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農(nóng)學研究生論文范文第1篇

關(guān)鍵詞：除草劑；藥害；原因，對策；補救措施

農(nóng)田化學除草作為一項簡化栽培措施，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中被廣泛應(yīng)用。隨著使用面積的不斷擴大，除草劑藥害的問題也越來越突出?，F(xiàn)就除草劑產(chǎn)生藥害的癥狀、原因、預防措施以及產(chǎn)生藥害后解除藥害的途徑展開分析，以供參考。

1除草劑藥害的癥狀與危害

藥害是指在農(nóng)田化學除草過程中，由于除草劑的作用，導致作物受害。從整株來看，主要表現(xiàn)為植株矮縮、畸形、叢生；從根系上看，主要是根系生長受抑制，根尖膨大，根短而粗，無次生根或很少，無根毛；從莖上看，主要是莖縮短、變粗、彎曲、脆弱易折斷；從葉片上看，皺縮、卷曲、失綠、變黃、干枯；從芽上看，生長點壞死或畸形，導致生長停滯；從花上看，萼片、花瓣、雄蕊、雌蕊數(shù)增多或減少，形狀異常，花而不實，由此造成減產(chǎn)，甚至死苗絕產(chǎn)。其種類有以下4種：一是對當茬作物產(chǎn)生藥害；二是對敏感作物產(chǎn)生藥害；三是對下茬作物產(chǎn)生藥害；四是“二次藥害”。

2除草劑藥害產(chǎn)生的主要原因

2.1用藥不對路

除草劑具有很強的專一性和選擇性，其防除對象有一定的范圍，一旦用錯就會產(chǎn)主藥害。如2，4-D丁酯主要是在麥田使用防除闊葉雜草的除草劑，如果錯用于棉花、瓜菜等，就會產(chǎn)生藥害。如果把滅生性除草劑草甘膦或克蕪蹤錯誤地當成選擇性除草劑使用，噴到作物上，也會產(chǎn)生藥害。

2.2用藥時間不當

除草劑的適用期是很嚴格的，有些除草劑只能是播種前或播后苗前使用，苗后使用就會產(chǎn)生藥害。有的除草劑需在苗期使用，在苗較大時用就會產(chǎn)生藥害。如麥田除草劑用在春天防除雜草，必須在小麥苗期至拔節(jié)前使用，小麥拔節(jié)后再用就會發(fā)生藥害；玉米田使用的2，4-D丁酯，用晚了就會產(chǎn)生藥害。

2.3隨意加大用藥量

除草劑的使用量是有規(guī)定的，任意加大用藥量也會造成藥害。當前農(nóng)民在購買和使用除草劑時，為了保證除草效果，隨意加大用藥量，這勢必造成一定的藥害。

2.4環(huán)境不適

除草劑的使用是有一定環(huán)境條件要求的。如果把除草劑用于砂性土地，則很容易產(chǎn)生藥害，特別是水溶性大、移動性強的除草劑。在溫度過高或低溫時作物抗逆性差，此時使用除草劑也易造成藥害。不同作物品種對除草劑敏感性也有差異，敏感性強的品種也容易產(chǎn)生藥害。在大豆田應(yīng)用甲草胺、異丙甲草胺以及乙草胺時，噴藥后如遇低溫、多雨、寡照、土壤過濕等，會使大豆幼苗受害，嚴重時還會出現(xiàn)死苗現(xiàn)象。

2.5土壤殘留

在土壤中持效期長、殘留時間久的除草劑易對輪作中敏感的后茬作物造成傷害。如玉米田施用西馬津或阿特拉津，對后茬大豆、甜菜、小麥等作物有藥害；大豆田施用廣滅靈、普施特、氟樂靈、氟磺胺草醚，對后茬小麥、玉米有藥害；小麥田施用綠黃隆，對后茬甜菜有藥害。此種現(xiàn)象在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中易于發(fā)生而造成不應(yīng)有的損失。

2.6藥械性能或清洗不徹底

如多噴頭噴霧器流量不一致、噴霧不均、噴幅連接帶重疊、噴嘴后滴等，造成局部噴液量過多，使作物受害。用過除草劑的噴霧器，沒經(jīng)徹底清洗，又噴殺蟲劑或其他藥劑，往往致使敏感作物發(fā)生“二次藥害”。

