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除草剂阿特拉津和氯磺隆对土壤微生物多样性和活性的影响

作　者: 江雪飞
导　师: 喻子牛；郑世学
学　校: 华中农业大学
专　业: 微生物学
关键词: 阿特拉津氯磺隆土壤微生物脂肪酸分析微量热
分类号: S482.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

阿特拉津和氯磺隆是两种在世界范围内广泛使用的长残效除草剂。由于它们在农业生产上的广泛使用,所带来的生态和环境问题日益严重。我国是一个农业大国,除草剂的生产和使用均居世界前列,研究除草剂对生态环境的影响显得尤为重要,微生物多样性和活性的变化是环境质量变化的敏感指标。本研究通过活菌计数、脂肪酸分析、微量热、酶活的测定(脱氢酶、脲酶)来检测不同浓度的两种除草剂对土壤微生物多样性和活性的影响；此外,两种除草剂对玉米生长的抑制与微生物指标进行了比较,结果如下：1.土样经阿特拉津处理之后,土壤微生物群落结构发生变化。脂肪酸分析结果显示,细菌和放线菌的脂肪酸量在阿特拉津处理15d之前没有显著变化,15d之后开始显著下降,但是微生物总量却显著上升,这是由真菌的急剧增加造成的。低浓度(≤100mg kg-1)的阿特拉津对土壤微生物的影响没有显著变化,高浓度(1000 mgkg-1)的阿特拉津对土壤微生物的影响非常显著。活菌计数的结果和脂肪酸分析的结果相似。2.土样经阿特拉津处理之后,土壤微生物活性也发生了变化。土壤脱氢酶随着阿特拉津的浓度的增加而降低,而脲酶则在低浓度(≤100mg kg-1)时比较平稳,到高浓度(1000mg kg-1)时显著上升(p<0.05)。阿特拉津处理45d的土样的微量热结果(除总热外)均发生变化,具体表现为：最大热功率随着浓度的增加而增加；出峰时间随之缩短；生长速率随之增加,土壤微生物在1000 mg kg-1时活性最高。3.土样经氯磺隆处理之后,土壤微生物群落发生缓慢变化,脂肪酸和活菌计数结果显示：1d时放线菌受到抑制；细菌45 d时受到抑制；处理60 d后真菌增加。土壤微生物对氯磺隆的敏感性：放线菌>细菌>真菌。4.阿特拉津和氯磺隆在种植玉米和未种植玉米情况下对土壤微生物的影响情况极为相似。阿特拉津和氯磺隆对盆栽植物(玉米)的生长抑制情况和土壤微生物的变化有很好的一致性。5.脂肪酸分析法(FAME)和微量热法分别用以检测微生物的多样性和活性,针对所有可培养和不可培养的微生物,具有方便、快速、灵敏的特点。因此,这两种技术在微生物生态学研究中的应用值得重视。

