不同蔬菜对转光膜的反应及其农药残留消解动态研究

论文摘要

近年来,蔬菜设施栽培功能薄膜研发及蔬菜产品安全生产备受人们关注。根据蔬菜种类合理选择农膜、科学使用农药,以提高蔬菜产量、改善蔬菜品质、降低产品污染成为目前研究的热点。为此,本文研究了转光膜的温光效应及其对不同类型蔬菜生长和产量品质的影响,分析了不同农药在不同类型蔬菜中的积累及消解动态,确定了不同农药的安全性,旨在为转光膜的推广及农药的合理选用提供理论参考。主要研究结果如下:1.试验结果表明,转光膜在400～500 nm的蓝紫光和600～700 nm的红橙光区比例显著提高,分别比CK增加了13.37%和16.68%,由于该光谱范围覆盖了叶绿素的两个最强吸收光谱区（430～480 nm的蓝紫光区和600～680 nm的红橙光区）,故在该区间的光质比例提高有利于叶绿素对光能的吸收。此外,转光膜具有调节温度的作用。当温度较低时,转光膜内的气温、5cm地温均比对照膜提高,分别提高了0.5～0.8℃和0.3～0.6℃,但温度较高时,转光膜内的气温、5 cm地温均比对照膜有所下降。2.转光膜较普通膜覆盖条件下的蔬菜生长势增强,地上、地下鲜重均增加。收获时,转光膜处理菠菜、胡萝卜、毛豆分别较普通膜增产13.79%、11.87%和9.13%,蔬菜中硝酸盐、粗纤维含量降低,干物质含量、可溶性蛋白、Vc等含量升高,蔬菜品质明显改善。3.转光膜通过改变自然光的光质,使透射光谱中蓝紫光与红橙光比例升高,光合色素含量提高,因而转光膜处理菠菜叶片的光合速率显著高于对照膜。同时,光质的改变,影响了叶片抗氧化酶的活性,使转光膜处理叶片的保护酶活性增强,菠菜收获时其SOD、POD、CAT的活性分别比CK提高了27.11%、25.85%和18.52%。而转光膜处理菠菜叶片受损伤的程度较小,MDA含量较低,最大值为0.29μmol·g-1FW,比对照膜降低25.64%;细胞内电解质渗漏率也有相似的变化趋势,这与转光膜内菠菜叶片中SOD、POD和CAT活性较高,有利于清除逆境胁迫引发的膜脂过氧化产物有关。4.土壤浇施农药后,随时间推移不同蔬菜中农药残留量均呈逐渐降低趋势。但不同农药对蔬菜农药残留的影响差异显著,以甲胺磷残留量较高,毒死蜱次之,氯氰菊酯较低。且蔬菜不同器官中农药残留也有较大差异,以根中较高,叶次之,茎、荚较低。土壤中农药残留在不同蔬菜中的半衰期也存在差异,以氯氰菊酯较长,甲胺磷、毒死蜱较短,而后两者间的差异较小,如菠菜根中甲胺磷、毒死蜱、氯氰菊酯的半衰期分别为6.8、6.5、7.8 d,胡萝卜的半衰期分别为8.4、8.0、8.9 d。收获时不同蔬菜产品中农药残留大小依次为胡萝卜>菠菜>毛豆,其中氯氰菊酯残留依次为0.05、0.02、0.00 mg/kg,均低于0.50 mg/kg的最低限量标准,毒死蜱除在毛豆荚中残留量符合安全标准外,其余产品均超标,而甲胺磷在不同蔬菜中的农药残留均超标,故不可用于毛豆安全生产。5.叶面喷施农药对不同蔬菜的污染显著不同。叶面喷施1000倍甲胺磷、毒死蜱及氯氰菊酯药液时,不同器官中农药残留差异较大,叶片中的最终残留量>根。收获时菠菜产品中甲胺磷、毒死蜱及氯氰菊酯的最终残留量分别0.02 mg/kg、0.01 mg/kg和0.01 mg/kg,胡萝卜为0.01 mg/kg、0 mg/kg和0 mg/kg,毛豆为0.01 mg/kg、0.01 mg/kg和0 mg/kg。此外,喷药间隔期距收获期越短,农药残留量越大,且喷药浓度越高,残留量越高。6.土壤浇施和叶面喷药均污染土壤,且不同农药对土壤的污染程度不同,以甲胺磷较高,毒死蜱次之,氯氰菊酯较低。浇施农药后,土壤中农药残留量呈逐渐降低趋势,且前期降解迅速,后期缓慢,用药90 d后土壤中甲胺磷、毒死蜱及氯氰菊酯的残留量分别为0.27 mg/kg、0.21 mg/kg和0.07 mg/kg,降解率分别为97.1%、97.6%和94.4%,可见土壤中甲胺磷、毒死蜱降解速率较快,氯氰菊酯较慢,半衰期也有相似差异,甲胺磷、毒死蜱及氯氰菊酯在土壤中的半衰期分别为23.5、22.9、25.4 d。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 英文缩写符号及中英文对照表
• 1 引言