2.7霧滴揮發(fā)與漂移

高揮發(fā)性除草劑，如短側(cè)鏈苯氧羧酸類、二硝基苯胺類、硫代氨基甲酸酯類、苯甲酸類等除草劑，在噴灑過程中，<100μm的藥液霧滴極易揮發(fā)與漂移，致使鄰近被污染的敏感作物及樹木受害。而且，噴霧器壓力愈大，霧滴愈細，愈容易漂移。在這幾類除草劑中，特別是短側(cè)鏈苯氧羧酸酯類的2，4-D丁酯表現(xiàn)得最為突出，在地面噴灑時，其霧滴可漂移1000～2000m。禾大壯在地面噴灑時，霧滴可漂移500m以上。

2.8混用不當

不同除草劑品種間以及除草劑與殺蟲劑、殺菌劑等其他農(nóng)藥混用不當，也易造成藥害。如酯類除草劑與磷酸酯類殺蟲劑混用，會嚴重傷害棉花幼苗，敵稗與2，4-D丁酯、有機磷、氨基甲酸酯及硫代氨基甲酸酯農(nóng)藥混用，能使水稻受害等。此類藥害，往往是由于混用后產(chǎn)生的加成效應(yīng)或干擾與抑制作物體內(nèi)對除草劑的解毒系統(tǒng)所造成的。

2.9除草劑質(zhì)量差

除草劑質(zhì)量差，含有一些對作物有害的物質(zhì)或雜質(zhì)，也會發(fā)生藥害。

2.10除草劑降解產(chǎn)生有毒物質(zhì)

在通氣不良的稻田土壤中，過量或多次施用殺草丹會形成脫氯殺草丹，嚴重抑制水稻生育，造成水稻矮化。

3避免產(chǎn)生藥害的有效措施

3.1做好噴藥前的準備工作

首先根據(jù)作物種類和防除對象，購買對路除草劑，依據(jù)標鑒上的說明，弄清藥劑名稱、劑型、有效成分含量和使用量；其次，搞好藥械檢修，做好試運轉(zhuǎn)，進行清水模擬試噴，計算好噴幅，行走速度和1噴霧器（1桶）水應(yīng)噴的面積；再次，準確丈量土地面積，按實測面積計算藥量，防止藥量過大或不足。

3.2嚴格掌握用藥適期

根據(jù)除草劑的性能，播前土壤處理，播后苗前、苗期莖葉處理都必須掌握好用藥適期，如播前施藥要在播種前7d左右噴灑混土，播后苗前應(yīng)在播種后3d內(nèi)噴藥，莖葉處理要在苗期進行。

