草甘膦在土壤中的残留动态研究

利用分光光度法测定了晴天和人工模拟降雨2种情况下草甘膦在土壤中的残留量，分析了草甘膦在土壤中的残留动态。结果表明，草甘膦在施入土壤后可迅速降解．施药后6d基本降解完毕。人工模拟降雨对草甘膦在土壤中的降解有明显影响，雨天环境下草甘膦降解得更快。     

银杏酚酸在土壤中的残留动态

采用高效液相色谱法测定银杏酚酸在土壤中的残留动态,研究晴天、人工模拟降雨2种情况下银杏酚酸在土壤中的残留量,分析了银杏酚酸在土壤中的残留动态。结果表明,银杏酚酸在施入土壤后可迅速降解,施药5 d后基本降解完毕。晴天和人工模拟降雨条件下在土壤中的降解半衰期分别为0.42、0.37 d。按施药剂量2 000 g/hm2施药4、5次,银杏酚酸在晴天和人工模拟降雨条件下5 d后的残留量分别为0.21~0.23 mg/kg和未检出,7 d后的残留量都为未检出;按施药剂量4 000 g/hm2施药4、5次,银杏酚酸在晴天和人工模拟降雨条件下5 d后残留量分别为0.09~0.11 mg/kg和未检出至0.06 mg/kg,7 d后的残留量都为未检出。人工模拟降雨条件下银杏酚酸在土壤中降解更快一些。     

枯草芽胞杆菌Bs-15对土壤中草甘膦的降解及土壤微生态的影响

试验采集不施农药的自然田土,同时添加草甘膦异丙胺盐和接种枯草芽胞杆菌Bs-15,以测定Bs-15对草甘膦异丙胺盐的降解率及对土壤中微生物种群和功能多样性的影响。结果显示,Bs-15对土壤中草甘膦异丙胺盐的降解率在接种96 h后,可达70%左右(灭菌土和自然田土中的降解率分别为66.97%和71.57%)。BIOLOG ECO微平板测定结果显示,接种Bs-15后,土壤微生物的AWCD值及5种功能多样性指数均得到显著提高,说明Bs-15增加了土壤微生物整体活性和功能多样性,一定程度上恢复了草甘膦污染土壤的微生态系统,在草甘膦污染土壤的生物修复方面具有良好的应用前景。     

草甘膦降解菌的分离及其降解效能研究

从受草甘膦污染严重的土壤中富集、筛选并分离到1株降解菌G1,采用室内测定方法,对该菌株的生物学特性、对草甘膦的降解效能及对草甘膦的耐受性进行了初步研究。结果表明,菌株G1能以草甘膦作为惟一的碳源生长。在含有草甘膦的培养基上其降解率达71.76%,最适抗草甘膦浓度为300mmol/L,对草甘膦的抗性浓度在500mmol/L以下。     

1株草甘膦降解菌的分离鉴定及特性

为利用生物降解草甘膦修复污染土壤,以多年施用草甘膦除草剂的农田土壤为材料,采用富集培养及逐级驯化方法,对长期施用草甘膦的农田土壤中分离得到1株草甘膦高效降解菌进行了研究。结果显示:被分离出的菌株HX-5,能以草甘膦为唯一碳源和氮源生长,对草甘膦的最高耐受浓度为4g/L。形态观察及生理生化特征研究,鉴定为节杆菌属(Arthrobacter sp.)。通过单因素试验确定了HX-5菌株生长的最适温度为30℃、最适pH 7.0及无机盐培养基中添加草甘膦的最适起始浓度为1.2g/L,在此条件下培养6d,草甘膦的降解率达74.83%。     

表层土壤抗剪强度与有机质和机械组成关系的研究

土壤侵蚀是一个世界性的问题,笔者通过对淳化县泥河沟流域不同坡度、不同坡长、不同耕作措施下的表层土壤,通过控制其雨量、雨强进行了多次人工模拟降雨试验。测量了多组降雨前、降雨后表层土壤的机械组成、有机质含量和抗剪强度的数据,并对试验结果进行了分析,总结出表层土壤抗剪强度与抗蚀性之间的关系。     

