农药对银耳生长的影响及质量安全风险评估

2019-09-10 07:22姚清华颜孙安陈美珍黄敏敏林虬
福建农业学报 2019年9期
关键词:培养料银耳风险评估

姚清华 颜孙安 陈美珍 黄敏敏 林虬

摘要:[目的]研究不同农药对我国两种银耳(Tremella fuciformisBerk)主栽品种Tr01、Tr21生长及农药残留的影响。[方法]采用拌料方式添加不同质量浓度的9组(11种)农药处理,测定各组银耳生长性状、产量、农药残留并开展质量安全风险评估。[结果]在9组农药拌料栽培处理条件下,联苯菊酯、啶虫脒、氯氰菊酯、阿维菌素、乙酰甲胺磷、咪鲜胺、吡虫啉、异丙威、哒螨灵、克百威、毒死蜱11种农药在500、1000、2000mg·kg拌料质量浓度下,除吡虫啉组外,其他农药拌料组银耳均未检出农药残留。银耳中吡虫啉残留引起的最高膳食急性、慢性风险熵分别为0.006、0.0009,远小于1,说明其膳食健康风险极低。20%异丙威乳油拌料添加会导致银耳子实体无法正常生长。3.5%氯氰菊酯、1.5%啶虫脒微乳剂,5%阿维菌素乳油,30%乙酰甲胺磷乳油拌料添加会显著降低银耳Tr01的产量。3%联苯菊酯、3%啶虫脒微乳剂,3.5%氯氰菊酯、1.5%啶虫脒微乳剂拌料添加会显著降低银耳Tr21的产量。[结论]银耳品种丁Tr01比品种Tr21更易受农药影响;异丙威等部分农药种类会抑制银耳生长;在试验条件下,银耳中的农药残留膳食风险处于可接受水平。

关键词:银耳;风险评估;农药;培养料;产量

中图分类号:S567.34文献标志码:A 文章编号:1008-0384(2019)09-1064-09

0引言

(研究意义)银耳(Tremella fuciformis Berk),又名雪耳、白木耳,是中国传统食药用菌之一。银耳具有增强免疫力、抗肿瘤、抗氧化、抗衰老等多种功效,深受消费者喜欢。但银耳栽培过程易受青霉、链孢霉、螨虫、菇蚊等病虫害的侵袭,严重影响产量和品质。化学农药是银耳病虫害防治的主要方法,但不合理规范使用易导致农药残留,引起质量安全隐患,并成为银耳出口瓶颈。与许多其他小宗农作物类似,银耳栽培上并无注册农药供使用,且我国暂无银耳残留限量标准,给菇农在银耳栽培过程中的病虫害正常防控造成严重困扰。(前人研究进展)目前,关于银耳栽培中农药合理使用及其质量安全风险评估的研究尚不多见。温志强等研究了6种杀虫剂和2种杀菌剂在拌料和喷雾2种施用模式下,对银耳Tr01生长及农药残留的影响。另有文献报道了灭蝇胺、乙酰甲胺磷在银耳生长中的消解规律,但银耳品种不明确。但部分农药种类与生产实际不甚相符且未深入探讨银耳品种间的差异及产量影响。因此,根据银耳栽培实际,开展农药对银耳生长发育及质量安全的影响,可为银耳规范化栽培、健康科学消费提供参考。(本研究切入点)本研究实施前,对我国银耳主产地区古田县进行多次调研、样品采集、验证分析,发现银耳常见的农药残留种类有:联苯菊酯、啶虫脒、氯氰菊酯、阿维菌素、乙酰甲胺磷、咪鲜胺、吡虫啉、异丙威、哒螨灵、克百威、毒死蜱等。常见的农药使用方式是对栽培前的空菇房喷施,但此法仅能起到预防的作用,对银耳栽培过程中出现的病虫害防治效果不佳。针对目前银耳栽培农药标准不统一、施用方式不合理的问题,采用拌料处理方式开展9组农药处理对不同银耳品种的施用效果分析。(拟解决的关键问题)本研究以古田县银耳主栽品种Tr01、Tr21为试验对象,采用拌料添加农药的方式,分析9组农药500、1000、2000mg·kg处理对银耳生长发育的影响及其残留安全性评价,旨在为制订银耳栽培农药安全使用规范奠定科学基础。

