APP下载

泽泻白斑病防治药剂筛选及药材安全风险评价

2022-07-09余振怀肖婕妤邓秋林文秋姝张亚琴陈兴福

中国生物防治学报 2022年3期
关键词:泽泻块茎霉素

余振怀,肖婕妤,邓秋林,文秋姝,巫 蔚,郑 滔,张亚琴,刘 江,陈兴福

(四川农业大学农学院/农业部西南作物生理生态与耕作重点实验室,成都 611130)

泽泻为常用大宗药材,是利水渗湿之要药。泽泻始载于《神农本草经》,《本草纲目》中记载:“神农书列泽泻于上品……其缪可知”之句。《中国药典》(2020年版,一部)记载药材泽泻为泽泻科植物东方泽泻Alismaorientate(Sam.) Juzep.或泽泻Alismaplantago-aquaticaLinn.的干燥块茎。泽泻味甘、淡,性寒,有利水渗湿,泄热,化浊降脂的功效[1]。药理学研究表明其醇提物、水提物具有利尿、抗结石及肾脏保护、降血脂及保肝、降血糖、抗氧化损伤、抗炎、抗补体等多种药理活性[2]。

泽泻白斑病的防治措施影响泽泻产量与安全性。随着福建改革开放的不断深入与台海经济圈建设,建泽泻生产的比较效益降低,造成了种植面积大幅度下降,川泽泻种植面积不断扩大,年产量 9500吨,占全国总产量的85%以上。白斑病主要危害泽泻叶片、茎,造成叶片变黄变枯,在整个生育期均可发生,每年造成的产量损失为25%~35%[3],有效防治可保证泽泻高产高效。泽泻生产上白斑病防治缺乏科学指导,滥用农药现象突出,农残超标的情况时有发生,郑双双等[4]对11个地区泽泻中7种农药的残留量进行检测,不合格率为40%。中药材的农残超标是中药材安全性关注的重点,而泽泻白斑病防治目前仅有一些药剂使用研究,生物农药春雷霉素和多抗霉素对泽泻白斑病有较好的防治效果[5],但关于泽泻白斑病田间药剂防效及其残留变化规律研究较少。

以化学药剂为主的防治技术已不符合当下生态农业的发展趋势。使用化学药剂易导致药材质量降低和环境质量下降,违背了“中药材无公化栽培”的发展方向[6]。我国逐渐推出政策控制化学农药的使用,提出持续推进农药减量增效,积极开展生物农药替代行动[7]。因此,本研究选用生产上常用的化学农药与生物农药开展防治泽泻白斑病的药效比较试验,探究农药残留的变化规律,评价对泽泻药材安全性的影响,为泽泻白斑病的防治提供理论参考和应用技术,促进泽泻产业的绿色发展。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试材料:试验植株经四川农业大学陈兴福教授鉴定为泽泻Alismaplantago-aquaticaLinn.。试验药剂:15%三唑酮可湿性粉剂(江苏省盐城利民农化有限公司)、80%波尔多液可湿性粉剂(通州正大农药化工有限公司),2%春雷霉素水剂(日本北兴),10%多抗霉素可湿性粉剂(日本科研制药株式会社)。

试验地点:在乐山市夹江县青州乡海滨农场基地实施,该基地采用水稻-泽泻轮作,试验地土壤类型为紫泥土,肥力中等。

仪器与试剂:Agilent 1260 Ⅱ型高效液相色谱仪;岛津LC-20A高效液相色谱仪;TAS-990原子吸收分光光度计;色谱柱:Symmetry C18250 mm×4.6 mm×5 μm;Synergy-超纯水机;ALLgraX-30R-台式冷冻离心机;5424R-离心机;超声波清洗机(SB25-12DTD);三唑酮标准品(中科质检有限公司);春雷霉素标准品(迈迪嘉科技有限公司);铜标准溶液(国标检验认证有限公司);甲醇(色谱纯 Fisher);乙腈(色谱纯 Fisher);QuEChERS-净化管2 mL(150 mg MgSO4+50 mg PSA);无水乙酸钠(分析纯);无水硫酸镁(分析纯);庚烷基硫酸钠(分析纯)。

