异恶草酮残留检测方法的建立及对土壤微生物的影响

发布时间：2020-10-21 05:16

　　 异恶草酮由于具有杀草谱广、超高活性和高选择性等特点,被广泛用于大豆田防除阔叶杂草和禾本科杂草。但是其在土壤中半衰期较长、降解缓慢,对土壤微生物群落结构及功能微生物存在潜在的威胁。本研究采集了我国河北省廊坊基地的土壤(粉质壤土),通过90天的温室培养实验,于7、15、30、60、90天采集土壤样品,采用实时荧光定量PCR技术结合Illumina Miseq测序技术探究了三种不同浓度异恶草酮(1200 g a.i./hm~2,T1;12000 g a.i./hm~2,T10;120000g a.i./hm~2,T100)施用后对土壤中微生物群落基因丰度、群落结构、优势种群和土壤氮素转化功能微生物的影响。主要研究结果如下:(1)建立了土壤中异恶草酮的残留分析方法。采用QuEChERS前处理方法结合超高效液相色谱检测技术测定异恶草酮在土壤中的残留,结果表明,方法在0.5-100 mg/L浓度范围内具有良好的线性关系(r=0.9997),在1 mg/kg、10 mg/kg、50 mg/kg、100 mg/kg四个添加水平下的回收率在85.1%-106.5%之间,相对标准偏差在0.92-7.97%之间。该方法符合残留分析方法的要求,可用于土壤中异恶草酮的残留监测。异恶草酮三种浓度在廊坊土中的降解符合一级动力学方程,降解半衰期在69.3-115.5天。(2)三种浓度异恶草酮对细菌基因丰度有促进的趋势,T10处理中的细菌基因丰度在培养15天时达到最高。多样性指数研究发现:异恶草酮对细菌Shannon指数有抑制的趋势,T100处理下在90天内抑制作用未消除。三种浓度异恶草酮对细菌ACE和Chao1指数在培养30天时达到显著促进,其余时间无明显变化。PCoA结果表明:T1、T10和T100处理下,细菌群落结构发生显著变化,90天时开始恢复。(3)三种浓度异恶草酮对真菌基因丰度的影响表现为:T1处理中无明显规律,T10处理对真菌基因丰度有促进的趋势,在培养30天和60天时受到显著促进,T100处理对真菌基因丰度有抑制的趋势,在培养15天时受到显著抑制。多样性指数研究发现:三种浓度对真菌Shannon指数有抑制的趋势,在培养15天内受到显著抑制。T10和T100处理对真菌Simpson指数有促进的趋势,T10处理中真菌Simpson指数在培养15天内受到显著促进,T100处理中真菌Simpson指数在培养60天内受到显著促进。T10和T100中真菌ACE指数在培养7天时受到显著抑制,其他时间无明显变化,T10和T100中真菌的Chao1指数在培养90天内均受到显著抑制。PCoA结果表明:T1、T10和T100处理下,细菌群落结构发生显著变化,90天时开始恢复。(4)氮素转化结果表明:不同浓度异恶草酮轻微抑制了铵态氮浓度,显著刺激了硝态氮浓度。三种浓度对氮循环功能菌群的基因丰度的影响表现为:三种浓度异恶草酮在整个培养期内显著促进了氨氧化细菌的基因丰度,对氨氧化古菌和固氮菌的基因丰度均具有促进的趋势。T10处理在90天内均显著增加了氨氧化古菌的基因丰度,T1处理和T100处理在30天内对氨氧化古菌的基因丰度无显著影响,在60天时对氨氧化古菌基因丰度产生显著促进,90天时恢复。这些结果表明:异恶草酮可以刺激氨氧化古菌和氨氧化细菌的基因丰度从而促进硝化作用,这将导致硝态氮更容易受到淋溶作用从而促进反硝化作用的发生。
【学位单位】：东北农业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TQ450.263
【部分图文】：

东北农业大学工学硕士学位论文入流动池，随机地与分布在流动池（Flow Cell）通道内壁的探针杂交，固定到 FC 上，原来的模板单链通过碱变性而被冲去，而于 FC 上固定在端在与 FC 内壁接头杂交后形成桥状结构，互补链在 DNA 聚合酶的存在链在重复这一过程 35 次左右后都可被放大到 1000-6000 条（形成一簇上又随机分布上百万的簇（簇为双链），为了测序，簇需要被切割成单链条单链的原因是在 FC 上固定的接头预先被设置酶的切割位点，而其可冲液冲洗的措施被去除。同时为防止测序时随机延伸的情况发生，需要上加一个 ddNTP；加入测序引物及改造过的 DNA 聚合酶和带有 4 种荧这些 dNTP 的 3’-OH 末端带有可化学切割的基团，它只容许每个循环掺，反应板表面通过激光扫描来对每条模板序列第一轮反应所聚合上去的取。随后，这些基团通过化学切割的方式而恢复 3’端粘性，进而开始新合直至每条模板序列都被聚合为双链。

图 1-2 异恶草酮结构式ig.1-2 Chemical structure of clomazo药为浅棕色粘稠液体，熔点为 33.9中的溶解度为 1102 mg/L（20℃），环己酮、己烷、二氯甲烷、甲醇、腐蚀性，其化学持效期大于 180 天究为雄大鼠急性经口 LD50为 2077 ）为 4.8 mg/kg。狗一年饲喂试验的无> 2150 mg/kg，虹鳟鱼 LC50（96 h）类 EC50为 14.5-32 mg/L 对眼睛皮肤按我国农药毒性分级标准，异恶草行为研究现状

东北农业大学工学硕士学位论文生态系统安全性的信息，为监测和诊断土壤健康提供理论依据，对农药合理使用壤生态安全及资源可持续利用等具有重要的意义。2 主要研究内容 监测异恶草酮在土壤中的残留消解； 研究异恶草酮施用下土壤细菌和真菌菌群丰度的变化 研究异恶草酮施用下微生物群落结构的变化； 研究异恶草酮施用下氮循环功能菌群的变化3 技术路线
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本文编号：2849687