦凈化科技有限公司)。
試驗(yàn)儀器:液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜儀(Waters Acquity UPLC/Xevo YQ329);電子分析天平(SECURA224-1CN);離心機(jī)(MUL TTFUGE XIR);旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(IKA RV10);移液槍(Eppendorf);背負(fù)式電動(dòng)噴霧器(“花果山”3WBD-16)。
本試驗(yàn)在2021年3月10日時(shí)施藥一次,總計(jì)施藥一次。施藥時(shí)為日本晚櫻初花期,天氣晴朗溫度適宜。試驗(yàn)共設(shè)6個(gè)處理:J1,10%吡蟲啉2 000倍液;J2,10%吡蟲啉+超濃多元有機(jī)酸原液2 000倍+5 000倍液;J3,10%吡蟲啉+強(qiáng)力解百毒粉劑2 000倍+5 000倍液;J4,10%吡蟲啉+超C解毒抗應(yīng)激粉劑2 000倍+5 000倍液;J5,10%吡蟲啉+二氧化鈦光觸媒2 000倍+1 000倍液;CK(對(duì)照),蒸餾水。每個(gè)處理重復(fù)3次,每個(gè)重復(fù)為一整棵櫻花樹,每棵樹的花朵均進(jìn)行噴藥處理,均勻噴施,施藥量為每株2 500 mL。試驗(yàn)前10 d及試驗(yàn)期間不進(jìn)行其他病、蟲、草的藥劑防治,以免影響本次試驗(yàn)藥效。樣品采集時(shí),每個(gè)重復(fù)采集花瓣10 g,迅速放入自封袋中,貼好標(biāo)簽,并及時(shí)放入冷藏泡沫箱中帶回實(shí)驗(yàn)室,按照國(guó)標(biāo)GB/T 20769—2008處理樣品,放置于冰箱4 ℃冷藏,以防藥劑分解揮發(fā)[14]。本試驗(yàn)根據(jù)日本晚櫻花期以及吡蟲啉的自身分解時(shí)間,取樣時(shí)間設(shè)為施用后0、2 h、1 d、3 d、5 d、7 d、10 d,每次取樣后及時(shí)進(jìn)行樣品處理并保存,以便最后同時(shí)進(jìn)行吡蟲啉含量的測(cè)定。
觀察日本晚櫻樹枝條上的蚜蟲數(shù)量,當(dāng)每小區(qū)總蚜蟲的數(shù)量大于500頭時(shí),對(duì)其進(jìn)行蚜蟲防效試驗(yàn),具體步驟參照NY/T 1464.51—2014農(nóng)藥田間藥效試驗(yàn)準(zhǔn)則第51部分:殺蟲劑防治柑橘樹蚜蟲的規(guī)定。每小區(qū)調(diào)查2株,在每株樹的東、南、西、北、中5個(gè)方位各固定1個(gè)被害枝,調(diào)查固定嫩梢上的活蚜蟲數(shù)[15]。
按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 20769—2008測(cè)定日本晚櫻花瓣中吡蟲啉的含量[14]。
采用Excel 2010進(jìn)行數(shù)據(jù)分析與繪圖,試驗(yàn)結(jié)果采用指數(shù)回歸方程,利用1stOpt V8.0編程軟件,計(jì)算求出吡蟲啉在日本晚櫻花瓣中的降解半衰期。
試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)(V15.10高級(jí)版)中鄧肯氏新復(fù)極差法(DMRT)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。
各組試驗(yàn)測(cè)得的日本晚櫻花瓣吡蟲啉含量存在較大差異,隨著時(shí)間的延長(zhǎng),各組數(shù)據(jù)均有所遞減(表1)。
表1 不同降解劑對(duì)日本晚櫻花瓣吡蟲啉殘留量的影響