全文目录

摘要  6-7
Abstract  7-9
缩略语表  9-10
第一章前言  10-26
  1.1 除草剂的使用状况及其危害  10
  1.2 土壤中除草剂降解和污染土壤生物修复  10-12
    1.2.1 污染土壤的自净功能和微生物的作用  11
    1.2.2 除草剂污染土壤生物修复技术  11-12
  1.3 除草剂对土壤微生物的影响  12-16
    1.3.1 除草剂对土壤微生物多样性的影响  13-14
    1.3.2 除草剂对土壤微生物生物量和呼吸的影响  14-15
    1.3.3 除草剂对土壤酶活性的影响  15
    1.3.4 除草剂对有机质降解的影响  15-16
  1.4 除草剂阿特拉津和氯磺隆的基本概况  16-18
    1.4.1 阿特拉津的基本情况  16-17
    1.4.2 氯磺隆的基本情况  17-18
  1.5 土壤微生物生态学研究现状  18-25
    1.5.1 土壤微生物群落结构的研究方法  18-21
      1.5.1.1 微生物计数法  18-19
      1.5.1.2 生物化学的方法  19-20
      1.5.1.3 分子生物学的方法  20-21
      1.5.1.4 核酸原位杂交技术  21
    1.5.2 土壤微生物活性的研究方法  21-24
      1.5.2.1 土壤酶活  21-22
      1.5.2.2 量热技术  22-23
      1.5.2.3 BIOLOG法  23-24
    1.5.3 微生物生物量的测定  24-25
      1.5.3.1 熏蒸法  24
      1.5.3.2 基质诱导呼吸法  24-25
      1.5.3.3 ATP生物发光法  25
  1.6 研究的目的和意义  25-26
第二章材料和方法  26-33
  2.1 材料和培养基  26
    2.1.1 除草剂和种子  26
    2.1.2 培养基  26
  2.2 土样的采集  26
  2.3 土样理化性质的测定  26-27
  2.4 试验设计  27
  2.5 土壤微生物群落结构的检测  27-32
    2.5.1 土壤微生物的活菌计数  27
    2.5.2 脂肪酸分析方法(FAME)  27-29
      2.5.2.1 土壤微生物总脂肪酸的提取  27-28
      2.5.2.2 脂肪酸的测定  28-29
    2.5.3 脲酶活性测定方法  29-30
      2.5.3.1 靛酚兰比色法  29
      2.5.3.2 脲酶测定的试剂准备  29
      2.5.3.3 脲酶标准曲线的制作  29
      2.5.3.4 土壤脲酶的测定  29-30
    2.5.4 脱氢酶活性测定  30-31
      2.5.4.1 TTC法  30
      2.5.4.2 脱氢酶测定的试剂准备  30
      2.5.4.3 脱氢酶标准曲线的制作  30-31
      2.5.4.4 土壤脱氢酶的测定  31
    2.5.5 土壤微生物生长代谢的微量热测定  31-32
  2.6 植物测定  32
  2.7 数据处理  32-33
第三章结果与分析  33-55
  3.1 阿特拉津对土壤微生物群落结构的影响  33-38
    3.1.1 对可培养微生物数量的影响  33-34
    3.1.2 对土壤所有微生物的影响  34-38
      3.1.2.1 阿特拉津对细菌和真菌的影响  34-36
      3.1.2.2 处理浓度对土壤微生物的影响  36
      3.1.2.3 处理时间对土壤微生物的影响  36-38
  3.2 阿特拉津对土壤微生物活性的影响  38-41
    3.2.1 对土壤脱氢酶活性的影响  38-39
    3.2.2 对土壤脲酶活性的影响  39-40
    3.2.3 阿特拉津对土壤微生物产生微量热的影响  40-41
  3.3 阿特拉津对玉米生长和土壤微生物群落结构的影响  41-45
    3.3.1 对玉米生长的影响  41
    3.3.2 盆栽土壤中微生物数量的变化  41-42
    3.3.3 盆栽土壤中微生物脂肪酸的变化  42-44
    3.3.4 盆栽土壤脱氢酶的变化  44-45
  3.4 氯磺隆对土壤微生物多样性的影响  45-47
    3.4.1 对可培养微生物数量的影响  45
    3.4.2 对土壤微生物脂肪酸的影响  45-47
  3.5 氯磺隆对种植玉米土壤微生物群落结构的影响  47-49
  3.6 阿特拉津和氯磺隆对土壤微生物的影响的异同  49-50
  3.7 讨论  50-55
    3.7.1 两种除草剂在土壤中的行为  50
    3.7.2 两种除草剂对土壤微生物群落结构的影响  50-52
    3.7.3 阿特拉津处理45天的土样的微生物活性的变化  52
    3.7.4 玉米生长状况和土壤微生物之间的关系  52-53
    3.7.5 几种检测方法的比较  53-55
第四章总结  55-56
参考文献  56-64
致谢  64

除草剂阿特拉津和氯磺隆对土壤微生物多样性和活性的影响

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