3.3嚴格掌握用藥量

用藥量要根據(jù)雜草密度、大小以及氣候條件等確定用藥量，特別是一些高效除草劑，必須嚴格控制用藥量，防止發(fā)生藥害。

3.4農(nóng)田化除作業(yè)區(qū)要遠離敏感作物田

要根據(jù)除草劑的性能、對某種作物的敏感度確定間隔距離（至少500m以上），避免除草劑飄移到敏感作物上發(fā)生藥害。

3.5選擇適宜環(huán)境條件用藥

要根據(jù)土壤溫度、濕度、土壤質(zhì)地、整地狀況等正確選擇施藥，在大風天和炎熱中午禁止用藥。砂性土壤應(yīng)適當減少用量或不用。

3.6搞好藥劑稀釋

使用除草劑最好采用二次稀釋法，即先把原藥用少量水稀釋攪拌均勻，然后再按稀釋倍數(shù)加足水量，噴藥時做到均勻周到。

3.7用藥器械要徹底清洗干凈

噴過除草劑的噴霧器械要認真徹底清洗干凈，改噴殺蟲劑或殺菌劑前要用清水試噴，確定無藥害時再用。除草劑和殺蟲劑不宜混噴。

3.8注意除草劑的合理輪用

因為連年使用同一種長效除草劑有累積作用，容易造成雜草產(chǎn)主抗藥性或產(chǎn)生藥害，影響下茬作物，要合理輪用不同的除草劑。

3.9要熟悉除草劑的藥性

使用滅生性除草劑時，要在噴霧器噴頭上加戴防護罩，定向噴霧，避免將藥液噴到作物上，發(fā)生藥害。

3.10搞好藥劑試驗

在推廣使用新的除草劑之前，要搞好田間試驗，檢驗除草劑的除草效果和對農(nóng)作物的安全性，防止發(fā)生藥害。

4除草劑藥害補救方法

一些農(nóng)民由于缺乏除草劑使用知識和經(jīng)驗，有的甚至用1個噴霧器噴用多種除草劑，因此導致除草劑藥害農(nóng)作物的嚴重后果。一旦農(nóng)作物受害，應(yīng)及時采取相應(yīng)補救措施，減輕或避免損失。

4.1迅速用清水反復沖洗

噴除草劑過量或鄰近作物的敏感葉片遭受藥害時，要立即用干凈的噴霧器裝入清水，對準受藥害植株噴灑3～5次，可清除或減少作物上除草劑的殘留量。對于一些遇堿性物質(zhì)易分解失效的除草劑，可用0.2%的生石灰或0.2%的碳酸鈉清水稀釋液噴洗作物，效果較好。對藥害連片的田塊，除進行葉面噴水沖洗外，還應(yīng)足量灌水，促使根系大量吸水，以降低作物體內(nèi)藥物濃度，緩解藥害。對于施藥過量的田塊，應(yīng)及早灌排洗田，將大量藥物隨水排出田外，能有效減輕藥害。

4.2噴施植物生長調(diào)節(jié)劑

用1500倍液云大－120用量為375～450mL/hm2，或用225mL/hm2的1000倍植物動力2003；500倍或綠風95，在上午露水干后或傍晚用噴霧器噴在作物葉片的正反面上，可收到“起死回生”的效果。針對藥害性質(zhì)，應(yīng)用與其性質(zhì)相反的藥物中和緩解。如小麥、水稻噴施2，4－D丁酯過量時，可噴施20mg/kg的赤霉素稀釋液，用量為600～750kg/hm2，噴后7d，莖葉生長即恢復正常，比未噴施赤霉素的增產(chǎn)10%以上。

4.3追施速效肥料

依照作物生長季節(jié)和對肥料的需要，適當增加肥量，結(jié)合澆水追施速效化肥。除進行土壤追施速效肥外，還要葉面噴灑1%～2%的尿素或0.3%的磷酸二氫鉀溶液，對促進作物生長、提高作物抗藥害能力有顯著效果。

農(nóng)學研究生論文范文第2篇

論文摘要:植物組織培養(yǎng)過程中，褐變問題普遍存在,與菌類污染和玻璃話現(xiàn)象并稱為植物組織培養(yǎng)的三大難題。針對褐變難題，本文結(jié)合相關(guān)資料，對影響褐變的因素作了全面分析，褐變的影響因素是復雜的，隨植物種類外植體的部位幾生理狀況培養(yǎng)基及培養(yǎng)條件的不同而危害的程度有所不同，對這些因素是內(nèi)因外界影響作用作了分析并針對這些因素提出了相應(yīng)的解決措施。

在許多植物組織培養(yǎng)過程中，常遇到褐變問題。褐變主要發(fā)生在外植體，在植物愈傷組織的繼代、懸浮細胞培養(yǎng)以及原生質(zhì)體的分離與培養(yǎng)中也經(jīng)常發(fā)生。褐變產(chǎn)物不僅使外植體、細胞、培養(yǎng)基等變褐，而且對許多酶有抑制作用，從而影響培養(yǎng)材料的生長與分化，嚴重時甚至導致死亡。本文探討植物組織培養(yǎng)中褐變現(xiàn)象的影響因素、機理及防范措施，對我們進行科學研究或工廠生產(chǎn)，包括植物組織的培養(yǎng),原生質(zhì)體、懸浮細胞和植物器官的培養(yǎng)都有著十分重要的現(xiàn)實意義。

