【摘要】：隨著現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的不斷發(fā)展,除草劑等農(nóng)藥的使用越來越多,除草劑的使用在防除草害的同時,大部分流失到環(huán)境中,從而造成了土壤、大氣和水體環(huán)境污染,并對環(huán)境中的生物和人類健康產(chǎn)生威脅,因此必須對農(nóng)藥污染修復(fù)予以高度重視。微生物由于其數(shù)量多、個體小、繁殖速度快、代謝旺盛,被廣泛用于農(nóng)藥污染土壤的修復(fù)。食細菌線蟲是土壤里的一類重要的食細菌微型動物,由于其在土壤中數(shù)量多、代謝活性高、與微生物關(guān)系密切而被廣泛關(guān)注。研究發(fā)現(xiàn)食細菌線蟲能夠直接通過代謝釋放養(yǎng)分,或間接通過選擇性取食而對微生物數(shù)量、活性和組成產(chǎn)生影響。但到目前為止研究結(jié)果仍不盡相同,線蟲的作用可表現(xiàn)為降低或增加微生物數(shù)量,抑制或促進氮、磷的礦化,但總的趨勢是促進作用。產(chǎn)生上述分歧的原因除了受線蟲、細菌種類的影響外,還與土壤養(yǎng)分狀況、有機質(zhì)含量、土壤水分和溫度等因素密切相關(guān)。鑒于上述研究結(jié)果,食細菌線蟲能直接或間接的影響微生物的代謝,所以有理由相信食細菌線蟲和微生物的相互作用同樣可以影響污染土壤農(nóng)藥的降解。 本文在諸多前人及本實驗室研究工作的基礎(chǔ)上,通過設(shè)計相關(guān)實驗,首先從農(nóng)藥廠活性污泥里富集篩選出撲草凈降解菌；其次是通過向培養(yǎng)基里添加適當(dāng)濃度撲草凈,馴化培養(yǎng)出撲草凈耐性線蟲；第三,在悉生培養(yǎng)系統(tǒng)下,通過接種耐性線蟲和撲草凈降解菌,研究其相互作用對撲草凈降解及微生物數(shù)量及活性的影響；第四,通過接種不同密度的耐性線蟲,研究其與土著微生物相互作用對不同濃度撲草凈污染土壤撲草凈的降解、微生物活性及微生物群落結(jié)構(gòu)的影響。以上研究旨在進一步證明耐性線蟲和微生物相互作用及其對撲草凈降解的影響機理。 研究結(jié)果表明： 1.微生物代謝具有多樣性,環(huán)境中存在降解撲草凈的微生物。本實驗從農(nóng)藥廠活性污泥中分離到2株撲草凈降解菌,分別命名為P-1、P-2。通過12天液體降解實驗,菌株P(guān)-1、P-2對40 mg/L撲草凈降解率分別達46.46%和65.41%。根據(jù)表型特征、生理生化特性和16S rDNA序列同源性分析：菌株P(guān)-1為G-,鑒定為蒼白桿菌屬(Ochrobactrum sp.);菌株P(guān)-2為G+,鑒定為芽孢桿菌屬(Bacillus sp.)。 2.食細菌線蟲由于個體小、繁殖快、易適應(yīng)變化的環(huán)境,可以通過長期馴化培養(yǎng)獲得耐性線蟲。本研究以從農(nóng)藥廠土壤里分離到的優(yōu)勢食細菌線蟲為材料,在含撲草凈的長有混合菌群的基礎(chǔ)鹽培養(yǎng)基上馴化培養(yǎng),不斷提高撲草凈濃度直到80mg/L,最終馴化得到一種撲草凈耐性線蟲,經(jīng)鑒定為頭葉科頭葉屬線蟲(Cephalobus Bastian)。