豫北地区设施蔬菜休闲期土壤杀菌剂残留特征

李焕 刘鸣韬 田雪亮 李新铮

摘要：为了明确休闲期豫北地区温室蔬菜土壤杀菌剂残留状况，分析豫北地区5个蔬菜温室春季黄瓜和秋季番茄休闲期土壤杀菌剂的种类和残留量。结果表明，多菌灵、甲基硫菌灵、甲霜灵、烯酰吗啉、嘧霉胺、咪鲜胺、三唑酮、苯醚甲环唑、百菌清等杀菌剂均能在土壤中检出，其中春季温室土壤中烯酰吗啉残留水平较高，最高为38.33 μg/kg。秋季温室土壤中苯醚甲环唑残留水平较高，最高为62.70 μg/kg。总体来看，豫北地区休闲期温室土壤仍存在杀菌剂残留。

关键词：设施蔬菜；杀菌剂残留；休闲期

中图分类号：S482.2 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2018）04-0056-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2018.04.014

Characteristic of Fungicide Residue in Greenhouse Soil During Fallow Period in Northern

LI Huan，LIU Ming-tao，TIAN Xue-liang，LI Xin-zheng

（Henan Institute of Science and Technology， Xinxiang 453003，Henan，China）

Abstract： To investigate characteristic of fungicide reside in greenhouse soil during fallow period，fungicide and residues in greenhouse were analyzed during fallow period of spring cucumber and autumn tomatoes. The results showed that fungicide including carbendazim， thiophanate-methyl， metalaxyl， dimethomorph， pyrimethanil， prochloraz， triazolone， difenoconazole and chlorothalonil were all detected. Dimethomorph residue was the highest with 38.33 μg/kg in fallow period in spring. However，difenoconazole residue was the highest with 62.70 μg/kg in fallow period in autumn. In a conclusion， fungicide residue was still in soil during fallow period.

Key words： greenhouse vegetable； fungicide residue； fallow period

農药残留是指农药使用后残存于生物体、农产品（或食品）及环境中的微量农药，除农药本身外，也包括农药的有毒代谢物和杂质，是农药及其他相关物质的总称。农药残留严重影响人体健康，近年来人类的恶性癌症与农药残留超标有关。长期食用农药残留超标的蔬菜、水果，可造成农药在人体内积累，形成慢性中毒，降低人体免疫力，导致其他疾病发生。目前，中国农药年用量为80万～100万t，居世界首位，其中约80%的农药直接进入环境[1]，绝大部分农药被土壤吸收。当前农业生产中，设施蔬菜土壤中农药残留现象最为严重。设施蔬菜病害种类多，危害大，农药使用率高，用药量大，且多年连作，造成土壤中农药残留严重，且残留农药种类多[2]。这些残留农药影响后茬植物生长，或带来更多的环境生态问题。此外，杀菌剂大多对人类低毒，所以人类对杀菌剂残留危害的重视程度远远不够。

新乡市是豫北设施蔬菜种植面积大、种植历史长的地区，大部分菜区已有30年种植史。设施蔬菜的长期连作导致多种病害发生，农民使用大量的杀菌剂防治病害，因而导致杀菌剂长期残留于土壤。目前，大多数杀菌剂残留研究多集中在蔬菜本身或蔬菜生长季节土壤中杀菌剂的降解动态，而忽略了休闲季节土壤中杀菌剂残留状况。休闲季节土壤农药残留虽然不会对人体伤害，但会影响后茬蔬菜的生长、改变土壤微生物的群落结构和土壤微生物生态系统，从而加剧连作障碍的发生，进而影响蔬菜的产量和品质。因此，有必要研究休闲期设施蔬菜土壤中农药残留特征，以充分明确土壤残留杀菌剂的种类和残留量，为杀菌剂残留治理奠定基础。