模拟降雨试验在云南坡耕地治理中的应用

引进了具有经济性、便捷性、可操作性、重现性等优点的模拟降雨试验系统,在云南省坡耕地水土流失综合治理水土保持监测中进行实践和运用,研究坡耕地土壤产汇流规律和侵蚀规律。根据人工模拟降雨试验产汇流情况,统计张毕山、吉科等5个小流域坡地试验小区和坡改梯后梯地试验小区共59场次模拟降雨试验数据,分析坡改梯水土流失综合治理效果。结果表明,坡改梯后梯地土埂发挥了拦蓄雨量作用,强化了降雨入渗,提高了土壤含水量,降低了暴雨地表径流形成,土壤流失量和侵蚀强度得到了明显的缓减,蓄水保土效果较为显著。     

坡度对东北黑土流失影响的研究

通过室外人工模拟降雨的方法，得出了在不同坡度、降雨量和降雨强度时，不同植被覆盖度的流失泥沙颗粒组成、黑土地表的径流量以及土壤含水量的相应变化。     

草甘膦微生物降解菌株的筛选及其生物学特性

为解决草甘膦农药生产和使用过程中产生的环境污染问题提供依据,采用驯化富集培养和平板分离技术对长期施用草甘膦农药的农田和草甘膦农药生产厂家排污口等自然环境中的土壤进行降解菌株的分离与纯化;利用BIOLOG鉴定系统对菌株进行菌种鉴定,并采用紫外分光光度法和平板培养法对菌株降解草甘膦的能力及其生物学特性进行研究。结果表明:从草甘膦农药污染的原生境分离筛选到2株具有高效稳定的草甘膦降解能力的菌株B-1和Y-1,分别为越南伯克氏菌(Burkholderia vietnamiensis)和硝基还原假单胞菌(Pseudomonas nitroreducens/azelaica)。2种菌株在初始pH6.0、6%接种量和30℃培养温度条件下对草甘膦农药的降解效率最佳,在以草甘膦农药(400mg/L)为唯一碳源的MSM培养基中对草甘膦农药的降解率分别为92.64%和87.73%,对3种常见抗生素(Amp,Kan,Chl)均有不同程度敏感。     

一株草甘膦高效降解菌的筛选和表征研究

为研究利用细菌微生物降解草甘膦农药污染,从沈阳某地区农田土壤中分离得到一株草甘膦高效降解菌Ensifer sp. BRY。基于16S rDNA检测,BRY被鉴定为剑菌属(Ensifer sp.)。BRY能在以草甘膦(最高浓度400 mg·L-1)为唯一碳源的无机盐培养基中生长,在50 h对300 mg·L-1草甘膦的降解率可达到69.60%。在30℃、pH 6.0、10%初始接种量时,菌株BRY在50 h内的草甘膦(100 mg·L-1)降解率达到91.93%,当相同条件下调节初始接种量为20%时,菌株BRY的草甘膦降解率升高。当培养体系加入其他碳源(葡萄糖、蔗糖)时,草甘膦降解率降低。菌株BRY对不同浓度草甘膦的降解过程符合Haldane方程,其最大比生长速率μmax为1.68 h-1,半饱和常数Ks为167.80 mg·L-1,抑制常数Ksi为50.55 mg·L-1,Ksi/Ks为0.30。研究表明,菌株BRY对草甘膦具有较高的耐受能力和降解能力,通过优化培养条件可以提高降解效率,在用于草甘膦污染环境的生物修复过程中,菌株BRY具有独特潜力。     