1材料与方法

1.1供试菌株及农药

银耳Tr01、Tr21菌株来源于古田县建宏农业开发有限公司,其子实体外形如图1示。两个品种均具有子实体大、朵形美的特点,但Tr01耳片为黄色、Tr21耳片为白色。

本试验涉及11种农药,设置9组农药处理,剂型及生产企业如表1示。

1.2仪器设备

气相色谱仪(GC-2010plus,日本岛津公司)·三重四级杆质谱(TSQ8040,日本岛津公司)、高效液相色谱仪(Agilent 1200,美国安捷伦科技有限公司)。三重四级杆质谱(Agilent 6460,美国安捷伦科技有限公司)、吹氮浓缩装置(Reati-ThermⅢHRA-TING/STIRRING MODMLE,PIERCE公司)、超纯水制备器(Mili-Q System,美国Millpor公司)、超声仪(KD-500DE,昆山市超声仪器有限公司)、涡旋混合器(德国IKA公司)。

1.3灭菌对农药降解的影响

将9组农药溶于水,根据古田县银耳栽培方法配制培养料并灭菌,按1000mg·kg(制劑量/培养料干重)添加、拌匀、装袋、灭菌,采集灭菌前后培养料样品,供测水分及相应农药含量,将灭菌前后样品中的农药含量换算成以干基计,再计算农药的降解率。

降解率/%=(灭菌前菌包农药含量-灭菌后菌包农药含量)/灭菌前菌包农药含量×100

1.4农药拌料试验

本试验的施药方式、剂量参考温志强、古田县菇农生产实践及农药使用说明。2个银耳菌种均设9个供试农药组和1个空白对照组,每个农药组设500、1000、2000mg·kg拌料质量浓度(制剂量/培养料干重);共56个处理,每个处理3个重复,每个重复20个菌包。

将农药溶于水后,与麦麸、棉籽壳等培养料拌匀,根据古田县银耳生产通用方法进行装袋、灭菌、接种、栽培。观察各组银耳接种后菌丝生长情况。出菇时,随机选取5个菌包,测量银耳子实体直径。每个处理银耳进行测产,计算单个菌包银耳产量。随机采集每个处理组3朵银耳子实体,供测水分及相应农药含量。

1.5指标测定

水分检测参照GB/T 5009.3-2016;联苯菊酯、氯氰菊酯、乙酰甲胺磷、毒死蜱、哒螨灵利用GC-MS/MS进行分析测定,色谱柱为SH-Rxi-5Sil MS(日本岛津);啶虫脒、阿维菌素、咪鲜胺、吡虫啉、异丙威、克百威利用LC-MS/MS进行分析测定,色谱柱为PhenomenexLunaC8(美国菲罗门)。

1.6农药残留安全评价

每人每千克体重农药残留每日摄入量[Edibledaily intake(EDI),mg·kgbw day]通过公式(1)计算:

EDI=(C×D)/Bw (1)

式中C为食物中农药残留质量浓度(mg·kg),D为食物日摄入量(kg),Bw为消费者平均体重。

通过风险熵(Hazard quotient,HQ)来衡量农药残留的健康风险,急性、慢性风险分别通过将EDI与急性参考摄入量(Acute reference dose,ARfD)、每日容许摄入量(Acceptable daily intake,ADI)比较获得,计算公式如下:

HQ=EDI/ARfD(ADI) (2)

当HQ≥1时,表示有不可接受的健康风险;HQ<1时,表示健康风险可接受。

1.7数据统计与分析

试验数据采用SPSS 22.0软件进行单因素方差统计分析,Duncan's多重比较组间差异(P<0.05表示差异显著)。独立样本t检验比较Tr01与Tr21间的差异性(P<0.05表示差异显著)。数据采用“平均值±标准差”表示。

2结果与分析

2.1 高温灭菌对农药降解的影响

11种农药残留定量限均为0.01mg·kg,加标回收率为70.1%-106.4%,表明检测方法稳定、准确、可靠,符合农药残留测定要求。

由表2可知,不同农药在高温灭菌条件下降解率介于1.0%-100.0%,从高到低依次为乙酰甲胺磷、咪鲜胺、毒死蜱、丁硫克百威(以克百威计)、啶虫脒、联苯菊酯、异丙威、阿维菌素、吡虫啉、氯氰菊酯、哒螨灵。不同农药组,啶虫脒的降解率为70.4%、61.5%、69.8%。培养料中的乙酰甲胺磷及其降解产物甲胺磷含量均低于定量限(0.01mg·kg)。丁硫克百威组菌包在灭菌前后,均未有丁硫克百威检出,仅检出其主要降解产物克百威。

