稻田环境与除草剂去草胺降解速率的关系

在稻田自然环境中,去草胺乳油和颗粒剂的残留半衰期,在田水中分别为1.65-2.84d和5.78-6.30d,在土壤中分别为2.67-5.33d和4.95-6.30d.经过水稻一个生育期,去草胺在糙米等样品中的最终残留量均降至可检水平以下.土壤微生物对去草胺的降解起着主导性的作用,在灭菌和不灭菌土壤中的残留半衰期分别为433d和18.50-29.40d.去草胶在涂土等四类不同属性的土壤中的渗漏性大小顺序,依次为涂土、小粉土、青紫泥和红壤.     

新农药硫肟醚在土壤中的降解

在实验室条件下对新农药硫肟醚[o-(3-苯氧苄基)-2-甲硫基-1-(4-氯苯基)丙基酮肟醚]在不同地区土壤中的降解动态进行了研究.结果表明,硫肟醚在土壤中的降解遵循一级动力学方程.硫肟醚在非灭菌与灭菌长沙粉砂质黏土中的降解速率常数(k)分别为8.106×10^-3和1.630×10^-3,半衰期分别为85.5d和425.2d,微生物对硫肟醚在土壤中的降解具有显著的影响.硫肟醚在3种土壤中的降解速率大小依次为湖南永州重黏土>甘肃天水黏土>辽宁沈阳粉砂质黏土,其降解半衰期分别为46.1,63.8,70.0d,降解速率常数分别为1.503×10^-2,1.087×10^-2,9.904×10^-3.根据国内农药在土壤中的残留期划分标准,硫肟醚属于较易降解类农药.     

咪唑烟酸在土壤中的微生物降解及其代谢物分析

通过分析咪唑烟酸在4种典型土壤中灭菌和非灭菌条件下的降解动力学差异,初步探讨了土壤中的微生物对其降解的贡献率。结果表明,咪唑烟酸在非灭菌条件下的半衰期为29～44d,在灭菌条件下的半衰期为81～134d,在非灭菌条件下的降解速率比灭菌条件下提高1 3～3 4倍。在小粉土中微生物降解的理论半衰期约为48d,为灭菌条件下的近3倍,充分说明了土壤中的微生物在咪唑烟酸的降解中起着非常重要的作用。运用LC-ESI-MS检测到4种微生物降解产物,它们的分子量分别为219,222,201和149,并由此推断了咪唑烟酸在土壤中降解转化的主要途径为:首先被微生物转化成更为稳定的氨盐产物,然后再进一步脱甲基、羧基和异丙基及咪唑啉酮环的开裂和重排等。      

嘧草醚在水稻中的残留消解动态及膳食风险评估

为了评价嘧草醚在水稻生长过程中使用的安全性,于2018—2019年分别在佳木斯、济宁、南昌、宁波4地进行了为期2年的田间试验,研究了嘧草醚在田水、土壤、稻株中的消解动态及稻米、稻壳、稻杆中的最终残留.结果表明：嘧草醚在田水、土壤及稻株中的消解规律均符合一级动力学模型,在4地田水中的消解半衰期（t_1/2）为1.07~3.48 d,土壤中的消解半衰期（t_1/2）为3.14~5.42 d,稻株中的消解半衰期（t_1/2）为4.47~8.08 d.通过对消解半衰期与土壤性质和气候条件的线性回归分析可得,嘧草醚在不同基质中的消解速率均与土壤有机质含量和平均气温呈显著相关.施用1.5倍或2倍推荐使用剂量的嘧草醚后（90或120 g·hm^-2）,收获的稻米籽实中检测出嘧草醚的残留量均未超过日本和韩国规定的最大残留限量（MRL）值（0.05 mg·kg^-1）.通过计算得出每人每天从稻米中所摄入的嘧草醚为0.0037 mg,其风险商值（RQ）为0.0028,处于安全水平.     

土壤和叶际微生物对啶虫脒的降解作用

深入研究了土壤、叶际原位和叶际可培养微生物对啶虫脒的降解作用及各条件下降解效果的差异.结果表明,不同环境下的微生物对啶虫脒有不同程度的降解效果.原位叶际微生物对啶虫脒降解影响的程度较小,在灭菌处理与对照叶面中啶虫脒的半衰期分别为8 1 d和6 6d.相对而言,土壤和叶际分离培养微生物对啶虫脒降解作用更加显著,在自然土壤和灭菌土壤中啶虫脒的降解半衰期分别为5.0 d和39.6d,相差为8倍;和原位叶际微生物相比,在油菜叶培养基中微生物的生物量大幅度提高,同时,对啶虫脒的降解效果也更加显著;在灭菌处理的豆叶培养基中(CK),啶虫脒42d的降解率为16.5%,相同时间内非灭菌处理的叶际分离微生物降解率高达95%,其降解速率与培养基中的微生物量呈正相关性,叶际和土壤中都存在能降解啶虫脒的微生物.     

