酶联免疫吸附分析法测定水样中的毒死蜱

自制了毒死蜱多克隆抗体,考察了离子强度和甲醇含量对抗原抗体竞争反应的影响,对反应体系进行了优化,最终建立了水样中毒死蜱的残留检测ELISA方法。结果表明,毒死蜱对抗体竞争性结合的I50为76.8μg/L,方法检出限为5.2μg/L。河水样品经简单前处理后分别采用ELISA和GC测定,用ELISA方法测得水样中毒死蜱的添加回收率为93.40%～102.1%,C.V为4.04%～5.18%,在水样中的最低检出浓度为0.08μg/L,检测灵敏度远高于GC,符合农药残留检测的要求。     

转cry1Ab基因水稻中毒蛋白的表达、分泌及其在土壤中的残留

研究了转cry1Ab基因水稻(克螟稻)中Cry1Ab毒蛋白的表达、根系分泌及其在土壤中的残留规律.结果表明,分蘖始期至成熟期,克螟稻地上部和根部中的Cry1Ab毒蛋白的表达量(FW)分别为3.23～8.22 μg/g和0.68～0.89 μg/g.生育期间克螟稻根系分泌的Cry1Ab毒蛋白含量仅为1.66～48.02 ng/(株·d).试验证实,克螟稻根际土中的Cry1Ab毒蛋白残留含量低于检测限(<0.5ng/g 干燥土).生物测定还表明,克螟稻根际土及其提取液对棉铃虫初孵幼虫和3龄幼虫不产生致死性效应.相对于Cry1Ab毒蛋白的根系分泌转移,克螟稻秸秆还田对土壤环境的影响应引起重视.     

不同品种小麦苗期吸收和转运镉的特性

为筛选出镉低积累品种的小麦,文章采用水培试验,设置镉浓度为3μmol/L研究小麦主产区的93个小麦品种苗期对镉的吸收转运特性,并从中选出5个不同类型的小麦进一步进行镉浓度梯度试验（1、3、9μmol/L）。结果表明,93个小麦品种根部镉含量远高于地上部,地上部和根部镉含量分别为24.0～61.3 mg/kg和241.3～553.4 mg/kg;根系向地上部的转运系数为0.05～0.34,均<1。对93个小麦品种的地上部镉含量和转运系数进行聚类,将其划分为5个不同的类型,其中低吸收型有农大211、河农5290和周麦16等16个小麦品种,占比17.2%,镉浓度范围在24.0～33.4 mg/kg;低转运型有冀糯200、新麦26和烟农21等18个小麦品种,占比19.4%,转运系数范围在0.05～0.09。镉浓度梯度试验中,当镉浓度为1、3μmol/L时,地上部镉含量和转运系数最低的小麦品种均为低转运型冀糯200;当镉浓度为9μmol/L时,为低吸收型河农5290。综合分析小麦地上部镉含量和转运系数,可以优先考虑将低吸收型河农5290和低转运型冀糯200作为镉低积累品种用于安全生产。     

南四湖湿地六种水生植物的磷素根际效应

利用根际土壤溶液的原位抽提和微量样品分析技术,对南四湖湿地的芦苇(Phragmites communis)、芦竹(Arundo donax)、香蒲(Typha latifolia)、水葱(Scirpus validus)、茭草(Zizania aquatica)和喜旱莲子草(Alternanthera philoxeroides)等6种水生植物进行了野外原位根际土壤溶液的磷素浓度分析,并从根系形态、磷素吸收利用有效性、根际土壤有效磷素和pH值变化等根际效应差异,揭示不同种类湿地植物磷素净化效率差异的内在机制.结果表明,香蒲对磷素的吸收最大;其次是芦苇、芦竹和茭草;再次是水葱和喜旱莲子草.香蒲的根际土壤溶液磷素浓度(PO43-,0.37μg/L)显著低于非根际区浓度(PO43-,0.47μg/L);而芦苇、芦竹和水葱则表现为根际土壤磷素浓度高于非根际.香蒲通过强大的根系获取了较多的磷素,芦竹则通过根际酸化促进了根系对磷素的吸收,实现了根际土壤较高的磷素去除率.喜旱莲子草根际土壤有效磷增加了48%,可能是由于其较强的根际酸化(pH值降低约0.9)增加了土壤磷素向水体流失的风险,故在湿地磷素修复中应避免使用.     

