昌江石碌铁矿排土场边坡重金属污染土壤修复植物筛选

以海南省昌江石碌铁矿排土场边坡3种修复植物香根草、皇竹草和猪屎豆为研究对象,分析其种植1年后对土壤重金属的富集转移情况,以期为矿山优势边坡修复植物的选择提供参考。结果表明,种植3种边坡修复植物1年均可使石碌铁矿排土场土壤5种重金属砷(As)、镉(Cd)、铅(Pb)、镍(Ni)、铬(Cr)质量分数降低,污染指数呈下降趋势。种植香根草可使As的污染程度从重度污染降为轻度污染,种植皇竹草可使Pb的污染程度从轻度污染降低为无污染。3种植物均对Cd具有较好的富集作用,尤其是香根草,富集系数达到4.19,表明其对Cd的富集作用最好;其次为皇竹草,富集系数为2.59;猪屎豆对Cd的富集作用相对最低,富集系数为1.52;Cd在香根草和皇竹草体内主要囤积于根部,但在猪屎豆中则主要转移至地上部分。3种植物对除Cd以外的4种重金属的富集系数均小于1,属于规避型植物,可作为矿区植被恢复的先锋植物。

桑小头木虱内生殖系统的形态特征及其在不同发育时期的变化趋势研究

桑小头木虱是近年来热带亚热带地区为害桑树的最重要害虫,个体小,繁殖快,世代重叠,导致桑叶产量损失超40%,苗期受害甚至绝收,防治难度大。为准确预测和高效防治桑小头木虱,提高桑叶产量和质量,本研究对桑小头木虱不同发育时期雌雄成虫内生殖系统进行解剖和显微观察,初步明确其雌雄成虫内生殖系统形态特征及其在交配前后的变化趋势。结果表明,桑小头木虱雌性内生殖系统组成除侧输卵管有2对外,与非洲柑橘木虱相似;雄性内生殖系统组成则与亚洲柑橘木虱高度相似。与交配前期相比,雌成虫受精囊的长度在交配期和交配后期分别达交配前期的约1.63倍和1.85倍,宽度约增加至交配前期的1.74倍和1.84倍,各时期存在显著差异(P<0.05),卵粒的长度和宽度均快速增加,至交配期增加近2倍(P<0.05),同时,交配期卵粒内部可见数个体积较大的囊泡,至交配后期消失,其应为滋养细胞,为卵母细胞提供营养。与交配前期相比,雄成虫精巢在交配期增至最大,交配后期缩至最小,3个时期存在显著差异(P<0.05),而在交配期和交配后期,贮精囊的长度和宽度均显著增加,增至2倍左右(P<0.05)。本研究对准确判断并确定桑小头木虱防治适期、生殖相关基因的筛选和新型基因靶向药剂的研发应用,以及高效监测与防控措施的制定具有现实意义。

As和Ni超标矿山土壤对不同桑树品种生长及根际微生物多样性的影响

闭库尾矿库土壤生态修复及土地再生利用,不仅避免了随意排放风险,还能增加土地使用面积。桑树根系旺盛,抗逆性强,生物量大,用途广泛,在矿山重金属超标土壤修复和再利用中具有巨大潜力。本研究采用原土盆栽法比较3个桑树品种(Y120、G12和G62)一年生幼苗在矿区砷(As)和镍(Ni)复合污染土壤中种植60 d后的生长情况,以及桑树不同部位对As和Ni的富集差异,同时采用宏基因组分析桑树根际土壤微生物的差异,初步阐明不同桑树品种对As和Ni复合污染矿山土壤的适应能力及与其根际土壤微生物多样性间的关系。结果表明:种植60d后,3个桑树品种根际土壤Ni的污染指数均从种植前的中度降为轻度,G62根际土壤As的污染指数则从重度污染降为中度污染。3个桑树品种的地上部分和根系生长部分均受到抑制,但G62的生长总体优于Y120和G12,G12生长较差。3个桑树品种对As的转运系数和富集系数均小于Ni,对As的富集能力为根>叶>茎,根部积累As的量占植株总量的47.33%~50.52%,品种间差异较小,但对Ni的富集能力则在不同品种间存在差异,G12、G62、Y120根部Ni积累量占植株总量依次为25.67%、38.46%和47.14%,品种间差异较大。生长较好的G62根际土壤中Nocardioides、Thiomonas和Rhizobium 3个属的丰富度显著高于G12和Y120,其中Thiomonas sp.在G62中丰富度最高,结合G62根际土壤As的污染指数下降较多的事实,说明这些属和种可能更多地参与桑树根际对As的阻隔吸收或解毒。Sphingopyxissp.在G12中丰富度最高,该品种在体内转移和富集的As和Ni均最低,可能与其更多地参与桑树对As和Ni复合污染的解毒有关。研究结果为筛选出适宜矿区生长的抗复合重金属的桑树品种及可促进桑树在As和Ni复合污染矿山土壤生长的菌株筛选和利用奠定基础。

