異惡草酮由于具有殺草譜廣、超高活性和高選擇性等特點,被廣泛用于大豆田防除闊葉雜草和禾本科雜草。但是其在土壤中半衰期較長、降解緩慢,對土壤微生物群落結(jié)構(gòu)及功能微生物存在潛在的威脅。本研究采集了我國河北省廊坊基地的土壤(粉質(zhì)壤土),通過90天的溫室培養(yǎng)實驗,于7、15、30、60、90天采集土壤樣品,采用實時熒光定量PCR技術(shù)結(jié)合Illumina Miseq測序技術(shù)探究了三種不同濃度異惡草酮(1200 g a.i./hm~2,T1;12000 g a.i./hm~2,T10;120000g a.i./hm~2,T100)施用后對土壤中微生物群落基因豐度、群落結(jié)構(gòu)、優(yōu)勢種群和土壤氮素轉(zhuǎn)化功能微生物的影響。主要研究結(jié)果如下:(1)建立了土壤中異惡草酮的殘留分析方法。采用QuEChERS前處理方法結(jié)合超高效液相色譜檢測技術(shù)測定異惡草酮在土壤中的殘留,結(jié)果表明,方法在0.5-100 mg/L濃度范圍內(nèi)具有良好的線性關(guān)系(r=0.9997),在1 mg/kg、10 mg/kg、50 mg/kg、100 mg/kg四個添加水平下的回收率在85.1%-106.5%之間,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差在0.92-7.97%之間。該方法符合殘留分析方法的要求,可用于土壤中異惡草酮的殘留監(jiān)測。異惡草酮三種濃度在廊坊土中的降解符合一級動力學(xué)方程,降解半衰期在69.3-115.5天。(2)三種濃度異惡草酮對細(xì)菌基因豐度有促進(jìn)的趨勢,T10處理中的細(xì)菌基因豐度在培養(yǎng)15天時達(dá)到最高。多樣性指數(shù)研究發(fā)現(xiàn):異惡草酮對細(xì)菌Shannon指數(shù)有抑制的趨勢,T100處理下在90天內(nèi)抑制作用未消除。三種濃度異惡草酮對細(xì)菌ACE和Chao1指數(shù)在培養(yǎng)30天時達(dá)到顯著促進(jìn),其余時間無明顯變化。PCoA結(jié)果表明:T1、T10和T100處理下,細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)發(fā)生顯著變化,90天時開始恢復(fù)。(3)三種濃度異惡草酮對真菌基因豐度的影響表現(xiàn)為:T1處理中無明顯規(guī)律,T10處理對真菌基因豐度有促進(jìn)的趨勢,在培養(yǎng)30天和60天時受到顯著促進(jìn),T100處理對真菌基因豐度有抑制的趨勢,在培養(yǎng)15天時受到顯著抑制。多樣性指數(shù)研究發(fā)現(xiàn):三種濃度對真菌Shannon指數(shù)有抑制的趨勢,在培養(yǎng)15天內(nèi)受到顯著抑制。T10和T100處理對真菌Simpson指數(shù)有促進(jìn)的趨勢,T10處理中真菌Simpson指數(shù)在培養(yǎng)15天內(nèi)受到顯著促進(jìn),T100處理中真菌Simpson指數(shù)在培養(yǎng)60天內(nèi)受到顯著促進(jìn)。T10和T100中真菌ACE指數(shù)在培養(yǎng)7天時受到顯著抑制,其他時間無明顯變化,T10和T100中真菌的Chao1指數(shù)在培養(yǎng)90天內(nèi)均受到顯著抑制。PCoA結(jié)果表明:T1、T10和T100處理下,細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)發(fā)生顯著變化,90天時開始恢復(fù)。(4)氮素轉(zhuǎn)化結(jié)果表明:不同濃度異惡草酮輕微抑制了銨態(tài)氮濃度,顯著刺激了硝態(tài)氮濃度。三種濃度對氮循環(huán)功能菌群的基因豐度的影響表現(xiàn)為:三種濃度異惡草酮在整個培養(yǎng)期內(nèi)顯著促進(jìn)了氨氧化細(xì)菌的基因豐度,對氨氧化古菌和固氮菌的基因豐度均具有促進(jìn)的趨勢。T10處理在90天內(nèi)均顯著增加了氨氧化古菌的基因豐度,T1處理和T100處理在30天內(nèi)對氨氧化古菌的基因豐度無顯著影響,在60天時對氨氧化古菌基因豐度產(chǎn)生顯著促進(jìn),90天時恢復(fù)。這些結(jié)果表明:異惡草酮可以刺激氨氧化古菌和氨氧化細(xì)菌的基因豐度從而促進(jìn)硝化作用,這將導(dǎo)致硝態(tài)氮更容易受到淋溶作用從而促進(jìn)反硝化作用的發(fā)生。
【學(xué)位單位】：東北農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TQ450.263
【部分圖文】：

東北農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文入流動池，隨機(jī)地與分布在流動池（Flow Cell）通道內(nèi)壁的探針雜交，固定到 FC 上，原來的模板單鏈通過堿變性而被沖去，而于 FC 上固定在端在與 FC 內(nèi)壁接頭雜交后形成橋狀結(jié)構(gòu)，互補鏈在 DNA 聚合酶的存在鏈在重復(fù)這一過程 35 次左右后都可被放大到 1000-6000 條（形成一簇上又隨機(jī)分布上百萬的簇（簇為雙鏈），為了測序，簇需要被切割成單鏈條單鏈的原因是在 FC 上固定的接頭預(yù)先被設(shè)置酶的切割位點，而其可沖液沖洗的措施被去除。同時為防止測序時隨機(jī)延伸的情況發(fā)生，需要上加一個 ddNTP；加入測序引物及改造過的 DNA 聚合酶和帶有 4 種熒這些 dNTP 的 3’-OH 末端帶有可化學(xué)切割的基團(tuán)，它只容許每個循環(huán)摻，反應(yīng)板表面通過激光掃描來對每條模板序列第一輪反應(yīng)所聚合上去的取。隨后，這些基團(tuán)通過化學(xué)切割的方式而恢復(fù) 3’端粘性，進(jìn)而開始新合直至每條模板序列都被聚合為雙鏈。

圖 1-2 異惡草酮結(jié)構(gòu)式ig.1-2 Chemical structure of clomazo藥為淺棕色粘稠液體，熔點為 33.9中的溶解度為 1102 mg/L（20℃），環(huán)己酮、己烷、二氯甲烷、甲醇、腐蝕性，其化學(xué)持效期大于 180 天究為雄大鼠急性經(jīng)口 LD50為 2077 ）為 4.8 mg/kg。狗一年飼喂試驗的無> 2150 mg/kg，虹鱒魚 LC50（96 h）類 EC50為 14.5-32 mg/L 對眼睛皮膚按我國農(nóng)藥毒性分級標(biāo)準(zhǔn)，異惡草行為研究現(xiàn)狀

東北農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文生態(tài)系統(tǒng)安全性的信息，為監(jiān)測和診斷土壤健康提供理論依據(jù)，對農(nóng)藥合理使用壤生態(tài)安全及資源可持續(xù)利用等具有重要的意義。2 主要研究內(nèi)容 監(jiān)測異惡草酮在土壤中的殘留消解； 研究異惡草酮施用下土壤細(xì)菌和真菌菌群豐度的變化 研究異惡草酮施用下微生物群落結(jié)構(gòu)的變化； 研究異惡草酮施用下氮循環(huán)功能菌群的變化3 技術(shù)路線
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本文編號：2849687