小麦根际优势菌对畜禽用抗生素的敏感性研究

文章通过培养的方法分析了小麦根际微生物的群落结构以及对常用畜禽用抗生素的敏感性,研究结果表明,小麦根际土壤微生物总数为5.251×108cfu/g,其中细菌占绝对优势,占总菌数的99.04%,放线菌占0.09%,真菌占0.06%。从中分离出10株优势细菌,经过分子生物学鉴定均与芽孢杆菌属(Bacillus)亲缘关系较近。这10株优势菌对土霉素和四环素的敏感性研究结果表明,大部分菌株对土霉素的敏感性高于四环素,不同的菌株对同一种抗生素的敏感性差异较大。10株菌对土霉素的敏感浓度在10～100μg/L之间,对四环素的敏感浓度在100～500μg/L之间。     

油菜-水稻轮作对作物吸收累积镉的影响

通过田间试验,利用不同吸镉特性的油菜与水稻轮作,研究镉污染农田土壤上不同轮作体系中植物对重金属的吸收累积规律,探索重金属污染土壤上农产品安全生产模式。研究结果表明:在镉污染农田土壤上,2个不同吸镉特性的油菜品种籽粒的产量没有显著性差异,高积累镉油菜品种朱苍花籽的籽粒中镉含量为0.29 mg/kg,超出食品污染物限量标准值的45%;而低积累镉油菜品种川油Ⅱ-93籽粒中镉含量为0.14 mg/kg,符合标准限值。2个油菜品种根系对根际土壤中的镉有不同程度的活化作用,川油Ⅱ-93的根际土有效镉含量由0.41 mg/kg上升到0.72 mg/kg,增长75.6%;朱苍花籽根际土中有效镉含量由0.45 mg/kg上升到0.55 mg/kg,增长22.2%。油菜收获后显著影响了下茬水稻糙米中镉的含量,油菜朱苍花籽成熟收获后种植水稻的轮作体系中,糙米中镉含量为0.22 mg/kg,超过标准限值10%,而其他轮作体系中糙米镉含量符合标准限值。通过品种筛选可以实现镉污染农田土壤的作物安全生产。     

2种湿地植物根表铁氧化物胶膜的形成及其对磷素吸收的影响

在田间条件下,运用土壤溶液原位抽提和毛细管电泳分析等技术,比较了芦竹(Arundo donaxLinn)和香蒲(Typhalatifolia)根表铁氧化物胶膜数量、土壤根际溶液磷质量浓度、根际土和根际溶液pH及根膜比等的差异,阐明了湿地植物根表铁氧化物胶膜对磷素从非根际土壤-根际土壤-根际溶液-根表铁氧化物胶膜-根系的迁移过程的影响以及在磷素净化中的根际调控机制.结果表明,芦竹和香蒲根表铁氧化物胶膜数量(以根系鲜重计)分别为20 170.8和7 640.3 mg/kg.有铁氧化物胶膜沉积的芦竹、香蒲的根际土有效磷含量分别是28.85、34.99 mg/kg;各比其无铁氧化物胶膜增加了46.2%、21.9%.有铁氧化物胶膜沉积的芦竹、香蒲的根际溶液磷质量浓度为0.65、0.56 mg/kg,分别比其无铁氧化物胶膜沉积高9.2%、33.9%.芦竹根表铁氧化物胶膜吸附的磷占根系吸附吸收磷的81.7%,香蒲是85.7%.根表有铁氧化物胶膜沉积的芦竹磷素利用有效性比无铁氧化物胶膜的植株高16.5%,香蒲高31.4%.有铁氧化物胶膜沉积的芦竹和香蒲植株体内磷含量均比无铁氧化物胶膜高.同时,铁氧化物胶膜对磷酸盐的吸附提高了磷酸盐从非根际向根际、固相(根际土壤)向液相(根际土壤溶液)的迁移速率.有铁氧化物胶膜沉积的湿地植物根际土有效磷含量累积,无铁氧化物胶膜沉积的湿地植物根际土有效磷含量耗竭.     

