毒死蜱在大棚土壤和蔬菜中的殘留特征、土壤生態(tài)效應及其控制途徑.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、近年來,我國大棚蔬菜生產(chǎn)得到快速發(fā)展。然而,大棚溫暖潮濕的環(huán)境給病蟲害大量繁殖提供了適宜的條件,導致農(nóng)藥超量、頻繁的使用。毒死蜱作為高效、廣譜的有機磷殺蟲、殺螨劑,在我國大棚蔬菜栽培中廣泛使用,蔬菜和土壤受到一定程度污染。為評價毒死蜱在大棚蔬菜和土壤中施用的安全性,開展了大棚和露地蔬菜和土壤中毒死蜱的消解特征、毒死蜱單獨和與其它農(nóng)藥復合多次重復使用在土壤中的降解特征及其對土壤微生物多樣性的影響、毒死蜱高效降解菌的分離和鑒定、毒死蜱的微生

2、物降解特性及途徑、微生物菌劑和酶制劑對蔬菜和土壤中毒死蜱降解的生物強化等方面的研究。主要研究結(jié)果如下: 毒死蜱在大棚和露地小白菜上的消解符合一級動力學特征,在土壤中的消解符合雙室模型。大棚封閉的環(huán)境和季節(jié)更替能改變毒死蜱在小白菜和土壤中的消解行為,毒死蜱在大棚小白菜和土壤中的消解速率低于露地,在秋季的消解速率低于夏季。與露地相比,推薦劑量和雙倍劑量毒死蜱在夏季大棚小白菜上的半衰期分別延長了26.0%和10.7%,在秋季大棚小白菜

3、上的半衰期分別延長了6.6%和15.7%;在夏季土壤中的半衰期分別延長了44.4%和140.0%,在秋季大棚土壤中的半衰期延長了16.2%和63.1%。大棚小白菜收獲期毒死蜱的殘留量比露地高幾乎50%。 低濃度(4 mg kg<'-1>)、中濃度(8 mg kg<'-1>)和高濃度(12 mg kg<'-1>)毒死蜱在土壤中的降解符合一級動力學特征,其半衰期分別為14.32 d、16.70 d和18.00 d。隨著毒死蜱濃度的提

4、高,其在土壤中的半衰期明顯延長。三個濃度處理初期(7d)土壤微生物多樣性均受到明顯的抑制作用,作用大小與毒死蜱濃度呈正相關(guān),但這種影響隨著時間的推移逐漸緩解,到第21 d各處理土壤微生物多樣性已恢復至對照水平,到第35 d,各處理土壤微生物多樣性甚至超過對照水平。 毒死蜱、三唑酮和丁草胺單獨和復合重復使用在土壤中的降解均符合一級動力學特征,隨著施藥次數(shù)的增加,除了毒死蜱+三唑酮處理中毒死蜱的半衰期略有延長外,其它各處理農(nóng)藥的半衰

5、期均逐步縮短。各處理施藥初期(3 d)土壤微生物多樣性均受到明顯的抑制作用,但這種影響隨著時間的推移逐步緩解,到第21 d各處理土壤微生物多樣性均已恢復至或超過對照水平。隨著施藥次數(shù)的增加,農(nóng)藥對土壤微生物多樣從污染土壤中分離篩選到一株能以毒死蜱為唯一碳源和能源生長的真菌DSP,經(jīng)形態(tài)特征和18S rDNA序列分析鑒定為輪枝孢屬(Ferticillium sp.)。 在純培養(yǎng)條件下真菌DSP對毒死蜱的降解與農(nóng)藥濃度、pH值和溫度

6、有關(guān)。Ferticillium sp.DSP對毒死蜱的降解符合一級動力學特征,1、10和100 mg l<'-1>毒死蜱的降解半衰期分別為2.03 d、2.93 d和3.49 d,100 mg 1<'-1>毒死蜱對真菌DSP有略微抑制作用。真菌DSP在pH 5.0、7.0和9.0時對1 mg l<'-1>毒死蜱的降解半衰期分別為2.03 d、1.93 d和2.11 d。真菌DSP在15、25和35℃時對1 mg l<'-1>毒死蜱的降解

7、半衰期分別為3.31 d、2.03 d和1.88 d。真菌DSP在不同pH及溫度下對毒死蜱的降解作用為pH7.0>pH5.0>pH9.0,35℃>25℃>15℃。通過毒死蜱微生物降解產(chǎn)物的GC-MS分析,TCP是最主要的降解產(chǎn)物,TCP在真菌DSP的作用下進一步烷基化生成TMP或脫鹵素,鑒于真菌DSP可以利用毒死蜱為唯一底物生長,因此,毒死蜱降解產(chǎn)物可能進一步分解轉(zhuǎn)化為二氧化碳,為一礦化過程。 DSP菌劑處理能有效促進土壤和蔬菜

8、上毒死蜱的降解。滅菌土、以前未使用毒死蜱的土壤、以前使用毒死蜱的土壤中毒死蜱的降解均符合一級動力學特征,毒死蜱在DSP菌接種土壤中的半衰期比相應未接種土壤的半衰期分別縮短了81.2%、59.1%和24.4%。與未噴菌劑的對照相比,DSP菌劑處理后毒死蜱在大棚和露地小白菜上的半衰期分別縮短了10.9%和17.6%,在大棚和露地土壤中的半衰期分別縮短了12.0%和37.1%。 DSP粗酶制劑可以促進小白菜、空心菜、木耳菜、四季豆和辣

9、椒上毒死蜱的降解。5種蔬菜上毒死蜱的降解均符合一級動力學特征,并且E(1∶10)處理蔬菜上毒死蜱的降解速率要高于E(1∶20)處理。與對照相比,DSP粗酶制劑E(1∶20)處理小白菜、空心菜、木耳菜、四季豆和辣椒上毒死蜱的半衰期分別縮短了29.7%、34.4%、19.4%、19.4%和13.9%,E(1∶10)處理蔬菜上相應的半衰期分別縮短了46.2%、56.8%、34.0%、45.7%和32.3%。結(jié)果表明,微生物酶制劑是控制蔬菜上農(nóng)

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