1.2 田间药效试验

采用单因素随机区组设计。15%三唑酮可湿性粉剂、80%波尔多液可湿性粉剂、2%春雷霉素水剂和10%多抗霉素可湿性粉剂施用浓度分别为1000、1000、400、400倍液,用水量30 L/667 m2,对照喷施等量清水,共5个处理,设置3次重复。试验小区面积14.4 m2(2 m×7.2 m),试验小区总面积216 m2。8月底选用长势一致的泽泻幼苗移栽,株行距为25 cm×30 cm。在病害发生初期(泽泻地上部分快速成长期)进行第1次喷药,隔7 d喷1次,共2次,使用手动喷雾器均匀喷施到各小区泽泻植株上。调查药前和药后7 d的病叶数,每小区选5个点,每点选5株,计算病情指数和校正防效。病情指数=∑(各级病叶数×各级代表值)/(调查总叶数×最高级代表值)×100;校正防效(%)=[1-(处理区防治后病情指数/处理区前防治病情指数)×(对照区防治前病情指数/对照区防治后病情指数)]×100。

第2次喷药后15 d后开始取样,每15 d取样1次直至采收,共取5次。采用五点取样法,每小区取5株,将泽泻块茎用作农药残留检测。泽泻采收时每小区按五点取样法另取30株,将块茎烘干测其产量。

1.3 泽泻块茎药剂残留分析

1.3.1 标准曲线的绘制 准确称量适量三唑酮、春雷霉素和铜标液,三唑酮和春雷霉素用乙腈稀释配置成质量浓度为1.0 mg/L的标准溶液,用空白基质溶液稀释成0.01~1μg/mL的标准工作液;铜标液用2%硝酸溶液0.05~1 μg/mL的标准工作液。以浓度μg/mL为横坐标x,以峰面积为纵坐标y,并绘制出标准工作曲线。

1.3.2 样品前处理 三唑酮和春雷霉素样品前处理:采用 QuECHERS前处理方法,取泽泻粉末,过三号筛,取约5.0 g,精密称定,置50 mL聚苯乙烯具塞离心管中,加入5 mL超纯水,精密加乙腈溶液10 mL,涡旋使药粉充分浸润,放置30 min,加入无水硫酸镁与无水乙酸钠的混合粉末(4:1)2.5 g,立即摇散,置振荡器上2000 r/min振荡培养10 min,8000 r/min离心5 min。取上清液2 mL,置已预先装有净化材料的分散固相萃取净化管(无水硫酸镁150 mg,N-丙基乙二胺(PSA)50 mg)中,立即用使净化完全,5000 r/min离心5 min,精密量取上清液1 mL用0.22 μm微孔滤膜过滤于进样瓶中,作为HPLC供试品溶液。

铜样品前处理:精密称取泽泻药材粉末0.5 g置于四氟乙烯罐中,加硝酸-高氯酸(4:1)混合溶液5 mL,混匀,瓶口加一小漏斗,放置于通风橱内,浸泡过夜。置电热板上,加热至微沸,若变棕黑色,再加硝酸-高氯酸(4:1)混合溶液适量,持续加热至溶液澄明后升高温度,继续加热至冒浓烟,直至白烟散尽,消解液呈无色透明或略带黄色,放冷,转入50 mL量瓶中,用2%硝酸溶液洗涤容器,洗液合并于量瓶中,并稀释至刻度,摇匀,即得。同法制备试剂空白溶液。

1.3.3 测定条件 春雷霉素使用岛津LC-20A参考张清鹏[8]方法检测:Symmetry C18250 mm×4.6 mm×5 μm;柱温25 ℃;流动相:V(甲醇):V(10 mmol/L的庚烷磺酸钠缓冲液,pH=3)=1:9;流速1 mL/min;检测波长215 nm;进样量20 μL,运行时间15 min。

