氯虫苯甲酰胺与杀虫单复配处理水稻种子对稻纵卷叶螟的防效及持效机理

稻纵卷叶螟Cnaphalocrocis medinalis是水稻生产上重要的迁飞性害虫,为开发出适用于种子处理且可长效防控稻纵卷叶螟的复配药剂,通过室内内吸活性测定、田间防效验证及植株中药剂含量检测,研究了氯虫苯甲酰胺和杀虫单复配的最适比例及对稻纵卷叶螟的田间防治效果,初步明确了复配剂的持效机理。内吸活性测定结果表明,氯虫苯甲酰胺和杀虫单质量浓度比为2:3时,共毒系数最高,内吸能力最强。按照该配比制备的25%氯虫·杀虫单种子处理悬浮剂(FS,分别含10%氯虫苯甲酰胺和15%杀虫单)在7.5~15 g/kg (种子,以下同)剂量范围内进行拌种处理,对水稻发芽和出苗安全。田间试验表明,采用25%氯虫·杀虫单FS按7.5~15 g/kg剂量拌种处理,对田间稻纵卷叶螟具有较好的控制作用,且持效期长,播种后94 d仍有70%左右的保叶效果。植株中药剂含量检测结果表明,25%氯虫·杀虫单FS对稻纵卷叶螟的持效控害能力主要与叶片中氯虫苯甲酰胺的残留含量有关,复配剂中的杀虫单虽然降解较快,但其在苗期可提高水稻根部对氯虫苯甲酰胺的吸收率。本研究结果可为开发防治稻纵卷叶螟的种子处理药剂提供理论依据及技术参考。

基于群体感应的生物膜技术在土壤污染修复中的应用与展望

生物膜修复技术凭借其高效性、安全性和经济性,已被广泛应用于土壤中难降解污染物的去除。其中,群体感应效应在生物膜修复过程中起着至关重要的作用。群体感应是微生物普遍存在的细胞间通讯形式,有助于生物膜内不同细菌种内/种间的信息交流,使微生物能够在“群体水平”上相互协作,能够调控生物膜胞外聚合物的生成以及对污染物的吸附固定与降解。本文在简要介绍生物膜和群体感应的功能和作用基础上,结合近年来群体感应调控生物膜形成以及对污染物的降解基础上,综述了群体感应在生物膜修复技术中的应用,最后对生物膜群体感应系统在污染土壤修复中的工程化设计进行了展望。

二氢卟吩铁浸种对水稻生长与增产效应研究

为探明0.02%二氢卟吩铁可溶粉剂浸种后对水稻生长、产量的影响及使用剂量。以‘南粳9108’为供试水稻品种,将水稻种子在不同浓度0.02%二氢卟吩铁SP浸种处理,以0.0016%28-表高芸苔素内酯AS和0.136%赤·吲乙·芸苔SP为对照药剂,清水浸种为空白。分别在水稻苗期、分蘖期和成熟期调查其生长状况,并在收获期测定产量。结果表明:0.02%二氢卟吩铁浸种不影响水稻发芽,但浓度升高会降低水稻出苗率;0.02%二氢卟吩铁浸种可提高水稻秧苗鲜重、根数及水稻分蘖率;0.02%二氢卟吩铁稀释15000~10000倍浸种能增加水稻穗长、实粒数,提高水稻产量。因此,采用0.02%二氢卟吩铁15000~10000倍液浸种,可促进水稻生长,提高水稻产量,水稻生产中可扩大示范应用。

