不同覆盖条件下3种农药在抹茶中的消解动态比较

李红莉，毛宇骁，敖 存，郑旭霞，崔宏春，黄海涛，余继忠

（杭州市农业科学研究院茶叶研究所，杭州310024）

抹茶因其独特的风味和保健功能被广泛应用于食品、日化品及保健品等多种行业，市场需求和产业规模快速增长。2018年浙江省抹茶产量为1 709 t，比2017年增长44.6%[1]。与名优绿茶有所不同，抹茶生产茶园在采摘前要进行15～20 d的覆盖，其采摘时间也较名优绿茶明显推迟，这就为叶蝉、黑刺粉虱、蚜虫、茶尺蠖等喜食茶树幼嫩芽叶的害虫提供了栖息的场所，导致其病虫害发生相对严重。目前虽然很多茶园采用生物防治、物理防治等绿色防控技术进行精细化管理，但当病虫严重发生时，化学药剂防治仍是有效措施。然而，由于部分茶农对化学农药的认识不足，常出现施药频次高、随意增加单位面积用药量等不合理使用的情况，造成茶叶农残超标，影响茶叶质量安全[2]。目前很多国家对茶叶农残的要求都十分严格，尤其是近几年各茶叶消费国均不断修订并降低农药允许残留的标准，这对茶叶生产者提出了更加严峻的要求[3]。

在设施与露地不同条件下，已有一些关于农药残留消解的研究报道，如黄兰淇等[4]研究了露地和大棚条件下青菜中噻虫嗪和啶虫脒的消解动态差异。结果表明，大棚青菜中2种药剂的半衰期均长于露地，且大棚青菜中噻虫嗪最终残留量略高于露地。谢显传等[5]研究了露地条件与大棚条件下阿维菌素在甘蓝和西兰花上的残留及消解动态差异。结果表明，阿维菌素在大棚条件下所试蔬菜作物上的起始浓度均明显大于露地条件，且比在露天条件下降解半衰期更长，更难降解。郑坤明等[6]对露地和大棚条件下吡蚜酮在芥蓝的消解动态和最终残留差异进行了比较分析，发现露地条件下其原始沉积量和残留量均低于大棚，其在露地条件下消解更快。目前有关设施与露地条件下农药残留降解的研究主要集中在大棚及陆地种植的蔬菜等作物上，而有关茶树在棚式覆盖茶园和未覆盖茶园的农药残留降解差异的研究鲜有报道。

此外，我国农药残留登记试验大多是在露天环境下进行的，得到的残留数据和农药使用安全间隔期适用于露天环境，但能否使用这些数据，特别是用农药安全间隔期来衡量覆盖期间的抹茶茶园，还有待探讨。

虫螨腈、茚虫威和联苯菊酯是茶园中常用的3种杀虫剂，在浙江等茶叶主产区广泛使用，主要防治茶尺蠖、茶小绿叶蝉等茶树害虫[7]。本研究明确了3种农药在棚式覆盖和未覆盖条件下在抹茶中的消解动态差异，评价其在不同环境条件下的残留风险，旨在为抹茶茶园覆盖期间对几种常用农药的安全使用提供重要理论依据，同时为覆盖期间病虫害防治方式的选择提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验地点、材料和仪器

试验地点：杭州径林茶叶有限公司基地。茶园位于119°53′24"E，30°23′49"N，属亚热带季风气候，温暖湿润，四季分明，全年平均气温为17.5℃，平均相对湿度为69.6%，年降水量为1 139 mm。试验材料：供试茶树品种为‘鸠坑’，树龄为50年；供试农药，详见表1。

表1 试验中所用杀虫剂情况

试验仪器：Varian 300-MS气相色谱质谱联用仪，美国瓦里安公司；API3200液质联用仪，美国应用生物系统公司；市下SX-LK16C型喷雾器（背负式手动喷雾器），市下控股有限公司。喷雾器的工作压力为0.2～0.4 MPa，喷液量为900 L/hm2。

1.2 试验方法

1.2.1 田间试验

田间试验于2019年4月18日至2019年5月18日进行。试验期间，在棚式覆盖和未覆盖茶园的蓬面放置精创RC-4HC温湿度记录仪对温湿度进行记录。试验设85%遮光度的黑色尼龙遮阳网棚式覆盖和未覆盖处理2个地块。两地块茶树生长情况、栽培条件以及管理水平均一致。采用1次施药、多次取样的方法进行试验。两地块分别均匀喷施虫螨腈、茚虫威、联苯菊酯及清水空白对照，施药浓度分别为虫螨腈108 g a.i./hm2、茚虫威49.5 g a.i./hm2、联苯菊酯15 g a.i./hm2，每处理重复3次，每重复为1个小区，每小区面积为40 m2，共计24个小区，各小区之间设置保护行，施药处理及空白对照按随机区组排列，在试验前3年内及采样期间不使用本试验所用3种农药。

1.2.2 样品采集与检测

分别于药液喷施完毕，叶片表面药液水分挥发后（记为0 d）和药后1、3、5、7、10、15、21和30 d在各重复小区按抹茶采摘标准采茶青1 kg，混合装入样品袋。采集的鲜叶经微波杀青后置于鼓风干燥箱70℃烘干，冷冻保存。待全部样品采集完成后，统一送农业农村部茶叶质量监督检验测试中心进行检测，虫螨腈、联苯菊酯和茚虫威的检测方法参照文献[8-10]。