2.2农药拌料处理对银耳子实体农药降解的影响及安全性评价

银耳Tr01和Tr21子实体水分含量分别为(72.09±1.80)%、(72.93±1.76)%,无显著性差异(P>0.05)。不同拌料质量浓度条件下农药在银耳子实体中的残留如表3所示。仅吡虫啉处理组银耳子实体存在农药残留,且3个拌料质量浓度银耳吡虫啉残留值与培养料中吡虫啉的添加质量浓度梯度增加趋势一致。Tr01和Tr21子实体吡虫啉残留量分别为0.13、0.21、0.51mg·kg和0.06、0.14、0.32mg.kg。

吡虫啉的急性参考剂量(ARfD)和每日允许摄人量(ADI)分别为0.06mg·kgbw day和0.4mg·kgbwday。每日银耳摄入量参考我国居民蔬菜的消费水平11.5g,不同消费者体重参考文献。以银耳中吡虫啉残留最高值0.51mg·kg评估不同消费人群急性、慢性膳食风险,结果如表4示。由于体重较轻,2-5岁儿童的急性风险商、慢性风险商值最高,分别为0.006、0.0009,但均远小于1,表明因食用银耳而暴露于吡虫啉的风险水平极低。

2.3 农药拌料处理对银耳生长的影响

与空白对照组比较,9组农药以拌料添加至培养基中,对银耳菌丝前期生长无明显影响。其对银耳子实体大小的影响如表5所示。500mg·kg的20%异丙威乳油拌料组银耳子实体出现生长停滞现象,1000mg·kg、2000mg·kg处理组则无法形成原基及出菇。

银耳Tr01:培养料中拌料添加3.5%氯氰菊酯、1.5%啶虫脒微乳剂,3个拌料质量浓度下子实体均直径显著小于对照组(P<0.05);拌料添加3%联苯菊酯、3%啶虫脒微乳剂,5%阿维菌素乳油,30%乙酰甲胺磷乳油,45%咪鲜胺乳油,1%丁硫克百威、4%毒死蜱颗粒剂,当添加质量浓度为500mg·kg时,子实体直径显著小于对照组(P<0.05),添加质量浓度为1000mg·kg、2000mg·kg时,子实体大小与对照组无显著性差异(P>0.05);10%吡虫啉粉剂,5%哒螨灵、5%啶虫脒微乳剂处理组子实体直径与对照组均无显著性差异(P>0.05)。

銀耳Tr21:培养料中拌料添加3%联苯菊酯、3%啶虫脒微乳剂,10%吡虫啉粉剂,5%哒螨灵、5%啶虫脒微乳剂,3个拌料质量浓度下子实体直径均显著小于对照组(P<0.05)。拌料添加3.5%氯氰菊酯、1.5%啶虫脒微乳剂,当添加质量浓度为500mg·kg时,子实体直径显著小于对照组(P<0.05);添加质量浓度为1000mg·kg、2000mg·kg时,子实体大小与对照组无显著性差异(P>0.05)。5%阿维菌素乳油、30%乙酰甲胺磷乳油、1%丁硫克百威、4%毒死蜱颗粒剂处理组子实体直径与对照组均无显著性差异(P>0.05)。

比较Tr01和Tr21生长可知,对照组或培养料中添加3%联苯菊酯、3%啶虫脒微乳剂,45%咪鲜胺乳油,5%哒螨灵、5%啶虫脒微乳剂时,二者子实体直径并无显著性差异(P>0.05)。但培养料中添加3.5%氯氰菊酯、1.5%啶虫脒微乳剂,5%阿维菌素乳油,30%乙酰甲胺磷乳油,1%丁硫克百威、4%毒死蜱颗粒剂时,Tr01子实体直径显著小于Tr21(P<0.05)。可见,银耳Tr01子实体生长更易受农药影响,但部分处理子实体直径仅在低质量浓度(500mg·kg)时显著小于对照组,中(1000mg·kg)、高(2000mg·kg)质量浓度处理组与对照无显著性差异(P>0.05)。