由圖1可知,J2組中添加超濃多元有機(jī)酸,在作用初期會(huì)明顯提高日本晚櫻花瓣上的吡蟲啉殘留量,使其達(dá)到18.1 mg·kg-1,與J1組(10.1 mg·kg-1)形成對(duì)比;而在施藥后3 d時(shí),兩組的吡蟲啉殘留量較為相近,分別為J1組6.28 mg·kg-1,J2組5.88 mg·kg-1;在5 d時(shí),J1組的殘留量比J2組又低一些,說明吡蟲啉自身快速降解時(shí)間主要在施用后3~4 d,此后7 d、10 d殘留量均相近。由表1可知,J1組的吡蟲啉半衰期為2.84 d,J2組的吡蟲啉半衰期為1.82 d,兩者半衰期相差1.02 d,說明超濃多元有機(jī)酸對(duì)吡蟲啉具有較好的降解效果,且作用效果主要在前3 d。
圖1 超濃多元有機(jī)酸原液對(duì)吡蟲啉殘留量降解效果的影響
由圖2可知,J3組添加的強(qiáng)力解百毒在作用初期使櫻花花瓣上的吡蟲啉殘留量相對(duì)較高,而在施藥后3 d時(shí),J3組的吡蟲啉殘留量為5.4 mg·kg-1,低于J1組的吡蟲啉殘留量6.28 mg·kg-1,此后兩組吡蟲啉殘留量較為接近。由圖2可知,J1組的吡蟲啉半衰期為2.84 d,J3組的吡蟲啉半衰期為2.24 d,兩者半衰期相差0.6 d,說明強(qiáng)力解百毒粉劑對(duì)吡蟲啉具有較好的降解效果。
圖2 強(qiáng)力解百毒粉劑對(duì)吡蟲啉殘留量降解效果的影響
由圖3可知,含有超C解毒抗應(yīng)激粉劑的J4組在作用初期吡蟲啉殘留量較高,為18.3 mg·kg-1,但在施藥后3 d時(shí),其吡蟲啉殘留量迅速下降至5.6 mg·kg-1。根據(jù)圖3顯示,其吡蟲啉降解半衰期為1.59 d,比J1組(2.84 d)降低了1.25 d,說明超C解毒抗應(yīng)激粉劑對(duì)吡蟲啉的降解效果一般,沒有太明顯效果。
圖3 超C解毒抗應(yīng)激粉劑對(duì)吡蟲啉殘留量降解效果的影響
由圖4可知,含有二氧化鈦的J5組初始吡蟲啉殘留量較高,但在1 d之后,其濃度均比J1組低。從圖4可知,J5組的吡蟲啉降解半衰期為1.07 d,比J1組的2.84 d縮短了1.77 d,降解效果良好。
圖4 二氧化鈦粉劑對(duì)吡蟲啉殘留量降解效果的影響
各處理組對(duì)日本晚櫻花蚜蟲的防治效果依次為J1>J4>J2>J3>J5(表2),其中J4組與J1組的防治效果最為接近,達(dá)到90%以上;而J5組的防治效果最差,在7 d時(shí)僅為57.11%,但在3 d時(shí)其防治效果達(dá)到68.67%。
表2 不同降解劑處理對(duì)日本晚櫻花蚜蟲防治效果的影響
本試驗(yàn)對(duì)日本晚櫻花瓣吡蟲啉殘留量進(jìn)行定期檢測(cè),發(fā)現(xiàn)超濃多元有機(jī)酸、強(qiáng)力解百毒粉劑、超C解毒抗應(yīng)激粉劑、二氧化鈦對(duì)吡蟲啉均有一定的降解效果,降解效果依次為二氧化鈦>超C解毒抗應(yīng)激粉劑>超濃多元有機(jī)酸>強(qiáng)力解百毒粉劑。其中二氧化鈦的降解效果較佳,可以縮短1.77 d的吡蟲啉降解半衰期,超C解毒抗應(yīng)激粉劑可以縮短1.25 d,超濃多元有機(jī)酸可以縮短1.02 d,強(qiáng)力解百毒粉劑僅可縮短0.6 d。盡管二氧化鈦的降解效果較好,但結(jié)合吡蟲啉蚜蟲的防治效果,并不是最佳的實(shí)驗(yàn)方案。由表2可知,吡蟲啉中添加二氧化鈦后,其最高的防治效率僅為68.67%,且二氧化鈦的作用需要光照作為媒介,通過催化反應(yīng)將農(nóng)藥進(jìn)行分解,因此,施用需在白天天氣晴朗時(shí)進(jìn)行。而J4組,對(duì)蚜蟲的防治效果與J1組相當(dāng),達(dá)91.02%,且降解效果也較好。因此,通過本試驗(yàn)可得,在吡蟲啉中加入超C解毒抗應(yīng)激粉劑可以有效降解吡蟲啉殘留,并且不影響其對(duì)蚜蟲的防治效果,是花期防治蚜蟲的最佳方案,能有效促進(jìn)花的安全采收利用。