1 材料与方法

1.1 豫北地区设施蔬菜杀菌剂施用概况

豫北地区设施蔬菜主要是春季黄瓜和秋季番茄。常见黄瓜病害为黄瓜霜霉病、黄瓜白粉病、黄瓜靶斑病、黄瓜细菌性角斑病等，常用药剂为多菌灵、烯酰吗啉、苯醚甲环唑、腐霉利、咪鲜胺等。常见番茄病害为番茄早疫病、番茄晚疫病、番茄叶霉病、番茄病毒病和根结线虫等，常用药剂为苯醚·嘧菌酯、噻唑锌、噻唑膦、百菌清、多菌灵、烯酰吗啉、嘧菌酯等（表1），共计33种药剂。施药方式为喷雾，这也导致了大量的杀菌剂随水滴落到土壤而被吸收。在春季黄瓜茬口，每隔10 d施药一次，施药总次数约为12次，杀菌剂施用总量约为55 200 g/hm2。秋季番茄茬口，每隔15 d施药一次，施药总次数约为10次，杀菌剂施用总量约为51 000 g/hm2。总体来看，杀菌剂用量相当大，势必造成杀菌剂残留。

1.2 设施温室选择

从新乡市牧野菜区选择5户种植历史大于20年的温室，且温室种植模式为上半年黄瓜，下半年番茄。上半年为6月15日至7月15日，下半年为1月15日至次年2月15日，温室处于休闲期，不种植任何蔬菜。为了全面掌握农户的施药种类和用量，要求农户记录施用农药品种、使用量、方式和次数。

1.3 田间取样

休闲期（7月1日和2月1日）从温室中取土壤样品。温室内五点取样，每点取5钻土壤，放入自封袋中。去除土壤样品中的植物根系、石块等杂物，研磨后过孔径1 mm筛，混匀，按四分法各留样250 g，所有样品用塑料袋封装、编号，所有样品存于-20 ℃的冰箱中冻存待分析。

1.4 土壤处理

称取20.0 g土壤样品，置于250 mL三角瓶中，用30、30、30 mL二氯甲烷超声15 min，3次，经无水硫酸钠过滤，合并滤液至平底烧瓶中，用旋转蒸发仪40 ℃浓缩至近干，用石油醚定容至10 mL，过0.45 μm滤膜，待测。

1.5 色谱与检测条件

色谱柱为Waters ACQUITY HSS T3。流动相A为乙腈；B为0.05%甲酸水溶液，梯度洗脱（表2）。

流速0.3 mL/min；柱温30 ℃；进样量2 μL；离子源为ESI正离子；毛细管电压4 000 V；鞘气温度400 ℃；鞘气流速11 L/min；检测方式为MRM（多反应监测）。各杀菌剂检测条件见表3。

2 结果与分析

2.1 常用杀菌剂的土壤残留量检测

从5个温室随机取土，对部分常用的杀菌剂进行土壤杀菌剂残留检测，发现不同温室土壤均存在杀菌剂残留，但残留量有差异（表4）。9种杀菌剂都能在5个温室土壤中检测出。A温室春季土壤残留量最高的为烯酰吗啉（36.00 μg/kg），是检测限量的45倍。A温室秋季土壤残留量最高的也为烯酰吗啉（57.60 μg/kg），是检测限量的72倍。B温室春季残留杀菌剂最高的为烯酰吗啉（24.00 μg/kg），秋季残留杀菌剂最高的为苯醚甲环唑（56.00 μg/kg）。C温室春季残留杀菌剂最高的为烯酰吗啉（38.33 μg/kg），秋季残留量最高的为苯醚甲环唑（62.70 μg/kg）。D温室春季残留量较高的杀菌剂为甲基硫菌灵（14.43 μg/kg）和烯酰吗啉（19.98 μg/kg），秋季残留量最高的杀菌剂为苯醚甲环唑（33.02 μg/kg）。E温室春季残留量最高的杀菌剂为甲霜灵（30.82 μg/kg），秋季残留量最高的杀菌剂为苯醚甲环唑（22.21 μg/kg）。

