论文部分内容阅读
目前除草剂异噁草酮的残留危害，极大地限制了黑龙江省农作物的轮作，给农业生产造成极大的危害。本研究主要是针对编号分别为X，Y1和W2三株高效降解异噁草酮的细菌开展了以下的研究。首先采用常规的方法，研究了异噁草酮及其降解菌对土壤微生物群落结构、土壤呼吸强度以及土壤酶活性的影响，旨在明确降解菌的土壤适应性及对土壤微生态产生的效应；同时利用生物测定的方法，采用三因素五水平正交旋转组合设计，研究了土壤湿度、降解菌接种量以及添加外源肥料对土壤中异噁草酮降解的影响，旨在摸索出降解菌适宜的生物修复条件，为以后异噁草酮降解菌剂应用于田间提供理论依据。主要结果如下：
1.利用血球计数法，测定了降解菌在不同条件下的灭菌土中的生长量。结果表明，在灭菌土壤中，X菌和Y1菌适宜的异噁草酮浓度范围：50μga.i./kg～400μga.i./kg，W2菌：100μga.i./kg～800μga.i./k;适宜的土壤湿度范围为田间持水量的40％～60％；在施用肥料后，3株降解菌株均在复合肥料达5g·kg-1土时生长量最好。
2.采用平板计数法，研究了异噁草酮及其降解菌对土壤微生物群落的影响。在异噁草酮浓度为200μga.i./kg～700μga.i./kg范围内，除放线菌之外，土壤中细菌和真菌数量均随药剂浓度的升高而增加；添降解菌对土壤中细菌数量有明显的促进作用，对真菌数量和放线菌数量无太大影响。其中对土壤细菌数量的影响程度由高到低的顺序为：X菌＞等比例混合菌＞W2菌＞Y1菌；污染土壤中接种降解菌均对土壤中细菌数量的影响程度由高到的顺序为：X菌＞Y1菌＞等比例混合菌＞W2菌；对土壤真菌的影响程度由高剑低的顺序为：X菌＞等比例混合菌＞Y1菌＞W2菌；对土壤放线菌的影响程度由高到低顺序为：X菌＞等比例混合菌＞W2菌＞Y1菌。
3.采用密闭静置法，研究了异噁草酮及其降解菌对土壤呼吸强度的影响。异噁草酮与降解菌均具有促进土壤呼吸的作用。在异噁草酮浓度为200μga.i./kg～700μga.i./kg范围内，土壤CO2的释放率随药剂浓度的升高而增加；降解菌对土壤CO2释放率的影响程度由强到弱的顺序为：混合菌＞Y1菌＞W2菌＞X菌；污染土壤中接种降解菌后，土壤CO2释放率的变化规律与同条件的药剂对照相似，虽然低于同条件下的药剂对照，但仍高于空白对照，至处理的第15-21d时恢复至空白水平，降解菌对土壤CO2释放率影响程度由强到弱的顺序为：X菌＞Y1菌＞W2菌＞混合菌。
4.采用传统方法研究异噁草酮及其降解菌对土壤过氧化氢酶、多酚氧化酶和转化酶的活性。3种土壤酶活性对异噁草酮及其降解菌的反应有所不同，土壤酶活性反应程度由高到低的顺序为：转化酶＞多酚氧化酶＞过氧化氢酶；不同浓度异噁草酮对过氧化氢酶酶活性的抑制作用由强到弱的顺序为：200μg.ai/kg＞500μg.ai/kg＞700μg.ai/kg，而对多酚氧化酶活性和转化酶活性的促进作用则表现为高浓度强于低浓度；降解菌对土壤过氧化氢酶活性和多酚氧化酶活性的均具有抑制作用，而对转化酶活性有较强的促进作用；污染土壤中接种降解菌对土壤3种土壤酶活性的影响规律与同条件的药剂对照相似。其中对土壤过氧化氢酶活性的抑制程度由强到弱的顺序为：Y1菌＞X菌＞W2菌＞混合菌，对土壤多酚氧化酶活性促进程度的顺序为：W2菌＞等比例混合菌＞Y1菌＞X菌，对土壤转化酶活性的促进程度的顺序为：等比例混合菌＞X菌＞Y1菌＞菌W2。
5.于温室中利用盆栽，采用三因素五水平旋转设计的方法，研究了降解菌在不同条件下对异噁草酮的降解。结果表明，在生物修复过程中，降解菌的添加量和土壤湿度对X菌、Y1菌和混合菌降解作用贡献大，而土壤湿度和外源肥料对W2菌降解作用贡献大，这些因素均与修复效果在一定的范围内呈正相关。当X菌接种量(12.3mL/kg～15.14mL/kg)、土壤湿度(田间持水量的52.61％～56.88％)和外源肥料(2.16g/kg～2.84g/kg)分别在所示范围内时对可达到较理想的修复效果；当Y1菌接种量(13.46mL/kg～15.48mL/kg)，土壤湿度(田间持水量的56.93％～62.00％)和外源肥料(1.82g/kg～2.18g/kg)分别在所示范同内时对可达到较理想的修复效果；当W2菌接种量(8.19mL/kg～11.81mL/kg)，土壤湿度(田间持水量的49.6％～55.57％)和外源肥料(1.83g/kg～2.52g/kg)分别在所示范围内时对可达到较理想的修复效果；当等比例混合菌接种量(8.60mL/kg～13.60mL/kg)、土壤湿度(田间持水量的47.2％～60.19％)和外源肥料添加量(1.73g/kg～2.84g/kg)在所示的范围内，对可达到较理想的修复效果。
6.通过盆栽试验，研究了降解菌(X、Y1及W2)对异噁草酮残留药害解除的效果。处理90d后的结果表明，污染土壤中添加降解菌与空白对照和单独施用药剂的对照相比，3种敏感作物(玉米、高粱和小麦)的株高和鲜重有明显缓解药害的作用。