不同因素对食用菌和培养料中农药吸附降解影响机理研究

Pesticide residues are key issues that restrict safe development of mushrooms industry. To meet the requirement of current mushroom production, the study focuses on pesticide sorption and degradation in mushroom fruits and substrates. By combining adsorption kinetic an degradation kinetics with high resolution mass spectrum, metabonomics, transcriptomics, how the pesticides physical and chemical parameters affect the sorption will be studied. And effects of the culture style, environment condition and mushroom mycelium on pesticide sorption and degradation will be summarized by simulated cultivation trials. Based on the experiment studies, we attemp to explore the theory of pesticide adsorption and degradation in mushroom and substrates. As a result, prediction technology of pesticide residues can be established as support on safe application and supervision of pesticides in mushroom cultivation. Through the study, some active components or enzymes that promote the degradation of pesticide may be found as a future use of repairing pesticide contaminant in composts.

农药残留污染是制约食用菌产业健康发展的关键因素。本研究立足食用菌产业发展的现实需求，瞄准空白，以食用菌和培养料中农药的吸附和降解行为作为研究对象，运用表面吸附动力学、降解动力学等原理，结合高分辨质谱、代谢组学、转录组学等技术，通过栽培模拟试验，研究农药自身理化性质对吸附行为的影响规律，探究栽培方式、环境条件和食用菌自身对农药降解影响的关键因素及作用机理，以全面解析农药残留形成过程中的关键基础科学问题，在此基础上建立食用菌和培养料中的农药残留预测技术，为农药安全使用、监管和标准制定提供理论支持。并试图探索食用菌子实体中对农药降解具有促进作用的活性组分或酶，为食用菌培养料中农药污染修复提供借鉴。

食用菌农药残留污染是制约了产业健康发展的重要问题。通过多种农药在不同食用菌栽培过程中农药残留变化规律模拟试验，明确了食用菌种类、栽培基质、环境条件、农药性质对农药残留的影响规律，为食用菌产业农药安全施用和风险评估提供理论基础。主要结论如下：. 不同食用菌栽培基质中农药残留变化有差异，栽培基质中农药平均消解半衰期由长到短为新烟碱类农药（49.2d，范围为33.1-65.4d）＞有机磷农药（37.0d，范围为25.9-48.1d）＞灭蝇胺杀虫剂（33.3d,范围为23.3-43.3d）＞拟除虫菊酯类农药（30.0d, 范围为13.9-46.2d）＞杀菌剂多菌灵、咪鲜胺、腐霉利（11.3d.，范围为8.5-14d）。多菌灵、高效氯氰菊酯在双孢蘑菇栽培基质中消解比糙皮侧耳（平菇）快。. 食用菌栽培基质理化性质和环境条件影响农药残留变化，基质灭菌后消解半衰期更长，培养料中消解半衰期比覆土中的消解半衰期短。栽培基质pH值升高和有机碳含量增加，提高农药的消解速率。栽培环境温度升高和湿度增加对吡虫啉和咪鲜胺两种农药消解有促进作用。. 菇体中农药残留受栽培品种、模式、环境条件和采摘时期的影响。第一潮采摘的双孢蘑菇中农药残留明显高于第二、三潮。通过覆土施药比培养料施药更容易造成菇体中残留；易溶于水、内吸性较强的啶虫脒和灭蝇胺更容易向食用菌子实体中富集迁移趋势明显，无内吸性且水溶解度较差的高效氯氟氰菊酯、氰戊菊酯等富集迁移很少。不同栽培模式下，栽培基质有机碳含量和酸碱度显著影响蘑菇中农药残留量。. 食用菌农药残留量受农药自身属性（kow、水溶解度和分子量）和子实体自身（酶系等）影响。结合农药田间吸附模拟试验、Freundlich吸附等式和三种剂量效应模型（QSAR）进行模拟，农药吸附与自身属性的关系更符合抛物线剂量效应模型lg(1/C)=-0.0943*（lgkow）2+0.2654*logkow+4.2375e-05*SOU+0.0056*MW-1.5448，相关系数达1.0，并基于模型建立了农药食用菌农药残留预测模型。食用菌子实体培养液对乐果、啶虫脒、高效氯氟氰菊酯和多菌灵4种农药消解均有促进作用，多种酶系可能发生作用，四种农药降解率与反应体系中漆酶活性呈现正相关，符合ExpDec1型函数：y=A1*exp(-x/t1)+y0。