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典型农药对设施菜地土壤质量与番茄生长的影响

作　者: 董国政
导　师: 杨俊诚
学　校: 中国农业科学院
专　业: 生物物理学
关键词: 吡虫啉多菌灵番茄叶绿素 POD 土壤酶群落结构
分类号: S436.412
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

目前，在设施蔬菜生产中，两种农药的同时残留对设施菜地土壤质量和蔬菜生长的影响及其毒理学机制尚不明确。本研究在实地调研的基础上，以山东寿光当前普遍栽种的两个番茄品种中杂9号和中杂106号为指示植物，以当地施用较典型的杀虫剂吡虫啉（B）和杀菌剂多菌灵（D）为研究对象，从种子萌发和幼苗生长发育以及生理生化指标等个体水平上、透射电镜在细胞超微结构水平上以及PCR-DGGE分子水平上研究了杀虫剂吡虫啉和杀菌剂多菌灵单施及同时施用对土壤质量和番茄生长的影响，获得如下主要结果：1、分别施用0-0.07mg·L^-1的吡虫啉和0-0.4mg·L^-1的多菌灵对番茄种子的萌发以及根长、芽长的生长有促进作用。当吡虫啉的浓度超过0.07mg·L^-1、多菌灵的浓度超过0.4mg·L^-1时对种子萌发和根长、芽长生长具有一定的抑制作用，且浓度越高抑制作用越明显。2、无论单施或同时施用，0-0.07mg·L^-1的吡虫啉和0-0.4mg·L^-1的多菌灵对两种番茄的植株鲜重和叶绿素含量都有一定的促进作用。当吡虫啉超过0.14mg·L^-1、多菌灵超过0.8mg·L^-1时对两种番茄植株的鲜重和叶绿素含量的增加产生抑制作用，且抑制作用随着农药浓度的增加而加剧。单施或同时施用吡虫啉和多菌灵后，两种番茄体内的游离脯氨酸含量以及POD和CAT活性均有不同程度的增加，表明农药的施用对番茄的生长是一种逆境胁迫。3、0.07mg·L^-1的吡虫啉和0.4mg·L^-1的多菌灵单施导致番茄细胞酚类物质积聚，二者同时施用导致细胞质中存在不明物质，可能是番茄细胞为抵抗农药胁迫而产生的抗逆性物质。2.8mg·L^-1的吡虫啉和1.6mg·L^-1的多菌灵同时施用严重破坏了番茄细胞膜和细胞器。4、0.07mg·L^-1的吡虫啉和0.4mg·L^-1的多菌灵同时施用将土壤蔗糖酶和碱性磷酸酶的活性激活到最大水平，且无论单施或同时施用，0.07mg·L^-1的吡虫啉和0.4mg·L^-1的多菌灵都增加了土壤微生物量碳和氮的含量，促进了土壤C、N、P等养分的循环和番茄的生长。5、0.07mg·L^-1吡虫啉和0.4mg·L^-1多菌灵有利于细菌的生长繁殖，而2.8mg·L^-1吡虫啉和1.6mg·L^-1多菌灵明显抑制细菌的生长繁殖。不同浓度吡虫啉和多菌灵对真菌群落结构的影响和细菌是相反的。综上所述，无论单施或者同时施用，当吡虫啉在0-0.07mg·L^-1浓度范围内(相当于商品推荐量0-0.30kg·ha^-1)、多菌灵在0-0.4mg·L^-1浓度范围内(相当于商品推荐量0-1.80kg·ha^-1)时对番茄的生长有一定的促进作用，有利于土壤C、N、P等养分的循环；当吡虫啉浓度高于0.14mg·L^-1（相当于商品推荐量上限的2倍）、多菌灵浓度高于0.8mg·L^-1（相当于商品推荐量上限的2倍）时对番茄的生长和土壤养分的循环都有一定的抑制作用。尤其当吡虫啉浓度达到2.8mg·L^-1、多菌灵浓度达到1.6mg·L^-1时，无论单施或同时施用都严重阻碍了番茄植株的生长，对番茄细胞产生不可逆转的破坏作用。

