我国蔬菜中常用植物生长调节剂的毒性及残留问题研究进展

1、我国蔬菜中常用植物生长调节剂的毒性及残留问题研究进展植物生长调节剂是人工合成的具有植物天然激素活性的一类有机化合物，对蔬菜作物的生长发育具有明显的调控作用，可使产量增加5%30%。国内外已把植物生长调节剂的研究应用作为21世纪农业实现超产的主要措施之一，但植物生长调节剂毕竟属于农药，其过量残留会对蔬菜、人畜、环境产生威胁。国际上对植物生长调节剂的残留限量标准越来越严，所以，我们不仅要关注植物生长调节剂在蔬菜中的作用，还要关注植物生长调节剂的毒性及残留等问题。 1蔬菜中常用植物生长调节剂的种类 蔬菜生产中常用的植物生长调节剂主要有2，4-二氯苯氧乙酸(2，4-D)、萘乙酸(NAA)、乙烯利、赤霉

2、素、青鲜素(马来酰肼，MH)、多效唑等。 植物生长调节剂在蔬菜生产中的作用各不相同：2，4-D成本较低、应用较为广泛，能促进坐果、减少落花落果、产生无籽果实、减少脱帮等；萘乙酸促进扦插生根、果实发育、抽薹开花等；乙烯利促进果实成熟和瓜类蔬菜雌花的形成；赤霉素促进茎叶生长、破除休眠、促进坐果等；青鲜素则用于防止洋葱、大蒜及马铃薯贮藏期间的萌芽、抽薹；多效唑主要用于防止幼苗徒长、促使植株矮化、根系发达、叶色浓绿等。 2蔬菜中常用植物生长调节剂的毒性、残留限量标准及残留现状 我国1997年颁布实施、2001年修订的农药管理条例将植物生长调节剂作为农药而进行统一管理。农药按口服半致死量(每千克体重的半

3、致死量，LD50)分为6类：特剧毒、剧毒、高毒、中等毒、低毒和微毒。植物生长调节剂是一类能够调节植物生长发育的农药，不以杀伤有害生物为目的，所以其毒性一般为低毒或微毒。植物生长调节剂的残留，是指其毒性及有效成分存在于植物体内和土壤中的量。正常使用情况下，植物生长调节剂进入蔬菜体内会随着新陈代谢的进行逐渐降解，药效慢慢消失，在蔬菜体内的残留量很低，即使有微量的残留，在烹饪过程中也会遭到不同程度的破坏。残留在土壤中的植物生长调节剂会因雨水的淋溶、化合物的降解、微生物的分解以及作物种植或其他方面的作用而被分解，并随着时间的推移向深土层转移，所以，在蔬菜生产中正常使用植物生长调节荆，其残留的毒性微乎其

4、微，对蔬菜、人畜、土壤不会产生危害。但植物生长调节剂毕竟属于农药，除赤霉素外，绝大多数是化学合成的，或多或少都有一定的毒性，再加上目前我国蔬菜生产中滥用植物生长调节剂的现象比较严重，所以，有必要了解蔬菜中常用植物生长调节剂的毒性、残留限量标准及残留现状。 2.12,4-D 属于低毒农药，大白鼠口服LD50为500mg·kg-1；小鼠长期暴露在2，4-D的环境中会造成骨骼畸形，致病率和死亡率增加；每天供给大白鼠21.5 mg·kg-1的2,4-D，未发现肿瘤，没有致癌性。2,4-D具有急性神经毒性，对皮肤和眼睛有刺激作用，吸入或接触后，其急性毒性作用主要表现为神经性毒性；慢性

5、毒性作用表现为对血液、肝、肾的毒性及抑制某些酶的活力，抑制某些蛋白质的合成。动物胚胎学研究还未有直接证据证明其对人的生殖功能有影响。 残留限量标准：国外对2,4-D的残留限量规定较为严格，国际食品法典委员会(CAC)标准规定25种农产品中2,4-D的残留限量范围为0.01-400mg·kg-1。我国强制性国家标准规定蔬菜中2,4-D的最高残留限量为0.2mg·kg-1。 残留现状举例：以凝胶渗透色谱-气相色谱法测定豆芽中2,4-D的残留量，通过对绿豆芽、黄豆芽等63份样品的分析测试，在4份样品中检出2,4-D，含量分别为0.007、0.008、0.009、0.004 mg&

6、#183;kg-1，均低于我国标准。用浓度为20mg·kg-1的2,4-D处理柠檬1d后，残留浓度降低为0.1mg·kg-1，低于美国标准(美国规定2,4-D在苹果、柑橘、梨树等果树上的残留量不超过5mg·kg-1)。 2.2NAA 属于低毒农药，大白鼠急性口服LD50为10005900mg·kg-1。对人的眼睛、皮肤、粘膜和上呼吸道有刺激作用，吸入后可引起咳嗽、喘息、喉炎、气短、头痛、恶心、呕吐；通过食道引起中毒，对肝、肾造成损害。 残留限量标准：日本规定蔬菜中NAA的最大残留限量为0.1mg·kg-1，我国对NAA的残留量尚无安全使用国家标