不同化控产品对镇江地区小麦抗倒性及产量的影响

为验证不同化控产品对小麦倒伏的预防效果,在小麦不同时期喷施“矮壮丰”“灵滟”“植播龙”“百睿”“穗伴侣”5种化控产品,调查处理后小麦茎秆的抗折力、鲜质量、干质量及产量。结果表明,不同化控产品通过降低小麦第1节间、第2节间或穗茎节间长度从而降低小麦高度,降低小麦倒伏的可能性。拔节期喷施“矮壮丰”、返青期和拔节期喷施“灵滟”、拔节前施用“植播龙”能明显降低小麦第1节间的长度,返青期和拔节期喷施“灵滟”还能降低第2节间的长度,破口期喷施“穗伴侣”可降低穗茎节间的长度。5种化控产品处理小麦产量均显著高于对照处理,增产幅度为7.73%~20.62%,以“穗伴侣”处理小麦籽粒产量最高(7593.75 kg/hm^(2)),比对照增加20.62%,增产原因主要为增加单位面积穗粒数和穗数。从抗倒伏角度看,返青-拔节期田间喷施“灵滟”(900 mL/hm^(2))加胺鲜酯(150 mL/hm^(2))可有效降低小麦株高,增加小麦抗倒伏能力;从抗倒伏和增产的角度看,在破口期喷施“穗伴侣”(1500 mL/hm^(2)),对水450 L喷雾,可增加小麦穗长和穗粒数,在提高小麦产量的同时,能有效防止小麦成熟期倒伏。

正极性重复方波电压下有机硅凝胶内局部放电起始特性及影响因素研究

高压大功率绝缘栅双极晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)器件封装用有机硅凝胶的绝缘性能制约着器件的绝缘性能,目前针对器件所承受的正极性重复方波下有机硅凝胶内局部放电起始特性及影响因素的研究较少。文中建立了正极性重复方波电压下有机硅凝胶内局部放电实验平台,采用光电联合检测法获得了正极性重复方波下有机硅凝胶内局部放电起始特性并分析了机制,初步掌握了正极性重复方波波形参数包括上升时间、下降时间、占空比和频率对有机硅凝胶内局部放电起始电压PDIV(partial discharge inception voltage)和放电瞬时电压的影响规律。结果表明PDIV随上升时间变化不大,但200 ms处较150 ms处下降了10.4%,当下降时间大于100 ms时PDIV呈近似线性上升趋势,当占空比在30%~70%之间时保持相对稳定,随着频率增加PDIV在100 Hz处存在极小值。文中研究成果对于器件应用工况下IGBT器件内部封装用有机硅凝胶绝缘特性的认知具有一定的指导意义。

脆片加工过程对桃中毒死蜱残留的影响

在实验室浸泡施药条件下,通过模拟桃膨化脆片和冻干脆片加工过程,采用气相色谱检测技术,研究了桃脆片加工过程中毒死蜱残留水平的动态变化规律。结果表明,桃皮和果肉中的毒死蜱含量分别为322.64 mg/kg和2.50 mg/kg。98.00%的毒死蜱残留分布于果皮上,去皮可显著降低桃的毒死蜱残留。在清洗过程中,6种常用清洗剂对于桃上毒死蜱残留均无显著的去除效果。去皮的果肉经热烫处理后,毒死蜱残留量进一步显著降低,步骤去除率达到63.20%。变温压差膨化环节,由于温度和压力的变化,可以降解毒死蜱的残留量,其步骤去除率为0.33%。真空冷冻干燥环节对毒死蜱的残留有富集作用,其步骤去除率为-0.01%。真空干燥和变温压差膨化干燥毒死蜱的加工因子分别为0.047和0.033,说明变温压差膨化干燥比真空冷冻干燥更能降低毒死蜱的残留量。

三种农药拌种后在土壤-水稻系统中的迁移和分布

农药拌种处理已成为农药精简化使用的重要手段,农药拌种后在土壤-作物系统中的迁移和分布会直接影响农药的利用率以及安全性,但目前相关研究较少。本研究采用田间试验方法,研究了氯虫苯甲酰胺、噻呋酰胺和三氟苯嘧啶3种农药拌种后在土壤-水稻系统的迁移和分布特征。结果表明,种子拌农药播种后15 d时,分别有0.43%、0.84%和0.03%的氯虫苯甲酰胺、噻呋酰胺和三氟苯嘧啶分布于水稻植株中。此时,3种农药的消减率分别达到了39.39%、49.83%和97.21%,表明在育苗阶段拌种的农药已有较大程度的损失。移栽后,3种农药在水稻植株、根际中的含量随时间延长不断降低。收获时,水稻根际和稻谷中3种农药残留量均小于0.01 mg/kg,表明3种农药拌种处理对生态环境友好,稻米食用的安全性较高。本研究结果对于提高拌种农药的利用率和保障其安全性有重要意义。

