新型杀菌剂啶氧菌酯在田间黄瓜和土壤中的残留消解动态及残留分析

建立了黄瓜和土壤中啶氧菌酯残留量的检测分析方法,对啶氧菌酯在黄瓜和土壤中的消解动态及残留规律进行了研究。啶氧菌酯的最小检出量为3.5×10^-11g;在黄瓜和土壤基质中的最低检出浓度均为0.005mg·kg^-1。对黄瓜和土壤2种基质,设置了0.005、0.05、0.25 mg·kg-^-1个添加水平,每个添加水平设置5个重复,啶氧菌酯在黄瓜和土壤中的添加回收率为68.61%-122.4%,变异系数为1.06%-17.2%。田间试验结果表明:啶氧菌酯在天津地区黄瓜和土壤中的残留消解半衰期分别为5.71d和12.9 d,在山东地区黄瓜和土壤中的残留消解半衰期分别为2.70d和10.3 d,在江苏地区黄瓜和土壤中的残留消解半衰期分别为9.76d和14.9 d。距最后一次施药5d时,啶氧菌酯在黄瓜中的最高残留量为0.014mg·kg^-1,远低于欧盟规定的黄瓜中啶氧菌酯最大残留限量0.05mg·kg^-1。     

噻呋酰胺在马铃薯和土壤中检测方法及残留动态研究

建立了马铃薯果实、植株和土壤样品中噻呋酰胺的分析方法,并测定了噻呋酰胺在马铃薯田中的残留消解动态及最终残留量。样品采用丙酮提取,二氯甲烷萃取,气相色谱-电子捕获检测器(GC-ECD)检测。当样品中添加的质量分数为0.001～0.05 mg·kg^-1时,平均添加回收率为85.76%～93.53%,相对标准偏差(RSD)为1.44%～7.33%,噻呋酰胺的最低检出质量浓度(LOQ)为0.001 mg·kg^-1。2009-2010年在天津和南京两地的田间残留试验结果表明:噻呋酰胺在马铃薯植株和土壤中消解较快,半衰期分别为6.08～6.30 d和4.92～7.07 d,施药后21 d的消解率均在91%以上;240 g·L^-1噻呋酰胺悬浮剂按推荐剂量480 g·hm^-2和1.5倍推荐剂量720 g·hm^-2兑水喷雾1次,在马铃薯收获期时噻呋酰胺在马铃薯果实和土壤中的最终残留量分别为质量浓度0.076 2～0.649 6 mg·kg^-1和0.020 7～0.305 0 mg·kg^-1。根据大田试验结果,建议噻呋酰胺在马铃薯中的最大残留限量标准为1.0 mg·kg^-1。     

重金属铅镉胁迫对芋生长发育和产量的影响

采用盆栽试验研究了0（对照）,500、1 000、1 500、2 000 mg·kg^-1和2 500 mg·kg^-1 6个浓度的铅（Pb）与0（对照）、0.5、1.0、1.5、2.0 mg·kg^-1和2.5 mg·kg^-1 6个浓度的镉（Cd）溶液分别处理土壤对芋生长发育和产量的影响。结果表明,Pb胁迫抑制芋植株的生长,株高最大低于对照25.3%,对芋叶长、叶宽的影响不显著;而Cd浓度在1.0 mg·kg^-1以上显著促进了植株的生长,株高最大高于对照42.1%,最大叶长高于对照60.1%,最大叶宽高于对照60.9%。在1 000 mg·kg^-1和1 500 mg·kg^-1 Pb胁迫下,叶绿素含量显著高于对照,浓度大于1.0 mg·kg^-1时Cd胁迫显著高于对照;Pb胁迫MDA含量同比对照显著增加,最大增加了60.8%,Cd胁迫仅在1.0 mg·kg^-1显著高于对照45.4%。Pb胁迫可溶性糖含量先升后降,1 000 mg·kg^-1时显著高于对照40.6%,Cd胁迫时呈上升趋势,最大高于对照33.5%;Pb胁迫可溶性蛋白呈上升趋势,最大高于对照144.0%,Cd胁迫时先上升后下降,1.5 mg·kg^-1时显著高于对照37.0%;Pb、Cd胁迫均使SOD活性下降,最大下降幅度分别为37.8%和60.0%,使POD和CAT活性增强,POD最大增强幅度分别为119%和78.7%,CAT最大增强幅度分别为298.5%和65.5%。Pb或Cd胁迫均导致芋产量明显下降,最大下降分别为53.6%和56.5%。     