三唑酮使用Agilent 1260 Ⅱ参考杨石有[9]方法检测:Symmetry C18250 mm×4.6 mm×5 μm;柱温40℃;流动相甲醇:水(85:15);流速1 mL/min;检测波长230 nm;进样量20 μL,运行时间6 min。

铜残留按照《中国药典》(2020年版,四部)火焰法检测[10]:检测波长324.7 nm,采用空气-乙炔火焰,使用空白试验进行背景校正后检测。

1.3.4 添加回收率试验 选用泽泻空白样品,称取5 g于50 mL离心管中。向其中添加0.05、0.10和0.5 mg/kg 3个水平,其中添加铜标液为0.5、1和5 mg/kg这3个水平,每个添加水平设6次平行。在上述测定条件下进行检测,计算回收率和相对标准偏差(RSD)。

1.4 数据统计与分析

用Excel 2010和DPS7.05软件进行数据处理,多重比较采用LSD法。

2 结果与分析

2.1 白斑病防治药效比较

4种药剂防治泽泻白斑病的结果表明,按推荐剂量和次数喷施后选用药剂对泽泻白斑病均有一定的防治效果,各处理小区产量存在差异(表1)。

表1 不同杀菌剂对泽泻白斑病的防治效果Table 1 Control effect of different fungicides on Alisma orientalis white spot

1次药后7 d病情指数相对与对照有所下降,说明病害得到了初步控制。15%三唑酮表现出理想的控制效果,与其余农药防效差异显著。80%波尔多液和 2%春雷霉素防效较好,二者防效差异不显著,与 10%多抗霉素防效差异显著。

第2次药后7 d空白病情指数更高,处理小区病情指数下降,说明病害进一步得到了控制。空白病情指数为16.53,各处理病情指数为空白的9.92%~20.15%,说明试验所有药剂在连续使用2次后能够有效防治泽泻白斑病。2%春雷霉素防效最好为64.59%,与其他农药差异显著,10%多抗霉素防效、15%三唑酮和80%波尔多液防效在45.27%~48.47%,差异不显著。

对泽泻产量的调查结果表明:各药剂处理能够防治泽泻白斑病保证产量。处理小区与空白小区产量差异显著,每公顷增产7.6%~22.3%,其中三唑酮处理小区产量最高,春雷霉素、三唑酮和波尔多液产量差异不显著。

2.2 泽泻药材安全风险评价

2.2.1 分析方法验证 从检测结果可以看出,在一定线性范围内,3种药剂的质量浓度与峰面积呈良好的线性关系(图1,表2)。目前《中国药典》(2020年版,四部)并未规定泽泻中春雷霉素和三唑酮的最大残留限量,参考食品安全国家标准-食品中农药最大残留限量(GB 2763-2019)谷物中春雷霉素和三唑酮最大残留限量,春雷霉素检测限为0.05 mg/kg,低于规定中最大残留限量0.1 mg/kg;三唑酮检测限为0.02 mg/kg,低于规定中最大残留限量0.2~0.5 mg/kg。铜检测限为0.5 mg/kg,低于《中国药典》(2020年版,四部)规定中铜最大残留限量20 mg/kg。

图1 三唑酮和春雷霉素标准色谱图(左为春雷霉素,右为三唑酮)Fig.1 Standard chromatograms of trizodone and riminomycin (Left for Triadimefon, Right for Kasugamycin)

表2 3种农药的线性回归方程、相关系数和检出限Table 2 Linear regression equation, correlation coefficient and detection limit of 3 fungicides

添加回收结果表明,在0.05~0.5 mg/kg添加水平下,三唑酮和春雷霉素的回收率在77%~91%,RSD在2.2%~6.7%(n=6)之间;在0.5~5 mg/kg添加水平下,铜的回收率在92%~102%,RSD在3.2%~4.7%(n=6)之间(表3),方法具有良好的准确性和重复性,满足农药残留检测分析的要求[11]。