人为因素诱导下的红壤酸化机制及其防治

探讨了各种人为因素,如施用化学肥料、酸沉降、酸性矿坑水排放、土地利用以及植物体被移去、皆伐、全树利用等诱导下的红壤酸化机制。通过比较分析,导致酸化发生的两个基本过程:一是增加H+,二是减少盐基;任何有利于这两个过程进行的人为因素都将导致或加重土壤酸化。对各种酸化提出了相应的防治对策。     

草甘膦对土壤磷形态及有效性的影响

草甘膦与磷酸盐具有非常相似的结构,它们在土壤中的主要吸附位点相似,草甘膦可能影响到磷在土壤中的化学行为和有效性。以福建分布最广的红壤、黄壤为对象,采用室内培养试验,研究了草甘膦对2种典型土壤无机磷形态转化及有效性的影响。结果表明:高于2 mg·kg^-1的草甘膦显著提高了红壤磷的有效性,而草甘膦对黄壤磷的活化效果不及红壤明显。草甘膦对红壤Al-P和Fe-P的活化作用较强,Ca-P次之,而O-P含量则有所增加,黄壤各形态无机磷在草甘膦作用下均有不同程度地减少。红壤速效磷含量与其pH达显著正相关水平,而与红壤无机磷之间不存在显著相关性;但不同浓度草甘膦作用下红壤Al-P含量与Fe-P、O-P和Ca-P含量存在此消彼长的趋势。黄壤速效磷与Al-P和Fe-P呈显著负相关关系,即Al-P和Fe-P是黄壤速效磷的主要贡献者。     

磷与草甘膦在酸性土壤中吸附解吸交互作用机制

过量的磷肥和草甘膦是我国南方土壤中两种共存污染物,通常伴随着水土流失引起面源污染,为揭示土壤中草甘膦和磷的保持、释放规律及其相互影响机制,通过等温吸附-解吸试验,研究了红壤和黄壤经草甘膦处理后对磷的吸附解吸规律以及磷对草甘膦在红壤和黄壤中吸附解吸行为的影响。结果表明,草甘膦作用下磷在供试土壤上的吸附行为可用Langmuir方程描述,红壤和黄壤对磷的吸附反应均是自发进行的吸热反应,两种土壤对磷的吸附量均随草甘膦浓度增加而下降。与对照相比,红壤经草甘膦处理后,对高浓度磷的解吸具有明显抑制作用,而黄壤磷解吸量在草甘膦作用下变化不明显,但解吸率随草甘膦浓度增加有所上升。此外,Freundlich方程对磷作用下草甘膦在供试土壤上的吸附行为拟合效果较好。未添加磷时,草甘膦在黄壤上的吸附量大于其在红壤上的吸附量,然而随着磷浓度增加,黄壤对草甘膦的吸附量减少。草甘膦在两种土壤上的解吸率均呈下降趋势,随着外源磷浓度增加,草甘膦在红壤上的解吸量和解吸率均显著降低,而不同磷处理下黄壤草甘膦解吸量变化一般在1.83~8.42 mmol·kg~(-1)之间,外源磷对草甘膦在黄壤上的解吸影响较小。以上研究表明,土壤中草甘膦和磷存在着吸附行为的竞争,草甘膦能够降低土壤对磷的吸附,同时磷也能够抑制土壤对草甘膦的吸附。     

土壤酸化及酸性土壤改良技术研究进展

近年来,土壤酸化越来越严重,其作为土壤退化的重要指标之一,已严重影响着作物的生长。综述了自然与人为情况的两大酸化原因以及酸化对土壤质量、作物生长及微生物生命活动等的危害。最后从酸雨沉降的控制、土壤改良剂的使用、生物及农业措施等方面提出对酸性土壤的改良与修复方法。     

施用10%草甘膦水剂对土壤盐碱化的影响

通过室内盆栽模拟试验,研究了10%草甘膦水剂在5种浓度下对土壤盐碱化的影响。结果表明,施药后,土壤的盐碱度(用电导率表示),钠碱化度(ESP),钠吸附比(SAR),总碱度及pH值都明显增大,且随施药次数的增加,上述各项盐碱化指标都不断的增大。虽然土壤各项盐碱化指标的变化还在非盐渍土范围内,但有盐碱化的趋势。     