小麦田土壤中炔草酯GC-ECD检测方法研究及残留行为特征

采用乙腈振荡提取,GC-ECD测定,建立了小麦田土壤中炔草酯残留量的测定方法。在0.01～2.0 mg·kg^-1质量浓度范围内,气相色谱峰面积与炔草酯质量浓度呈良好的线性关系,相关系数为R²=0.9994。外标法定量,土壤中添加炔草酯质量分数分别为0.01、0.1 mg·kg^-1和0.5 mg·kg^-1,平均回收率分别为95.91%、89.50%和75.35%,相对标准偏差分别为2.66%、7.64%和4.23%,最低检出浓度为0.01mg·kg^-1。检测结果表明,该测定方法前处理简便快速、成本低、结果准确,能够满足土壤中炔草酯残留量的分析要求。在山东和湖南开展的2年两地土壤田间试验结果表明,炔草酯在土壤中30 d的消解率均超过99%,理论半衰期为2.7～3.9d,属于易降解农药。     

铬(Ⅵ)和菲单一及复合暴露对赤子爱胜蚓的急性毒性效应研究

采用人工土壤试验方法,研究了重金属铬(Ⅵ)和多环芳烃菲单一及复合暴露对赤子爱胜蚓的急性毒性效应.单一暴露试验结果表明:铬(Ⅵ)对赤子爱胜蚓7 d和14 d的LC₅₀分别为259.98 mg·kg^-1和241.13 mg·kg^-1;菲对赤子爱胜蚓7 d和14 d的LC₅₀分别为88.01 mg·kg^-1和60.96 mg·kg^-1.铬(Ⅵ)和菲对赤子爱胜蚓都表现出明显的时间-浓度-效应关系,而且铬(Ⅵ)和菲对赤子爱胜蚓均具有一定毒性,菲的毒性大于铬(Ⅵ).采用铬(Ⅵ)和菲等毒性单位进行复合暴露试验,结果表明铬(Ⅵ)和菲混合物对蚯蚓7 d-LC₅₀中铬(Ⅵ)和菲所含浓度分别为151.73 mg·kg^-1和37.93 mg·kg^-1;14 d-LC₅₀中铬(Ⅵ)和菲所含浓度分别为 137.69 mg·kg^-1和34.42 mg·kg^-1,根据等效应线图判定其联合作用表现为相加作用.     

水稻及稻田环境中烯啶虫胺残留消解动态及膳食风险评价

为评价烯啶虫胺在水稻中的残留及膳食摄入风险,于山东、河南、安徽进行了两年三地的田间试验。结果表明：烯啶虫胺在水稻和田水中的半衰期分别小于1.4 d和4.2 d,属于易降解农药。糙米最终残留量均低于0.05 mg·kg^-1,低于日本设定的最大残留限量（MRL）0.5 mg·kg^-1。针对我国不同人群的膳食摄入及风险评估暴露,烯啶虫胺膳食暴露风险低,处于可接受的安全水平。     

华北农田小麦-玉米轮作体系下土壤重金属积累特征研究

通过文献查阅和采样分析,建立华北农田小麦-玉米轮作体系下土壤重金属输入、输出数据库,分析不同重金属输入源所占比例;通过模型计算不同情景下土壤中不同重金属元素累积速率和累积速率的频率分布,分析土壤不同重金属的积累特征。结果表明,本轮作体系和条件下,Cu、Zn、Cd、Ni、Pb、Cr 6种重金属元素的主要输入源为畜禽粪便有机肥,其占总输入量的比例分别是:86.1%、83.8%、76.6%、72.5%、64.3%和46.3%;Hg、As的主要输入源为磷肥,其分别占总输入量的比例是52.6%和49.5%;大气沉降也是农田土壤中Hg的重要输入源之一。华北农田小麦-玉米轮作体系秸秆还田和地下水灌溉条件下土壤重金属元素累积速率的中位值分别为:Cd0.00238mg·kg^-1·a^-1,As 0.0298mg·kg^-1·a^-1,Hg 0.001 09 mg·kg^-1·a^-1,Pb 0.050 7mg·kg^-1·a^-1,Cr0.0502 mg·kg^-1·a^-1,Cu 0.110 mg·kg^-1·a^-1,Zn0.348mg·kg^-1·a^-1,Ni0.0393 mg·kg^-1·a^-1。根据我国土壤环境质量II级标准(GB 15618-1995),本体系和条件下土壤中Cd、Cr、Ni最易超标,在农田土壤重金属污染防治中应重点关注。     