全文目录

摘要  6-7
Abstract  7-12
第一章绪论  12-22
  1.1 研究意义  12-13
    1.1.1 设施蔬菜的总体概况  12
    1.1.2 农药对设施蔬菜生产的意义  12-13
  1.2 国内外主要研究进展  13-17
    1.2.1 农药对土壤质量的影响  14-15
    1.2.2 农药对农作物生长的影响  15-17
  1.3 农药在设施蔬菜生产中施用的总体分析  17-19
  1.4 存在的问题  19
  1.5 本论文研究的切入点  19-20
  1.6 研究内容  20
  1.7 研究目标  20
  1.8 技术路线  20-22
第二章典型农药对番茄种子发芽率的影响  22-28
  2.1 材料与方法  22-24
    2.1.1 供试农药  22-23
    2.1.2 供试种子  23
    2.1.3 试验设计  23
    2.1.4 试验方法  23
    2.1.5 数据分析  23-24
  2.2 结果与分析  24-26
    2.2.1 不同浓度的吡虫啉和多菌灵对番茄种子发芽率的影响  24-25
    2.2.2 不同浓度的吡虫啉和多菌灵对番茄种子根长和芽长的影响  25-26
  2.3 讨论  26-27
  2.4 小结  27-28
第三章典型农药对番茄植株鲜重及生理生化指标和细胞超微结构的影响  28-46
  3.1 材料与方法  28-32
    3.1.1 供试农药  28
    3.1.2 供试作物  28
    3.1.3 试验设计  28-29
    3.1.4 试验方法  29-32
    3.1.5 数据分析  32
  3.2 结果与分析  32-43
    3.2.1 吡虫啉和多菌灵单施对番茄生长及生理生化指标的影响  32-34
    3.2.2 吡虫啉和多菌灵同时施用对番茄生长及生理生化指标的影响  34-37
    3.2.3 吡虫啉和多菌灵单施及同时施用对番茄细胞超显微结构的影响  37-43
  3.3 讨论  43-45
  3.4 小结  45-46
第四章典型农药对土壤酶及微生物量 C、N 的影响  46-57
  4.1 材料与方法  46-49
    4.1.1 供试农药  46
    4.1.2 供试作物  46
    4.1.3 供试土壤  46
    4.1.4 试验设计  46-47
    4.1.5 试验方法  47-49
    4.1.6 数据分析  49
  4.2 结果与分析  49-54
    4.2.1 吡虫啉和多菌灵对土壤蔗糖酶活性的影响  49-50
    4.2.2 吡虫啉和多菌灵对土壤脲酶活性的影响  50-51
    4.2.3 吡虫啉和多菌灵对土壤碱性磷酸酶活性的影响  51-52
    4.2.4 吡虫啉和多菌灵对土壤微生物量碳的影响  52-53
    4.2.5 吡虫啉和多菌灵对土壤微生物量氮的影响  53-54
  4.3 讨论  54-56
  4.4 小结  56-57
第五章典型农药对土壤微生物群落结构的 DGGE 分子指纹分析  57-66
  5.1 材料与方法  57-60
    5.1.1 供试农药  57
    5.1.2 供试土壤  57
    5.1.3 试验设计  57
    5.1.4 试验方法  57-60
  5.2 结果与分析  60-64
    5.2.1 土壤样品中总 DNA 的提取结果  60
    5.2.2 细菌通用引物的 PCR 扩增  60-61
    5.2.3 真菌通用引物的 PCR 扩增  61
    5.2.4 土壤细菌群落结构的 DGGE 分析  61-63
    5.2.5 土壤真菌群落结构的 DGGE 分析  63-64
  5.3 讨论  64-65
  5.4 小结  65-66
第六章全文结论  66-68
  6.1 结论  66-67
  6.2 创新点  67
  6.3 研究展望  67-68
参考文献  68-76
致谢  76-77
作者简历  77

典型农药对设施菜地土壤质量与番茄生长的影响

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