1褐變原因及危害

褐變是指外植體在培養(yǎng)過程中,自身組織從表面培養(yǎng)基釋放褐色物質(zhì),以致培養(yǎng)基逐漸變成褐色,外植體也隨之進一步變褐而死亡的現(xiàn)象。褐變的發(fā)生與外植體組織中所含的酚類化合物數(shù)量多少及多酚氧化酶活性有直接關(guān)系。很多植物，尤其是木本植物都含有較高的酚類化合物，這些酚類化合物在完整的組織和細胞中與多酚氧化酶分隔存在，因而比較穩(wěn)定。在切割外植體時，切口附近的細胞受到傷害，其分割狀態(tài)被打破，酚類化合物外溢。對于外植體本身來講，酚類物質(zhì)從外植體切口向外溢出是一種自我保護性反應(yīng)，可誘導植保素或無物理屏障的形成，以防止微生物侵染組織。但酚類很不穩(wěn)定，在溢出過程中與多酚氧化酶接觸，在多酚氧化酶的催化下，迅速氧化成褐色的醌類物質(zhì)和水，醌類物質(zhì)又會在酪氨酸酶等的作用下，與外植體組織中的蛋白質(zhì)發(fā)生聚合，進一步引起其他酶系統(tǒng)失活。從而導致組織代謝活動紊亂，生長停滯，最終衰老死亡。此外，由于組織的老化病變也會使多酚氧化酶激活而引起褐變。

2褐變產(chǎn)生的機理

2.1非酶促褐變

非酶促褐變是由于細胞受脅迫或其他不利條件影響所造成的細胞程序化死亡或自然發(fā)生的細胞死亡，即壞死形成的褐變現(xiàn)象，并不涉及酚類物質(zhì)的產(chǎn)生。徐振彪等[1]將生長正常的愈傷組織轉(zhuǎn)移到含NaCl的培養(yǎng)基中，組織周圍尤其是接觸培養(yǎng)基部分發(fā)生褐變，但培養(yǎng)基中沒有看到擴散的褐化物質(zhì)。當溫度升高時繼代保存時間過長，也會發(fā)生此類現(xiàn)象。但這種褐變?nèi)舨扇∵m當措施或者愈傷組織適應(yīng)了脅迫環(huán)境就不再發(fā)生了[3]。

2.2酶促褐變

目前認為植物組織培養(yǎng)中的褐變主要是由酶促褐變引起的，培養(yǎng)材料變褐主要是由傷口處分泌的酚類化合物引起的[4]。酶促褐變?nèi)缤话愕拿复俜磻?yīng)，其發(fā)生必須具備三個條件，即酶、底物和氧。引起褐變的酶有多酚氧化酶(PPO)、過氧化物酶(POD)、苯丙氨酸解氨酶等。從初次培養(yǎng)和繼代培養(yǎng)過程中試管苗的褐變程度和PPO的活性來看，表明PPO活性的高低是引起培養(yǎng)材料褐變的關(guān)鍵。引起褐變的酶的底物主要是酚類化合物，按其組成可分成3類:苯基羧酸（包括鄰羥基苯酚、兒茶酚、沒食子酸、莽草酸等），苯丙烷衍生物（包括綠原酸、肉桂酸、香豆酸、咖啡酸、單寧、木質(zhì)素等），第三類是黃烷衍生物（包括花青素、黃酮、蕓香苷等），但并非所有的酚類物質(zhì)都是PPO的底物。

在正常發(fā)育的植物組織中,底物、氧氣、PPO同時存在并不發(fā)生褐變，是因為在正常的組織細胞內(nèi)由于多酚類物質(zhì)分布在細胞的液泡內(nèi)，而PPO則分布在各種質(zhì)體或細胞質(zhì)中，這種區(qū)域性分布使底物與PPO不能接觸。而當細胞膜的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化和破壞時，則為酶創(chuàng)造了與PPO接觸的條件，在氧存在的情況下使酚類物質(zhì)氧化成醌，進行一系列的脫水、聚合反應(yīng)，最后形成黑褐色物質(zhì)，從而引起褐變。

3褐變產(chǎn)生的影響因素

影響植物組織培養(yǎng)褐變的因子是復雜的，因植物的種類、基因型、外植體部位及生理狀態(tài)等不同，褐變的程度也有所不同。

3.1植物種類及基因型不同的植物和不同的基因型決定了不同的褐化程度。在組織培養(yǎng)中，品種褐化難易可能是與該品種中多酚類物質(zhì)含量的多少及多酚氧化酶(PPO)活性的差異有關(guān)。