含Pb、Cd细颗粒物暴露对水稻、马铃薯早期生长的影响

大气含重金属细颗粒物对陆生植物的早期生长有负面影响。通过搭建合理的暴露场景,在植物早期生长阶段,模拟不同程度大气污染条件,评价含Pb、Cd重金属细颗粒物对水稻、马铃薯2种受试植物出苗、幼苗生长和鲜重（陆上茎叶和地下块茎两部分）等生物量的影响。结果显示,暴露处理组人工土壤Cd、Pb元素浓度在试验结束时均有增加,其中Cd元素浓度比背景值增加了约8.8倍,Pb元素浓度增加相比背景值不明显。水稻陆上茎叶部分对Cd、Pb的富集量分别为0.002 0 mg·kg^-1和0.054 mg·kg^-1;马铃薯地下块茎部分对Cd、Pb的富集量分别为0.185 0 mg·kg^-1和0.074 mg·kg^-1。暴露处理后对水稻的各生物量终点抑制效应不明显,而对马铃薯地下块茎鲜重的抑制率达到27%。由此可见,在模拟暴露条件下,人工土壤Cd污染元素浓度变化较大,马铃薯地下块茎对Cd元素富集效应明显。与空白对照组相比,暴露处理导致的Pb-Cd重金属复合污染对于马铃薯地下块茎生物量有显著的抑制效应和胁迫效应。同时,水稻陆上部分对于暴露的污染物及设定浓度表现出较好的适应性和低敏感性。     

钱塘江附近农田土壤磷的积累及其流失的潜在风险

为探讨钱塘江周边农田土壤磷流失风险,采集了181个代表性农田土壤,分析了土壤藻类可利用磷、植物有效磷（Olsen P）、水溶性磷和磷零吸附时的磷平衡浓度（EPC₀）。结果表明,土壤藻类可利用磷在5.89~932.65 mg·kg^-1之间,平均为105.30 mg·kg^-1;植物有效磷在1.00~444.76 mg·kg^-1之间,平均为30.57 mg·kg^-1,达到较高水平;蔬菜地土壤磷素积累明显高于一般农田。土壤水溶性磷含量和EPC₀值随土壤中植物有效磷积累而增加,当土壤中植物有效磷超过60 mg·kg^-1时,土壤水溶性磷含量迅速增加;土壤中植物有效磷>60 mg·kg^-1的样品比例达11.60%。土壤EPC₀可作为评价土壤磷素向水体释放磷的强度指标,根据土壤EPC₀值与植物有效磷之间的线性关系,估算得到的径流中磷达到Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ类地表水环境质量标准上限值相应的土壤植物有效磷临界值分别为7.9、13.7、20.9、28.2 mg·kg^-1和35.4 mg·kg^-1,研究区大约有35.9%的农田磷积累可能产生的地表径流磷含量在Ⅳ~劣Ⅴ类的范围。研究认为,钱塘江近江地段部分农田土壤中磷素已有明显积累,存在较高的流失风险。建议把植物有效磷为30 mg·kg^-1和60 mg·kg^-1分别作为这一区域农田磷肥限量施用和禁止施用的参考值。     

