低农药残留量的乌龙茶种质资源筛选研究

 

林金科,李秀峰

(福建农林大学茶学系,福州 350002

 

  要:以福建省武夷山茶叶科学研究所乌龙茶种质资源圃120份资源为试验材料,依外部

形态特征初步筛选出31份比较有希望的品种或株系。将联苯菊酯,甲氰菊酯,氯氰菊酯和噻嗪酮四种农药喷施于这31份资源,7d后采摘鲜叶,烘干固样。用气相色谱法分析检测31份品种或株系鲜叶的4种农药的残留量,筛选出低联苯菊酯,低甲氰菊酯,低氯氰菊酯和低噻嗪酮残留量的乌龙茶特异资源各5437份。

关键词:茶叶;农药残留;种质资源;筛选

中国分类号S571                     

A Study on Screening Germplasm Resources of Oolong Tea Plant with Low Pesticide Residue Content

LIN Jin-ke, LI Xiu-feng

(Department of Tea Science, Fujian Agriculture and Forest University, Fuzhou 350002)

Abstract: In order to screen germplasm resources of oolong tea plant (Camellia sinensis (L.)O.Kuntze) with low pesticide residue contents, utilize 120 tea plant resources in the Oolong Tea Variety Garden of Fujian WuYiShan Tea Research Institute as materials. According to the appearance of tea plant, 31 tea plant resources had firstly been screened as candidate. 4 pesticides (bifenthrin, fenpropathrin, cypermethrin and buprofezin) were sprayed on the 31 cultivars or lines. The tea new shoots were plucked 7d later and their pesticide residue contents were determined and analyzed by gas chromatography. The cultivars or lines with low pesticide residue content had been screened (bifenthrin, fenpropathrin, cypermethrin and buprofezin of 5, 4, 3 and 7, respectively).

Key words: Tea ; Pesticide residues; Germplasm; Screening

 

茶叶农药残留影响出口创汇,影响人体健康。我国茶叶农药残留是世界上茶叶出口国中超标率最高的三个国家之一,而茶叶进口国又设置了异常苛刻的绿色壁垒,因此,近几年来导致了我国茶叶出口和创汇持续受到严重影响[15]。在世界50多个产茶国中,中国是迄今堪称世界上独一无二的乌龙茶生产国和出口国,但与乌龙茶蓬勃发展极不相称的是,近年来乌龙茶农药残留量居全国六大茶类之首[1]我国茶树种质资源的研究已取得长足进展[6],但低农药残留量的乌龙茶种质资源筛选尚未见研究报导。本研究以福建省武夷山茶叶科学研究所乌龙茶种质资源圃120份资源为试验材料,初步筛选出31份比较有希望的品种或株系,对31份乌龙茶品种与目前茶叶中严重超标的两类化学农药即菊酯类和噻嗪酮的残留量关系进行了初步研究,筛选出低农药残留量的特异资源。为寻找抗性资源,选育抗性品种,合理使用农药,降低乌龙茶农药残留,指导生产安全、卫生的茶叶等提供科学的理论依据。

1 材料与方法

 

1.1 供试材料

取自福建省武夷山茶叶科学研究所乌龙茶种质资源圃,以初步筛选出的31份品种或株系为研究材料。

1.2 试验设计

每试验小区面积30㎡,3次重复。

农药施用(稀释后分别喷于各个试验小区),如表1所示。

 

1  农药施用

Table 1  Pesticide spraying

农药名称

Pesticide name

剂型

Formulation

筛选资源

稀释倍数

Screening resources dilution times

标准喷施

稀释倍数Standard spraying dilution times

使用次数

Using times

施药方式

Spraying method

气象条件

Weather conditions

联苯菊酯

Bifenthrin

2.5%乳剂

150

425

1

喷雾

施药后24小时不淋雨

甲氰菊酯

Fenpropathrin

20%乳剂

8000

10000

氯氰菊酯

Cypermethrin

4.5%乳剂

300

2500

噻嗪酮

Buprofezin

25%可湿性粉剂

1000

1500

 