3.2外植體部位及生理狀態(tài)外植體的部位及生理狀態(tài)不同其褐化程度不同，同時，不同時期和不同年齡的外植體在培養(yǎng)中褐變的程度也不同。

3.3培養(yǎng)基成分培養(yǎng)基成分中的無機鹽、蔗糖濃度、激素水平等對褐變的程度的影響尤為重要。另外，其pH值也與褐變程度有較大關(guān)系。

3.4培養(yǎng)條件溫度過高或光照過強，均可加速被培養(yǎng)組織的褐變。不利環(huán)境條件都能造成細胞的程序化死亡，溫度是誘導程序化死亡的主要因素[1]。

4防止外植體產(chǎn)生褐變的對策

從理論上講,酶促褐變可以通過以下三種方法加以抑制:一是除去引起氧化的物質(zhì)——氧；二是捕捉或減少聚合反應(yīng)的中間產(chǎn)物；三是抑制有關(guān)的酶。實際操作上，下列措施是被認為行之有效的。

4.1適當外植體的選擇

取材時應(yīng)注意選擇褐變程度較小的品種和部位作外植體。成年植株比幼苗褐變程度厲害，夏季材料比冬季及早春和秋季材料的褐變要嚴重。冬季的芽不易生長，宜選用早春和秋季的材料作為外植體。王異星[5]用荔枝無菌苗不同組織的誘導試驗表明，莖最容易誘導出愈傷組織，培養(yǎng)2周后長出淺黃色的愈傷組織；葉大部分不能產(chǎn)生愈傷組織或誘導出的愈傷組織中度褐變；而根極大部分不產(chǎn)生愈傷組織，誘導出的愈傷組織全部褐變。

4.2對外植體的處理

通過對較易褐變的外植體材料的預處理能減輕醌類物質(zhì)的毒害作用。處理方法如下：外植體經(jīng)流水沖洗后，在2-5℃的低溫下處理12-24小時，再用升汞或70%酒精消毒，然后接種于只含有蔗糖的瓊脂培養(yǎng)基中培養(yǎng)5-7天，使組織中的酚類物質(zhì)部分滲入培養(yǎng)基中。取出外植體用0.1%漂白粉溶液浸泡10分鐘，再接種到合適的培養(yǎng)基中。若仍有酚類物質(zhì)滲出，3-5天后再轉(zhuǎn)移培養(yǎng)基2-3次，當外植體的切口愈合后，酚類物質(zhì)減少，這樣可使外植體褐變減輕或完全被抑制。何瓊英等[6]用抗壞血酸預處理香蕉吸芽外植體，能減輕外植體褐變，從而提高芽叢誘導率。

4.3適宜的培養(yǎng)基

培養(yǎng)基的成分與褐變程度有關(guān)，要考慮所選培養(yǎng)基的狀態(tài)和類型。

4.3.1適當?shù)臒o機鹽濃度張妙霞等[7]在柿樹組織培養(yǎng)防止褐變所進行的試驗中，4種培養(yǎng)基的無機鹽以改良MS(大量元素減半)和1/2MS的效果最好，MS的效果較差，結(jié)果證明低濃度的無機鹽可促進外植體的生長與分化，減輕外植體褐變的程度。徐振彪[1]在對玉米幼胚耐NaCl愈傷組織的篩選表明，隨NaCl濃度升高，褐變現(xiàn)象加重。

4.3.2適當和適量的激素王異星[5]在荔枝的組織培養(yǎng)過程中，培養(yǎng)基中添加1mg/LBA+0.5mg/L2,4-D時，愈傷組織較堅硬，增殖緩慢，易產(chǎn)生褐變。培養(yǎng)基中添加1mg/LBA+1mg/L2,4-D時，愈傷組織淺黃疏松，增殖也快。

4.3.3培養(yǎng)基的硬度在一定范圍內(nèi)，瓊脂用量大，培養(yǎng)基硬度大，褐變率低[8]，這可能是培養(yǎng)基的硬度影響了酚類物質(zhì)的擴散速度的緣故。