不同铜浓度下玉米间作豌豆对土壤铜的吸收效应研究

为探讨玉米间作模式对铜污染土壤的修复效果,通过盆栽实验研究了玉米||豌豆和玉米单作种植模式对不同铜浓度(0、100、200、400、600 mg·kg^-1)处理下玉米地上部与地下部的铜含量与铜累积量、铜富集与转运系数、土壤全铜和有效铜含量的影响。结果表明:在间作和单作模式中玉米地上部铜含量最高的处理均为铜浓度200 mg·kg^-1,而玉米地上部铜含量最低的处理在单作模式下是铜浓度600 mg·kg^-1,间作模式下是100 mg·kg^-1。相同铜浓度下,间作模式的玉米地上部铜含量均显著低于单作模式,其中降幅最大的为铜浓度100 mg·kg^-1,降幅为49.4%;而间作模式的玉米地下部铜含量均显著高于单作模式,其中增幅最大的为铜浓度100 mg·kg^-1,增幅为105.4%。间作模式的玉米地上部富集系数均显著低于单作,而地下部富集系数均显著高于单作。从种植系统整体来看,除铜浓度400 mg·kg^-1处理外,其余各处理中间作玉米铜累积量均低于单作玉米,但差异不显著。除铜浓度0 mg·kg^-1和400 mg·kg^-1处理外,其余各铜浓度处理下,间作玉米富集系数均低于单作玉米,且所有间作模式的玉米转运系数均显著低于单作玉米。相同铜浓度下,不同玉米种植模式对土壤全铜和有效铜没有产生显著影响。总的来说,玉米间作豌豆能增加玉米地下部铜含量,降低玉米地上部铜含量,在提高间作系统总的铜累积量的同时,降低了铜元素从玉米地下部向地上部的转运。     

UPLC/MS/MS法测定番茄中盐酸吗啉胍残留量

采用三氯乙酸提取,HLB固相萃取柱净化,建立了番茄中盐酸吗啉胍残留量的UPLC/MS/MS测定方法。添加盐酸吗啉胍质量分数为0.005、0.05 mg.kg-1,平均回收率分别为77.7%和86.7%,相对标准偏差分别为8.1%和6.3%,定量限为0.005 mg.kg-1。     

氯虫苯甲酰胺在大豆和土壤中的残留及降解行为

建立了毛豆、植株和土壤中的氯虫苯甲酰胺的残留分析方法,并采用田间试验方法研究了氯虫苯甲酰胺在大豆植株和土壤中的消解动态及其在毛豆和土壤中的残留规律。样品用乙腈水溶液匀浆提取,经氨基固相萃取小柱净化,液相色谱-串联质谱测定,结果表明:氯虫苯甲酰胺在毛豆、大豆植株和土壤中的平均回收率为99.8%~107.6%,变异系数在1.7%~7.2%之间;最低检测浓度为0.05 mg·kg~(-1),最小检出量为2.5×10~(-10)g。田间残留试验表明,氯虫苯甲酰胺在大豆植株和土壤中的残留消解动态规律均符合一级动力学反应模型,半衰期分别为4.3~10.1 d和3.1~10.2 d;以195.7 g·hm~(-2)和293.6 g·hm~(-2)剂量,最多施药3次,距最后一次施药3d,氯虫苯甲酰胺在毛豆和土壤中的最高残留量分别为0.923、0.757 mg·kg~(-1),低于日本和澳大利亚规定氯虫苯甲酰胺在毛豆中最大残留限量1 mg·kg~(-1)。综上建议200 g·L~(-1)氯虫苯甲酰胺悬浮剂用于大豆防治豆荚螟时,最多施用3次,用量为195.7~293.6 g·hm~(-2)(36~54 g ai·hm~(-2)),安全间隔期为3 d。     