1.2.3 数据处理

采用一级动力学方程，按式（1）分析抹茶中的农药残留消解情况，采用式（2）计算所试药剂的半衰期。

式中：Ct为施药后第td的农药残留量，mg/kg；C0为原始沉积量，mg/kg；k为降解速率常数；t为施药后时间，d。

2 结果与分析

2.1 棚式覆盖对茶园温湿度的影响

在进行消解动态试验期间记录棚式覆盖和露天茶园的茶蓬面温湿度情况，连续定位观测结果表明（图1），经85%遮光度的遮阳网覆盖后，棚式覆盖茶园的茶蓬面平均空气温度比未覆盖茶园低1.4℃，同时遮阳网覆盖处理可明显增加茶园空气湿度。

图1 棚式覆盖及未覆盖茶园蓬面温、湿度

2.2 联苯菊酯在抹茶中的残留消解动态

按照试验设计进行药剂喷施和取样测定，得到联苯菊酯在棚式覆盖和未覆盖抹茶中的残留消解动态（图2），联苯菊酯在棚式覆盖和未覆盖条件下抹茶中的初始残留量分别为2.861和2.993 mg/kg，2种条件下茶叶中联苯菊酯的残留量均随着时间的延长而降低，其残留消解动态符合一级动力学。棚式覆盖和未覆盖动力学方程分别为Ct=2.484 0e-0.087t（R2=0.986 9）；Ct=2.276 4e-0.135t（R2=0.968 3），消解半衰期分别为7.97和5.13 d，棚式覆盖茶园较未覆盖茶园的半衰期延长了55.36%，棚式覆盖下联苯菊酯的消解速率慢于未覆盖处理。

图2 联苯菊酯在不同处理抹茶中的消解动态

2.3 茚虫威在抹茶中的残留消解动态

茚虫威在抹茶中的消解动态见图3。茚虫威在棚式覆盖和未覆盖抹茶中的初始残留量分别为9.540和9.650 mg/kg，消解动态结果表明，2种条件下抹茶中茚虫威残留量均随时间延长逐渐降低，其残留消解动态符合一级动力学。棚式覆盖和未覆盖动力学方程分别为Ct=8.896 4e-0.102t（R2=0.945 5）；Ct=7.240 3e-0.169t（R2=0.978 0）。棚式覆盖和未覆盖茶园中，茚虫威的半衰期分别为6.80和4.12 d，棚式覆盖下茚虫威的消解速度比未覆盖慢65.05%。

图3 茚虫威在不同处理抹茶中的消解动态

2.4 虫螨腈在抹茶中的残留消解动态

由图4可知，虫螨腈在棚式覆盖和未覆盖抹茶中的初始残留量分别为12.956和7.199 mg/kg，随着时间的延长，2种条件下虫螨腈的残留量均逐渐减少，其残留消解动态符合一级动力学。棚式覆盖和未覆盖动力学方程分别为Ct=9.169 0e-0.096t（R2=0.953 9），Ct=5.958 6e-0.131t（R2=0.979 5），其半衰期分别为7.22和5.29 d，棚式覆盖下虫螨腈的消解速率比未覆盖慢36.48%。

图4 虫螨腈在不同处理抹茶中的消解动态

3 结论与讨论

本研究表明，棚式覆盖和未覆盖条件下联苯菊酯、茚虫威和虫螨腈在抹茶中的残留量均随时间的延长而降低，消解动态均符合一级动力学方程。通过对半衰期的分析得出，在棚式覆盖茶园中，茚虫威、虫螨腈和联苯菊酯3种农药在抹茶中的半衰期分别比未覆盖茶园长2.68、1.93和2.84 d，覆盖条件下3种农药在抹茶中的消解速率比未覆盖处理要慢。这为判断覆盖对农药消解的影响提供了科学依据。

覆盖影响农药消解残留的原因是多方面的。一方面，光化学分解反应是农药降解的主要途径之一[11]，而经85%遮光度的遮阳网覆盖后，太阳光尤其是对农药的光降解起主要作用的紫外线强度明显降低，影响了农药的光解速率；另一方面，与未覆盖茶园相比，棚式覆盖茶园环境相对封闭，空气流通缓慢，加上遮阳网在一定程度上隔离了风和雨水冲刷，不利于农药的消解。在露天环境下，黏附在抹茶叶片表面的农药受到雨水、阳光照射等气候因子的影响相对较大，更容易被稀释和降解。这与郑坤明等[6]研究的吡蚜酮在大棚和露地芥蓝上的残留消解以及丁悦等[12]研究的露地和大棚条件下啶虫脒在黄瓜和土壤中的残留及消解动态等结果相吻合。

抹茶茶园覆盖时期的管控措施与后期所制抹茶的质量密切相关，为了降低病虫害对抹茶产量和品质的影响，在进行覆盖前要密切关注病虫害发生状况，适时进行防除。尽量采用农业防治、物理防治等绿色防控措施进行抹茶茶园病虫害防控。注意防治适期和防治指标，摒弃见虫就喷药和全面喷药的错误观念，以降低农残风险，提高茶叶质量安全水平，为抹茶产业的健康持续发展提供保障。