雜草與茶樹爭奪陽光、水分和土壤養(yǎng)分,并易產生茶園病蟲害,進而影響茶樹生長、茶葉產量和品質。
幾種常見的茶園雜草
人工除草成本高、效率低。長期以來,使用化學除草劑是茶園雜草防治的重要手段,而草甘膦作為全球使用時間最長、使用范圍最廣的除草劑,在茶園中普遍使用。由于草甘膦易被土壤鈍化,可能長期存在于土壤中被茶樹吸收。近年來,有關茶葉中草甘膦殘留超標的情況時有發(fā)生,針對草甘膦殘留,許多國家開始陸續(xù)制定更加嚴格的管理政策和計劃調整限量標準。因此,有必要對茶葉中草甘膦殘留現狀進行綜合分析,為我國茶葉草甘膦農藥殘留控制提供預警信息。
一、草甘膦在茶園中的使用與殘留現狀
草甘膦(Glyphosate),又稱鎮(zhèn)草寧、農達、草干膦、膦甘酸,化學名稱為N-(磷酸甲基)甘氨酸,是一種內吸傳導型廣譜滅生性除草劑,可以除去一年生或多年生惡性雜草,因具有高效、低毒、廉價等特點而廣泛應用于很多領域,尤其是農業(yè)領域,現已成為全球生產和使用量最大的除草劑。多年來,草甘膦一直擔當著非選擇性除草市場的龍頭。
隨著草甘膦使用量的增加,特別是在茶園中的應用日益劇增,其殘留問題也越來越受到關注。我國頒布的《食品安全國家標準食品中農藥最大殘留限量》(GB 2763—2019)中規(guī)定茶葉中草甘膦最大殘留限量(MRL)為1 mg/kg,即在茶葉中法定允許的草甘膦最大質量分數為1 mg/kg,出口日本和歐盟的茶葉草甘膦最大殘留限量分別為1 mg/kg、2 mg/kg,均只含草甘膦母體,未規(guī)定代謝物的最大殘留限量。
2019年9月,歐盟食品安全局(EFSA)根據歐盟第396/2005號法規(guī),對草甘膦殘留量進行了審查評估,建議降低茶葉等153種農產品中草甘膦殘留限量值。預計歐盟將接受EFSA建議,適時調整草甘膦殘留限量標準。法國、德國等歐盟成員已開始或計劃采取行動禁止或限制使用草甘膦。因此,在茶產業(yè)可持續(xù)發(fā)展面臨嚴峻挑戰(zhàn)的同時,有必要對茶葉中草甘膦使用進行綜合分析。
二、草甘膦及其代謝物的健康風險
近年來,多項研究結果表明,草甘膦對生物具有一定的毒性,是一種內分泌干擾物。氨甲基膦酸(AMPA)是草甘膦的主要降解產物,與草甘膦具有相似的毒理學特點。
鑒于草甘膦存在多種毒性作用,對人體健康存在潛在危害,很多國家和地區(qū)對草甘膦的使用進行限制和對在食品中殘留制定了嚴苛的限量標準。國際權威機構對草甘膦致癌的研究結果一直受到很大爭議,2015年草甘膦被世界衛(wèi)生組織(WHO)下屬的國際癌癥研究機構(IARC)列入“2A”類致癌物,意味著草甘膦對人“很可能”致癌。2016年5月世界衛(wèi)生組織與聯(lián)合國糧食及農業(yè)組織(FAO)經過重重研究之后又得出“草甘膦不大可能致癌”的結論。2017年,歐洲化學品管理局(ECHA)、加拿大衛(wèi)生部有害生物管理局(PMRA)、歐盟食品安全局(EFSA)、美國環(huán)保署(EPA)先后表示草甘膦不可能或不大可能對人類致癌。然而,即便如此,草甘膦的安全風險仍繼續(xù)受到質疑。就此來看,草甘膦殘留已成為農藥殘留檢測中的重要檢測項目,因此對其檢測方法的研究和開發(fā)具有較強的現實意義。
三、茶葉中草甘膦殘留的檢測方法
草甘膦屬氨基酸類除草劑,具有強極性,不溶于一般有機溶劑,缺少發(fā)色和熒光基團,與植物中的有機物有很強結合能力,使其直接分析難度較大。而茶葉基質復雜,含有大量的色素、多酚、生物堿等,對草甘膦的殘留檢測干擾較大。
根據草甘膦的特性,目前茶葉中草甘膦的殘留檢測前處理過程一般使用水提取,二氯甲烷脫脂;固相萃取柱或分散固相萃取對提取液進行凈化,以達到降低基質效應的目的;柱前或柱后衍生,使草甘膦衍生物具有紫外和熒光吸收基團,便于儀器分析。目前茶葉中草甘膦殘留主要使用液相色譜串聯(lián)質譜法進行測定,該方法具有高選擇性、高靈敏度、重復性好以及對痕量化合物檢出限低等優(yōu)勢。