苯醚甲环唑在番茄和土壤中的残留动态研究

采用田间试验方法研究苯醚甲环唑在番茄和土壤中的残留与降解动态,应用超高效液相色谱-串联四级杆液质联用法(UPLC-MS/MS)进行定性和定量分析. 结果表明,苯醚甲环唑在番茄中的平均回收率为90.3%～107.1%,变异系数为0.7%～7.8%;在土壤中的平均回收率为80.1%～104.7%,变异系数为7.2%～9.1%. 动态研究结果表明:苯醚甲环唑在番茄中的降解比在土壤中快,在山东和河南两地番茄中的降解半衰期分别为3.3～3.8和3.3 d;在土壤中的降解半衰期分别为19.9～22.4和13.1～18.8 d. 10%苯醚甲环唑微乳剂在番茄上按照推荐剂量最多施药2次,采收期距最后一次施药3 d,番茄中苯醚甲环唑残留量小于0.158 mg/kg. 低于日本和澳大利亚规定的最高残留限量(MRL,0.5 mg/kg),说明苯醚甲环唑为低残留、易降解农药.      

高效氯氰菊酯在土壤中的降解动态

在实验室条件下研究了高效氯氰菊酯两个异构体在3种土壤中的降解动态,随着时间的延长,氯氰菊酯在土壤中的含量逐渐减少.在未考虑土壤中微生物的作用时,3种农药在土壤中的稳定性与土壤中的有机质含量及pH值存在一定的相关性;高效氯氰菊酯在有机质含量高、pH值高的土壤中降解较快;在土壤中的降解以微生物降解为主,化学降解为辅.高效氯氰菊酯顺式体、反式体在黑土中的降解半衰期分别为7.95,5.35d;在河南二合土中的降解半衰期分别为13.2,6.87d;在江西红壤中的降解半衰期分别为30.3,15.9d,3种土壤微生物均选择性降解高效氯氰菊酯反式体,并且在酸性土壤中表现得更为稳定.     

五氟磺草胺的光解特性研究

通过室内模拟的试验方法研究了五氟磺草胺在高压汞灯下的光解特性。五氟磺草胺在pH5、7、9的缓冲溶液中光解半衰期分别为23 min、20.6 min、18.7 min,随着pH的升高光解速率加快。在五氟磺草胺浓度为1 mg/kg、2 mg/kg、5 mg/kg的水溶液中半衰期分别为14.2 min、17.5 min、22.1 min,光解速率随着浓度的升高而减慢。在1 g/L、2 g/L的腐殖酸溶液中五氟磺草胺的半衰期分别为6.6 min、4.6 min,其光解速度是水中的4～5倍。五氟磺草胺在0.1 g/L的UV531溶液中半衰期为27.8 min,在0.2 g/L的溶液中半衰期为35.8 min,半衰期比在水溶液中延长60%。     

土壤中苯氧羧酸类除草剂的降解动态

在室内模拟条件下研究了 2甲 4氯、2,4-D和除草醚在土壤中的降解动态 .将它们放在 3种不同有机质含量的土壤中培养 ,隔一段时间取出测定它们在土壤中的含量 ,发现随着时间的延长 ,它们的含量在逐渐减少 .在未考虑土壤中微生物的作用时 ,上述 3种农药在土壤中的稳定性与土壤中的有机质含量及 pH值似乎存在一定的相关性 .除草剂在有机质含量高的土壤中降解较快 ,2甲 4氯 ,2 ,4-D和除草醚在黑土中的降解半衰期分别为 28.6d,27.3d,71.5d;而在红土中的降解半衰期分别为223.6d,301.4d,97.6d,苯氧羧酸类除草剂在酸性土壤中表现得更为稳定 .     

除草剂草萘胺在土壤中的降解与吸附行为

采用色谱学(HPLC和GC-MS)和光谱学(UV和Ft-IR)方法研究了除草剂草萘胺在3种土壤(黑土、砖红壤和黄棕壤)中的降解和吸附行为,并对草萘胺土壤中降解的影响因素、降解产物和吸附机理进行了分析.结果表明,在本实验条件下,草萘胺降解速率随土壤温度(15～35℃)和有机质含量(r=0.9794)增加而加快;灭菌条件下的半衰期约是未灭菌时的3倍,土壤微生物是影响草萘胺在土壤中降解的主要因素;草萘胺在黄棕壤中的降解途径可能是脱烷基,降解产物可能为/v-甲基-2-(1-萘氧基)丙酰胺和/V-乙基-2-(1-萘氧基)丙酰胺.草萘胺在黄棕壤、砖红壤和黑土上的吸附系数(Kf)值分别为1.29、3.43和13.36,3种土壤上的吸附自由能(AG)均小于40U·mol-1,即以物理吸附为主,其吸附行为可用Freundlich模型描述.红外光谱学研究进一步证实了3种土壤对草萘胺吸附容量差异是黑土,砖红壤,黄棕壤.     

