蚯蚓对土壤中乙草胺降解的作用及机理研究
发布时间：2022-01-24 22:01
乙草胺是一种在全球范围内广泛使用的氯代酰胺类除草剂,因其大量使用和渗透性强的特点在许多天然水体和土壤中都能检测到,对生态环境和人类健康造成威胁。蚯蚓被誉为“土壤生态系统工程师”,具有强化降解土壤中有机污染物的潜能。本实验选用赤子爱胜蚓（Eisenia fetida）作为实验生物,通过土壤柱和微宇宙培养实验探究蚯蚓对土壤中乙草胺降解的作用及机理。通过测定土壤柱实验中乙草胺含量的动态变化研究蚯蚓对乙草胺降解的影响;通过微宇宙实验确定蚓触圈基质对乙草胺降解能力的差异;通过测定不同时间点土壤理化性质和微生物指标分析蚯蚓刺激乙草胺降解的化学和生物学机理;通过高通量测序数据分析推测蚯蚓降解乙草胺过程中的功能微生物。主要结果和结论如下:1.通过考察土壤柱实验中自然/灭菌土壤、添加/不添加蚯蚓处理组乙草胺的降解效果可以得出,土著微生物和蚯蚓都对土壤中乙草胺的降解发挥着重要作用。自然土壤中乙草胺降解率显著高于灭菌组土壤（p<0.05）,蚯蚓的加入能够使自然和灭菌土壤中乙草胺的降解率分别提高9%和51%。蚓粪是乙草胺降解的热点区域,蚓粪中乙草胺的降解率要高于相应土壤,在培养第14天时,自然/灭菌组蚓...
【文章来源】：中国农业科学院北京市
【文章页数】：61 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
乙草胺结构式Figure1.1Molecularstructureofacetochlor
21图 3.7 培养第 30 天不同处理组土壤和蚓粪中细菌(A)和真菌(B)微生物群落结构 NMDS 图Figure 3.7 NMDS analysis of soil and cast bacterial (A) and fungal (B) microbial community after 30 days incubation
中国农业科学院硕士学位论文 第三章 蚯蚓对乙草胺污染土壤理化性质与微生物群落的影响3.2.3.6 乙草胺降解菌与土壤环境因子的相关性蚯蚓能够对乙草胺污染土壤理化性质及生物活性产生作用，也可以直接对降解微生物产生影响，这两方面时相互作用、相互影响的。蚯蚓对土壤理化性质和微生物活性的改良和提升能够为降解微生物提供更适宜生长的环境，从而间接的促进土壤中乙草胺的微生物降解。所以将土壤的理化性质（pH 和 TOC）以及 5 种土壤酶与上文中推测的降解微生物进行相关性分析，以探究蚯蚓对土壤环境的改善与降解微生物之间的内在联系。图 3.8 是土壤环境因子与降解微生物之间的相关性热图，红色表示正相关性，蓝色表示负相关性，颜色越深相关性越强。细菌选用了 3.2.3.5中推测的 8 种被蚯蚓促进的乙草胺降解菌，真菌选用了包含降解菌最多的 3 个目，分别为Microascales、Mortierellaceae 和 Trichocomaceae 来进行分析。从图中可以看出，土壤 pH 对大部分降解细菌都为负相关，土壤 TOC 对大部分微生物都为正相关关系。对 5 种酶来说，土壤脱氢酶 DHA 和脲酶 UE 和大部分微生物是正相关关系，过氧化氢酶与 Rhodococcus_jostii、Rhodococcus_ruber 和 Escherichia_coli 这三种细菌相关性很强。而蔗糖酶（INT）则与这些微生物以及 Mortierellaceae 呈明显的负相关。碱性磷酸酶 AKP 则与细菌没有明显的影响。
【参考文献】：
期刊论文
[1]2013年全球主要农药公司的市场、主要品种及销售额和科研开发费用[J]. 张一宾. 现代农药. 2015(06)
[2]乙草胺、丁草胺和异丙甲草胺在室外天然水中的非生物降解及其影响因素[J]. 陈茜茜,陈秋兰,宋伟,陈猛,袁东星. 环境化学. 2014(12)
[3]我国重点城市水源及水厂出水中乙草胺的残留水平[J]. 于志勇,金芬,李红岩,安伟,杨敏. 环境科学. 2014(05)
[4]环境条件对烟田土壤中乙草胺降解的影响[J]. 冯玉洁,田海,韦典,谭辉华,李雪生,曾东强. 农药. 2013(04)
[5]乙草胺降解菌Y-4的分离鉴定及降解特性研究[J]. 倪俊,沈维亮,闫新,李顺鹏. 农业环境科学学报. 2011(05)
[6]乙草胺降解菌A-3的筛选及其降解特性[J]. 董滨,王凤花,林爱军,于彩虹,郭兰萍,谢文娟,冯流,胡莹. 环境科学. 2011(02)
[7]酰胺类除草剂制剂的研发和进展[J]. 华乃震. 现代农药. 2011(01)
[8]酰胺类除草剂的全球市场、品种及发展趋向[J]. 张一宾. 现代农药. 2011(01)
[9]辽北农田土壤除草剂和有机氯农药残留特征[J]. 王万红,王颜红,王世成,王姗姗,李国琛. 土壤通报. 2010(03)
