CN102057826B - 利用摩西球囊霉或根内球囊霉降低蔬菜辛硫磷残留的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种利用摩西球囊霉或根内球囊霉降低蔬菜辛硫磷残留的方法，主要是利用摩西球囊霉或根内球囊霉和蔬菜作物形成丛枝菌根共生体，降低蔬菜中辛硫磷的残留。本发明的方法包括以下内容：摩西球囊霉或根内球囊霉的扩繁，摩西球囊霉菌剂或根内球囊霉菌剂在蔬菜上的使用，辛硫磷的施用和蔬菜的管理至蔬菜作物生长周期的结束。本发明的方法适用于茄科类、百合科类、葫芦科类和豆科类等易于形成丛枝菌根的蔬菜作物。本发明的方法可降低土壤和蔬菜中的辛硫磷残留，减少农药向水体、大气等环境转移，减小对人体健康造成危害，方法简便，绿色环保。
Description
技术领域
本发明属于生物环保技术领域，尤其涉及到一种利用摩西球囊霉或根内球囊霉降低蔬菜辛硫磷残留的方法。
背景技术
辛硫磷是我国应用较广泛的有机磷农药之一，具有急性毒性。辛硫磷常用的有粉剂或乳油，杀虫谱广，常用于防治各种害虫，在施入土中后残留期较长，特别适合于防治地下害虫。施加辛硫磷农药的方法通常有喷雾、灌根、拌种或拌土等，施加的时间可以在种植蔬菜前和蔬菜各生长期。辛硫磷在土壤中的残留往往会导致蔬菜的残留量超标，而且会向水体或大气等环境转移，对人体健康造成一定的危害。
目前，控制蔬菜农药残留包括辛硫磷残留尚缺乏非常有效的实用技术，是蔬菜研究中的一个难点。
有报道发现，辛硫磷能被细菌或真菌等微生物降解。据《环境科学学报》(2003，23(3)：411-413)发表的《辛硫磷降解菌X-1的分离鉴定及降解性状的初步研究》和《环境科学》(2007，28(12)：2833-2837)发表的《辛硫磷降解菌XSP-1的分离、鉴定及其降解特性研究》以及《应用与环境生物学报》(2006，12(1)：104-107)发表的《淡紫拟青霉对辛硫磷的降解效应》等文章表明，辛硫磷可以被细菌或真菌等微生物降解。
中国发明专利CN1800353公开了《一种辛硫磷农药残留降解菌及其生产的菌剂》，将菌剂实施到韭菜地中，显著降低了韭菜的辛硫磷残留。
中国发明专利CN101693883A公开了《一种降解辛硫磷农药的微生物制剂及其制备方法》。
上述菌剂每次使用的效果持续时间有限，需要根据农药的使用次数而频繁使用，从而可能增加成本，农民可能不愿意购买，所以在实际操作过程中很难实现其作用。
根据《丛枝菌根生态生理》(华文出版社，2001)指出，丛枝菌根真菌分布广泛，可以和除十字花科外等少数植物之外的绝大多数的蔬菜作物共生，丛枝菌根真菌可以通过改善植物的营养状况尤其是磷营养来提高植物的产量和品质，也可以提高抗旱性、抗盐碱、抗病或抗重金属等。
《土壤学报》(2008，45(6)：1142-1147)发表的《丛枝菌根真菌对污染土壤中农产品质量安全的影响》指出，丛枝菌根真菌对于维持蔬菜等农产品的质量安全具有重要意义。
丛枝菌根真菌的种类很多，上述文章或公开的发明专利没有涉及到摩西球囊霉或根内球囊霉的使用，利用摩西球囊霉或根内球囊霉降低蔬菜辛硫磷残留的方法还未见报道。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种利用摩西球囊霉或根内球囊霉降低蔬菜辛硫磷残留的方法，该方法通过对摩西球囊霉或根内球囊霉的扩繁以及与蔬菜作物形成丛枝菌根共生体，能够加速土壤中辛硫磷的降解，以减少蔬菜对辛硫磷的吸收，降低蔬菜中的辛硫磷残留，减少辛硫磷对人体的健康危害。
为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：
所述利用摩西球囊霉或根内球囊霉降低蔬菜辛硫磷残留的方法包含如下内容：