呋喃丹在稻区土壤-水体中的持留、迁移变化

采用田间试验与模拟试验相结合的方法,研究了呋喃丹在南方水稻地区土壤-水体中的残留动态,得出了一些基本数据,为呋喃丹在稻田的安全使用提出了合理评价。     

Effects of butachlor on microbial enzyme activities in paddy soil

This paper reports the influences of the herbicide butachlor(n-butoxymethl-chloro-2‘,6‘-diethylacetnilide)on microbial respiration,nitrogen fixation and nitrification,and on the activities of dehydrogenase and hydrogen peroxidase in paddy soil.The results showed that after application of butachlor with concentrations of 5.5μg/g dried soil,11.0μg/g dried soil and 22.0μg/g dried soil,the application of butachlor enhanced the activity of dehydrogenase at increasing concentrations.The soil dehydrogenase showed the highest activity on the 16th day after application of 22.0μg/g dried soil of butachlor.The hydrogen peroxidase could be stimulated by cutachlor.The soil respiration was depressed within a period from several days to more than 20 days,depending on concentrations of butachlor applied.Both the nitrogen fixation and nitrification were stimulated in the beginning but reduced greatly afterwards in paddy soil.     

Colonization of Penicillium oxalicum SL2 in Pb-contaminated paddy soil and its immobilization effect on soil Pb

Penicillium oxalicum SL2 (SL2) is a previously screened Pb-tolerant fungus that can promote crops growth. The relationship between SL2 colonization and Pb immobilization was studied to provide a theoretical basis for microbial remediation of Pb-contaminated paddy soil. In this study, green fluorescent protein (GFP) labeled SL2 was inoculated into different Pb-contaminated paddy soils (S1-S6). The Pb extracted from the soil by HNO₃, EDTA and CaCl₂ were used to characterize the available Pb. The results showed that the colonization of SL2 was divided into lag phase (0-7 days), growth phase (7-30 days), and mortality phase (30-90 days). SL2 colonized well in sandy soils rich in clay and total phosphorus with initial pH of 4.5-7.0. In addition, SL2 increased soil pH and decreased soil Eh, which was beneficial to immobilize Pb. In different soils, the highest percentages of CaCl₂-Pb, EDTA-Pb, and HNO₃-Pb immobilized by SL2 were 34.34%-40.53%, 17.05%-20.11%, and 7.39%-15.62%, respectively. Pearson correlation analysis showed that the percentages of CaCl₂-Pb and EDTA-Pb immobilized by SL2 were significantly positively correlated with the number of SL2 during the growth phase. SL2 mainly immobilized Pb in the growth phase and a higher peak number of SL2 was beneficial to the immobilization of Pb.     

Responses of butachlor degradation and microbial properties in a riparian soil to the cultivation of three different plants

A pot experiment was conducted to investigate the biodegradation dynamics and related microbial ecophysiological responses to butachlor addition in a riparian soil planted with different plants such as Phragmites australis, Zizania aquatica, and Acorus calamus. The results showed that there were significant differences in microbial degradation dynamics of butachlor in the rhizosphere soils among the three riparian plants. A. calamus displays a significantly higher degradation efficiency of butachlor in the rhizosphere soils, as compared with Z aquatica and P. australis. Half-life time of butachlor degradation in the rhizospheric soils of P. australis, Z aquatica, and A. calamus were 7.5, 9.8 and 5.4 days, respectively. Residual butachlor concentration in A. calamus rhizosphere soil was 35.2% and 21.7% lower than that in Z aquatica and P. australis rhizosphere soils, respectively, indicating that A. calamus showed a greater improvement effect on biodegradation of butachlor in rhizosphere soils than the other two riparian plant. In general, microbial biomass and biochemical activities in rhizosphere soils were depressed by butachlor addition, despite the riparian plant types. However, rhizospheric soil microbial ecophysiological responses to butachlor addition significantly (P < 0.05) differed between riparian plant species. Compared to Z aquatica and P. australis, A. calamus showed significantly larger microbial number, higher enzyme activities and soil respiration rates in the rhizosphere soils. The results indicated that A. calamus have a better alleviative effect on inhibition of microbial growth due to butachlor addition and can be used as a suitable riparian plant for detoxifying and remediating butachlor contamination from agricultural nonpoint pollution.     

