異噁草酮及其降解菌對(duì)土壤微生態(tài)的影響及其生物修復(fù)條件的研究.pdf

1、目前除草劑異噁草酮的殘留危害，極大地限制了黑龍江省農(nóng)作物的輪作，給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成極大的危害。本研究主要是針對(duì)編號(hào)分別為X，Y1和W2三株高效降解異噁草酮的細(xì)菌開展了以下的研究。首先采用常規(guī)的方法，研究了異噁草酮及其降解菌對(duì)土壤微生物群落結(jié)構(gòu)、土壤呼吸強(qiáng)度以及土壤酶活性的影響，旨在明確降解菌的土壤適應(yīng)性及對(duì)土壤微生態(tài)產(chǎn)生的效應(yīng)；同時(shí)利用生物測(cè)定的方法，采用三因素五水平正交旋轉(zhuǎn)組合設(shè)計(jì)，研究了土壤濕度、降解菌接種量以及添加外源肥料對(duì)土壤中異噁

2、草酮降解的影響，旨在摸索出降解菌適宜的生物修復(fù)條件，為以后異噁草酮降解菌劑應(yīng)用于田間提供理論依據(jù)。主要結(jié)果如下： 1.利用血球計(jì)數(shù)法，測(cè)定了降解菌在不同條件下的滅菌土中的生長(zhǎng)量。結(jié)果表明，在滅菌土壤中，X菌和Y1菌適宜的異噁草酮濃度范圍：50μga.i./kg～400μga.i./kg，W2菌：100μga.i./kg～800μga.i./k;適宜的土壤濕度范圍為田間持水量的40％～60％；在施用肥料后，3株降解菌株均在復(fù)合肥料

3、達(dá)5g·kg-1土?xí)r生長(zhǎng)量最好。 2.采用平板計(jì)數(shù)法，研究了異噁草酮及其降解菌對(duì)土壤微生物群落的影響。在異噁草酮濃度為200μga.i./kg～700μga.i./kg范圍內(nèi)，除放線菌之外，土壤中細(xì)菌和真菌數(shù)量均隨藥劑濃度的升高而增加；添降解菌對(duì)土壤中細(xì)菌數(shù)量有明顯的促進(jìn)作用，對(duì)真菌數(shù)量和放線菌數(shù)量無(wú)太大影響。其中對(duì)土壤細(xì)菌數(shù)量的影響程度由高到低的順序?yàn)椋篨菌＞等比例混合菌＞W(wǎng)2菌＞Y1菌；污染土壤中接種降解菌均對(duì)土壤中細(xì)菌數(shù)量

4、的影響程度由高到的順序?yàn)椋篨菌＞Y1菌＞等比例混合菌＞W(wǎng)2菌；對(duì)土壤真菌的影響程度由高劍低的順序?yàn)椋篨菌＞等比例混合菌＞Y1菌＞W(wǎng)2菌；對(duì)土壤放線菌的影響程度由高到低順序?yàn)椋篨菌＞等比例混合菌＞W(wǎng)2菌＞Y1菌。 3.采用密閉靜置法，研究了異噁草酮及其降解菌對(duì)土壤呼吸強(qiáng)度的影響。異噁草酮與降解菌均具有促進(jìn)土壤呼吸的作用。在異噁草酮濃度為200μga.i./kg～700μga.i./kg范圍內(nèi)，土壤CO2的釋放率隨藥劑濃度的升高而增

5、加；降解菌對(duì)土壤CO2釋放率的影響程度由強(qiáng)到弱的順序?yàn)椋夯旌暇綴1菌＞W(wǎng)2菌＞X菌；污染土壤中接種降解菌后，土壤CO2釋放率的變化規(guī)律與同條件的藥劑對(duì)照相似，雖然低于同條件下的藥劑對(duì)照，但仍高于空白對(duì)照，至處理的第15-21d時(shí)恢復(fù)至空白水平，降解菌對(duì)土壤CO2釋放率影響程度由強(qiáng)到弱的順序?yàn)椋篨菌＞Y1菌＞W(wǎng)2菌＞混合菌。 4.采用傳統(tǒng)方法研究異噁草酮及其降解菌對(duì)土壤過(guò)氧化氫酶、多酚氧化酶和轉(zhuǎn)化酶的活性。3種土壤酶活性對(duì)異噁草

6、酮及其降解菌的反應(yīng)有所不同，土壤酶活性反應(yīng)程度由高到低的順序?yàn)椋恨D(zhuǎn)化酶＞多酚氧化酶＞過(guò)氧化氫酶；不同濃度異噁草酮對(duì)過(guò)氧化氫酶酶活性的抑制作用由強(qiáng)到弱的順序?yàn)椋?00μg.ai/kg＞500μg.ai/kg＞700μg.ai/kg，而對(duì)多酚氧化酶活性和轉(zhuǎn)化酶活性的促進(jìn)作用則表現(xiàn)為高濃度強(qiáng)于低濃度；降解菌對(duì)土壤過(guò)氧化氫酶活性和多酚氧化酶活性的均具有抑制作用，而對(duì)轉(zhuǎn)化酶活性有較強(qiáng)的促進(jìn)作用；污染土壤中接種降解菌對(duì)土壤3種土壤酶活性的影響規(guī)律與

7、同條件的藥劑對(duì)照相似。其中對(duì)土壤過(guò)氧化氫酶活性的抑制程度由強(qiáng)到弱的順序?yàn)椋篩1菌＞X菌＞W(wǎng)2菌＞混合菌，對(duì)土壤多酚氧化酶活性促進(jìn)程度的順序?yàn)椋篧2菌＞等比例混合菌＞Y1菌＞X菌，對(duì)土壤轉(zhuǎn)化酶活性的促進(jìn)程度的順序?yàn)椋旱缺壤旌暇綳菌＞Y1菌＞菌W2。 5.于溫室中利用盆栽，采用三因素五水平旋轉(zhuǎn)設(shè)計(jì)的方法，研究了降解菌在不同條件下對(duì)異噁草酮的降解。結(jié)果表明，在生物修復(fù)過(guò)程中，降解菌的添加量和土壤濕度對(duì)X菌、Y1菌和混合菌降解作用貢

8、獻(xiàn)大，而土壤濕度和外源肥料對(duì)W2菌降解作用貢獻(xiàn)大，這些因素均與修復(fù)效果在一定的范圍內(nèi)呈正相關(guān)。當(dāng)X菌接種量(12.3mL/kg～15.14mL/kg)、土壤濕度(田間持水量的52.61％～56.88％)和外源肥料(2.16g/kg～2.84g/kg)分別在所示范圍內(nèi)時(shí)對(duì)可達(dá)到較理想的修復(fù)效果；當(dāng)Y1菌接種量(13.46mL/kg～15.48mL/kg)，土壤濕度(田間持水量的56.93％～62.00％)和外源肥料(1.82g/kg～2.

9、18g/kg)分別在所示范同內(nèi)時(shí)對(duì)可達(dá)到較理想的修復(fù)效果；當(dāng)W2菌接種量(8.19mL/kg～11.81mL/kg)，土壤濕度(田間持水量的49.6％～55.57％)和外源肥料(1.83g/kg～2.52g/kg)分別在所示范圍內(nèi)時(shí)對(duì)可達(dá)到較理想的修復(fù)效果；當(dāng)?shù)缺壤旌暇臃N量(8.60mL/kg～13.60mL/kg)、土壤濕度(田間持水量的47.2％～60.19％)和外源肥料添加量(1.73g/kg～2.84g/kg)在所示的范圍內(nèi)