1.3试验方法

将化学农药直接喷施于茶树→7d后标准采摘鲜叶→烘干固样(或制成干茶)→用取样机取样0.2㎏→粉碎取茶样0.0005㎏→提取液提取→过滤→蒸馏→过层析柱→定容→气相色谱检测。

检测噻嗪酮农药的色谱条件,参考文献[78]

检测菊酯类农药的色谱条件,参考文献[911]

 

2  结果与分析

 

2.1  31个品种对4种农药残留量的分析比较

    4种化学农药稀释后(筛选资源稀释倍数),直接喷施于茶树,7d后标准采摘鲜叶0.5㎏,烘干固样,分析检测农药残留量。结果表明,不同品种间4种农药残留量变异幅度很大(表2),31份资源联苯菊酯、甲氰菊酯、氯氰菊酯和噻嗪酮的残留量变异幅度分别3.7923.23/㎏、1.8311.75/㎏、4.8438.22/㎏、0.9210.97/㎏之间,即最高和最低残留量差异分别为6.13倍、6.42倍、7.9011.92倍,变异系数分别35.77%33.82%36.11%55.42%

联苯菊酯、甲氰菊酯、氯氰菊酯和噻嗪酮残留量最低的资源为002其残留量分别为3.79/㎏、1.83/㎏、4.84/㎏、0.92/㎏,与31份资源平均含量相比,分别低2.80倍、3.34倍、4.50倍、5.61倍。31份资源中,有5份茶树资源:002008003238001,联苯菊酯残留量低于7.0/㎏;有4份茶树资源:002003001005甲氰菊酯残留量低于4.0/㎏;有3份资源:002013003氯氰菊酯残留量低于12.0/㎏;有7份资源:002007121100401008404,噻嗪酮残留量低于3.0/㎏(表3,注:部分资源为株系,只有代号,尚未命名)。

联苯菊酯、甲氰菊酯和噻嗪酮残留量最高的资源为118,分别高达23.23/㎏、11.75/㎏、10.97/㎏。氯氰菊酯残留量最高资源为009,高达38.22/㎏(表2)。

 

2  31个品种或株系四种农药残留量(㎎/㎏)

Table 2  The residues of four pesticides in 31 cultivars and lines(㎎/㎏)

种质资源代号

Number of germplasm resources

种质资源名称

Name of germplasm resources

联苯菊酯

Bifenthrin

甲氰菊酯

Fenpropathrin

氯氰菊酯

Cypermethrin

噻嗪酮

Buprofezin

001

水仙

6.53

3.75

22.05

9.90

002

002

3.79

1.83

4.84

0.92

003

白牡丹

6.45

3.42

11.53

4.45

004

金凤凰

8.39

4.78

17.24

4.00

005

肉桂

9.47

3.85

13.72

3.80

006

百翠香

7.85

4.13

12.71

5.40

007

铁观音

13.23

5.33

16.48

1.12

008

铁罗汉

5.76

5.00

20.55

2.34

009

白鸡冠

15.42

9.97

38.22

7.15

010

大红袍

11.51

5.61

27.52

7.84

011

黄龙

16.44

7.02

26.17

9.66

012

朝阳

8.65

5.34

21.94

5.12

013

福云七号

8.17

8.27

10.66

6.51

014-1

三合一一号

12.52

6.29

31.73

7.01

014-2

三合一二号

12.94

6.11

30.92

7.07

056

56

13.61

7.49

29.29

7.26

066

66

13.18

6.47

17.95

5.26

100

100

14.47

8.36

26.64

2.07

105

105

13.48

9.23

33.15

10.40

111

111

9.63

4.65

18.47

4.07

116

116

8.28

7.64

20.70

3.81

121

121

9.04

5.40

19.89

1.68

238

238

6.50

5.56

20.96

3.44

300

300

9.87

5.33

19.24

9.41

304

304

9.05

5.60

22.01

4.02

401

401

9.94

8.54

31.78

2.12

422

422

9.39

5.49

19.81

3.18

419

419

11.73

6.46

22.77

3.09

404

404

9.44

6.25

14.18

2.86

413

413

11.50

4.66

15.86

4.04

118

118

23.23

11.75

35.55

10.97

                    

