蚯蚓對土壤中乙草胺降解的作用及機理研究
發(fā)布時間:2022-01-24 22:01
乙草胺是一種在全球范圍內廣泛使用的氯代酰胺類除草劑,因其大量使用和滲透性強的特點在許多天然水體和土壤中都能檢測到,對生態(tài)環(huán)境和人類健康造成威脅。蚯蚓被譽為“土壤生態(tài)系統(tǒng)工程師”,具有強化降解土壤中有機污染物的潛能。本實驗選用赤子愛勝蚓(Eisenia fetida)作為實驗生物,通過土壤柱和微宇宙培養(yǎng)實驗探究蚯蚓對土壤中乙草胺降解的作用及機理。通過測定土壤柱實驗中乙草胺含量的動態(tài)變化研究蚯蚓對乙草胺降解的影響;通過微宇宙實驗確定蚓觸圈基質對乙草胺降解能力的差異;通過測定不同時間點土壤理化性質和微生物指標分析蚯蚓刺激乙草胺降解的化學和生物學機理;通過高通量測序數據分析推測蚯蚓降解乙草胺過程中的功能微生物。主要結果和結論如下:1.通過考察土壤柱實驗中自然/滅菌土壤、添加/不添加蚯蚓處理組乙草胺的降解效果可以得出,土著微生物和蚯蚓都對土壤中乙草胺的降解發(fā)揮著重要作用。自然土壤中乙草胺降解率顯著高于滅菌組土壤(p<0.05),蚯蚓的加入能夠使自然和滅菌土壤中乙草胺的降解率分別提高9%和51%。蚓糞是乙草胺降解的熱點區(qū)域,蚓糞中乙草胺的降解率要高于相應土壤,在培養(yǎng)第14天時,自然/滅菌組蚓...
【文章來源】:中國農業(yè)科學院北京市
【文章頁數】:61 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
乙草胺結構式Figure1.1Molecularstructureofacetochlor
21圖 3.7 培養(yǎng)第 30 天不同處理組土壤和蚓糞中細菌(A)和真菌(B)微生物群落結構 NMDS 圖Figure 3.7 NMDS analysis of soil and cast bacterial (A) and fungal (B) microbial community after 30 days incubation
中國農業(yè)科學院碩士學位論文 第三章 蚯蚓對乙草胺污染土壤理化性質與微生物群落的影響3.2.3.6 乙草胺降解菌與土壤環(huán)境因子的相關性蚯蚓能夠對乙草胺污染土壤理化性質及生物活性產生作用,也可以直接對降解微生物產生影響,這兩方面時相互作用、相互影響的。蚯蚓對土壤理化性質和微生物活性的改良和提升能夠為降解微生物提供更適宜生長的環(huán)境,從而間接的促進土壤中乙草胺的微生物降解。所以將土壤的理化性質(pH 和 TOC)以及 5 種土壤酶與上文中推測的降解微生物進行相關性分析,以探究蚯蚓對土壤環(huán)境的改善與降解微生物之間的內在聯系。圖 3.8 是土壤環(huán)境因子與降解微生物之間的相關性熱圖,紅色表示正相關性,藍色表示負相關性,顏色越深相關性越強。細菌選用了 3.2.3.5中推測的 8 種被蚯蚓促進的乙草胺降解菌,真菌選用了包含降解菌最多的 3 個目,分別為Microascales、Mortierellaceae 和 Trichocomaceae 來進行分析。從圖中可以看出,土壤 pH 對大部分降解細菌都為負相關,土壤 TOC 對大部分微生物都為正相關關系。對 5 種酶來說,土壤脫氫酶 DHA 和脲酶 UE 和大部分微生物是正相關關系,過氧化氫酶與 Rhodococcus_jostii、Rhodococcus_ruber 和 Escherichia_coli 這三種細菌相關性很強。而蔗糖酶(INT)則與這些微生物以及 Mortierellaceae 呈明顯的負相關。堿性磷酸酶 AKP 則與細菌沒有明顯的影響。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]2013年全球主要農藥公司的市場、主要品種及銷售額和科研開發(fā)費用[J]. 張一賓. 現代農藥. 2015(06)
[2]乙草胺、丁草胺和異丙甲草胺在室外天然水中的非生物降解及其影響因素[J]. 陳茜茜,陳秋蘭,宋偉,陳猛,袁東星. 環(huán)境化學. 2014(12)
[3]我國重點城市水源及水廠出水中乙草胺的殘留水平[J]. 于志勇,金芬,李紅巖,安偉,楊敏. 環(huán)境科學. 2014(05)
[4]環(huán)境條件對煙田土壤中乙草胺降解的影響[J]. 馮玉潔,田海,韋典,譚輝華,李雪生,曾東強. 農藥. 2013(04)
[5]乙草胺降解菌Y-4的分離鑒定及降解特性研究[J]. 倪俊,沈維亮,閆新,李順鵬. 農業(yè)環(huán)境科學學報. 2011(05)
[6]乙草胺降解菌A-3的篩選及其降解特性[J]. 董濱,王鳳花,林愛軍,于彩虹,郭蘭萍,謝文娟,馮流,胡瑩. 環(huán)境科學. 2011(02)
[7]酰胺類除草劑制劑的研發(fā)和進展[J]. 華乃震. 現代農藥. 2011(01)
[8]酰胺類除草劑的全球市場、品種及發(fā)展趨向[J]. 張一賓. 現代農藥. 2011(01)
[9]遼北農田土壤除草劑和有機氯農藥殘留特征[J]. 王萬紅,王顏紅,王世成,王姍姍,李國琛. 土壤通報. 2010(03)