[10]Response of soil catalase activity to chromium contamination[J]. Zofia Stepniewska,Agnieszka Wolińska,Joanna Ziomek. Journal of Environmental Sciences. 2009(08)
博士论文
[1]吉林省玉米种植区耕层土壤中莠去津和乙草胺残留分布特征及风险评价[D]. 于晓斌.东北师范大学 2015
本文编号：3607376
【文章来源】：中国农业科学院北京市
【文章页数】：61 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
乙草胺结构式Figure1.1Molecularstructureofacetochlor
21图 3.7 培养第 30 天不同处理组土壤和蚓粪中细菌(A)和真菌(B)微生物群落结构 NMDS 图Figure 3.7 NMDS analysis of soil and cast bacterial (A) and fungal (B) microbial community after 30 days incubation
中国农业科学院硕士学位论文 第三章 蚯蚓对乙草胺污染土壤理化性质与微生物群落的影响3.2.3.6 乙草胺降解菌与土壤环境因子的相关性蚯蚓能够对乙草胺污染土壤理化性质及生物活性产生作用，也可以直接对降解微生物产生影响，这两方面时相互作用、相互影响的。蚯蚓对土壤理化性质和微生物活性的改良和提升能够为降解微生物提供更适宜生长的环境，从而间接的促进土壤中乙草胺的微生物降解。所以将土壤的理化性质（pH 和 TOC）以及 5 种土壤酶与上文中推测的降解微生物进行相关性分析，以探究蚯蚓对土壤环境的改善与降解微生物之间的内在联系。图 3.8 是土壤环境因子与降解微生物之间的相关性热图，红色表示正相关性，蓝色表示负相关性，颜色越深相关性越强。细菌选用了 3.2.3.5中推测的 8 种被蚯蚓促进的乙草胺降解菌，真菌选用了包含降解菌最多的 3 个目，分别为Microascales、Mortierellaceae 和 Trichocomaceae 来进行分析。从图中可以看出，土壤 pH 对大部分降解细菌都为负相关，土壤 TOC 对大部分微生物都为正相关关系。对 5 种酶来说，土壤脱氢酶 DHA 和脲酶 UE 和大部分微生物是正相关关系，过氧化氢酶与 Rhodococcus_jostii、Rhodococcus_ruber 和 Escherichia_coli 这三种细菌相关性很强。而蔗糖酶（INT）则与这些微生物以及 Mortierellaceae 呈明显的负相关。碱性磷酸酶 AKP 则与细菌没有明显的影响。
【参考文献】：
期刊论文
[1]2013年全球主要农药公司的市场、主要品种及销售额和科研开发费用[J]. 张一宾. 现代农药. 2015(06)
[2]乙草胺、丁草胺和异丙甲草胺在室外天然水中的非生物降解及其影响因素[J]. 陈茜茜,陈秋兰,宋伟,陈猛,袁东星. 环境化学. 2014(12)
[3]我国重点城市水源及水厂出水中乙草胺的残留水平[J]. 于志勇,金芬,李红岩,安伟,杨敏. 环境科学. 2014(05)
[4]环境条件对烟田土壤中乙草胺降解的影响[J]. 冯玉洁,田海,韦典,谭辉华,李雪生,曾东强. 农药. 2013(04)
[5]乙草胺降解菌Y-4的分离鉴定及降解特性研究[J]. 倪俊,沈维亮,闫新,李顺鹏. 农业环境科学学报. 2011(05)
[6]乙草胺降解菌A-3的筛选及其降解特性[J]. 董滨,王凤花,林爱军,于彩虹,郭兰萍,谢文娟,冯流,胡莹. 环境科学. 2011(02)
[7]酰胺类除草剂制剂的研发和进展[J]. 华乃震. 现代农药. 2011(01)
[8]酰胺类除草剂的全球市场、品种及发展趋向[J]. 张一宾. 现代农药. 2011(01)
[9]辽北农田土壤除草剂和有机氯农药残留特征[J]. 王万红,王颜红,王世成,王姗姗,李国琛. 土壤通报. 2010(03)
[10]Response of soil catalase activity to chromium contamination[J]. Zofia Stepniewska,Agnieszka Wolińska,Joanna Ziomek. Journal of Environmental Sciences. 2009(08)
博士论文
[1]吉林省玉米种植区耕层土壤中莠去津和乙草胺残留分布特征及风险评价[D]. 于晓斌.东北师范大学 2015
本文编号：3607376
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