3  低农药残留量的乌龙茶种质资源

Table 3  Germplasm Resources of Oolong Tea Plant with Low Pesticide Residue Content

农药名称

Pesticide name

种质资源

代号

Number of germplasm resources

种质资源

名称

Name of germplasm resources

筛选资源鲜叶农药残留量

(/)

Screening resources tea shoot pesticide residue content

标准喷施

干茶农药残留量

(/)

Standard spraying  dry tea pesticide residue content

欧盟标准

(/)

MRL of European Union

中国标准

(/)

MRL of China

联苯菊酯Bifenthrin

002

002

3.79

1.16

5.0

 

 

5.0

 

 

 

008

铁罗汉

5.76

1.52

003

白牡丹

6.45

1.70

238

238

6.50

1.72

001

水仙

6.53

1.73

 

 

 

 

 

 

甲氰菊酯Fenpropathrin

002

002

1.83

0.75

0.02

5.0

003

白牡丹

3.42

2.31

001

水仙

3.75

2.53

005

肉桂

3.85

2.60

 

 

 

 

 

 

 

氯氰菊酯Cypermethrin

002

002

4.84

0.26

0.5

20.00

013

福云七号

10.66

0.50

003

白牡丹

11.53

0.54

 

 

 

 

 

 

 

噻嗪酮Buprofezin

002

002

0.92

0.49

0.02

/

007

007

1.12

0.53

121

121

1.68

0.79

100

100

2.07

0.98

401

401

2.12

1.00

008

铁罗汉

2.34

1.11

404

404

2.86

1.36

 

 

2.2  农药残留量低的品种(系)与欧盟MRL标准的比较

4种化学农药稀释后(标准喷施稀释倍数),直接喷施于茶树,7d后标准采摘鲜叶,制成干茶(乌龙茶),分析检测农药残留量。结果表明(表3),农药残留量低的品种(系),铁罗汉、白牡丹、水仙、002238的联苯菊酯残留量远低于欧盟MRL标准和中国标准;白牡丹、水仙、肉桂、002的甲氰菊酯残留量远低于中国标准,但明显高于欧盟MRL标准;002的氯氰菊酯残留量远低于欧盟MRL标准和中国标准,福云七号、白牡丹的氯氰菊酯残留量接近欧盟MRL标准;002007121100401404和铁罗汉的噻嗪酮残留量明显高于欧盟MRL标准。

由此可见,陈宗懋院士极力推荐大面积使用联苯菊酯是具有科学依据和重要的实际应用价值。目前在出口茶叶基地上有多种菊酯类农药应用,但综合药效、杀虫谱、残留、安全间隔期等因素考虑,联苯菊酯应为其中首选品种,氯氰菊酯农药可作为联苯菊酯的替代品种[12,13]。甲氰菊酯和噻嗪酮这两种农药虽然在茶叶生产上有良好药效,但由于欧盟MRL标准制定甚严,因此陈宗懋院士建议在出口茶叶基地上应停止使用[14]。使用氯氰菊酯,必须注意安全间隔期,待农药在茶树新梢自然降解到一定程度后方可采摘。

 

3讨论

 

3.1 低农药残留量的乌龙茶种质资源筛选方法

    我国具有世界上最丰富的茶树种质资源,仅在国家茶树种质资源圃保存就有2700多份[15],如何科学、有效地从众多的资源中筛选出低农药残留量的乌龙茶种质资源,是本试验研究的首要问题。笔者采取如下筛选方法与步骤:

   明确筛选目标:不是从我国所有的茶树种质资源中筛选,而是仅从适制乌龙茶的品种(系)资源中筛选(近年来乌龙茶农药残留量居全国六大茶类之首),因此大大缩小了筛选范围。

   明确遗传背景:在适制乌龙茶的品种(系)资源中,依遗传背景,区分为三大类。

   粗筛与细筛相结合:在区分出三大类的适制乌龙茶的品种(系)资源中,依外部形态特征,各初步筛选出10份比较有希望的品种或株系,共31份(其中一类多了1份)。再用气相色谱法分析检测31份品种或株系鲜叶的4种农药的残留量,细筛出低农药残留量的乌龙茶种质资源。

3.2 尚需进一步深入研究的问题

进行抗性遗传机制和效应的深入研究是从根本上解决抗性问题的理论基础,对指导抗性育种至关重要[15]。抗农药残留的茶树种质资源筛选研究尚属新领域,本试验展开了这方面的研究,并筛选出1份能同时抗4种化学农药的乌龙茶种质资源。尚需进一步深入研究已筛选出低农药残留量的乌龙茶种质资源的抗农药残留机制,探明其抗农药残留的原因,为茶树杂交育种的亲本选择和探索茶树农药残留降解新技术提供科学依据;对筛选出的低农药残留的品种(系)进一步深入研究与开发应用,将能科学指导外贸出口和内销简便地寻找农药残留量较低的乌龙茶货源。

3.3 本实验设计

在筛选资源实验中,所喷农药的浓度比标准喷施浓度高,目的是为了便于拉开差异更好地筛选资源,而且只分析鲜叶,而不检测干茶,目的是为减少茶叶加工造成的实验误差。研究表明(文章待发表):联苯菊酯,甲氰菊酯,氯氰菊酯和噻嗪酮四种农药的残留量,干茶与鲜叶相比分别降低3.60%45.98 %3.23%21.43 %9.35%67.89%18.41%36.69%,因品种、加工工艺、鲜叶的农药残留量等不同而有所差异。因此本实验的农药残留量在实际饮用茶叶中还会适当降低。

致谢:本研究得到福建省武夷星茶叶科学研究所的大力支持。特此致谢!

参考文献

[1]  陈宗懋. 乌龙茶和花茶中的农药残留问题.福建茶叶,2000424

[2]  霍丽月. 世界茶叶市场状况与我国茶叶出口竞争力分析.国际贸易问题,200064447

[3]  陈宗懋. 我国茶叶中农药残留的研究进展与展望.中国茶叶,2001231):34

[4]  王元洪. 我国茶叶农药残留的真实现状.农药快讯,2001102424

[5]  陈宗懋,赵红鹰,姜含春. 加入WYO对我国茶叶的影响与对策.茶叶科学,2002221):16

[6]    亮,杨亚军,虞富莲. 中国茶树种质资源研究的主要进展和展望.植物遗传资源学报,200454):389392

[7]  丁慧瑛,朱晓雨,鲍晓霞. 茶叶中噻嗪酮残留的气相色谱测定.分析测定学报,2001206):7274

[8]  张水坝,易军,叶江雷等. 气相色谱法测定茶叶中的噻嗪酮、甲胺磷、乙酰甲胺磷及三唑磷残留.色谱,2004,222):154157

[9]  丁慧瑛,鲍晓霞,郑自强. 茶叶中7种除虫菊酯农药残留的检测方法. 分析测定学报,2000196):3134

[10] 易军,李云春,弓振斌等.茶叶中多种农药残留的气相色谱法测定.厦门大学学报,2002,413):334339

[11] 李云春,易军,弓振斌等. 反相高效液相色谱法测定茶叶中氯氰菊酯和氰戊菊酯农药残留. 厦门大学学报,2003,421):7882

[12] 周晓东,王润龙,黄亚辉等. 天王星(联苯菊酯)在茶叶生产上的安全性试验.茶叶通讯,200232425

[13] 陈宗懋. 无公害茶叶生产中拟除虫菊酯类农药的选择.中国茶叶,2002243):34

[14] 陈宗懋. 欧盟茶叶农残标准新变化和应对措施.中国茶叶,2003253):67

[15] 王新超,杨亚军. 茶树抗性育种研究现状.茶叶科学,2003232):9498