7、准。 残留现状举例：以毛细管柱气相色谱法测定芦笋罐头、蘑菇罐头中的NAA残留量，结果均未检出(检出限为0.05mg·kg-1)，低于日本标准。 2.3乙烯利 属于低毒农药，大白鼠急性口服LD50为4000mg·kg-1，小白鼠急性口服LD50为4229 mg·kg-1。乙烯利能导致小鼠体细胞、生殖细胞遗传损伤，使小鼠骨髓细胞微核率和雄性生殖细胞畸形率提高，干扰精子正常生成和成熟过程，导致小鼠体细胞染色体畸变和生殖细胞基因突变。乙烯利对人类具有潜在的诱癌、致畸及其他多方面的危险，如1997年5月，在47例食用西瓜发生食物中毒的报告中发现，乙烯利潜伏2040min后即

8、出现头晕、头痛、视力模糊、口唇舌根麻木、胸闷、心悸、多汗、恶心、呕吐、腹痛腹泻等症状；乙烯利对皮肤有刺激作用，19801986年在美国加利福尼亚发现4例乙烯利对皮肤刺激症状；过量乙烯利还可加速衰老，腐蚀消化道，对大脑和肾脏也有一定的损害。 残留限量标准：近年来，国外对蔬菜中乙烯利的残留量提出了严格的限量要求：美国规定乙烯利在番茄上的残留量不超过2mg·kg-1，黄瓜不超过0.1mg·kg-1；新西兰在番茄上的限量为1mg·kg-1；日本对我国输日农产品新的限量规定番茄为2mg·kg-1。国际上对乙烯利的最高允许残留量还没有统一规定，我国规定番茄上乙烯利的

9、最高残留限量为2mg·kg-1。 残留现状举例：乙烯利在碱性介质下分解为乙烯蒸发，遇热也易分解，如提取经乙烯利催熟的菠萝汁液，70高温加热2h，汁液中的乙烯利完全分解。乙烯利的残留时间较短，只有几天，一般在收获前3d停止使用即可。刘淑艳等对沈阳市售水果中乙烯利残留量调查发现，50份水果样品中未检出的有4份(检出限为0.030mg·kg-1)，检出46份，其中45份样品浓度在0.0301.030mg·kg-1之间，低于我国标准(我国规定亚热带水果中乙烯利的最高残留限量为2mg·kg-1，苹果为5mg·kg-1，樱桃为l0mg·kg-1)

10、。 2.4赤霉素 属于微毒农药，动物急性毒性试验基本无毒性反应，小鼠静脉注射LD50大于6300mg·kg-1，口服LD50大于25000mg·kg-1的大剂量试验无毒性反应，小鼠致癌试验为阴性。但有试验发现，赤霉素可影响机体的内分泌系统，受试动物的甲状腺、卵巢、肾上腺等内分泌腺重量明显增加，使得动物某些激素水平发生改变，影响动物的生长发育，甚至发生癌变。 残留限量标准：美国、日本等国规定蔬菜中赤霉素最高残留限量为0.2mg·kg-1。我国目 前还没有相关的国家标准。 残留现状举例：赤霉素遇碱易分解，残留期较短。陈小鹏等以山东省农业科学院蔬菜研究所试验田的鲁黄瓜9

11、号为试材，用高效液相色谱法测定成熟期瓜条中的赤霉素含量为0.00242mg·kg-1，低于美国、日本规定的最高限量。赤霉素处理柠檬和脐橙7d后，果肉中无残留(美国规定赤霉素在柑橘、甘蔗上的残留量不超过0.15mg··kg-1，低于美国、日本规定的赤霉素在蔬菜中的残留限量标准。 2.5青鲜素 属于低毒农药，大白鼠急性口服LD50为5000 mg·kg-1。英国出版的植物生长调节剂的潜力和应用一书中明确指出：在2a内以5000 mg·kg-1的青鲜素饲喂大白鼠无毒性反应，无致癌现象。而美国粮食药物部门则认为青鲜素可能是致癌物，因为它能引起老鼠的染色

12、体断裂和畸变。据Epstein等(1968年)报道，对幼鼠皮下注射青鲜素，在生命的第1天注入0.5mg可引致死亡；生命最初3周，总注射量达55mg引致肝瘤发生。用青鲜素对老鼠进行长期致癌性的研究，饲料中剂量高达10000和2000mg·kg-1时，雌鼠的尿蛋白增加、生长受抑。1977年美国农业环境质量研究部门对青鲜素的代谢和毒性进行了全面研究，指出青鲜素对动植物都有致突变、致癌作用，但尚未发现对人类有这种作用。又有报道认为青鲜素不会使人不适，对哺乳动物组织无明显影响。 残留限量标准：美国环境保护局规定青鲜素在马铃薯和洋葱中的最高残留量分别为50和15mg·kg-1；加拿大规