溶剂萃取-气相色谱-三重四极杆串联质谱法测定水体和土壤中6种邻苯二甲酸酯

采用溶剂萃取分离法提取水体和土壤中的邻苯二甲酸酯(PAEs),优化了提取剂及提取步骤,建立了简便、快速、高通量测定水体和土壤样本中6种PAEs的气相色谱-三重四极杆串联质谱法(GC-MS/MS)。结果表明,水样和土样的最佳萃取剂分别为正己烷和乙腈,提取容器和涡旋时间是影响PAEs回收率的关键因素,离心温度、超声时间、提取次数和氮吹等步骤对PAEs回收率影响较小。在最优条件下,在0.5~100μg/L范围内6种PAEs的峰面积与浓度线性关系良好(相关系数R^(2)>0.9926)。选取了1种河水和2种土壤基质,分别在3个加标水平和2个加标水平下验证了提取方法的准确度和精密度,6种PAEs在水体和土壤中的平均回收率分别为85.6%~112.5%和94.3%~114.3%,相对标准偏差均小于10%。方法适用于水体和土壤等环境样本中PAEs残留的监测。

一株植物内生枯草芽孢杆菌对6种邻苯二甲酸酯的共代谢降解

从邻苯二甲酸酯(PAEs)污染的青菜(Brassica rapa var.chinensis)中筛选获得1株编号为W34的内生菌。通过生理生化特征和16S rRNA基因测序对该菌进行鉴定,并研究W34对6种PAEs的共代谢降解特性,优化共代谢降解条件,初步探索共代谢基质对W34降解代谢PAEs的影响。结果表明,内生菌W34为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis),该菌能以6种PAEs为碳源生长,可同时降解邻苯二甲酸二正丁酯(DBP)、邻苯二甲酸丁基苄基酯(BBP)、邻苯二甲酸二甲酯(DMP)、邻苯二甲酸二乙酯(DEP)、邻苯二甲酸二(2-乙基)己酯(DEHP)和邻苯二甲酸二正辛酯(DnOP)6种PAEs。其中,该菌对DBP和BBP的降解能力较强,20 mg/L质量浓度下DBP和BBP的降解半衰期均小于0.33 d。添加D-纤维二糖为共代谢基质,W34对DMP、DEP、DEHP和DnOP的降解率均显著提升。吐温-80添加量、碳源种类、碳源质量浓度和接菌量对这4种PAEs的降解率均有显著影响。通过单因素试验,得到该菌的吐温-80最佳添加量为0.025%,最佳碳源为蔗糖(浓度为20 mmol/L),最佳接种菌液OD_(600)为0.3。此外,发现菌株W34含有质粒,但其质粒上不含PAEs降解基因,该菌的PAEs降解基因位于细菌的染色体上。菌株W34的粗酶液对6种PAEs均有催化降解活性,蔗糖可显著提高菌株W34胞内酶的催化活性。

水稻对三种常用农药的吸收及转运

施用农药已经成为当今世界十分盛行的作物保护手段。研究作物对农药的吸收及转运机制对促进农药吸收、提高农药利用率以及创制新农药提供科学依据。本试验以三氟苯嘧啶,氯虫苯甲酰胺,噻呋酰胺为供试农药,以水稻(Oryza sativa L.)为研究对象,通过室内水培结合抑制剂(水通道抑制剂、离子通道抑制剂、代谢抑制剂、蒸腾抑制剂)分析水稻各组织中农药含量及转运系数。结果表明,3种农药的主要富集器官为根系,TF(转移因子)<1;噻呋酰胺的吸收转运与其质量浓度无关,在1.0 mg/L和10.0 mg/L质量浓度处理下没有显著差异;在1.0 mg/L质量浓度处理下,水稻根系对三氟苯嘧啶的吸收是多通道参与的主动过程,对氯虫苯甲酰胺的吸收转运则是不需要通道蛋白以及载体协助的过程,对噻呋酰胺的吸收需要能量,可能依赖阴离子通道以及蒸腾作用。