I、摩西球囊霉或根内球囊霉的扩繁
把河沙和泥炭分别通过1mm的细筛网过筛并经121℃高压蒸汽灭菌2小时，再把过筛和高压蒸汽灭菌后的河沙和泥炭按照体积比1∶1混合搅拌均匀形成基质；在基质中按质量比3-5％的接种量用混施法分别接入摩西球囊霉或根内球囊霉，然后在基质中加入20-30％的水并播种宿主植物的种子；宿主植物在生长过程中每2-3周按照基质质量的10％浇1/4强度的霍格兰营养液1次，生长3-4个月后得到被摩西球囊霉或根内球囊霉侵染的宿主植物，同时得到扩繁的含有丛枝菌根真菌孢子和根外菌丝的真菌菌剂，所述真菌菌剂所含孢子数应大于10个/克；
将被摩西球囊霉或根内球囊霉侵染的宿主植物的地上部枝叶剪去，将被摩西球囊霉或根内球囊霉侵染的宿主植物的根段剪碎并与所述真菌菌剂混匀得到备用的摩西球囊霉菌剂或根内球囊霉菌剂；
II、摩西球囊霉菌剂或根内球囊霉菌剂的使用
对种植蔬菜的土壤进行常规整理，将备用的摩西球囊霉菌剂或根内球囊霉菌剂施用于蔬菜，使摩西球囊霉菌剂或根内球囊霉菌剂中的真菌侵染蔬菜根系形成丛枝菌根共生体；所述施用于蔬菜的方法对于以播种种子进行种植的蔬菜采用拌种，或采用穴施，或采用层施，或采用混施，而对于需要育苗的蔬菜采用直接把蔬菜种子播种于摩西球囊霉菌剂或根内球囊霉菌剂中，待种苗培育好移栽；
III、辛硫磷的施用和蔬菜的管理
在蔬菜种植前或蔬菜各生长期施加辛硫磷，辛硫磷使用方法为现有技术条件下的常规方法；对蔬菜进行现有技术条件下的常规管理，根据土壤肥力进行施肥管理，同时进行水分、杂草等田间管理，使蔬菜正常生长直至收获。
所述利用摩西球囊霉或根内球囊霉降低蔬菜中辛硫磷残留的方法，所述宿主植物或是苏丹草，或是三叶草，或是玉米。
所述利用摩西球囊霉或根内球囊霉降低蔬菜中辛硫磷残留的方法，所述蔬菜是指除十字花科类、苋科类和藜科类之外的其它科类蔬菜。
由于采用如上技术方案，本发明具有如下优越性：
1、本发明扩繁的摩西球囊霉菌剂或根内球囊霉菌剂可以改善蔬菜的营养状况，尤其是磷素营养。能显著促进蔬菜的生长以减少磷肥的使用，同时可以增加蔬菜根部微生物的代谢活性，促进辛硫磷农药在土壤中的降解，降低其在土壤及蔬菜中的残留。
2、本发明扩繁的摩西球囊霉菌剂或根内球囊霉菌剂应用范围较广，包括除十字花科蔬菜(萝卜、甘蓝、白菜等)、苋科蔬菜(苋菜等)、藜科蔬菜(菠菜等)蔬菜之外的其它蔬菜，如茄科蔬菜、百合科蔬菜、葫芦科蔬菜以及豆科蔬菜等易于形成丛枝菌根的蔬菜作物。
3、本发明的方法易于掌握、成本较低、简单实用、绿色环保，不会引起二次污染。
4、本发明扩繁的摩西球囊霉菌剂或根内球囊霉菌剂在一次使用后，只要是再继续种植能形成菌根的蔬菜，不需要再次使用，蔬菜的管理措施如浇水、施肥、施药等与现有技术条件下的蔬菜栽培措施相同。
5、本发明可以应用于辛硫磷污染土壤中蔬菜的生产。
具体实施方式
本发明的方法仅适用于除十字花科类、苋科类和藜科类之外的其它科类蔬菜，其它科类蔬菜包含茄科类、百合科类蔬菜、葫芦科类和豆科类。
本发明方法中涉及的宿主植物是指苏丹草，或是指三叶草，或是指玉米。
本发明方法中涉及的霍格兰营养液外文名称是Hoagland solution。
实施例1 利用摩西球囊霉或根内球囊霉菌剂降低葱中辛硫磷残留的方法
(1)摩西球囊霉或根内球囊霉的扩繁
摩西球囊霉(Glomus mosseae BEG 167)或根内球囊霉(Glomus intraradicesBEG 141)由中国农业大学提供，摩西球囊霉和根内球囊霉已经在欧洲菌种保藏中心注册保藏，其中的BEG 167和BEG 141即为保藏号。