[10]Response of soil catalase activity to chromium contamination[J]. Zofia Stepniewska,Agnieszka Wolińska,Joanna Ziomek. Journal of Environmental Sciences. 2009(08)
博士論文
[1]吉林省玉米種植區(qū)耕層土壤中莠去津和乙草胺殘留分布特征及風險評價[D]. 于曉斌.東北師范大學 2015
本文編號:3607376
【文章來源】:中國農業(yè)科學院北京市
【文章頁數】:61 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
乙草胺結構式Figure1.1Molecularstructureofacetochlor
21圖 3.7 培養(yǎng)第 30 天不同處理組土壤和蚓糞中細菌(A)和真菌(B)微生物群落結構 NMDS 圖Figure 3.7 NMDS analysis of soil and cast bacterial (A) and fungal (B) microbial community after 30 days incubation
中國農業(yè)科學院碩士學位論文 第三章 蚯蚓對乙草胺污染土壤理化性質與微生物群落的影響3.2.3.6 乙草胺降解菌與土壤環(huán)境因子的相關性蚯蚓能夠對乙草胺污染土壤理化性質及生物活性產生作用,也可以直接對降解微生物產生影響,這兩方面時相互作用、相互影響的。蚯蚓對土壤理化性質和微生物活性的改良和提升能夠為降解微生物提供更適宜生長的環(huán)境,從而間接的促進土壤中乙草胺的微生物降解。所以將土壤的理化性質(pH 和 TOC)以及 5 種土壤酶與上文中推測的降解微生物進行相關性分析,以探究蚯蚓對土壤環(huán)境的改善與降解微生物之間的內在聯系。圖 3.8 是土壤環(huán)境因子與降解微生物之間的相關性熱圖,紅色表示正相關性,藍色表示負相關性,顏色越深相關性越強。細菌選用了 3.2.3.5中推測的 8 種被蚯蚓促進的乙草胺降解菌,真菌選用了包含降解菌最多的 3 個目,分別為Microascales、Mortierellaceae 和 Trichocomaceae 來進行分析。從圖中可以看出,土壤 pH 對大部分降解細菌都為負相關,土壤 TOC 對大部分微生物都為正相關關系。對 5 種酶來說,土壤脫氫酶 DHA 和脲酶 UE 和大部分微生物是正相關關系,過氧化氫酶與 Rhodococcus_jostii、Rhodococcus_ruber 和 Escherichia_coli 這三種細菌相關性很強。而蔗糖酶(INT)則與這些微生物以及 Mortierellaceae 呈明顯的負相關。堿性磷酸酶 AKP 則與細菌沒有明顯的影響。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]2013年全球主要農藥公司的市場、主要品種及銷售額和科研開發(fā)費用[J]. 張一賓. 現代農藥. 2015(06)
[2]乙草胺、丁草胺和異丙甲草胺在室外天然水中的非生物降解及其影響因素[J]. 陳茜茜,陳秋蘭,宋偉,陳猛,袁東星. 環(huán)境化學. 2014(12)
[3]我國重點城市水源及水廠出水中乙草胺的殘留水平[J]. 于志勇,金芬,李紅巖,安偉,楊敏. 環(huán)境科學. 2014(05)
[4]環(huán)境條件對煙田土壤中乙草胺降解的影響[J]. 馮玉潔,田海,韋典,譚輝華,李雪生,曾東強. 農藥. 2013(04)
[5]乙草胺降解菌Y-4的分離鑒定及降解特性研究[J]. 倪俊,沈維亮,閆新,李順鵬. 農業(yè)環(huán)境科學學報. 2011(05)
[6]乙草胺降解菌A-3的篩選及其降解特性[J]. 董濱,王鳳花,林愛軍,于彩虹,郭蘭萍,謝文娟,馮流,胡瑩. 環(huán)境科學. 2011(02)
[7]酰胺類除草劑制劑的研發(fā)和進展[J]. 華乃震. 現代農藥. 2011(01)
[8]酰胺類除草劑的全球市場、品種及發(fā)展趨向[J]. 張一賓. 現代農藥. 2011(01)
[9]遼北農田土壤除草劑和有機氯農藥殘留特征[J]. 王萬紅,王顏紅,王世成,王姍姍,李國琛. 土壤通報. 2010(03)
[10]Response of soil catalase activity to chromium contamination[J]. Zofia Stepniewska,Agnieszka Wolińska,Joanna Ziomek. Journal of Environmental Sciences. 2009(08)
博士論文
[1]吉林省玉米種植區(qū)耕層土壤中莠去津和乙草胺殘留分布特征及風險評價[D]. 于曉斌.東北師范大學 2015
本文編號:3607376
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