重金属在根际中的化学行为--Ⅰ.土壤中铜吸附的根际效应

在第四纪红壤性水稻土(QP)、淀浆白土(WP)、第四纪红土(QR)和赤红壤(LR)上种水稻后,用自制根盒制得各自的根际土和非根际土,以铜为指示离子,研究了土壤对铜吸附的根际效应。结果表明,根系生长使土壤中铜专性吸附载体、pH等因子改变,从而使根际土吸附铜量大于非根际土。QR的铜吸附特征可用Freundlich方程表征,其余土壤可用Langmuir方程描述。铜吸附的根际效应大小依次为QP>WP>LR>QR。起始铜浓度对根际土壤中铜吸附的影响较复杂。除QR外,随样品铜吸附量增加,平衡液pH下降、铜吸附会引起根际土与非根际土pH的差异。     

2种水生植物根际溶液磷素时空变异及有机酸分泌

利用根际土壤溶液的原位抽提和微量样品分析技术,比较了喜旱莲子草(Alternanthera philoxeroides)和香蒲(Typhalatifolia)2种水生植物根际土壤溶液磷素含量的时空变异和根系分泌有机酸种类及数量的差异,从植物吸收磷素、根系分泌有机酸和根际土壤pH值变化等角度探讨了植物磷素高效净化的根际调控机制.结果表明,2种水生植物的根际溶液磷素含量均明显低于非根际溶液;喜旱莲子草的根际溶液磷酸根离子质量浓度(2.53 mg.L-1)显著低于香蒲的根际溶液(5.43mg.L-1)(p<0.05),且喜旱莲子草根系对土壤溶液磷酸根的影响范围大于香蒲.与香蒲相比,喜旱莲子草分泌了较多的苹果酸(浓度27.33μmol.L-1),在活化土壤磷素、促进根系对磷素的吸收方面起了更大的作用.喜旱莲子草吸收磷素的根际效应强于香蒲.     

土壤及果树中HCH和DDT残留及分布规律研究

采用索氏提取、弗罗里土固相微萃取小柱净化结合GC-ECD测定了苹果园土壤和果树样品中4种六六六(HCH)和4种滴滴涕(DDT)的残留量,并对果树的根、枝、叶中HCH和DDT的分布规律进行了研究。实验结果表明,土壤和果树样品中均有HCH和DDT检出。土壤样品中两类农药的含量分别在0.51～3.97ng/g和1.46～15.55ng/g之间,其中β-HCH是六六六残留的主体,滴滴涕类的含量以p,p'-DDT为最高,并且(DDE+DDD)/DDT<1表明近期果园中有新的DDT输入。果树样品中,HCH和DDT的残留量分别在0.22～2.01ng/g和0.38～6.08ng/g之间,都要低于相应土壤中有机氯农药的浓度。果树中总OCPs的含量在4.88～17.94ng/g之间,是土壤和大气中OCPs污染共同作用的结果。根部的OCPs的含量明显高于枝和叶,其分布规律为根>叶>枝,这主要取决于根、枝、叶各组织的结构以及农药的理化性质。     

毒死蜱在小麦植株及土壤环境中的残留特性

通过盆栽试验,利用固相萃取和气相色谱氮磷检测器分析方法研究了有机磷农药毒死蜱在小麦植株及其生长土壤中的残留特性. 结果表明:毒死蜱在小麦植株中的降解较快,施药21 d降解率均已超过99%,其中分蘖期比拔节期降解更快,施药14 d降解率已达99.56%,降解规律用指数方程拟合得不够好;毒死蜱在盐碱土中的降解比在通常的生长土壤中快得多,平均半衰期为11.04 d,其中在拔节期比在分蘖期土壤中降解快,降解规律符合指数方程. 毒死蜱在低浓度下降解的半衰期相对更长.      

