本文關鍵詞：甲霜靈重復施用的降解動態(tài)及其對土壤微生物的生態(tài)效應

  更多相關文章： 甲霜靈 重復施用 降解動態(tài) 土壤微生物 DGGE T-RFLP

【摘要】：農(nóng)藥是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的重要組成部分,農(nóng)藥的使用為消除病蟲害,提高作物產(chǎn)量和品質(zhì)做出了巨大貢獻。但農(nóng)藥在土壤中的廣泛應用會對土壤非靶標微生物產(chǎn)生不利或有利的影響。甲霜靈是瑞士汽巴-嘉基(Ciba-Geigy)公司開發(fā)的一種強內(nèi)吸性取代苯酰胺類殺菌劑,通過抑制卵菌綱真菌的蛋白質(zhì)合成而起作用,對霜霉病菌、疫霉病菌和腐病菌引起的多種作物霜霉病,瓜果蔬菜類的疫霉病、谷子白發(fā)病、煙草黑脛病、大豆根腐病、花生根腐病、棉花碎倒病、水稻爛秧病和向日葵霜霉病有效。由于其良好的水溶性、對pH、溫度和光照條件具有穩(wěn)定性,因此廣泛適用于谷子、蔬菜、煙草、大豆、花生、棉花、水稻、向日葵等81種作物,甲霜靈可以通過噴施、澆灌或播撒顆粒狀藥劑于土壤或葉片上。甲霜靈單次施用后的降解半衰期為4.4-64d,對土壤微生物產(chǎn)生了不同的生態(tài)效應,但甲霜靈在實際應用時應該重復施用,但重復施用的甲霜靈的降解動態(tài)和對土壤微生物群落的生態(tài)效應還未知,因此本研究將甲霜靈在室內(nèi)條件下、田間和接種黑脛病菌后進行重復施用2-3次,應用高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法測定了甲霜靈在土壤中的降解動態(tài),運用常規(guī)平板計數(shù)法和分子生物學方法-變性梯度凝膠電泳(DGGE)和限制性片段長度多態(tài)性(T-RFLP)相結合分析了甲霜靈對土壤微生物數(shù)量、群落組成和多樣性的影響,為合理評價甲霜靈重復施用后的環(huán)境風險提供理論依據(jù)。本研究得到如下結果:1.室內(nèi)培養(yǎng)條件下將甲霜靈以推薦劑量和2倍推薦劑量分別重復應用2次和3次后研究了其降解動態(tài)及其對土壤微生物的生態(tài)效應,結果發(fā)現(xiàn),甲霜靈重復應用后的降解符合一級降解動力學規(guī)律,降解速率與甲霜靈施用的次數(shù)有關。隨著施用次數(shù)增加,甲霜靈的降解速率增加了。表明甲霜靈的重復施用促進了能夠降解甲霜靈的微生物的繁殖。甲霜靈施用2次前14d抑制了細菌、真菌和放線菌的數(shù)量,之后細菌和放線菌數(shù)量被刺激增加了,真菌數(shù)量恢復到空白對照水平;甲霜靈施用3次后前14d細菌數(shù)量增加了,隨后又恢復到空白對照水平。真菌數(shù)量沒有得到明顯抑制。放線菌數(shù)量顯著增加了。DGGE和T-RFLP研究結果表明,甲霜靈重復施用殺滅了部分敏感細菌,誘導出現(xiàn)了新的細菌種群,同時另有部分細菌由于對甲霜靈的耐性在試驗過程中一直存在。本試驗結果表明,甲霜靈的重復施用總體增加了細菌群落多樣性,改變了土壤細菌群落結構,使土壤細菌群落向有利于降解甲霜靈的方向演替。Bacillus subtilis subsp.Spizizenii strain168菌屬,在甲霜靈重復施用后的降解中起了一定作用。2.將甲霜靈在田間以推薦劑量和2倍推薦劑量分別重復施用2次和3次后研究了其降解動態(tài)和對土壤微生物群落的生態(tài)效應。研究結果表明,甲霜靈在田間的降解動態(tài)也符合一級降解動力學規(guī)律,降解速率與甲霜靈施用的次數(shù)有關。隨著施用次數(shù)由2次增加到3次,甲霜靈降解速率提高了,表明在有甲霜靈應用的土壤中微生物加速了甲霜靈的降解。相同劑量和施用次數(shù)下田間甲霜靈的降解速率總體上比室內(nèi)培養(yǎng)條件下高,可能是溫度、降雨等氣候條件的影響。田間重復施用甲霜靈后,增加了土壤細菌和放線菌數(shù)量,抑制了真菌數(shù)量。DGGE和T-RFLP研究結果表明,甲霜靈的重復施用抑制了敏感菌,誘導出現(xiàn)了新的細菌種群,同時使一些細菌群落具有抗性,因此改變了土壤細菌群落結構和多樣性。3.接種黑脛病菌后的土壤以推薦劑量和2倍推薦劑量分別重復施用2次和3次甲霜靈在室內(nèi)培養(yǎng)條件下測定了其降解動態(tài)和對土壤微生物的生態(tài)效應,結果表明,甲霜靈的降解同樣遵循一級動力學方程,在黑脛病菌的作用下,土壤微生物對甲霜靈的降解速率基本不變。說明甲霜靈施用2次后,黑脛病菌對土壤土著微生物沒有明顯的排斥作用,而施用3次后黑脛病菌大量繁殖,對土著微生物尤其是能夠降解甲霜靈的微生物產(chǎn)生了明顯的競爭作用,導致能夠降解甲霜靈的微生物數(shù)量和種類減少。土壤接種黑脛病菌并施用甲霜靈后土壤細菌數(shù)量增加了,真菌數(shù)量顯著下降了,放線菌數(shù)量先被抑制后被刺激生長了。表明甲霜靈對土壤真菌具有毒性作用的同時,細菌和放線菌能夠利用甲霜靈作為碳源和能源生長,DGGE和T-RFLP研究結果表明,接種黑脛病菌的土壤中重復施用甲霜靈仍抑制了敏感菌,刺激出現(xiàn)了新的細菌種群,仍有部分細菌種群對甲霜靈具有較強的耐受性。甲霜靈的重復施用改變了土壤細菌群落結構和群落多樣性。
【關鍵詞】：甲霜靈 重復施用 降解動態(tài) 土壤微生物 DGGE T-RFLP
【學位授予單位】：山東農(nóng)業(yè)大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：S154.3;S482.2
【目錄】：

