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电子加速器辐照降解草莓中异菌脲和腐霉利残留的研究

消毒灭菌辐射保藏 电子加速器 辐照降解 辐照技术
发布:2021-02-26 09:22:11     来源:贵州雷大辐照科技有限公司

 

 

农药是农业生产中使用的杀虫剂、杀菌剂、生长抑制剂等一系列化学药品,其有效利用对于农业生产发展起着巨大的推动作用。与此同时,伴随而来的农药残留问题也对生态环境、人类健康产生了不可忽视的威胁和影响。因此,开发一种有效的技术处理农产品,加速降解其中的有害污染物,对于食品工业的健康发展至关重要。

电子束辐照法是一种环境污染物处理方法。它发射的高能电子束在进入水体的瞬间,可与水分子反应产生活性粒子HO-、H-、水化电子、H2O2等,这些粒子作用于被降解分子,引起氧化、还原或水解等一系列反应,最终破坏目标分子的化学键,导致其降解。

电子加速器辐照技术可以把不可生物降解的污染物转化为可降解物质,具有提高污染物的可生化性、降低其毒性等功能。因此,本文进行了电子加速器辐照降解草莓样品中两种农药残留的研究。

分别以异菌脲(异菌脲是一种有机物,化学式为C13H13Cl2N3O3,白色结晶。难溶于水,易溶于丙酮、二甲基甲酰胺等有机溶剂,遇碱分解,无吸湿性,无腐蚀性。异菌脲是二甲酰亚胺类高效广谱、触杀型杀菌剂。适用于防治多种果树、蔬菜、瓜果类等作物早期落叶病、灰霉病、早疫病等病害。异菌脲能抑制蛋白激酶,控制许多细胞功能的细胞内信号,包括碳水化合物结合进入真菌细胞组分的干扰作用。因此,它即可抑制真菌孢子的萌发及产生,也可抑制菌丝生长。即对病原菌生活史中的各发育阶段均有影响。)和腐霉利(腐霉利( procymidone),是新型杀菌剂,属于低毒性杀菌剂。主要是抑制菌体内甘油三酯的合成,具有保护和治疗的双重作用。内吸性杀真菌剂,对葡萄孢属和核盘菌属真菌有特效,能防治果树、蔬菜作物的灰霉病、菌核病,对苯丙咪唑产生抗性的真菌亦有效。使用后保护效果好、持效期长,能阻止病斑发展蔓延。)为例,对电子束辐照技术应用于两种农药降解的可行性及降解规律做出了探索,并通过实验验证,提出了可供实际应用参考的辐照剂量。

主要实验发现如下:

1. 电子加速器辐照降解异菌脲农药残留的实验中利用高效液相色谱仪(HPLC)对异菌脲进行定性和定量分析。在0-12 k Gy的剂量范围内,分别对5、7.5、10 mg/L的异菌脲水样进行辐照处理,结果显示,辐照剂量达到4 k Gy时,三个浓度的异菌脲样品降解率接近或超过90%;4-12 k Gy的剂量范围内,降解率增加不明显。因此,设置了0-4 k Gy的剂量范围辐照处理加标草莓样品,结果显示残留量分别为0.43、0.50和0.57 mg/kg的草莓样品经4 k Gy剂量的辐照后,异菌脲样品的降解率均高于65%。通过综合分析,兼顾辐照成本、农药残留降解率及食品品质的保护,认为电子加速器辐照降解草莓中异菌脲的参考剂量为4k Gy。

2. 腐霉利辐照降解的研究实验中,使用气相色谱质谱联仪(GC-MS)进行定性和定量分析。结果显示,电子加速器对水中和草莓中腐霉利农药残留的降解效果比较显著。通过对水中和草莓中腐霉利的辐照降解情况进行分析,发现以下规律:电子束辐照剂量越高,腐霉利农药的降解率越高;同一辐照剂量下,腐霉利浓度越高,其降解率越低。经喷洒处理后的三组草莓样品中腐霉利残留浓度分别为5.47、10.46和15.27 mg/kg,在4 k Gy剂量的辐照处理下,三组样品中腐霉利的降解率均高于80%。4 k Gy的辐照剂量可以有效地降低农药残留的危害,且不会对草莓中营养成分、新鲜度和食用价值造成影响。

关于草莓种植

草莓灰霉病是草莓生产特别是设施草莓生产上常发的病害,几乎在整个生育期均可发生,尤其以开花结果期危害最重。

下图为灰霉病下的草莓

 

草莓的花器极易受到灰霉病的侵染,比较典型的症状是花瓣和萼片染病变褐枯死,目前在田间尤其是设施草莓上,也有先泛红,然后直接上果的。

灰霉病在草莓果实上的表征因其成熟度不同而存在差异,青果和白果感病率较低,多数是因花期时已发病并迅速转移至果上,病部变硬变褐是主要特点。

果实越接近成熟越易受灰霉病侵染,湿度大时病果满布霉层,天气干燥时以干腐为主,不管是潮湿和干旱,都可能发生灰霉病。


 
叶片感病,多从叶缘生水浸状斑,并向内V型扩展,仔细观察,是具轮纹或波纹的,如果是带病的花斑掉落在叶上,也能形成侵染,位置则不固定,但湿度大时必生灰色霉层。

草莓灰霉病为什么难防?


 
灰霉病病原菌为灰葡萄孢菌,属腐生菌,广泛存在于土壤和植物病死体中,且能通过气流传播,扩散能力相当强。

该菌喜中低温、高湿的气候环境,遇连阴天,特别是设施栽培时,极易达到发病条件,而后迅速爆发,所以阴雨天气后发生较多。

发病时用药方法不当,会加重田间湿度或形成气流,导致复侵染的发生。

草莓田间操作较多,打叶等会给植株带来创口,保护不及时,会给侵染提供便利条件。

灰霉病发病高峰主要集中在花果期,本身就不太好打药,一些种植户也担心施药会给草莓生长带来一些不利的影响。

草莓灰霉病的综合防治

农业防治:栽前高温闷棚后,土施活土君复合菌剂,壮大有益菌群,减轻病害的发生;深沟高垄,膜下暗灌,少吃多餐,避免田间湿度上升过快;调节温室环境条件,增光增温,夜间最低不能低于5℃,通风降湿,湿度以60~70%为宜,连阴雨天湿度较大的棚,可以用生石灰吸湿;均衡施肥,不偏施氮肥,生长期淋喷海精灵生物刺激剂,提升抗病能力;对老叶、枯叶、病叶和病果等及时摘除,集中处理,并做好对伤口的保护。

活土君复合微生物菌剂,全是真活菌,独特配方,补给大量有益微生物,形成有益菌群,有效抑制土壤有害和致病微生物繁殖,减少多种土传病害的发生,让土壤“焕然一新”,一亩用一包,和其他肥料或者单独冲施。

化学防治:主要是花果期进行,特别是发现花柄开始变红、下垂,花萼后有小红点时,需立即用药。预防可用异菌脲、克菌丹、氟啶胺等,治疗可用氟啶胺+异菌·腐霉利、环酰菌胺+醚菌酯、氟唑菌酰胺+吡唑醚菌酯等,如遇连阴天气或棚室湿度大时可考虑用百菌清烟剂、腐霉利烟剂等进行熏蒸处理或用喷粉机打异菌脲粉剂。

来源:中国知网cnki 吉林大学吉林省211工程院校985工程院校教育部直属院校 张明慧/农业助手

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