3 小结与讨论

对5个温室土壤杀菌剂残留检测发现，温室土壤中存在多种杀菌剂残留，其中残留量较高的杀菌剂为苯醚甲环唑、烯酰吗啉和甲霜灵，其中烯酰吗啉在春季黄瓜土壤中残留量高，而在秋季黄瓜土壤中残留量最高为苯醚甲环唑，这与温室种植模式相关。豫北地区春季种植黄瓜，黄瓜生产主要病害是黄瓜霜霉病，当前防治该病主要采用烯酰吗啉。秋季番茄主要病害是番茄叶霉病，防治药剂为苯醚甲环唑。这两种杀菌剂在蔬菜生长季节大量施用，造成了土壤残留。残留农药在土壤被解离成有机阳离子和有机阴离子，从而为土壤胶体所吸附。由于温室环境的相对封闭性，温室农药的残留期明显长于露地[3]。这也是本研究中温室杀菌剂残留较重的原因。

农药对土壤的影响主要体现在土壤微生物多样性、土壤呼吸强度、土壤酶活性[4]、氮素矿质化等方面，本质是影响土壤微生物的群落[5]。不同于杀虫剂、杀菌剂的防治靶标为植物病原真菌和细菌，而土壤微生物中土壤细菌和土壤真菌与植物病原菌类似。因此，杀菌剂进入土壤后，直接作用于土壤微生物本身，从而改变微生物的群落结构，进而影响土壤理化性质，加速连作障碍发生，影响蔬菜生长。

烯酰吗啉是一种新型内吸治疗性专用低毒卵菌纲杀菌剂，其作用机制是破坏病菌细胞壁的形成，引起孢子囊壁的分解使病菌死亡，可用于防治多种作物霜霉属和疫霉属病菌引起的病害[6]，广泛应用于防治黄瓜霜霉病、番茄晚疫病、马铃薯晚疫病、甜椒疫病等。有研究表明，烯酰吗啉明显抑制土壤微生物的呼吸作用，且随着处理浓度的升高，抑制作用增强[7]。高浓度的烯酰吗啉降低土壤酶活性，并对蚯蚓具有毒害作用[8]。由此来看，烯酰吗啉抑制土壤微生物群体的生命活动，降低土壤微生物呼吸作用，影响土壤有机质的分解和再循环，进而影响土壤肥力。因此，有必要深入研究烯酰吗啉残留对土壤微生物的影响，深入揭示其作用机制。

苯醚甲环唑属三唑类杀菌剂，抑制麦角甾醇的生物合成而干扰真菌的正常生长，具有内吸性和保护性[9]。目前，苯醚甲环唑均被广泛应用于谷物、水稻、蔬菜和果树等多种病害的防治[10]，是目前蔬菜病害综合防治中的较佳农药，被农户广泛使用。然而，该杀菌剂在土壤中移动性小，降解缓慢，因此导致土壤残留量高。研究表明浓度为500 mg/kg的苯醚甲环唑能显著降低土壤中微生物活性，对土壤生态环境造成不利影响[11]。苯醚甲环唑抑菌机理是阻断真菌细胞壁合成，因此对土壤其他有益真菌都具有抑制作用，从而造成更加严重的生态后果。此外，苯醚甲环唑对大型溞和斑马鱼具有高毒性，导致它们产卵量降低、胚胎畸形和生长不良[12]。虽然苯醚甲环唑对人类低毒，人体每日允许摄入量为0～0.01 mg/kg，急性参考剂量为0.3 mg/kg，但考虑其对大部分土壤有益真菌也具有抑制作用，应严格控制其残留量。

下一步应深入研究不同时期杀菌剂残留量与土壤微生物之间的相互关系，以深入明确杀菌剂残留对土壤微生物的影响。

参考文献：

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