一株丁草胺降解菌的分离鉴定及培养条件优化

利用富集培养技术从长期施用丁草胺的稻田土壤中分离得到1株能够降解丁草胺的细菌,标记为LYC-2.经形态特征、生理生化特征和16SrDNA序列分析,将该菌株鉴定为钩杆菌属(Ancylobacter sp.).同时,为探索菌株LYC-2的生长特性和最佳培养条件,利用正交试验设计法考察了接种量、温度、pH值3个因素对菌株LYC-2生长的影响.结果表明,菌株LYC-2的最适生长温度为35℃,最适pH值为7.5.当接种量为6%(体积分数,下同)时,该菌株在含100mg.L-1的丁草胺无机盐基础培养液中培养5d后,可使丁草胺降解率达90.85%以上.     

近40年来福建省水稻土有效磷富集效应及潜在生态风险评估

水稻土磷素流失引起的水体富营养化等生态风险已受到普遍关注,而明确其动态变化和富集效应是制定合理防控措施的基础.以福建省1.8×10⁶ hm²水稻土为研究对象,以1982年全国第二次土壤普查1 471个、 2008年农业农村部测土配方施肥项目215 534个和2018年农业农村部耕地质量监测项目2 895个表层水稻土样点建立的1∶5万三期大比例尺土壤数据库为基础,分析全省水稻土有效磷含量近40年来的富集效应及潜在生态风险.结果表明,1982～2018年间福建省水稻土有效磷含量增加了47 mg·kg^-1,富集面积达到1.65×10⁶ hm²,占全省水稻土总面积的91%;其中,1982～2008年福建省水稻土有效磷含量增加了28 mg·kg^-1,富集面积为1.47×10⁶ hm²,占全省水稻土总面积的82%; 2008～2018年福建省水稻土有效磷含量增加了19 mg·kg^-1,富集面积为1.22...     

除草剂对水稻土微生物的影响

以阿特拉津、丁草胺和甲磺隆 3种除草剂为例 ,采用熏蒸提取法和BIOLOG碳素利用法研究了土壤中除草剂污染与水稻土微生物之间的关系及其环境意义 .结果表明以 10mg·kg-1含量施入水稻土的甲磺隆在施用初期导致微生物生物量下降 ,随培养时间的推移 ,生物量有所恢复 ;相同浓度的阿特拉津和丁草胺对水稻土微生物生物量影响不明显 .BIOLOG数据显示 ,3种除草剂施用初期 (第 2d)微生物碳源利用多样性变化不明显 ,随着培养时间的增加微生物碳源利用多样性发生变化 ,变化趋势因除草剂类型不同而异 :甲磺隆除草剂污染水稻土微生物碳源利用多样性先有明显降低 ,培养后期呈上升趋势 ;阿特拉津和丁草胺除草剂污染水稻土微生物碳源利用多样性基本不受影响 .     

多菌灵在农田土壤中的降解及其影响因子研究

采用实验室模拟方法,研究了微生物、含水量和Cd对土壤中多菌灵降解动态的影响.结果表明,土壤中多菌灵(5.0mg·kg-1和10.0 mg·kg-1)的降解半衰期在灭菌条件下为非灭菌条件下的12.6～13.8倍;复合降解菌群(枯草杆菌、副球菌、黄杆菌和假单胞菌)的加入显著缩短了土壤中多菌灵的降解半衰期(32.1%～37.1%);当土壤含水量由40%田间持水量提高到60%或80%田间持水量,多菌灵降解半衰期缩短46.2%或74.0%;低浓度Cd(5.0 mg·kg-1)的加入显著缩短了土壤中多菌灵的降解半衰期(32.1%～52.4%),而高浓度的Cd(50 mg·kg-1)延长多菌灵的降解半衰期(92.6%～103.0%);对添加复合降解菌群的土壤,低浓度Cd(5.0 mg·kg-1)的加入同样显著缩短了土壤中多菌灵的降解半衰期(34.0%～34.4%),高浓度的Cd(50 mg·kg-1)延长多菌灵的降解半衰期(74.4%～109.4%).研究表明,土著微生物在多菌灵降解过程中发挥重要的作用,多菌灵降解菌群、较高的土壤湿度和低浓度的Cd也促进了土壤中多菌灵的降解.     

丁草胺在水体中的光解和稻田中归趋的研究

丁草胺在太阳光下，纯水中稳定，田水中消解较快。在模拟太阳的紫外光下，水体的ｐＨ值和溶解氧对其光解无影响；丙酮可加速其光解；Ｈ２Ｏ２可诱发化学氧化和水解，同时加速光解反应。主要光解产物被分离、鉴定。丁草胺在水中不易挥发，能够被土壤吸附。在田间丁草胺在水中消解较快，半衰期〈１ｄ，８－１６ｄ检不出；在土壤中，半衰期为３．３ｄ，３０ｄ后检不出。