2.4农药拌料处理对银耳产量的影响

农药拌料添加对银耳产量的影响如图2所示。培养料添加20%异丙威乳油会导致银耳Tr01、Tr21无法生长。培养料添加低中高3个质量浓度的3.5%氯氰菊酯、1.5%啶虫脒微乳剂,5%阿维菌素乳油,30%乙酰甲胺磷乳油,均会显著降低银耳Tr01产量(P<0.05)。培养料中添加500mg.kg或1000mg.kg的3%联苯菊酯、3%啶虫脒微乳剂,5%哒螨灵、5%啶虫脒微乳剂,1%丁硫克百威、4%毒死蜱颗粒剂会导致银耳Tr01产量显著下降(P<0.05),2000mg.kg处理组与对照组无显著性差异(P>0.05)。培养料中添加500mg·kg的45%咪鲜胺乳油栽培组银耳Tr01产量显著低于对照组(P<0.05),1000mg·kg、2000mg.kg处理组与对照组无显著性差异(P>0.05)。而吡虫啉处理组在500mg.kg时,银耳Tr01产量于对照组无显著性差异(P>0.05),1000mg.kg、2000mg.kg处理组,银耳产量显著低于对照组(P<0.05)。

农药对银耳Tr21产量的影响与银耳Tr01有所差异。培养料中添加3%联苯菊酯、3%啶虫脒微乳剂,3.5%氯氰菊酯、1.5%啶虫脒微乳剂会显著降低银耳产量(P<0.05);5%阿维菌素乳油处理组银耳Tr21的产量于对照组均无显著性差异(P>0.05)。拌料添加500mg.kg、1000mg.kg的30%乙酰甲胺磷乳油,銀耳Tr21产量显著高于对照组(P<0.05),而2000mg.kg添加质量浓度则会显著降低产量(P<0.05);培养料中添加500mg.kg、1000mg.ks的45%咪鲜胺乳油或5%哒螨灵、5%啶虫脒微乳剂,银耳Tr21产量显著低于对照组(P<0.05),2000mg·kg处理组与对照组无显著性差异(P>0.05)。10%吡虫啉粉剂处理组,银耳Tr21产量于对照组无显著性差异(P>0.05)。500mg.KG、1000mg.kg的1%丁硫克百威、4%毒死蜱颗粒剂拌料添加会导致银耳Tr21产量显著低于对照组(P<;0.05),而2000mg·kg处理组则显著高于对照组(P<0.05)。

3讨论与结论

农药拌料栽培是食用菌生产上防治病虫害的主要方式之一,但高温灭菌会引起农药的降解。农药的热稳定性与其分子结构及配制用的乳化剂、溶剂、稳定剂等密切相关。而乙酰甲胺磷、丁硫克百威分别是甲胺磷、克百威的低毒化衍生物,在灭菌及施用后均会降解。本试验中,1%丁硫克百威、4%毒死蜱农药组在灭菌前未检出丁硫克百威的原因可能是①农药本身质量的问题;②丁硫克百威在原药中的浓度仅为1%,且为颗粒剂,经过水溶后再与麦麸、棉籽壳混匀,装袋等程序后,可能已经分解为其消解物克百威。

农药拌料栽培的优点是对食用菌子实体生长和残留影响较小。刘洋等在糙皮侧耳栽培料中添加3g.kg的氯氰菊酯和溴氰菊酯,在于实体中均未检出残留。本试验中,银耳子实体除吡虫啉外也无其他农药残留检出。银耳中吡虫啉残留引起的急性、慢性风险熵远小于1,表明其膳食风险极低。但本研究评估仅考虑银耳,并未考虑蔬菜、水果、谷物等其他食物中的吡虫啉残留。食用菌品种、栽培方式、栽培季节的差异对农药在子实体中的残留有一定影响。本研究也发现,银耳Tr01与Tr21农药残留特点有所差异,且前者生长更易受农药影响。

农药拌料栽培的缺点是可能会抑制食用菌的菌丝生长,如杀菌剂多菌灵、甲基托布津在拌料使用时会导致银耳菌丝不生长、不出耳或子实体畸形、腐烂。本研究中杀虫剂异丙威拌料栽培也会导致银耳生长异常,而在培养料中适量添加1%丁硫克百威、4%毒死蜱颗粒剂或30%乙酰甲胺磷乳油可提高银耳Tr21产量。可见,不同银耳种类的生长性状和产量在不同农药种类或不同施用浓度条件下变化规律不一,其机理需进一步深入研究。

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