食药用菌重金属与农残污染的源头防控:栽培基质选择与种植环境要求
食药用菌重金属与农残污染的源头防控:栽培基质选择与种植环境要求
食药用菌因富含多糖、氨基酸等活性成分,兼具食用与药用价值,但其生长过程中对重金属(如铅、镉、汞、砷)和农药残留(如有机磷、拟除虫菊酯类)的富集特性,可能引发食品安全风险。源头防控是降低污染的核心环节,其中栽培基质选择和种植环境管控是两大关键切入点,直接决定了产品的污染基数。
一、食药用菌重金属与农残污染的源头机制
食用菌具有富集能力强的特点,因此在生长过程中对一些人体有害的重金属元素也能吸收和积累。国外研究发现,食用菌重金属超标主要是因为栽培用木材对重金属的过量积累;以放射性铯(Cs)污染的原木为原料栽培食用菌,部分放射性Cs被直接转运至菌柄基部[1]。国内科研人员从云南16个地点采集食用菌样本,调查其重金属污染状况;发现其中对人体有害的重金属(砷、镉、铅)的浓度普遍高于国家标准(砷为1.0 mg·kg-1,镉为0.2 mg·kg-1,铅为2.0mg·kg-1)[2]。食用菌重金属污染源有很多,如水源、空气、土壤和栽培料等,所以在栽培食用菌时应该高度重视重金属超标风险。
农残污染多为 “人为或环境迁移导致”,而非食药用菌主动合成。
基质带药:基质原料(如秸秆、木屑)在田间种植时曾施用农药(如防治作物病虫害的有机磷农药),残留未降解完全便被用于栽培;
环境迁移:种植区周边农田喷施农药时,通过空气漂移(如拟除虫菊酯类农药)、雨水冲刷(如有机氯农药)污染栽培环境;
不当用药:种植过程中为防治杂菌(如绿霉)、虫害(如菇蚊、螨类),违规使用高毒、高残留农药,或未遵守安全间隔期。
2015年~2018年期间,主要出口美国、日韩、欧盟等发达国家的人工栽培食用菌,被扣留/召回共458批次,其中由于农残原因被扣留/召回共172批次,占比为37.6%。因此,人工栽培食用菌农药残留过量是我国食用菌产业比较集中的问题[3]。
二、栽培基质选择:从 “原料源头” 切断污染输入
栽培基质是食药用菌生长的 “营养库”,也是重金属和农残进入菌体的主要载体,其选择需遵循 “源头筛查 - 合规选用 - 科学处理” 三步原则,具体要求如下:
(一)核心原则:优先选择 “低污染、可追溯” 原料
避免使用来源不明、可能受污染的原料(如工业废渣混合的有机肥、矿区周边的木屑)。不同原料的防控重点差异如下表1:
表1食用菌栽培基质污染风险及选择筛查
基质类型 |
常见污染风险 |
选择与筛查要求 |
木质类(木屑、木片) |
镉、铅(来自污染林地)、农药残留(来自林业防虫药剂) |
1. 优先选用未受工业污染的天然林(如松木、桦木),避免矿区、化工厂周边林地; 2. 索要原料产地证明,必要时检测重金属含量(镉≤0.3mg/kg,铅≤1.0mg/kg); 3. 禁止使用喷施过长效农药(如有机氯)的林木原料。 |
秸秆类(玉米秆、稻草) |
有机磷、拟除虫菊酯类农残(农田用药)、镉(长期施用含镉磷肥的农田) |
1. 选择未使用过高毒农药(如甲胺磷、对硫磷)的农田秸秆,优先选用绿色种植基地的秸秆; 2. 确保无禁用农药残留; 3. 避免使用长期连作、过量施用化肥的农田秸秆(降低重金属积累风险)。 |
辅料类(麸皮、米糠、有机肥) |
铅、汞(麸皮来自污染小麦)、重金属(有机肥来自含重金属饲料的畜禽粪便) |
1. 麸皮 / 米糠检测重金属; 2. 禁止使用工业废弃物(如污泥)堆肥的有机肥; 3. 对畜禽粪便有机肥,需确认养殖过程中未添加含重金属的饲料添加剂(如砷制剂)。 |
(二)基质预处理:降解残留 + 阻断吸收
即使原料合规,预处理仍可进一步降低污染风险,核心措施包括:
高温灭菌 / 发酵:针对农残,高温(如 121℃高压灭菌 30min、堆肥发酵 50-60℃持续 7-10 天)可降解部分有机磷、拟除虫菊酯类农药(降解率可达 50%-80%);针对杂菌:避免因杂菌污染而后续违规用药,从源头减少种植过程的农药使用。
添加吸附剂(针对性阻断重金属):对轻微重金属超标的基质,可添加安全吸附剂(如壳聚糖、膨润土、生物炭),通过物理吸附固定重金属(如生物炭对镉的吸附率可达 90% 以上),减少食药用菌对重金属的吸收;吸附剂需符合食品级标准,避免引入新污染。