把河沙和泥炭分别通过1mm的细筛网过筛并经121℃高压蒸汽灭菌2小时，再把过筛和高压蒸汽灭菌后河沙和泥炭按照体积比1∶1混合搅拌均匀形成基质。在基质中按质量比5％的接种量用混施法分别接入摩西球囊霉或根内球囊霉，然后在基质中加入20％的水，播种苏丹草的种子，苏丹草在生长过程中每3周按照基质质量的10％浇1/4强度的霍格兰(Hoagland)营养液1次，此营养液包含有植物生长必需的全部营养元素，是培养植物常用的营养液。
生长4个月后即可得到被摩西球囊霉或根内球囊霉侵染的苏丹草，同时获得扩繁的含有丛枝菌根真菌孢子和根外菌丝的真菌菌剂，所述真菌菌剂所含真菌孢子数应大于10个/克，若所含真菌孢子数≤10个/克，可以通过延长收获期或在基质中再次播种苏丹草以使丛枝菌根真菌的繁殖体扩增，尤其在冬季温度低时，扩繁过程可以在温室内进行。
将被摩西球囊霉或根内球囊霉侵染的苏丹草的地上部枝叶剪去，将被摩西球囊霉或根内球囊霉侵染的苏丹草的根段剪碎并与所述真菌菌剂混匀，得到备用的摩西球囊霉菌剂或根内球囊霉菌剂。
(2)摩西球囊霉或根内球囊霉菌剂降低葱中辛硫磷残留的方法
A、试验材料与方法
供试土壤采自河南科技大学试验农场，为表层土壤。土壤进行粉碎后过1cm筛，自然风于备用。供试蔬菜为葱(丰王牌长白条大葱)。供试菌种为扩繁好的摩西球囊霉菌剂或根内球囊霉菌剂。供试辛硫磷为市售40％辛硫磷乳油。
B、试验方案
用人工施加的方式设置辛硫磷污染土壤，辛硫磷施加水平设置3个，分别在葱的收获前14天浇入200mg/L、400mg/L或800mg/L的辛硫磷溶液。接种处理设置3个，分别为不接种的葱、接种摩西球囊霉菌剂的葱或接种根内球囊霉菌剂的葱，每个处理重复3次。
试验过程如下：把1200g风干土壤装入1L的陶瓷盆中，分别接入摩西球囊霉菌剂或根内球囊霉菌剂，接种量为50g，与盆中土壤混匀。不接种的葱不接种任何菌剂。
不接种的葱、接种摩西球囊霉菌剂的葱和接种根内球囊霉菌剂的葱同时播种，出苗后间苗，每盆均匀留苗6棵。试验在日光温室中进行。葱生长期间保持土壤水分为最大持水量的70％左右，收获前14天施加辛硫磷。本试验中葱的生长期为150天。
C、试验结果
结果表明，接种摩西球囊霉菌剂或根内球囊霉菌剂的葱的根系菌根侵染率远高于不接种的葱，侵染率高达70％以上。葱的磷营养得到改善，地上部和根系中的磷含量均显著高于不接种的葱。葱生物量显著增加，接种根内球囊霉菌剂或接种摩西球囊霉菌剂的葱平均产量分别比不接种的葱高3.2倍和1.5倍。
表1为不同接种处理下葱中的辛硫磷残留对比，与不接种的葱相比，接种根内球囊霉菌剂或摩西球囊霉菌剂的葱中的辛硫磷残留在各辛硫磷施用量水平(除200mg/L外)显著降低，尤其是在800mg/L施用量下，地上部分辛硫磷残留量分别降低59％和47％。
土壤中的辛硫磷残留也显著降低，尤其是辛硫磷污染较重的土壤更为显著，接种根内球囊霉菌剂或摩西球囊霉菌剂的葱收获后其土壤中辛硫磷残留比不接种的葱降低22-57％，表2为不同接种处理下葱收获后土壤中的辛硫磷残留对比，说明接种根内球囊霉菌剂或摩西球囊霉菌剂可以促进辛硫磷的降解、降低其在土壤及葱中的残留量。
表1 不同接种处理下葱中的辛硫磷残留(μg/g鲜重，括号内数字表示标准误差)
表2 不同接种处理下葱收获后土壤中的辛硫磷残留(μg/g风干土，括号内数字表示标准误差)
实施例2 利用摩西球囊霉或根内球囊霉菌剂降低胡萝卜中辛硫磷残留的方法
(1)摩西球囊霉或根内球囊霉的扩繁
同实施例1中的(1)。
(2)摩西球囊霉或根内球囊霉菌剂降低胡萝卜中辛硫磷残留的方法
A、试验材料与方法
胡萝卜的品种为常丰牌特级三红五寸参。其它步骤均同实施例1中的A。
B、试验方案
胡萝卜每盆留苗2棵。生长期为130天。其它步骤均同实施例1中的B。
C、试验结果