三种纳米材料对水稻幼苗生长及根际土壤肥力的影响

为探讨纳米材料在土壤环境中的生态效应,采用盆栽试验将三种外源纳米材料（nSiO₂、nTiO₂、nZnO）分别添加到水稻土中,研究三种浓度的纳米材料对盆栽水稻幼苗生长及土壤肥力的影响。结果表明：0.5 mg·g^-1 nZnO处理后水稻幼苗鲜质量、干质量和株高增加,但1、2 mg·g^-1 nZnO处理后水稻鲜质量、干质量和株高降低;2 mg·g^-1 nSiO₂处理后水稻干质量和株高显著降低。0.5、2 mg·g^-1 nSiO₂处理后的水稻N含量显著降低,三种浓度nZnO处理后的水稻P含量显著增加,而K含量显著降低。1、2 mg·g^-1nTiO₂处理对水稻生长、主要营养元素（N、P、K）含量以及土壤有效氮、有效磷、有效钾含量的影响均不显著。经三种浓度nSiO₂和nTiO₂处理后的土壤pH和有机质含量均降低,1、2 mg·g^-1 nSiO₂处理后土壤有效氮和有效磷含量显著增加,三种浓度的nZnO处理后土壤有效磷和有效钾含量降低。经三种纳米材料处理后土壤酸性磷酸酶和过氧化氢酶活性分别被显著抑制和显著促进,不同浓度的nZnO处理土壤蔗糖酶和脲酶活性均被显著抑制。总体而言,三种纳米材料中nZnO对植物的生长、养分吸收和土壤酶活性的影响最大。     

免耕稻田氮肥运筹对土壤NH3挥发及氮肥利用率的影响

通过大田试验,设置5种不同的施肥比例(基肥:分蘖肥:拔节肥:穗肥-2:2:3:3(R1)、3:2:2:3(R2)、4:2:2:2(R3)、4:3:1:2(R4)与0:0:0:0(CK)),研究氮肥运筹对稻田NH₃挥发和氮肥利用率的影响。结果表明,(1)相对于不施肥,施肥显著提高了稻田NH₃挥发量。氮肥施用后,NH₃挥发损失量占施氮量的6.2%-8.5%,其中,以分蘖期NH₃挥发损失量最大,齐穗期次之,苗期和拔节期最小。施肥处理间,处理R1稻田累积NH₃挥发量最小,显著低于其它施肥处理,比处理R2、R3和R4分别低9.1%(P<0.05)、10.9%(P<0.05)和17.7%(P<0.05)。(2)相关分析表明,田面水NH₄⁺、pH值和土壤NH₄⁺和pH值均与稻田土壤NH₃挥发通量呈显著或者极显著相关;(3)处理R1水稻氮肥利用率相对于处理R2、R3和R4增加了28.4%(P<0.05)、55.4%(P<0.05)和74.9%(P<0.05)。研究表明,氮肥后移能有效降低免耕稻田NH₃挥发,提高水稻的氮肥利用率。     

菌肥及泥炭土浸提液对植物提取土壤Cd的影响

采用温室盆栽试验,研究菌肥和泥炭土浸提液对东南景天生物量、Cd富集特征、土壤Cd有效性和土壤理化性质及对后茬水稻在落干条件下水稻Cd的影响。结果表明,菌肥和泥炭土浸提液均能提高东南景天对土壤重金属的提取效率,其中施用两次液体菌肥的效果最好,东南景天对Cd提取量为0.34 mg·pot^-1,是对照的3.1倍,泥炭土浸提液处理的东南景天Cd提取量为0.32 mg·pot^-1,是对照的2.9倍,这两种处理对Cd的提取率较高,达到13%~15%,土壤全量Cd的降低幅度达到17.55%~20.41%。东南景天收获后种植水稻,落干条件下促进了水稻对Cd的吸收,稻米和茎叶的Cd提取量较对照增幅分别为30.31%~396.24%和12.36%~257.65%,其中在菌肥及泥炭土浸提液联合处理下水稻对Cd的吸收最大,稻米和茎叶的Cd含量分别为2.14 mg·kg^-1和2.88 mg·kg^-1,水稻地上部对Cd总提取率达到3.15%。因此,施用两次菌肥是提高东南景天提取土壤Cd的有效措施,菌肥与泥炭土浸提液联合施用在落干条件下显著强化了水稻对土壤Cd的提取。     

广东省部分基地蔬菜重金属污染评价

通过对来源于广东省516个蔬菜种植基地18种蔬菜品种1 465个样品中铅、镉含量的检测分析,结果表明:蕹菜品种铅平均含量最高(0.11mg·kg^-1),西洋菜镉平均含量最高(0.060mg·kg^-1);总样品铅检测合格率97.0%,镉检测合格率98.9%;所检蔬菜品种的铅、镉平均污染指数均小于0.7。表明广东省各生产基地的蔬菜重金属安全状况总体较好,处于优良水平。     