桃脆片加工过程中3种农药残留动态

采用田间喷药和室内模拟加工方式,研究变温压差膨化法和真空冷冻干燥法加工桃脆片过程中,毒死蜱、多菌灵和吡虫啉的残留动态,为桃脆片膳食暴露风险评估以及加工过程中农药残留消减提供科学指导。结果表明:去皮是去除桃果实中毒死蜱残留的关键步骤,去除率高达84.7%;清洗和去皮是去除桃果实中多菌灵残留的关键步骤,去除率分别为48.8%和44.0%;清洗、去皮和热烫对桃果实中残留的吡虫啉有较好的去除作用,去除率分别为21.0%、29.5%和32.5%。变温压差膨化处理的桃脆片中毒死蜱、多菌灵和吡虫啉的加工因子分别为0.12、0.06和0.92,真空冷冻干燥处理的桃脆片中3种农药的加工因子分别为0.06、0.14和2.26,真空冷冻干燥法造成桃脆片中吡虫啉残留富集。膳食暴露风险评估结果表明,变温压差膨化法和真空冷冻干燥法加工的桃脆片中毒死蜱、多菌灵和吡虫啉的膳食暴露风险均处于可接受水平。

6种生物刺激素对水稻吸收氯虫苯甲酰胺的影响

稻纵卷叶螟是危害水稻的重要迁飞性害虫,严重危害水稻的生产。目前,使用氯虫苯甲酰胺对水稻种子处理后对稻纵卷叶螟具有很好的防治效果。为探究生物刺激素对水稻吸收杀虫剂氯虫苯甲酰胺的效果,以期为增加水稻稻纵卷叶螟防治效果、减少农药的使用量提供理论支撑,开展了田间试验。以不添加生物刺激素为对照,将6种生物刺激素(赤霉素、脱落酸、氨基酸、亚精胺、烯效唑、海藻酸钠)分别氯虫苯甲酰胺(100%推荐量、75%推荐量和50%推荐量)的3个浓度分别进行混合拌种,对水稻不同生育期水稻氯虫苯甲酰胺的残留量进行检测并分析与未添加生物刺激素对照比较水稻氯虫苯甲酰胺残留量的变化。结果表明,在使用的6种生物刺激素中,脱落酸、亚精胺、烯效唑和海藻酸钠多数在前期促进水稻吸收氯虫苯甲酰胺,而赤霉素和氨基酸分别与氯虫苯甲酰胺混合拌种后在水稻的整个生育期内都可以促进水稻对氯虫苯甲酰胺的吸收。氯虫苯甲酰胺各推荐剂量分别添加了氨基酸、赤霉素后,水稻茎中的氯虫苯甲酰胺残留量在生长周期内均增加了70%以上,叶中的氯虫苯甲酰胺残留量分别增加了20%、50%以上。

镉污染对红壤和潮土微生物的生态毒理效应

以土壤微生物生物量碳(Cmic)、土壤酶活性及微生物多样性为微生物学指标,以0.01mol·L-1CaCl2作为Cd有效态提取剂,以江西红壤和天津潮土为供试土壤,在室内25℃连续培养28d的条件下探讨了外源Cd对土壤微生物的生态毒理效应。结果表明:1)不同培养时间潮土CaCl2提取态Cd含量均显著低于红壤,潮土微生物受到Cd的抑制作用也明显小于红壤。2)各微生物指标的敏感性不同,并受土壤类型和培养时间的影响,其中,脱氢酶的敏感性强于脲酶,微生物功能多样性指标中BiologEco板上每孔的平均吸光值(AWCD)的敏感性强于Shannon指数;Cmic、脲酶、脱氢酶、AWCD和Shannon指数均在红壤中更为敏感。选取的5个微生物指标对Cd污染都有良好的响应,均可作为Cd污染土壤微生物生态毒理实验中的测试指标。在土壤酶指标中,可优先选取脱氢酶作为测试指标。3)Cd对Cmic、土壤酶、微生物功能多样性的抑制作用存在时间效应。14dCd对Cmic的抑制作用大于28d,而对脲酶和脱氢酶的抑制作用小于28d。建议Cd污染土壤微生物生态毒理实验中将培养时间设置为28d或适当延长。4)28d时,红壤中Cd对Cmic、脱氢酶、脲酶、AWCD、Shannon指数的EC10分别为1.31、0.26、0.93、0.08、22.71mg·kg-1,而在潮土中分别为1.97、0.69、13.12、0.09、>200mg·kg-1。