土壤吸附草甘膦的热力学研究

[目的]为草甘膦的环境污染防治提供理论依据。[方法]研究了在298、303、308K温度下草甘膦的吸附平衡时间和吸附等温线的测定。[结果]草甘膦在水-土两相中分配6 h内达到平衡。Freundlich吸附等温线拟合得到的相关系数均大于Langmuir吸附等温线拟合得到的相关系数,适合描述草甘膦在土壤中的吸附行为。土壤吸附草甘膦的吸附过程是吸热吸附,温度升高有利于吸附。吸附过程是自发吸附过程,随着温度的升高,吸附过程自发趋势增大,但变化较小。吸附过程是熵增加过程。温度低时,土壤对草甘膦的吸附量小,土壤表面的混乱程度较大;温度高时,土壤对草甘膦的吸附量较大,土壤表面的混乱度较小。[结论]土壤吸附草甘膦的过程是一种自发吸热的吸附过程。     

草甘膦对土壤酶活性及呼吸强度的影响研究

［目的］研究草甘膦对土壤环境质量的影响。［方法］从未用过草甘膦的蔬菜地采集2～20 cm土层的土壤,风干后过30目筛,培养7 d后向土样中添加草甘膦,使其浓度分别为0.04、0.40、0.80、4.00 mg/kg,培养后不同时间取样,测土壤脲酶、过氧化氢酶活性和土壤释放的CO2量。［结果］施药1 d后,0.04、0.40、4.00mg/kg草甘膦对土壤脲酶活性的抑制率分别为26.1%、22.4%、20.5%,4.00mg/kg草甘膦对土壤过氧化氢酶活性的抑制率为42.7%,其他处理对土壤过氧化氢酶活性均具有激活效应 草甘膦对土壤呼吸强度具有抑制作用,且浓度越大对土壤呼吸强度的抑制作用越强。［结论］试验结束时,草甘膦对土壤脲酶、过氧化氢酶活性和土壤呼吸强度的影响消失。     

肺炎克雷伯氏菌S001草甘膦靶标酶基因的克隆及其抗性验证

【目的】由于草甘膦在农业生产中的广泛使用,抗草甘膦转基因作物的研究一直是转基因作物研究的热点,其中草甘膦抗性功能新基因的挖掘是核心问题。自然界中微生物种类繁多,基因资源丰富,论文拟从广东地区农田土壤中筛选和鉴定出高抗草甘膦菌株,克隆其草甘膦靶标酶基因并进行抗性水平验证,以期获得高抗草甘膦新基因资源用于抗草甘膦转基因作物的研究。【方法】用含有浓度梯度草甘膦的选择培养基从备选土壤中筛选出具有高抗草甘膦特性的菌株;通过显微观察、革兰氏染色以及16S rDNA序列分析结果对菌株种类进行鉴定;利用RT-PCR技术克隆该菌株的草甘膦靶标酶基因aroAS001,并通过序列比对和系统发育树分析aroAS001序列的基本特征;利用重叠 PCR法对aroAS001变异位点进行定点突变获得aroAS001-mut序列后,将aroAS001和aroAS001-mut基因片段转入aroA基因缺陷型菌株DH5α/△aroA中进行基因功能互补和草甘膦抗性水平验证。【结果】分离出一株高抗草甘膦菌株,经形态学和分子生物学鉴定该菌株为肺炎克雷伯氏菌（Klebsiella pneumoniae）,命名为kpS001;克隆该菌株草甘膦靶标酶5-烯醇式丙酮酰莽草酸-3-磷酸合成酶（EPSPS）基因aroAS001,序列分析结果显示由该基因所编码的氨基酸序列具有典型的Class I EPSPS特征,但与已报道肺炎克雷伯氏菌的aroA相比其第227位碱基发生突变,致使对应的氨基酸发生变异。对该基因差异位点进行核酸定点突变获得aroAS001-mut基因片段后,将aroAS001和aroAS001-mut基因片段分别转入缺陷型大肠杆菌菌株DH5α/△aroA进行功能互补验证,与对照菌株相比,转入aroAS001和aroAS001-mut的重组菌株均能在含200 mmol?L-1以下浓度草甘膦的培养基中能够正常生长,表现出良好的抗性,之后随着草甘膦浓度增加其生长状态开始受到抑制,当草甘膦浓度达到350 mmol?L-1时,菌株生长基本完全被抑制。【结论】肺炎克雷伯氏菌kpS001菌株是一株高抗草甘膦菌株,由aroAS001编码的草甘膦靶标酶EPSPS属于Class I EPSP合成酶,aroAS001对草甘膦具有优良抗性,能在含350 mmol?L-1以下浓度草甘膦的培养基中生长,该基因可以作为备选基因资源用于抗草甘膦转基因作物的研究。     