Bioavailability of bound residue derived from 14C-labeled chlorsulfuron in soil and its mechanism of phytotoxicity

The bioavailability of bound residue(BR) derived from ^14C-labeled chlorsulfuron in soil and effect of the main components of the BR on growth of rape( brassica napus) and rice( Oryza sativa L. ) were investigated. The results showed that the BR with the concentration of 0.28 and 0.56 nmol/g air-dried soil, which was calculated by special radioactivity of ^14C-labeled chlorsulfuron parent compound, resulted in significant depression effect on growth of rape seedling. It was assured that the main components(2-amino-4-methoxyl-6-methyl-1,3,5-triazine, 2-amino-4-hydroxyl-6-methyl-1,3,5-triazine, and 2-chloro-benzenesul-fonamide) of the BR did not inhibit the growth of rape and rice. LC-MS analysis demonstrated that the parent compound previously bound to the soil matrix could be again released and transformed into methanol-extractable residue during the course of rape growth. It was concluded that the molecular leading to the phytotoxicity to rape and rice in the BR is still the parent compound.     

不同铁氧化物对小麦幼苗镉积累的影响

小麦富镉(Cd)问题受到广泛关注,铁氧化物具备降镉潜力.通过盆栽小麦幼苗实验,分析了三氧化二铁(Fe2O3)、氢氧化铁[Fe(OH)3[及拜耳法赤泥(B-RM)3种铁氧化物的降镉能力.结果显示3种铁氧化物中,Fe(OH)3可显著降低小麦幼苗茎叶Cd含量,与对照相比降幅为16.3％～27.7％,投加量为0.5％时降Cd效...     

磺胺嘧啶胁迫下作物根际微生物群落结构响应

为了研究在磺胺类兽药胁迫下,两种作物在不同生长期根际微生物群落结构的响应,采用室内根际箱培养实验,测定玉米、小麦根际微界面土壤磷脂脂肪酸的量,研究在磺胺嘧啶（SD）胁迫下,不同作物根际土壤微界面微生物群落结构的空间变化.结果表明,SD对根际微生物活性的有抑制作用,且强度随浓度增加而增强.同一浓度SD作用下,根际微界面微生物生物量不同,在实验中,根际3mm和根室的微生物生物量最大,且二者之间差异不显著.不同微生物对根际效应敏感程度不同,细菌、革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌、蓝细菌和硫酸盐还原菌根际效应明显.在SD胁迫下,根际不同微界面土壤微生物群落结构变化明显.细菌、G⁺、G^-、放线菌的生物量,随SD浓度升高而下降,主要表现为抑制效应,而对真菌生物量则表现为激活效应,生物量增加. 小麦根际土壤真菌：细菌（F/B）随SD浓度的升高,比值增大,在高浓度（5mg/kg）胁迫下,F/B比值最大（0.74）,与对照差异显著（P < 0.05）,说明土壤污染修复能力增强,而sat/mono比值在高浓度SD胁迫下降低,说明微生物群落结构向有利于SD降解的方向转化.根际效应有助于SD的降解,在1mg/kg SD作用下,小麦根际土壤降解率为7.01%,而非根际土壤降解率仅为2.49%,不同作物表现出的根际效应强弱不同,玉米根际效应强于小麦.     

硅对酸性土壤铝毒的缓解作用

铝毒是酸性土壤限制作物生长的主要因素,寻找缓解甚至消除土壤铝毒的措施是合理开发利用酸性土壤,提高作物产量的重要途径。本试验选择湖北温泉第四纪母质发育的酸性红壤（ｐＨ值４．８）,作了加硅处理的小麦土培和根际培养试验,测定了麦苗植株生长量、部分矿质元素含量以及根际土壤活性铝的含量。结果表明,加硅０．３ｍｍｏｌ／ｋｇ即可促进麦苗根系对钙、镁等元素的吸收,增加植株的生长量。硅加入量达到０．９ｍｍｏｌ／ｋｇ     