表3 3种农药在泽泻中的添加回收率与相对标准偏差 (n=6)Table 3 Recoveries and RSD of three fungicides in Alisma orientalis (n=6)

2.2.2 泽泻药材安全风险比较 残留分析结果表明,不同杀菌剂施用后在泽泻块茎中的动态残留变化不同(多抗霉素产量相对最低,未作农药残留分析)。从各药剂在泽泻块茎中残留量趋势图可以看出,三唑酮和春雷霉素总体呈下降趋势,波尔多液呈先上升后下降趋势。2%春雷霉素2次施药后15 d沉积量为0.42 mg/kg,高于其最大残留限量0.1 mg/kg,药后30 d后已降解90.47%,低于最大残留限量,到45 d时已检测不出。15%三唑酮药后15 d沉积量为0.91 mg/kg,高于其最大残留限量0.2 mg/kg,药后45 d低于最大残留限量,采收时已降解95.04%。80%波尔多液在施药后15 d到60 d都呈上升趋势,到60 d时达到最高残留量3.90 mg/kg,到采收时残留量约为药后15 d的3倍,均低于最大残留限量20 mg/kg,铜为重金属元素,不可降解,块茎中含量升高,可能是从茎叶转移到了块茎中(图2)。

图2 泽泻块茎中农药残留Fig.2 Pesticide residues in rhizome of Alisma orientalis

3 讨论

试验药剂对泽泻白斑病的防治效果存在差异。化学农药15%三唑酮速效性好,能迅速控制病情,但生物农药2%春雷霉素施药2次后防效更好。泽泻采收时测产结果表明,2%春雷霉素小区与15%三唑酮小区产量差异不显著,说明生物农药2%春雷霉素AS能够保证泽泻高产高效。80%波尔多液作为广谱性杀菌剂,在世界范围内广泛应用,杨文成通过药效试验发现病初喷施波尔多液也有较好的防治效果[12]。葛有茂等[5]在福建开展泽泻白斑病防治药剂的筛选结果中,10%多抗霉素2次药后5 d防效为87.96%,与本试验结果有一定差异,可能是施药时间和气候差异的原因。

施用生物农药后泽泻药材安全风险最低。春雷霉素在泽泻块茎中降解最快,药后30 d已低于0.1 mg/kg,药后45 d已检测不出。三唑酮在药后30 d仍高于部分谷物的最大残留限量0.2 mg/kg,波尔多液残留量在泽泻块茎中呈上升再下降的趋势,两种化学农药在泽泻块茎中的残留期都较长,在采收时都有少量农药残留。泽泻作为防病、治病的中药材,也常用于保健食品行业,对药材质量的要求更加严格,施用春雷霉素后的泽泻药材不仅顺应药材鲜加工的发展趋势,也更符合中药注射剂原料的质量要求。施用生物农药对环境安全风险也最低,春雷霉素极易溶于水,能在水中迅速降解,难以在土壤积累,对环境安全友好[13]。三唑酮残留时间较长,存在安全风险,使用不当极易导致残留超标问题,波尔多液中铜作为重金属,长期使用会造成土壤中重金属的积累,使环境质量下降。

综上,生物农药 2%春雷霉素防效好,残留期短,相较化学农药安全性更高,对环境友好,符合绿色农业发展的生态理念,是泽泻白斑病防治的理想药剂,在泽泻生产中可作为白斑病防治的首选药剂。

猜你喜欢

泽泻块茎霉素
阿奇霉素辅助治疗呼吸道感染的临床效果
泽泻降脂食疗两方
泽泻
马铃薯畸形薯咋预防
阿奇霉素停药3天内不宜饮酒
揭秘马铃薯块茎开裂原因及防治
肥油泄千里 泽泻瘦腿 速成完美铅笔腿
服阿奇霉素两个“不必”
绿色保健蔬菜
核糖霉素