结果表明，接种摩西球囊霉菌剂或根内球囊霉菌剂的胡萝卜的根系菌根侵染率远高于不接种的胡萝卜，侵染率高达70％以上。胡萝卜的磷营养得到改善，地上部和根系中的磷含量均显著高于不接种的胡萝卜。胡萝卜生物量显著增加，接种根内球囊霉菌剂或接种摩西球囊霉菌剂的胡萝卜平均产量分别比不接种的胡萝卜高5.2和4.1倍。
表3为不同接种处理下胡萝卜中的辛硫磷残留对比，与不接种的胡萝卜相比，接种根内球囊霉菌剂或摩西球囊霉菌剂的胡萝卜中的辛硫磷残留在各辛硫磷施用量下均显著降低，降低幅度在40-76％之间。
土壤中的辛硫磷残留也显著降低，尤其是辛硫磷污染较重的土壤更为显著，接种根内球囊霉菌剂或摩西球囊霉菌剂的胡萝卜收获后其土壤中辛硫磷残留比不接种的胡萝卜降低46-83％，表4为不同接种处理下胡萝卜收获后土壤中的辛硫磷残留对比，说明接种根内球囊霉菌剂或摩西球囊霉菌剂可以促进辛硫磷的降解，降低其在土壤及胡萝卜中的残留量。
表3 不同接种处理下胡萝卜中的辛硫磷残留(μg/g鲜重，括号内数字表示标准误差)
表4 不同接种处理下胡萝卜收获后土壤中的辛硫磷残留(μg/g风干土，括号内数字表示标准误差)
上述两个实施例中，对种植葱或胡萝卜的土壤进行常规整理，将备用的摩西球囊霉菌剂或根内球囊霉菌剂施用于葱或胡萝卜，使摩西球囊霉菌剂或根内球囊霉菌剂侵染葱或胡萝卜的根系形成丛枝菌根共生体。
所述摩西球囊霉菌剂或根内球囊霉菌剂施用于葱或胡萝卜的方法是混施法，对于其它以播种种子进行种植的蔬菜可以采用拌种，或采用穴施，或采用层施，或采用混施，而对于需要育苗的蔬菜采用直接把蔬菜种子播种于摩西球囊霉菌剂或根内球囊霉菌剂中，待种苗培育好移栽。
在葱或胡萝卜种植前或各生长期施加辛硫磷，辛硫磷使用方法为现有技术条件下的常规方法。对葱或胡萝卜进行现有技术条件下的常规管理，根据土壤肥力进行施肥管理，同时进行水分、杂草等田间管理，使葱或胡萝卜正常生长直至收获。
Claims (1)
1.一种利用摩西球囊霉或根内球囊霉降低蔬菜辛硫磷残留的方法，该方法所述蔬菜是指除十字花科类、苋科类和藜科类之外的其它科类蔬菜，其特征是：该方法包含如下内容：
I、摩西球囊霉或根内球囊霉的扩繁
把河沙和泥炭分别通过1mm的细筛网过筛并经121℃高压蒸汽灭菌2小时，再把过筛和高压蒸汽灭菌后的河沙和泥炭按照体积比1∶1混合搅拌均匀形成基质；在基质中按质量比3-5％的接种量用混施法分别接入摩西球囊霉或根内球囊霉，然后在基质中加入20-30％的水并播种宿主植物的种子；宿主植物在生长过程中每2-3周按照基质质量的10％浇1/4强度的霍格兰营养液1次，生长3-4个月后得到被摩西球囊霉或根内球囊霉侵染的宿主植物，同时得到扩繁的含有丛枝菌根真菌孢子和根外菌丝的真菌菌剂，所述真菌菌剂所含孢子数应大于10个/克；
所述宿主植物或是苏丹草，或是三叶草，或是玉米；
将被摩西球囊霉或根内球囊霉侵染的宿主植物的地上部枝叶剪去，将被摩西球囊霉或根内球囊霉侵染的宿主植物的根段剪碎并与所述真菌菌剂混匀得到备用的摩西球囊霉菌剂或根内球囊霉菌剂；
II、摩西球囊霉菌剂或根内球囊霉菌剂的使用
对种植蔬菜的土壤进行常规整理，将备用的摩西球囊霉菌剂或根内球囊霉菌剂施用于蔬菜，使摩西球囊霉菌剂或根内球囊霉菌剂中的真菌侵染蔬菜根系形成丛枝菌根共生体；所述施用于蔬菜的方法对于以播种种子进行种植的蔬菜采用拌种，或采用穴施，或采用层施，或采用混施，而对于需要育苗的蔬菜采用直接把蔬菜种子播种于摩西球囊霉菌剂或根内球囊霉菌剂中，待种苗培育好移栽；
III、辛硫磷的施用和蔬菜的管理
在蔬菜种植前或蔬菜各生长期施加辛硫磷，辛硫磷使用方法为现有技术条件下的常规方法；对蔬菜进行现有技术条件下的常规管理，根据土壤肥力进行施肥管理，同时进行水分、杂草和其它田间管理，使蔬菜正常生长直至收获。
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