多氯联苯对我国土壤微生物的生态毒理效应

作为持久性有机污染物(POPs),多氯联苯(PCBs)一旦进入土壤将长期存留并对土栖生物产生潜在危害。土壤微生物是土壤生态系统重要组成部分,研究外源PCBs对土壤微生物的生态毒理效应,筛选出指示PCBs污染的敏感指标并获取可靠的生态毒理数据十分重要。研究以江西红壤和天津潮土为供试土壤,在室内25℃连续培养28 d的条件下进行了生态毒理实验,选择了微生物量碳、呼吸强度、代谢熵、硝化作用、脱氢酶活性、脲酶活性和微生物群落功能多样性为微生物指标。结果显示:1)在28 d培养时间内,多氯联苯(PCBs)的毒性作用随培养时间的延长而增强,且在红壤中的毒性作用强于在潮土中,表明PCBs对土壤微生物的毒性作用存在时间效应并受土壤性质的影响。2)各微生物指标的敏感性不同,微生物量碳、脲酶活性和微生物功能多样性对PCBs污染反应不够敏感,而土壤呼吸强度、代谢熵、硝化作用和脱氢酶活性对PCBs污染反应敏感。3)14 d时,红壤中PCBs对脱氢酶活性、呼吸强度和代谢熵的EC10值分别为1.20、3.18和1.09 mg·kg-1,而在潮土中分别为6.31、4.73和>50 mg·kg-1;28 d时,红壤中PCBs对硝化作用、脱氢酶活性、呼吸强度和代谢熵的EC10值分别为2.32、0.77、0.51和0.71mg·kg-1,而在潮土中分别为5.91、1.65、3.00和>50 mg·kg-1。综合考虑经济和实际需要等因素,建议将呼吸强度、硝化作用和脱氢酶活性作为PCBs污染土壤生态毒理评价中的首选敏感指标,并建议培养时间设置为28 d。

不同邻苯二甲酸二丁酯污染方式对其降解和土壤细菌群落的影响

为准确评估邻苯二甲酸二丁酯(DBP)污染对土壤环境的影响,对比研究不同DBP污染方式[高剂量(20 mg/kg)单次污染处理(S处理)、低剂量(1 mg/kg)累积污染(每7 d污染1次,连续污染20次)处理(R处理)、CK(无污染母土)]对DBP降解及土壤细菌群落的影响。结果表明,土壤细菌群落的α多样性对不同DBP污染方式的响应较不敏感;2种污染方式均显著改变了土壤细菌群落的β多样性,S处理对红壤细菌群落结构的影响较大,R处理对黄棕壤细菌群落结构的影响较大;在2种污染方式处理下,红壤、黄棕壤中部分具有氮素转化、有机物分解、拮抗病原菌和植物促生等重要功能的细菌群落产生了显著扰动;此外,2种污染方式均显著提高了土壤对DBP的降解能力,与S处理相比,R处理的红壤、黄棕壤中DBP的降解半衰期分别缩短了77.18%、28.57%,表明低剂量累积污染处理方式对土壤中DBP的降解有更强的促进作用。

ARR21基因在拟南芥生长发育和离体再生过程中的功能分析

为了揭示细胞分裂素信号途径关键因子ARR21的功能,对拟南芥中B型ARR家族基因进行进化关系分析,通过构建ARR21基因过表达和缺失突变体,分析该基因在调控幼苗生长发育和离体再生中的作用。结果表明,拟南芥中编码12个B型ARR,其中,ARR21和ARR13亲缘关系较近;过量表达ARR21基因以及缺失DDK结构域后组成型表达ARR21均严重阻碍了幼苗的生长发育,表现为根系较短,真叶不能伸展;而arr21、arr13单突变体和arr13/21双突变体幼苗生长发育完全正常。进一步离体再生结果表明,过量表达ARR21ΔDDK基因可显著提高离体再生效率,但ARR21基因功能缺失对离体再生无显著影响,arr13单突变体和arr13/21双突变体离体再生效率均低于野生型,暗示ARR13和ARR21基因可能存在功能冗余。研究结果可为进一步解析细胞分裂素信号转导途径在植物生长发育和离体再生过程中的功能奠定基础。

