Lambda-cyhalothrin脅迫下農(nóng)田土壤微生物特征及降解菌篩選.pdf

1、本文通過(guò)采集高效氯氟氰菊酯(Lambda-cyhalothrin)不同脅迫濃度下農(nóng)田土壤樣品，對(duì)微生物三大主要類群和功能群數(shù)量、土壤呼吸、土壤酶活性等土壤微生物和生化指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定，首次評(píng)價(jià)高效氯氟氰菊酯對(duì)土壤微生物和土壤酶活性的影響。并利用分子生物學(xué)手段研究降解菌篩選過(guò)程的原理。初次利用高效氯氟氰菊酯降解菌及其胞內(nèi)粗酶液進(jìn)行受污染植物的盆缽試驗(yàn)，并對(duì)受污染土壤進(jìn)行生物修復(fù)研究。
　　 在實(shí)驗(yàn)的30d內(nèi)，高效氯氟氰菊酯對(duì)固氮菌和解

2、磷菌沒(méi)有影響。7d測(cè)定20mg.L-1和50 mg.L-1高效氯氟氰菊酯使放線菌數(shù)量明顯高于對(duì)照組(p<0.05)，表現(xiàn)出對(duì)生長(zhǎng)有促進(jìn)作用；同時(shí)100mg.L-1高效氯氟氰菊酯對(duì)細(xì)菌和真菌都有明顯抑制作用(p<0.05)。14d高濃度底物對(duì)真菌仍有明顯抑制作用；50 mg.L-1和100 mg.L-1高效氯氟氰菊酯對(duì)解鉀菌有明顯抑制作用(p<0.05)。0～14d100 mg.L-1的高效氯氟氰菊酯可促進(jìn)土壤呼吸，CO2釋放量明顯高于對(duì)

3、照組(p<0.05)。高效氯氟氰菊酯對(duì)過(guò)氧化氫酶和多酚氧化酶無(wú)影響。14d50 mg.L-1和100 mg.L-1的高效氯氟氰菊酯對(duì)土壤脫氫酶有抑制作用，該酶活性與對(duì)照組相比差異顯著(p<0.05)。從14d開(kāi)始原100mg.L-1高效氯氟氰菊酯土樣中脲酶活性降低且與對(duì)照組差異顯著(p<0.05)，并且這種顯著性一直持續(xù)到第21d。21d發(fā)現(xiàn)50mg.L-1高效氯氟氰菊酯也抑制脲酶活性，該種酶活性與對(duì)照組差異顯著(p<0.05)。以上結(jié)

4、論可以得出由于高效氯氟氰菊酯向農(nóng)田土壤中的投入，高濃度的受試農(nóng)藥在30d中使土壤微生物種群數(shù)量、土壤性質(zhì)發(fā)生變化，進(jìn)而影響到土壤質(zhì)量，使農(nóng)田土壤生態(tài)系統(tǒng)的正常物質(zhì)轉(zhuǎn)化和能量循環(huán)發(fā)生了變化。本試驗(yàn)為更合理使用高效氯氟氰菊酯，及農(nóng)田生態(tài)效應(yīng)評(píng)價(jià)提供有利的理論依據(jù)。
　　 利用16S rDNA-PCR-DGGE方法研究富集篩選降解菌過(guò)程中細(xì)菌的動(dòng)態(tài)變化。通過(guò)組間矩陣相似度比較得知，沈陽(yáng)化工研究院農(nóng)藥廠周邊受污染土壤樣品從100

5、　　 mg.L-1到200 mg.L-1高效氯氟氰菊酯富集過(guò)程中相似性較低，表現(xiàn)為58.5％，表明由于加入高濃度的高效氯氟氰菊酯，使得菌群變化明顯。第二次篩選結(jié)束后菌群數(shù)量和種類都大幅度下降，表現(xiàn)為組間相似度為55.6％。之后的篩選菌群相似性趨于穩(wěn)定。沈陽(yáng)市沙河鎮(zhèn)廢棄農(nóng)藥廠周邊受污染土壤樣品在各個(gè)富集過(guò)程中并未表現(xiàn)出菌群的明顯變化，而是在第三次降解菌篩選結(jié)束后表現(xiàn)出與第二次篩選菌群相似性明顯降低，為54.0％，之后菌群變化趨于平緩。本

6、結(jié)論為深入研究降解菌篩選機(jī)理提供理論依據(jù)。
　　 通過(guò)富集篩選培養(yǎng)方法分離得到兩株高效降解高效氯氟氰菊酯的細(xì)菌wf2和Xs，經(jīng)過(guò)生理生化和分子鑒定確認(rèn)分別為銅綠假單胞菌和粘質(zhì)沙雷氏菌。經(jīng)72h對(duì)100mg.L-1高效氯氟氰菊酯的降解率分別為84.47％，82.74％0 wf2對(duì)高效氯氟氰菊酯降解作用的最優(yōu)化條件為培養(yǎng)溫度30℃、pH8.0、裝液量60ml/250ml、接菌量10.0％、底物濃度10mg.L-1； Xs對(duì)高效氯氟氰

7、菊酯降解作用的最優(yōu)化條件為培養(yǎng)溫度30℃、pH7.5、裝液量120ml/250ml、接菌量15.0％、底物濃度10mg.L-1。Xs對(duì)多種抗生素敏感，其中鏈霉素對(duì)Xs有強(qiáng)烈的抑制作用。wf2在培養(yǎng)過(guò)程中產(chǎn)生色素影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果觀察。兩株菌同時(shí)對(duì)甲氰菊酯、氯氰菊酯和溴氰菊酯也有一定的降解效果，降解率分別為69％和55％、40％和35％、42％和76％。
　　 盆缽試驗(yàn)表明菌株及其胞內(nèi)粗酶液對(duì)青菜中殘留的高效氯氟氰菊酯均有較好去除效果。