Cadmium uptake and speciation changes in the rhizosphere of cadmium accumulator and non-accumulator oilseed rape varieties

Characteristics of cadmium (Cd) uptake kinetics and distribution of Cd speciation in the rhizosphere for Cd accumulator and non-accumulator oilseed rape varieties were investigated under nutrient solution and rhizobox soil culture conditions. The results showed that the maximal influx (V_max) for Cd²⁺ andK_m were significantly different for the two oilseed rape varieties. The value of V_max for Cd accumulator oilseed rape Zhucang Huazi was two-fold greater than that for oilseed rape Chuan you II-93. The exchangeable Cd concentration in the rhizosphere was significantly lower than in non-rhizospheric soils supplemented with CdSO₄ for both the varieties. Carbonate-bound Cd in the rhizosphere of Cd accumulator oilseed rape was significantly higher than that in the rhizosphere of non-accumulator oilseed rape and non-rhizospheric soil. Cd accumulator oilseed rape had a higher Cd²⁺ affinity and more ability to uptake insoluble Cd in the soil than the non-accumulator oilseed rape.     

水分调控下旱地土壤中毒死蜱的消解研究

为探讨水分调控下旱地土壤中毒死蜱的消解特性,通过盆栽试验及通径分析方法,研究了不同水分条件下旱地土壤中毒死蜱消解速率及其与土壤性质之间的关系.结果表明:①土壤中毒死蜱的消解速率随时间的延长而逐渐减缓,并且不同水分条件下土壤中毒死蜱的消解速率不同,施药45 d后,5个水分处理（20% FC、40% FC、60% FC、80% FC和100% FC,表示田间持水量依次为20%、40%、60%、80%和100%）下毒死蜱的消解率分别为65.58%~85.56%、70.71%~89.64%、76.30%~95.33%、72.53%~97.60%和70.57%~90.80%,其中以80% FC下的消解速率最快,60% FC下次之.②一级动力学方程能较好地描述土壤中毒死蜱的消解过程（R2>0.88）,消解速率常数（k）最大为0.099 0 d-1.③土壤中毒死蜱的消解速率与w（有机碳）、w（DOC）（DOC为可溶性有机碳）和w（MBC）（MBC为微生物量碳）均呈显著相关.通径分析结果显示,水分条件的改变致使土壤中w（有机碳）、w（DOC）和w（MBC）发生变化,进而对土壤中毒死蜱的消解速率产生较大影响.④大豆、玉米和小麦根际土壤中毒死蜱消解速率均快于非根际土壤,根际土壤中毒死蜱消解速率表现为大豆土壤（0.099 0 d-1）>玉米土壤（0.080 6 d-1）>小麦土壤（0.069 6 d-1）.研究显示,改变土壤水分含量可有效调节土壤中毒死蜱的消解,并为农业生产中毒死蜱的安全施用提供参考依据.      

基于旱地土壤环境风险的农药毒死蜱的施用限值研究

通过开展田间试验,研究毒死蜱在玉米、小麦和大豆3种作物田土壤中的降解及环境风险,基于毒死蜱及其降解产物TCP的残留特征和环境风险,计算毒死蜱施用限值.研究表明玉米田土壤中的毒死蜱残留量大于大豆田和小麦田;毒死蜱在农田土壤中的降解速率随着施用浓度的增加而提高.小麦、大豆、玉米3种作物种植土壤中毒死蜱及TCP的短期和长期生态风险均有差异.玉米、大豆和小麦3种作物农田中,当超过推荐剂量施用毒死蜱,毒死蜱及TCP均具有较高短期风险和长期生态风险,相对于毒死蜱,TCP对土壤的生态风险更高.基于旱地土壤的毒死蜱及TCP的环境风险,通过模型计算农药毒死蜱在大豆田中的施用限值为0.4412 kg·hm^-2,在小麦田中的施用限值为0.5034 kg·hm^-2,在玉米田中的施用限值为0.5487 kg·hm^-2.