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磺酰脲类除草剂苄嘧磺隆对水稻田微生物种群和酶活性的影响及其降解菌的分离、鉴定

朱亚伟  
【摘要】:众所周知,除草剂是农业生产中产品稳产、增产的重要保证。上世纪八十年代杜邦公司研究开发的磺酰脲类除草剂,由于其高效、广谱、高选择、低毒的特点而被迅速推广使用,成为目前重要的除草剂品种。但是,连续大量的施用这些化学除草剂,导致一些负面的影响的出现,不仅污染人类赖于生存的环境,危及了人类的健康,某些品种的残留也对正常的农业生产造成了极大的危害。 本研究以在我国水稻田中有广泛使用的磺酰脲类除草剂苄嘧磺隆为对象,采用采用室内培养、纯培养及统计分析相结合的方法,较为全面地探讨了苄嘧磺隆对水稻田土壤的微生物、土壤酶的毒性效应,并筛选分离到一株苄嘧磺隆降解菌,为建立有效的除草剂污染预警指标体系、环境质量评价及苄嘧磺隆降解菌的有效利用提供有益的参考。主要研究结果如下: 1.本试验除了研究了不同浓度除草剂苄嘧磺隆对水稻田土壤中细菌、真菌、放线菌3大类好氧微生物的影响外,主要采用改良的亨格特(Hungate)厌氧技术,在实验室条件下,通过试管液体培养法及滚管固体培养法系统研究了水解发酵性细菌、产氢产乙酸细菌、产甲烷细菌、厌氧固氮菌和硫酸盐还原细菌5种主要厌氧微生物种群数量的影响及其动态变化过程。本实验结果表明: 好氧细菌对苄嘧磺隆比较敏感,在苄嘧磺隆浓度高于农田施用量时,其数量受到显著的抑制,最大抑制度为76.34%,抑制现象持续整个试验过程。与细菌的数量变化相反,苄嘧磺隆有利于土样中放线菌的生长,对其生长有刺激作用,且浓度越高,刺激效应越强,最大刺激率为193.91%。苄嘧磺隆对真菌的生长有一定的浓度效应,高于0.40 mg·kg~(-1)的浓度对真菌数量有抑制作用,低于此浓度时略有刺激作用。试验中,厌氧细菌种群数量变化趋势各不相同。水解发酵细菌在培养初始阶段受苄嘧磺隆的刺激作用,而产氢产乙酸细菌在培养中期受抑制作用;不同培养时间下,水解发酵细菌和产氢产乙酸细菌的数量变化很大,但浓度高低不是影响生长的主要因素。产甲炕细菌能较好地利用苄嘧磺隆为生长能源,但过高的苄嘧磺隆浓度(如0.40 mg·kg~(-1)对它的生长有负作用。此外,厌氧固氮细菌和硫酸盐还原细菌的生长均受到苄嘧磺隆的抑制,浓度越高,受抑制作用越显著。 2.酶学研究表明四种土壤酶脱氢酶、过氧化氢酶、磷酸酶和脲酶活性对不同浓度的苄嘧磺隆呈不同的变化。 土壤脱氢酶受苄嘧磺隆刺激作用,在培养第7天,各处理中脱氢酶活性是对照的


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