我國現行有效的關于茶葉中草甘膦殘留量的檢測方法有《進出口食品中草甘膦殘留量的檢測方法液相色譜-質譜/質譜法》(SN/T 1923—2007)、《出口食品中氨基酸類有機磷除草劑殘留量的測定液相色譜-質譜/質譜法》(SN/T 3983—2014)和《出口食品中草甘膦及其代謝物殘留量的測定方法液相色譜-質譜/質譜法》(SN/T 4655—2016),這3項標準方法,前兩者前處理方法相同,都是經過水和二氯甲烷提取,經陽離子交換柱(CAX)凈化,與衍生化試劑FMOC-CL反應;后者用水提取,經透析袋、RP柱及石墨化碳黑吸附劑凈化后分析。在當今快速發(fā)展的大環(huán)境推動下,傳統(tǒng)檢測技術突破了繁瑣的前處理過程,或與高分子材料和納米材料等前沿技術融合,實現了快速、簡單、高靈敏度和特異性分析。
四、草甘膦在茶樹中吸收轉運代謝行為
侯如燕課題組對草甘膦在水培茶苗中的吸收、轉運、代謝和分布動態(tài)進行了研究,結果表明,草甘膦經茶苗根部吸收并代謝成氨甲基膦酸,通過韌皮部或木質部轉運到葉部,草甘膦在茶苗根部的殘留量最高,老葉中的殘留量高于嫩葉。郭永春等研究發(fā)現,對幼齡茶樹與成年茶樹噴施不同劑量的草甘膦后,草甘膦在茶樹中的轉運和代謝規(guī)律不盡相同,幼齡茶樹莖和葉中可檢測到代謝產物氨甲基膦酸,成年茶樹莖和葉中未檢測到氨甲基膦酸;成年茶樹成葉中草甘膦的降解期比嫩葉長,積累量總體高于嫩葉。因此,就加工后的成品茶安全風險而言,使用茶樹成熟葉片加工后的商品茶比嫩葉帶來更大的安全隱患。
郭永春等還對草甘膦施用后對茶葉品質安全造成的潛在影響開展了進一步評估,以金觀音茶樹為試材,將草甘膦施于茶樹培養(yǎng)基質中,研究草甘膦在茶樹葉片中的殘留情況以及對其主要生化成分的影響,結果顯示,茶園噴施草甘膦后不易使茶樹葉片產生明顯藥害,但可長時間保留在葉片中,并使茶樹葉片中游離氨基酸、兒茶素和生物堿類化合物的含量發(fā)生顯著改變。因此,最后建議茶園盡量不使用草甘膦除草劑,其部分結果與侯如燕課題組的研究結果基本一致,課題組在田間噴施推薦劑量草甘膦之后,發(fā)現茶園中草甘膦處理小區(qū)的茶樹正常生長,未見藥害產生。
五、對于茶葉中草甘膦殘留問題的建議
1.加強茶葉中草甘膦及其代謝產物的風險監(jiān)測
茶葉通常為水沖泡之后飲用,草甘膦及其代謝產物氨甲基膦酸為極性較高的化合物。我國茶葉中草甘膦殘留定義中只規(guī)定了草甘膦母體,而其代謝產物氨甲基膦酸是毒理學意義上的毒物,卻尚未涉及限量標準,建議啟動茶葉中氨甲基膦酸的風險評估程序,提出合理的限量指標,制定相關的安全標準,并納入相關檢測。茶葉中草甘膦及其代謝物殘留檢測過程繁瑣,檢驗方法標準多且檢測項目相互交叉。建議加強該類除草劑的方法標準整合和簡單易行的檢驗方法研究。
2. 加快推廣茶園化學除草劑減施技術
為了我國茶產業(yè)持續(xù)綠色高效發(fā)展,應該加大推廣茶園除草劑減施技術。茶園草害控制是茶樹栽培管理中的一項重要工作,使用化學除草劑是我國茶園雜草防治的重要手段之一,但是過量或不規(guī)范的使用,會造成環(huán)境惡化。草甘膦作為茶園中使用廣泛的除草劑,其殘留超標對人類的安全風險備受關注,如何進行殘留控制是我國茶產業(yè)面臨的挑戰(zhàn)。
有條件的茶園可以進行人工除草、機械除草等方法。茶園推行化學除草劑替代減量技術,包括人工與機械除草、生物除草、天然除草劑除草、覆蓋與間作等農業(yè)措施除草。近年來,隨著“以草抑草”技術的成熟,應用鼠茅草、白三葉等草類植物在茶園及果園中抑制雜草的發(fā)生有很大的成效。張永志等研究表明,在茶園間作鼠茅草可以顯著降低雜草的發(fā)生并提高土壤肥力和提升茶葉品質,這一技術有望成為一種生態(tài)的茶園抑草方式。該技術是否能夠改善受除草劑污染的土壤,值得進一步深入研究。另外,要加快開發(fā)出高效、安全的新型除草劑產品,以期使用較少的施用量達到最大化的效果。
茶園種植鼠茅草抑草
來源:中國茶葉
如涉及版權問題請聯(lián)系刪除