13、定青鲜素在胡萝卜、洋葱、萝卜、甜菜中的最高残留量分别为30、15、30、30 mg·kg-1；目前我国对青鲜素的残留标准仍未拟出。 残留现状举例：青鲜素的残留期为12个月，中国科学院植物生理研究所喷施4000 mg·kg-1青鲜素抑制甜菜抽薹，1个月后收获的甜菜块根中青鲜素的残留量不超过2mg·kg-1，低于加拿大标准。用氘作为标记，在盛花后用1000mg·kg-1青鲜素喷施荔枝，处理57d后果实成熟时，果肉中无残留。 2.6多效唑 属于低毒农药，大白鼠急性口服LD50为l500 mg-1；高剂量的多效唑对动物雄性生殖器官有损伤，子代体重和繁殖指数降低、

14、肝脏受损，可能是致癌物质，应慎用；多效唑粉剂对皮肤和眼睛有轻微至中等的刺激作用。 残留限量标准：CAC标准和欧盟委员会都未规定多效唑的限量标准；日本、新西兰、韩国和澳大利亚等国规定多效唑的最高残留限量为0.5mg·kg-1；我国规定多效唑在马铃薯上的最高残留量为50mg·kg-1、洋葱为15mg·k-1、菜籽油等为0.5mg·kg-1。 残留现状举例：多效唑不易被生物降解，在土壤中的残留期较长，多达数月，瑞典等国已禁用。但多效唑的残留量会随着处理时间的提前和施用次数的减少而降低，喷药间隔60d后收获的蔬菜对人、畜是安全的。青豆始花期喷施多效唑150200

15、mg·kg-1，3560d后收获，青豆中的残留量仅为0.0070.053mg·kg-1；油菜23叶期喷施100300mg·L-1多效唑，2l0d后收获的油菜籽中未检出多效唑在直播春油菜3叶期叶面喷施100mg·L-1多效唑，间隔60d后根、茎均未检出(检出限为0.001mg·L-1)，籽粒中残留量为0.0365mg·L-1，低于我国标准。 3减少蔬菜中植物生长调节剂残留量的方法 植物生长调节剂的毒性较低，在蔬菜生产中正常使用不会对蔬菜、人畜和环境造成危害，但不同植物生长调节剂的毒性、残留限量标准、残效期各不相同，过量使用植物生长调节剂

16、造成危害的现象时有发生。所以，减少蔬菜中植物生长调节剂的残留量成为一个不容忽视的问题，减少残留量主要有以下方法。 3.1使用生物农药 蔬菜生产中使用生物农药是开发植物生长调节剂的主要方向，如由赤霉菌分泌的毒性极低的赤霉素以及存在于植物蜡、蜂蜡、果皮蜡、糠蜡中的三十烷醇，相对于其他植物生长调节剂来说比较安全。这些从自然源中提取的天然植物生长调节剂对于生产绿色食品、实现农业可持续发展具有重要意义。 3.2选用分解快、残留期短、毒性低的植物生长调节剂 随着人们对蔬菜质量安全要求的提高及对环境保护的重视，高效、残留期短、无毒(或微毒)、广谱的植物生长调节剂越来越受到人们的关注，如残留期只有几天的乙烯利

17、在蔬菜生产中得到了广泛的应用。在相同效果的前提下，应选用残效期短、毒性低的植物生长调节剂，如培育油菜壮苗，可用烯效唑代替多效唑，烯效唑的生理功能与多效唑相同，但烯效唑活性高、使用范围广、使用量比多效唑低，且烯效唑残留期短、对人畜、环境较为安全。 3.3掌握正确的施用浓度、次数和时期 植物生长调节剂一般使用浓度较低，在不影响生物效应的前提下应尽量减少用量，浓度过高不仅使蔬菜作物产生药害，还会使蔬菜、土壤中的残留量增大。同一植物生长调节剂对不同蔬菜或同一蔬菜的不同品种使用浓度不同，故使用前最好进行浓度试验，以确定适宜的使用浓度。还应注意制定安全间隔期，减少喷施次数，严禁在临近收获期和采收后使用毒性

18、较强或残效期较长的植物生长调节剂，以减少蔬菜中的残留量。 3.4提高药效，降低用量 将表面活性剂(吐温、肥皂等)与植物生长调节剂混合施用，可降低植物生长调节剂的表面张力及受雨水冲刷的程度、增加叶片的吸收量，也可减少植物生长调节剂的用量。将不同的植物生长调节剂混用，通过相加或相乘的复合效应减少用量而产生相同的效果，如多效唑与乙烯利混合喷施蔬菜幼苗，可使秧苗矮化，并减少了多效唑的用量。 4建议和对策 为继续发挥植物生长调节剂在蔬菜生产中的作用，大幅度提高蔬菜产量和品质，保证蔬菜质量安全和人畜、环境的安全，现针对我国蔬菜生产中植物生长调节剂的应用现状提出几点建议和对策。 4.1加强毒性研究，开发高效、低毒的植物生长调节剂 鉴于蔬菜生产中有些植物生长调节剂的中毒机理不清楚，急性中毒救治无相应解毒药，对人畜的潜在毒性尚无定论，为此，应建立专门的研究机构，设立专门的研究室来研究植物生长调节剂对蔬菜、人畜的潜在危害及毒性作用机理，以及对人畜遗传、基因的不良影响。研究和开发高效、无毒(或微毒)、广