• 1.1 转光膜的研究意义
• 1.2 转光膜的作用机理
• 1.3 国内外转光膜光能转换技术研究现状
• 1.4 转光膜对作物的影响
• 1.4.1 增强作物长势
• 1.4.2 提高光合效应
• 1.4.3 提高叶绿素含量
• 1.4.4 增加产量
• 1.4.5 改善作物品质
• 1.5 农药与蔬菜安全生产关系研究进展
• 1.5.1 农药残留的影响因子
• 1.5.2 影响农药降解的内因
• 1.5.3 影响农药降解的外部因素
• 1.6 甲胺磷、毒死蜱、氯氰菊酯的研究现状
• 1.7 本研究的目的意义
• 2 材料与方法
• 2.1 转光膜试验
• 2.1.1 试验材料
• 2.1.2 试验设计
• 2.2 农药残留试验
• 2.2.1 试验药剂
• 2.2.2 试验设计
• 2.2.2.1 不同蔬菜对土壤农药残留的吸收积累及其消解动态试验
• 2.2.2.2 不同农药在土壤中的消解规律
• 2.2.2.3 叶面喷药对蔬菜农药吸收分配规律的影响
• 2.2.2.4 叶面喷药间隔期对蔬菜产品农药残留的影响
• 2.2.2.5 叶面喷施不同农药对土壤农药残留的影响
• 2.3 测定指标及方法
• 2.3.1 温度、光强、光谱的测定
• 2.3.2 生长发育指标
• 2.3.3 保护酶活性
• 2.3.4 叶绿素
• 2.3.5 根系活力
• 2.3.6 光合测定
• 2.3.7 电解质渗透率
• 2.3.8 丙二醛
• 2.3.9 可溶性糖
• 2.3.10 可溶性蛋白
• 2.3.11 硝酸盐
• 2.3.12 粗纤维
• 2.4 农药残留的测定方法
• 2.4.1 标准曲线
• 2.4.2 标准品和样品的色谱图
• 2.4.3 农药的添加回收率试验
• 3 结果与分析
• 3.1 转光膜的温光效应
• 3.1.1 转光膜的光谱特性
• 3.1.2 转光膜的温度效应特性
• 3.1.2.1 转光膜对温度季节变化的影响
• 3.1.2.2 转光膜对温度日变化的影响
• 3.2 转光膜对不同蔬菜生长及产量品质的影响
• 3.2.1 转光膜对不同蔬菜生长的影响
• 3.2.2 转光膜对不同蔬菜产量的影响
• 3.2.3 转光膜对不同蔬菜品质的影响
• 3.3 转光膜对菠菜生理特性的影响
• 3.3.1 对保护酶活性的影响
• 3.3.2 对根系活力的影响
• 3.3.3 对叶片硝酸还原酶活性的影响
• 3.3.4 对丙二醛（MDA）含量的影响
• 3.3.5 对电解质渗漏率的影响
• 3.3.6 转光膜对菠菜叶片叶绿素含量的影响
• 3.3.7 转光膜对菠菜叶片光合速率季节变化的影响
• 3.3.8 转光膜对菠菜叶片光合参数日变化的影响
• 3.4 不同蔬菜对土壤农药残留的吸收积累及其消解动态
• 3.4.1 不同蔬菜对土壤中甲胺磷的吸收积累及其消解动态
• 3.4.2 不同蔬菜对土壤中毒死蜱的吸收积累及其消解动态
• 3.4.3 不同蔬菜对土壤中氯氰菊酯的吸收积累及其消解动态
• 3.4.4 毛豆茎、荚对土壤中农药残留的吸收积累及其消解动态
• 3.5 叶面喷药对菠菜中农药吸收积累及降解规律的影响
• 3.5.1 叶面喷药对菠菜中农药吸收动态的影响
• 3.5.2 叶面喷药间隔期对菠菜产品农药残留的影响
• 3.6 叶面喷药对胡萝卜中农药吸收分配与降解规律的影响
• 3.6.1 叶面喷药对胡萝卜中农药吸收动态的影响
• 3.6.2 叶面喷药间隔期对胡萝卜产品农药残留的影响
• 3.7 叶面喷药对毛豆中农药吸收分配与降解规律的影响
• 3.7.1 叶面喷药对毛豆中农药吸收动态的影响
• 3.7.2 叶面喷药间隔期对毛豆产品农药残留的影响
• 3.8 不同农药在土壤中的残留动态
• 3.8.1 土壤施药在土壤内的降解规律
• 3.8.2 叶面喷药对土壤农药残留的影响
• 4 讨论
• 4.1 转光膜的温光效应及其对蔬菜光合作用的影响
• 4.2 转光膜对蔬菜生理特性及产量品质的影响
• 4.3 土壤中农药残留对不同蔬菜产品安全性的影响
• 4.4 叶面喷施农药在蔬菜中的消解规律及其安全性评价
• 4.5 不同农药在土壤中的消解规律
• 5 结论
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间发表论文