清洗与筛选:秸秆类原料可先用清水冲洗 1-2 次,去除表面附着的农药残留和灰尘(降低铅、砷等附着性重金属);筛选去除原料中的杂质(如石子、塑料、工业废渣),避免外源污染。
三、 种植环境要求:从 “生长场景” 管控污染迁移
种植环境是食药用菌污染的 “外部通道”,需从选址、灌溉水、空气、土壤(地栽) 四个维度建立防控体系,确保环境无外源污染输入。
(一)种植场地选址:远离 “污染源缓冲区”
场地选址是环境防控的基础,需遵循 “远离污染源、规避风险区域” 原则,具体要求:
禁止选址区域:距离化工厂、冶炼厂、矿区、垃圾填埋场、污水处理厂等污染源至少 1km 以上;禁止在农田保护区内的 “高污染地块”(如已列入土壤污染风险管控名录的地块)种植;避免在交通干线(如高速公路、铁路)两侧 500m 内选址(减少汽车尾气中的铅、镉沉降)。
优选区域:优先选择生态环境优良、无工业污染的区域(如山区、林地周边),或符合 GB/T 18407.1-2001《农产品安全质量 无公害蔬菜产地环境要求》的地块;设施栽培(如大棚、厂房)需远离周边农田,避免农田喷施农药时的漂移污染。
(二)灌溉水与空气:严控 “流动污染”
灌溉水要求:灌溉水是重金属(如汞、砷)和水溶性农药残留(如部分有机磷)的重要来源;禁止使用工业废水、生活污水、受污染的地表水(如流经化工厂的河流)灌溉;推荐使用地下水(需检测重金属含量)或符合饮用水标准的自来水,定期(每季度 1 次)检测灌溉水的重金属和农残指标。
空气质量要求:空气沉降(如含铅的粉尘、农药雾滴)会通过食药用菌表面附着或菌丝吸收进入菌体,设施栽培需配备空气过滤系统(如初效 + 中效过滤器),减少外部空气污染物进入;露天栽培需监测周边空气质量,若周边有工业排放或农田施药,需在污染时段(如工厂排放高峰期、农药喷施后 24h 内)采取覆盖(如塑料膜)防护措施;
(三)土壤与设施:避免 “接触污染”
地栽模式(如香菇、木耳)的土壤要求:土壤需符合 GB 15618-2018《土壤环境质量 农用地土壤污染风险管控标准》,检测镉、铅、汞、砷等重金属含量(如镉≤0.3mg/kg,铅≤80mg/kg);避免连作(连作会导致土壤中重金属和病原菌积累),每种植 1 茬后需更换土壤或对土壤进行消毒(如石灰消毒、高温闷棚);种植前清除土壤中的杂质(如工业废渣、农药包装残留),避免直接接触污染。设施栽培的设施要求:大棚 / 厂房的建材(如塑料膜、钢架)需符合食品级标准,禁止使用含重金属的涂料(如含铅油漆)或有毒塑料(如回收塑料);栽培架、托盘等工具需定期清洗消毒(用食品级消毒剂,如次氯酸钠溶液),避免工具携带农药残留或重金属;禁止在栽培区内存放农药(尤其高毒农药),工具使用后需彻底清洗,避免交叉污染。
总结
食药用菌的重金属与农残污染防控,核心是 “切断源头、阻断迁移”—— 通过栽培基质的合规选择与预处理,从 “营养源” 上减少污染输入;通过种植环境的科学选址与管控,从 “生长场景” 上阻断污染迁移。同时,结合全链条溯源和过程监测,可最大程度降低污染风险,保障食药用菌的食用与药用安全。未来需进一步推动标准化种植,并加强对新型低污染基质(如农业废弃物循环利用基质)和环境友好型防控技术(如生物降解农残的微生物制剂)的研发,从技术层面提升源头防控效率。
参考文献:
[1] O,Yukitoshi A,Fuminori S,et al.Direct accumulation pathway of radioactive cesium to fruit-bodies of edible mushroom from contaminated wood logs[J].Scientific Reports,2016,6(1):141-154.
[2] 陈明杰,宋盼盼,赵妍,等.食用菌重金属污染及防控措施研究进展[J/OL].分子植物育种..http://kns.cnki.net/kcms/detail/46.1068.S.20210407.1022.006.html.
[3]刘芳芳.人工栽培食用菌农药残留量法律监管现状及建议[J].中国食用菌,2020,39(05):90-93.DOI:10.13629/j.cnki.53-1054.2020.05.023.
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