飞行参数对六旋翼植保无人机雾滴在荔枝树冠层沉积分布的影响

为实现植保无人机施药技术在荔枝病虫害防控中的高效应用,研究了油动六旋翼植保无人机的飞行高度(5、6、8 m)和飞行速度(2.8、3.4 m/s)对雾滴在荔枝冠层的沉积分布及穿透性的影响。结果表明:不同飞行高度对雾滴在荔枝冠层的沉积分布及穿透性影响显著,飞行高度为5 m和6 m时雾滴在荔枝冠层分布及穿透性较好,飞行高度为8 m效果较差。飞行高度为5 m时:飞行速度的变化对雾滴在荔枝冠层分布影响不显著,而对穿透性影响显著,飞行速度2.8 m/s的穿透性显著好于3.4 m/s;飞行高度为6 m时:飞行速度2.8 m/s雾滴在荔枝冠层分布和穿透性均显著好于3.4 m/s;飞行速度为2.8 m/s时:飞行高度6 m雾滴在荔枝冠层分布和穿透性均显著好于5 m。油动六旋翼植保无人机飞行高度和飞行速度均对雾滴在荔枝冠层沉积分布和穿透性有显著影响,此种机型对荔枝树进行植保作业最佳施药参数为飞行高度6 m、飞行速度2.8 m/s。

直接进样和柱前衍生2种方法检测水中草甘膦及其降解产物的残留

[目的]本文旨在建立不衍生直接通过液相色谱质谱联用(HPLC-MS/MS)检测水中草甘膦和氨甲基膦酸的方法,并对传统柱前衍生HPLC-MS/MS检测水中草甘膦和氨甲基膦酸的方法进行优化,进而对2种方法进行系统比较。[方法]直接进样法:样品过0.22μm水系滤膜后直接进样检测,以乙腈和16 mmol·L^-1氨水为流动相,HSS T3色谱柱梯度洗脱,负离子源模式,HPLC-MS/MS检测;柱前衍生法:样品经过9-芴基甲基三氯甲烷(FMOC-Cl)柱前衍生后过0.22μm水系滤膜,以乙腈和1%甲酸+10 mmol·L^-1乙酸铵为流动相,BEH C18色谱柱梯度洗脱,正离子源模式,HPLC-MS/MS检测。[结果]直接进样法:草甘膦和氨甲基膦酸在0.5~200μg·L^-1线性关系良好,检出限(以3倍信噪比计)分别为0.104和0.072μg·L^-1,定量限(以10倍信噪比计)分别为0.348和0.241μg·L^-1,空白水样2种物质5个浓度水平的添加回收率为81.98%~111.24%,相对标准偏差(RSD)为2.18%~16.52%。柱前衍生法:草甘膦和氨甲基膦酸在0.5~200μg·L^-1线性关系良好,检出限(以3倍信噪比计)分别为0.019和0.024μg·L^-1,定量限(以10倍信噪比计)分别为0.063和0.078μg·L^-1,空白水样2种物质5个浓度水平的添加回收率为85.56%~110.32%,RSD为0.44%~8.44%。[结论]柱前衍生法和直接进样法都能满足水中草甘膦和氨甲基膦酸的检测要求,前者具有更好的灵敏度,但是需要复杂的衍生步骤,且衍生时间需4 h以上;而直接进样法省去衍生步骤,易于操作,方便快捷。