水平气井连续携液实验研究及模型评价

水平气井较直井更难于连续携液,为了研究水平气井连续携液问题,利用可视化水平井气水两相井筒管流模拟实验装置(垂直段6 m,水平段10 m,倾斜段6 m)模拟水平井气液两相流动,对比观测直井段、倾斜井段、水平井段的流动型态。实验表明:水平井三井段中,倾斜管段的携液能力最差,所需临界携液流速最大,可将其作为水平气井的临界携液流速。倾斜管临界携液流量预测模型中,液滴模型和液膜模型是目前被普遍接受的两类模型。为研究倾斜管连续携液,实验观测不同倾斜角(28°～72°)条件下流型变化并测试临界携液流速。实验表明倾斜管段液体主要以液膜形式被携带,从携液机理分析,液膜模型也更为合理;通过实验测得的213组数据对液滴模型和液膜模型进行对比分析,发现液膜模型的平均百分误差、平均绝对百分误差及相对性能系数均较小,从计算结果分析,液膜模型也更为合理。

光诱导c-fos基因在不同日龄母鸡中脑和间脑的表达

为了进一步探讨光照对母鸡生产性能的影响机制,用c-fos法研究了不同日龄母鸡脑部对光照刺激的反应。对14、60、120和180日龄母鸡右眼遮光7 d后,接受20 lx的光照刺激1.5 h,暗适应1.5 h后灌流固定,取脑制作石蜡切片,采用免疫组化方法检测c-fos基因在中脑和间脑的表达。结果显示,光照刺激后在母鸡视顶盖中央灰质层(SGC),圆核(ROT),外侧膝状腹侧核(Glv),峡核大细胞部(Imc),峡核小细胞部(Ipc),室旁核(PVN),弓状核(ARC)均见有Fos样免疫反应阳性神经元,阳性神经元主要出现在脑左侧。不同日龄母鸡中脑和间脑Fos样免疫反应的程度不同。在SGC,ROT,Glv,Imc,Ipc中,14,60日龄免疫反应阳性神经元的密度最大,120,180日龄保持较高水平,300日龄明显下降。在PVN,ARC,120,180日龄表达强度最大,14,60日龄次之,300日龄最低。其中在14和60日龄与其它3个日龄组之间差异显著。表明在中枢神经内,不同日龄母鸡对光照刺激的反应不同。

上海青对土壤邻苯二甲酸二丁酯的富集及毒性响应特征

本研究以上海青为研究对象,通过盆栽试验分析土壤中邻苯二甲酸二丁酯(DBP)在上海青可食部位的富集情况及其对上海青抗氧化酶活性及丙二醛(MDA)含量的影响,以揭示土壤DBP对上海青的食品安全风险及生态毒性效应。结果表明:上海青可食部位DBP含量随土壤DBP质量浓度增加而增加,其富集系数为3.47～5. 48,对DBP具有较强的生物富集作用;根据美国国家环保局规定的人体经口摄入DBP的参考剂量,当土壤DBP质量浓度高于1. 22 mg/kg时,种植的上海青存在潜在的食品安全风险;此外,DBP胁迫导致上海青的MDA含量,过氧化物酶(POD)和总超氧化物歧化酶(T-SOD)活性不同程度地升高。其中,上海青的POD活性受DBP影响最大,其10%效应质量浓度值(EC10)和50%效应质量浓度值(EC50)值分别为0. 32 mg/kg和0. 71 mg/kg。

不同波长光照对开产初期母鸡间脑c-fos基因表达的影响

为深入了解不同波长光照对母鸡生产性能的影响机理,用c-Fos法探讨了母鸡间脑对不同波长光照的反应,同时检测GnRH免疫反应神经元的动态变化。将150日龄母鸡右眼遮光7 d后接受20 lx的不同波长光照刺激1.5 h,暗适应1.5 h后灌流固定,取脑制作石蜡切片,采用免疫组化方法检测Fos蛋白和GnRH样免疫反应阳性神经元在间脑的分布。结果显示,不同波长光照均影响c-fos基因表达和GnRH的释放,绿光组和蓝光组的表达均高于红光组。