草甘膦对大豆田土壤养分及其功能酶活性的影响

为探究草甘膦对大豆田土壤养分及其功能酶活性的影响,以转基因抗草甘膦大豆呼交06-698为材料,采用田间试验方法,研究了1.2、2.4、3.6 kg·hm^-2草甘膦对大豆田土壤氮（N）、磷（P）、钾（K）及其功能酶活性的影响。2年试验结果均表明,在草甘膦2.4 kg·hm^-2和3.6 kg·hm^-2用量下,大豆田土壤碱解氮含量、速效磷含量、脲酶、纤维素酶、磷酸酶和根瘤固氮酶活性显著降低,降低峰值分别为10.57%、11.30%、67.66%、40.62%、45.88%和74.49%,过氧化氢酶活性显著升高,2年间的升高峰值为131.93%,速效钾含量不受草甘膦影响。这种影响随草甘膦施用后时间延长而逐步恢复正常,长时间不会对土壤养分及其功能酶活性带来不利影响。通过主成分与综合评价方法分析,草甘膦用量为2.4和3.6 kg·hm^-2时,以土壤N、P、K养分及其功能酶活性为主成分的土壤质量均高于CK。研究结果可为农田生态系统可持续利用和转基因抗草甘膦大豆商业化种植提供理论依据。     

4 种吡啶类除草剂对不同生长期薇甘菊防效评价

为了筛选对不同生长期薇甘菊具有高效安全的除草剂,以常用除草剂41%草甘膦水剂（2250~9 000g/hm2）为对照,利用24%氨氯吡啶酸水剂（1125~3 375mL/hm2）、48%三氯吡氧乙酸EC（350~6255 mL/hm2）、75豫二氯吡啶酸可溶性粒剂（134~240 g/hm2）和20%氯氟吡氧乙酸乳油（750~1050 mL/hm2）4种吡啶类除草剂对苗期、生长中期、成株期薇甘菊进行防除试验。防除试验完成后,将豆角、菜心、青瓜3种作物种植在喷施过4种药剂的土壤上观察其生长发育状况,以确定有无残留药害发生。结果表明,供试的4种除草剂中氨氯吡啶酸、三氯吡氧乙酸和氯氟吡氧乙酸对薇甘菊均具有良好的防效,对薇甘菊的株（盖度）防效和鲜重防效均可达到90%以上。其中氨氯吡啶酸和三氯吡氧乙酸对薇甘菊苗期、生长中期的防效与草甘膦相近,对成株期薇甘菊防效稍优于草甘膦。在喷施过氨氯吡啶酸的土壤上,豆角、菜心、青瓜均出现畸形,其他处理无异常变化。氨氯吡啶酸、三氯吡氧乙酸对薇甘菊具有良好的防除效果,在一定的生境中可代替草甘膦。由于氨氯吡啶酸在土壤中残留期较长,因而其应在农区慎用。