日本防治稻瘟病的航空植保登记药剂及其对我国的启示

我国航空植保技术发展迅猛,对无人飞机飞防农药制剂的开发与应用提出新挑战,而我国航空植保药剂的研发还在起步阶段。日本航空植保药剂研发和应用水平居世界前列,对我国航空植保药剂选择、研发与应用具有十分重要的参考借鉴价值。本文介绍了日本防治水稻稻瘟病飞防药剂的种类、剂型和无人飞机施用量,并统计了这些药剂和剂型在国内的登记情况,以及我国不同药剂防治水稻稻瘟病的防效,最终筛选出有潜力成为我国防治水稻稻瘟病航空植保药剂——30%稻瘟灵水乳剂、2%春雷霉素可溶液剂、2%和4%的春雷霉素水剂、20%和40%三环唑悬浮剂、500 g/L甲基硫菌灵悬浮剂、22%春雷·三环唑悬浮剂、20%井冈·三环唑悬浮剂、7%春雷·井冈水剂,并为我国航空植保药剂的登记提出建议,为减少我国飞防药剂开发成本、降低用药风险及进一步拓宽我国飞防药剂的种类提供参考。

4种棕榈食叶甲虫的形态及分子鉴定

椰心叶甲(Brontispa longissima)、水椰八角铁甲(Octodonta nipae)、海枣异胸潜甲(Javeta pallida)和Brontispa chalybeipennis是棕榈植物的重要害虫。为了准确鉴定区分这4种棕榈食叶甲虫,本文对其进行形态描述,并结合分子技术进行鉴定。4种棕榈食叶甲虫的成虫可从触角、头、前胸背板、鞘翅等外部形态特征和生殖器进行区分。DNA条形码技术可准确鉴定和区分这4种棕榈食叶甲虫,且与形态鉴定结果一致。研究结果可为这4种害虫的检疫鉴定提供参考。

两种植保无人机对火龙果冠层的作业参数优化

为探究飞行作业参数对植保无人机喷雾雾滴在火龙果冠层沉积分布规律的影响,明确植保无人机作业时雾滴的最佳分布效果,通过采用飞行高度、飞行速度、航线方向3个因素的3个水平正交试验,综合分析T16多旋翼和F5A电动单旋翼2种植保无人机在不同作业参数下在火龙果冠层的雾滴密度和覆盖率。结果表明:在相同喷施量情况下,影响这2种植保无人机雾滴分布的主次因素不一致,影响T16多旋翼植保无人机雾滴分布的主次因素依次为作业高度、作业速度、航线方向;影响F5A电动单旋翼植保无人机雾滴分布的主次因素依次为作业速度、作业高度、航线方向。优化了2种植保无人机在火龙冠层的作业参数,T16多旋翼植保无人机最佳作业参数是平行或垂直于种植行飞行,飞行高度为1.0 m,飞行速度为3.0 m/s;F5A电动单旋翼植保无人机最佳作业参数是垂直或平行于种植行飞行,飞行高度为2.0 m,飞行速度为2.0 m/s。这2种植保无人机飞行速度越小,飞行高度越低,其雾滴在火龙果冠层分布越好,雾滴穿透性也越好。在最优参数下,2种植保无人机喷雾雾滴在火龙果各个冠层都能达到比较好的分布效果,冠层下层雾滴密度高于冠层其他层。

Cu^2+、Pb^2+与2种除草剂单一及复合污染对蚯蚓的急性毒性

[目的]旨在探讨Cu^2+、Pb^2+与2种除草剂单一及复合污染对蚯蚓的急性毒性。[方法]以赤子爱胜蚓为材料,采用滤纸法测定不同浓度Cu^2+、Pb^2+与草甘膦、草铵膦单一及复合污染对蚯蚓的急性毒性。[结果]单一污染试验结果显示:Cu^2+、Pb^2+、草甘膦和草铵膦对蚯蚓急性毒性48 h-LC50分别为1.287、16.344、118.311、238.713μg/cm^2。Cu^2+和Pb^2+对蚯蚓的毒性比草甘膦和草铵膦更大,草甘膦和草铵膦对赤子爱胜蚓表现为低毒。复合污染试验结果显示,在低浓度草甘膦、草铵膦胁迫下,草甘膦、草铵膦可以降低Cu^2+、Pb^2+对蚯蚓的毒性;在高浓度草甘膦、草铵膦胁迫下,添加Cu^2+、Pb^2+可以降低草甘膦、草铵膦对蚯蚓的毒性。[结论]Cu^2+、Pb^2+与草甘膦、草铵膦复合后对蚯蚓的毒性降低是由于拮抗作用。