4.3.4培養(yǎng)基中水的硬度的影響硬度低的蒸餾水褐變率低,而使用硬度較高的自來水,褐變嚴重,甚至會出現(xiàn)褐變死亡[8]。這可能是配制培養(yǎng)基的水改變了培養(yǎng)基中無機鹽的濃度,間接地影響了植物外植體的褐變。

4.3.5培養(yǎng)基的pH值在水稻體細胞培養(yǎng)中，pH值為4.5-5.0時MS液體培養(yǎng)基可保持愈傷組織處于良好的生長狀態(tài)，其表面呈黃白色，而pH值為5.5-6.0時，愈傷組織嚴重褐變[9]。一般來說，酸性環(huán)境(pH值為4.5-5.0)不利于褐變過程的發(fā)生[10]。

4.3.6培養(yǎng)條件如溫度過高或光照過強，光照會提高PPO的活性，促進多酚類物質(zhì)的氧化，從而加速被培養(yǎng)的組織褐變。高濃度CO2也會促進褐變，其原因是環(huán)境中的CO2向細胞內(nèi)擴散，細胞內(nèi)CO32-增多，CO32-與細胞膜上的CO32-結(jié)合，使有效CO32-減少，導致內(nèi)膜系統(tǒng)瓦解，酚類物質(zhì)與PPO相互接觸，產(chǎn)生褐變[11]。因此，初期培養(yǎng)要在黑暗或弱光下進行。

4.4添加褐變抑制劑和吸附劑

褐變抑制劑主要包括抗氧化劑和PPO抑制劑。在培養(yǎng)基中加入偏二亞硫酸鈉、L-半胱氨酸、抗壞血酸、檸檬酸、二硫蘇糖醇等抗氧化劑都可以與氧化產(chǎn)物醌發(fā)生作用，使其重新還原為酚[12]。由于其作用過程均為消耗性的，在實際應(yīng)用中應(yīng)注意添加量，其中L-半胱氨酸和抗壞血酸均對外植體無毒副作用，在生產(chǎn)應(yīng)用中可不受限制。在水稻細胞的培養(yǎng)基中，添加植酸(PA)，可防止褐變，PA分子中眾多的羥基產(chǎn)生抗氧化作用，使生色物質(zhì)的含量下降或PA與PPO分子中的Cu2+結(jié)合，從而降低了其活力。陳學森等[13]在對植酸在銀杏組織培養(yǎng)中應(yīng)用的研究中也證實了植酸具有抑制多酚氧化酶活性的作用。

常用的吸附劑有活性炭和聚乙烯吡咯烷酮(PVP)?；钚蕴渴且环N吸附性較強的無機吸附劑，能吸附培養(yǎng)基中的有害物質(zhì)，包括瓊脂中的雜質(zhì)、培養(yǎng)物在培養(yǎng)過程中分泌的酚、醌類物質(zhì)以及蔗糖在高壓消毒時產(chǎn)生的5-羥甲基糠醛等,從而有利于培養(yǎng)物的生長。粉末狀的活性炭與顆粒狀的活性炭相比吸附性更強，一般在培養(yǎng)基中加入1-4g/L的活性炭。在使用過程中應(yīng)注意，盡量用最低濃度的活性炭來對抗褐變的產(chǎn)生，因為活性炭的吸附作用是沒有選擇性的，在吸附物質(zhì)的同時，也會吸附培養(yǎng)基中的其他成分，對外植體的誘導分化會產(chǎn)生一定的負面影響[14]。而聚乙烯吡咯烷酮(PVP)是酚類物質(zhì)的專一性吸附劑，在生化制備中常用作酚類物質(zhì)和細胞器的保護劑，可用于防止褐變[15]。

4.5進行細胞篩選和多次轉(zhuǎn)移

在組織培養(yǎng)過程中，經(jīng)常進行細胞篩選，可以剔除易褐變的細胞。在外植體接種1-2天后應(yīng)立即轉(zhuǎn)移到新鮮培養(yǎng)基中，能減輕酚類物質(zhì)對培養(yǎng)物的毒害作用，降低抑制作用，使外植體盡快分生，連續(xù)轉(zhuǎn)移5-6次，可基本解決外植體的褐變問題。

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