土壤残留氯嘧磺隆降解菌的筛选

论文摘要

氯嘧磺隆（Chlorimuron-ethyl）也称豆磺隆是由美国杜邦公司于20世纪80年代创制的一种磺酰脲类除草剂,自90年代大面积使用以来,由于其杀草谱广、超高效、高选择性、可混性强、价格低等特点,一直是大豆田化学除草的主要品种。但由于残留期比较长,其土壤残留不仅对后茬敏感作物造成严重药害,导致作物减产甚至绝产,而且可能对土壤环境造成污染。因此,研究解决氯嘧磺隆残留毒害问题对扩大氯嘧磺隆在大豆田生产中的应用,减少对后茬作物及环境造成的污染具有重要的理论和现实意义。目前关于氯嘧磺隆生物降解的研究则报道较少,因此,分离筛选能够高效降解氯嘧磺隆的生物菌株并研究其对氯嘧磺隆的降解特性,可为生产上利用该菌株实现对氯嘧磺隆污染土壤的原位生物修复提供理论依据。本文针对氯嘧磺隆对土壤微生态的影响及对后茬作物的残留药害问题,以氯嘧磺隆为研究对象,从土壤中富集筛选出氯嘧磺隆的高效降解菌株,利用细菌个体和群体形态特征、生理特征、生化特征相结合进行种类的鉴定,并研究了降解菌的最佳培养条件,纯培养条件下的降解特性以及菌株的土壤适应性。对土壤中氯嘧磺隆的降解动态采用盆栽的试验方法,研究了降解菌对氯嘧磺隆残留土样中敏感作物生长发育的影响,旨在评价氯嘧磺隆的生态环境安全性和解决其残留药害问题,以便为经济合理地施用该药,减少环境污染提供科学依据。主要研究结果如下:1.经过摇瓶富集培养,从长期驯化氯嘧磺隆的土壤中经过分离,得到氯嘧磺隆降解效果较好的菌株8株,它们可以利用氯嘧磺隆为唯一碳源进行生长,再通过土壤定殖研究得到三株降解氯嘧磺隆的优选菌株,将其作为此次试验的重点。其中放线菌菌株一株,4内在高氏一号液体培养基中对10mg·L-1氯嘧磺隆的降解率为92%。真菌菌株两株,4天内对10mg·mL-1氯嘧磺隆降解率分别为94%和91%。2.三株菌的形态鉴定,生理生化特征鉴定,结果表明两株真菌分别为黑曲霉和杂色曲霉,一株放线菌为链霉菌属。3.通过试验得出氯嘧磺隆高效降解放线菌和真菌的最佳培养条件:黑曲霉和杂色曲霉生长的最佳培养基为麦芽汁培养基、最适温度28℃,最适pH值5.5;链霉菌属生长的最佳培养基为高氏一号培养基、最适温度30℃,最适pH值6.5。4.通过试验得出纯培养条件下降解菌降解氯嘧磺隆的最佳条件:黑曲霉和杂色曲霉降解氯嘧磺隆的最佳条件,最适温度28℃,最适pH值5.5,最适氯嘧磺隆浓度10mg·L-1,接种量5%,最适摇床转速120r/min。链霉菌属生长的最适摇床转速120r/min、最适温度30℃,最适pH值6.5,最适氯嘧磺隆浓度20mg·L-1,接种量8%。氯嘧磺隆初始浓度对降解率影响不大,5.通过室内模拟降解试验的方法,研究了高效降解菌株的土壤适应性,通过试验得到链霉菌属、黑曲霉和杂色曲霉均有较强的土壤适应性,对氯嘧磺隆的降解效果稳定。黑曲霉和杂色曲霉最适温度28℃,最适pH值5.5,最适氯嘧磺隆浓度10μg/kg,接种量2%。链霉菌属最适温度30℃,最适pH值6.5,最适氯嘧磺隆浓度20μg/kg,接种量2%。氯嘧磺隆浓度对降解效果影响不大。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 前言
• 1.1 选题背景、目的和意义
• 1.2 国内外研究现状概述
• 1.3 研究内容
• 2 试验材料和方法
• 2.1 供试材料
• 2.2 降解菌株的筛选
• 2.3 菌种的定殖技术研究
• 2.4.氯嘧磺隆标准曲线的测定
• 2.5 降解菌的分离、纯化及鉴定方法
• 2.6 氯嘧磺隆降解菌的最佳培养条件
• 2.7 氯嘧磺隆降解菌的降解特性研究
• 2.8 不同土壤条件对氯嘧磺隆降解菌的影响
• 3 结果与分析
• 3.1 氯嘧磺隆高效降解菌的富集与筛选
• 3.2 菌种的定殖技术研究
• 3.3 降解菌株的鉴定
• 3.4 氯嘧磺隆标准曲线
• 3.5 氯嘧磺隆高效降解真菌的最佳培养条件
• 3.6 氯嘧磺隆高效降解菌的降解特性
• 3.7 不同条件下降解菌对氯嘧磺隆降解率的比较研究
• 4 讨论
• 5 结论
• 参考文献
• 致谢
• 作者简历