• 中文摘要9-11
• Abstract11-15
• 1 前言15-24
• 1.1 殺菌劑在土壤中的降解動態(tài)和殘留狀況15
• 1.2 殺菌劑對土壤微生物的影響15-16
• 1.3 甲霜靈的研究進展16-19
• 1.3.1 甲霜靈概述16-17
• 1.3.2 甲霜靈在土壤中的環(huán)境行為及其降解動態(tài)17-18
• 1.3.3 甲霜靈對土壤微生物的生態(tài)效應18-19
• 1.4 殺菌劑對土壤微生物影響的研究方法19-21
• 1.4.1 傳統(tǒng)的培養(yǎng)方法19-20
• 1.4.2 分子生物學技術-DGGE方法20
• 1.4.3 分子生物學技術-T-RFLP方法20-21
• 1.5 課題的研究背景和主要內(nèi)容21-24
• 1.5.1 課題的研究背景21-23
• 1.5.2 課題的研究內(nèi)容23-24
• 2 材料與方法24-37
• 2.1 材料24-28
• 2.1.1 供試土壤24
• 2.1.2 試驗試劑24-26
• 2.1.3 試驗設備與儀器26-28
• 2.2 方法28-37
• 2.2.1 試驗設計與土樣處理28-29
• 2.2.2 土壤中甲霜靈的殘留分析29-30
• 2.2.3 土壤細菌、真菌和放線菌數(shù)量測定30-31
• 2.2.4 變性梯度凝膠電泳（DGGE）試驗31-35
• 2.2.5 末端限制性片斷長度多態(tài)（T-RFLP）分析35-36
• 2.2.6 數(shù)據(jù)處理與分析36-37
• 3 結果與分析37-81
• 3.1 室內(nèi)培養(yǎng)下甲霜靈重復施用的降解動態(tài)及對土壤微生物的影響37-53
• 3.1.1 甲霜靈重復施用在土壤中的降解動態(tài)37
• 3.1.2 甲霜靈重復施用對土壤可培養(yǎng)微生物數(shù)量的影響37-40
• 3.1.3 甲霜靈重復施用對土壤微生物群落影響的DGGE分析40-49
• 3.1.4 甲霜靈重復施用對土壤微生物群落影響的T-RFLP分析49-53
• 3.2 田間重復施用甲霜靈的降解動態(tài)及對土壤微生物的影響53-66
• 3.2.1 田間重復施用甲霜靈的降解動態(tài)53-54
• 3.2.2 田間重復施用甲霜靈對土壤可培養(yǎng)微生物數(shù)量的影響54-55
• 3.2.3 田間重復施用甲霜靈對土壤微生物群落結構影響的DGGE分析55-62
• 3.2.4 田間重復施用甲霜靈對土壤微生物群落結構影響的T-RFLP分析62-66
• 3.3 接種黑脛病菌后重復施用甲霜靈室內(nèi)條件下的降解動態(tài)及其對土壤微生物的影響66-81
• 3.3.1 接種黑脛病菌后重復施用甲霜靈的降解動態(tài)66-67
• 3.3.2 接種黑脛病菌后重復施用甲霜靈對土壤可培養(yǎng)微生物數(shù)量的影響67-69
• 3.3.3 接種黑脛病菌后重復施用甲霜靈對土壤微生物影響的DGGE分析69-77
• 3.3.4 接種黑脛病菌后重復施用甲霜靈對土壤微生物群落影響的T-RFLP分析77-81
• 4 討論81-87
• 4.1 土壤甲霜靈重復施用的降解動態(tài)81-82
• 4.2 重復施用甲霜靈對土壤可培養(yǎng)微生物數(shù)量的影響82-83
• 4.3 重復施用甲霜靈對土壤微生物影響的DGGE分析83-85
• 4.4 重復施用甲霜靈對土壤微生物群落影響的T-RFLP分析85-87
• 5 結論87-88
• 6 創(chuàng)新之處88-89
• 7 參考文獻89-97
• 8 致謝97-98
• 9 攻讀學位期間發(fā)表論文情況98

【參考文獻】

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本文編號：682100