該線蟲可以在多種濃度撲草凈和不同培養(yǎng)基上生長,但其生長受培養(yǎng)基種類和撲草凈濃度影響,耐性線蟲在牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基上不能生長,基礎(chǔ)鹽固體培養(yǎng)基上耐性線蟲的生長繁殖速度大于馬鈴薯蔗糖固體培養(yǎng)基,但馬鈴薯蔗糖培養(yǎng)基上耐性線蟲的平均生物量則大于基礎(chǔ)鹽培養(yǎng)基,撲草凈對耐性線蟲生長繁殖的影響是撲草凈濃度20 mg/L5 mg/L40 mg/L。 3.通過接種耐性線蟲和撲草凈降解菌,研究線蟲和降解菌相互作用對污染土壤撲草凈降解的影響。結(jié)果表明：降解菌P-1、P-2均能降解土壤中的撲草凈,但降解速度比液體降解慢；降解菌P-1、P-2具有聯(lián)合代謝降解撲草凈的能力；耐性線蟲和降解菌之間的相互作用可以促進土壤中撲草凈的降解。耐性線蟲的取食不僅促進了降解菌數(shù)量增殖,同時也明顯提高了土壤基礎(chǔ)呼吸強度及FDA水解和過氧化氫酶活性,但對FDA水解活性的促進明顯強于對過氧化氫酶活性的促進作用。并且耐性線蟲對降解菌P-1、P-2的促進趨勢不完全相同,表明耐性線蟲既能促進降解菌的增殖也能提高降解菌的活性,而且耐性線蟲對降解茵的取食具有偏好性。 4.通過接種不同密度耐性線蟲進入不同濃度撲草凈污染土壤,探究耐性線蟲和土著微生物相互作用對撲草凈降解、微生物量碳和微生物量氮、微生物活性及土著微生物群落結(jié)構(gòu)的影響。結(jié)果表明：接種耐性線蟲可以促進污染土壤撲草凈的降解率,提高范圍在8.36～10.69%之間；撲草凈在使用初期可以增加土壤微生物量碳和微生物量氮,促進土壤呼吸、FDA水解和過氧化氫酶活性,而后期表現(xiàn)為抑制作用；接種耐性線蟲可以增加土壤微生物量碳和微生物量氮,促進土壤呼吸、FDA水解和過氧化氫酶活性。土壤微生物群落結(jié)構(gòu)DGGE分析結(jié)果表明：在耐性線蟲和撲草凈的交互作用下,各處理微生物的豐富度、Shannon-Wiener指數(shù)、均勻度指數(shù)的總體變化趨勢是培養(yǎng)初期先增加,中期減少,后期又回升；DGGE聚類分析結(jié)果表明,在培養(yǎng)第0天、8天、18天、30天時,各處理的微生物群落整體相似度分別是75%、44%、78%和49%；在整個培養(yǎng)期內(nèi),DGGE圖譜顯示撲草凈處理和接種耐性線蟲處理與對照處理相比,均有一些特征條帶的出現(xiàn)和缺失,耐性線蟲和撲草凈及其相互作用均可以影響土壤微生物群落結(jié)構(gòu)。 本研究初步探討了線蟲和微生物之間相互作用及其對污染土壤撲草凈降解過程的影響,了解了耐性線蟲和微生物相互作用對撲草凈降解的部分機理,并可為今后進一步開展食微線蟲在污染土壤修復(fù)過程中的作用研究提供了新的視角和方法,有較重要的理論意義和一定的應(yīng)用前景。
【圖文】：

3.2降解菌株P(guān)一1和P一2的鑒定A圖2一2菌株P(guān)一1、P一2菌落生長形態(tài)A:菌株P(guān)一1;B:B菌株P(guān)一2FigureZ一 2ThegrowthmorphologyofP一 1andP一ZA:StrainP一l:B:StrainP一2細菌形態(tài)及生理生化鑒定結(jié)果表明，，P一1是具圓端的桿菌，細胞染色為革蘭氏陰39

ControlP一1P--2一一飛一一一一一一一丁23(r之二既l)。t﨑扮

本文編號：2706103