长期不同耕作方式与秸秆还田对稻田镉生物有效性的影响

以湖南省典型双季稻区的土壤-水稻系统为研究对象,通过长期田间连续定位试验,研究不同耕作方式和秸秆还田对土壤-水稻系统镉生物有效性的影响。试验采用随机区组设计,共设4个处理:翻耕+秸秆不还田(CT);翻耕+秸秆还田(CTS);旋耕+秸秆还田(RTS);免耕+秸秆还田(NTS)。结果表明:NTS处理增加了土壤阳离子交换量,降低了粉粒的比例。NTS处理土壤总镉和离子交换态镉含量分别为(0.48±0.01)mg·kg~(-1)和(0.39±0.01)mg·kg~(-1),与CTS和RTS处理均无显著差异,但显著高于CT处理。NTS处理早稻和晚稻糙米总镉含量分别高达(0.30±0.04)mg·kg~(-1)和(0.60±0.07)mg·kg~(-1),超过0.20 mg·kg~(-1)的国家食品安全标准(GB 2762—2017),且显著高于其他处理。水稻糙米中总镉含量和土壤总镉、碳酸盐结合态镉和铁锰氧化物结合态镉含量显著正相关。研究表明,耕作强度越弱土壤中镉的生物有效性越高,秸秆还田相对于不还田处理增加了镉的生物有效性。耕作方式和秸秆还田通过影响土壤镉生物有效性进而影响水稻镉含量,免耕秸秆还田增加了土壤和水稻糙米中的镉,带来了镉超标的安全问题。     

吡唑醚菌酯在水环境中的光解及微囊化对其光稳定性的影响

以紫外灯为光源,研究了吡唑醚菌酯在水环境中光化学降解及微囊化对其光稳定性的影响。结果表明:在紫外光下,吡唑醚菌酯在0.80~10.00 mg·L^-1浓度范围内的光解符合一级动力学方程,光解速率与初始浓度呈负相关;吡唑醚菌酯在不同水溶液中的光解速率由大到小依次为去离子水、自来水、池塘水、饮用纯净水和河水;在H₂O₂ 0.03~7.94 mmol·L^-1内,光解速率随着H₂O₂浓度的增大而增大,在7.94 mmol·L^-1时是吡唑醚菌酯单独光解的1.14倍。20%吡唑醚菌酯微囊悬浮剂在2.00、4.00、10.00 mg·L^-1浓度下,紫外光照射132 h的光解率低于57.90%,表明微囊化明显降低了吡唑醚菌酯在水中的光降解速率。研究结果将为吡唑醚菌酯的合理使用和评估其在水体中的安全风险提供依据。     

矿物硅肥与微生物菌剂对水稻吸收积累镉的影响

采用室外盆栽试验和田间随机区组试验相结合的方法,研究基施矿物硅肥、微生物菌剂、矿物硅肥与微生物菌剂组配施用,对湖南地区晚稻成熟期内各部位中Cd的含量及产量的影响。结果表明,在盆栽试验中,与CK相比,微生物菌剂处理对水稻根部、茎鞘、谷壳和糙米中Cd含量的抑制效果最佳,降低幅度分别为46.19%、52.46%、38.39%和55.31%,而矿物硅肥处理对叶片中Cd含量的抑制效果最佳,降低幅度为54.39%;在田间随机区组试验中,与CK相比,矿物硅肥处理对水稻根部、茎鞘和叶片中Cd含量的抑制效果最佳,降低幅度分别为73.91%、71.28%和76.77%,而微生物菌剂处理对谷壳和糙米中Cd含量的抑制效果最佳,降低幅度分别为65.52%和69.57%。对于轻度污染土壤,施用三种改良剂后,糙米中Cd含量明显降低,分别为0.09、0.07、0.12 mg·kg~(-1),均能达到国家食品卫生标准(Cd0.2 mg·kg~(-1));水稻产量方面,施用改良剂均能使水稻增产,其中以矿物硅肥+微生物菌剂组配处理的效果最为显著,在盆栽试验和田间随机区组试验中,分别比对照增产28.06%和31.1%。