烟嘧磺隆降解菌株DT-4的降解特性及对高粱药害的缓解作用

土壤中烟嘧磺隆残留可对后茬作物产生不同程度药害。为解决玉米地烟嘧磺隆残留对后茬作物高粱药害问题,使用前期筛选出的烟嘧磺隆高效降解菌株绿木霉Trichoderma virens DT-4,通过高效液相色谱-质谱法检测其降解率,利用室内盆栽生测结合田间小区试验方法,确定降解菌株对土壤中烟嘧磺隆降解效果,降低烟嘧磺隆残留对高粱的药害。结果显示,烟嘧磺隆残留浓度在0.0025～0.1 ug/mL范围内,标准曲线线性良好,符合农残分析要求;PDB液体培养基中烟嘧磺隆在DT-4降解菌处理100 h的降解率高达93.00%;菌株最佳降解条件为培养温度35 ℃、pH 5、最适接种量5%、烟嘧磺隆初始质量浓度200 mg/L。盆栽试验土壤中烟嘧磺隆残留浓度为0.075 mg/kg时,加入降解菌DT-4后能够明显缓解高粱的株高、根长、鲜重、叶绿素含量、根系活力和净光合速率等生长发育指标,对高粱生长有明显的促进作用。田间小区试验中,不同剂型降解菌剂处理,高粱抽穗期效果最为显著,降解菌能够将低于60 g a.i./hm²烟嘧磺隆污染土壤的高粱修复至无明显药害水平,且降解菌剂应用效果为粉剂＞菌液。本研究表明高效降解菌株绿木霉DT-4可有效缓解烟嘧磺隆残留对后茬作物高粱的毒害作用,为玉米高粱轮作体系下烟嘧磺隆残留污染土壤的微生物修复提供科学参考。     

烟嘧磺隆降解菌枯草芽孢杆菌YB1颗粒剂的加工及应用

YB1是从农药厂污水中分离筛选得到的一株对烟嘧磺隆具有较好降解作用的枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis。为探究YB1对土壤中烟嘧磺隆的降解能力，本研究对YB1固体发酵产物进行了颗粒剂加工，并对菌株载体和保护剂进行了筛选。优化后的YB1颗粒剂的加工方法为:将YB1固体发酵产物与载体活性白土按质量比1:1混合，加入质量分数为3%的保护剂酪氨酸和5%的淀粉进行挤压造粒，所得颗粒剂的有效活菌数为8.75×108 CFU/g。以小麦为指示植物，应用室内盆栽法研究了YB1颗粒剂对土壤中烟嘧磺隆的降解效果。结果表明，1 kg土壤中添加20 g YB1颗粒剂28 d后可将土壤中1 mg/kg的烟嘧磺隆降解至对小麦无明显药害水平。研究结果表明，YB1颗粒剂对含有烟嘧磺隆残留的土壤具有一定的修复能力。     

烟嘧磺隆降解菌株的筛选及其降解特性初探

为得到烟嘧磺隆的高效降解菌株,并了解其降解特性,从烟嘧磺隆生产厂家污水处理池中筛选得到1株可高效降解烟嘧磺隆的菌株ND1,经形态学观察及生理生化、16S rDNA鉴定,该菌株为枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis。在30℃、150 r/min条件下,该菌株3 d内可将200 mg/L的烟嘧磺隆降解98%以上;进一步通过高效液相色谱-串联质谱仪(HPLC-MS/MS)检测其降解产物,发现该菌株可作用于烟嘧磺隆的磺酰脲键,使其桥键发生断裂而产生降解产物2-氨基-4,6-二甲氧基嘧啶和磺酰胺。     

阿特拉津高效降解菌的分离与筛选

土样采自河北、山东一些农药厂排污口,通过室内阿特拉津无机盐培养基的驯化培养,分离得到4株在无机盐培养基上对阿特拉津有明显降解圈的降解细菌。底物阿特拉津浓度为1000mg/L,反应体系50ml,体系菌浓度为8.9×107cfu/ml,恒温30℃,180r/min,培养7d,其室内降解效率分别为40.6%、75.7%、82.3%、96.9%。其中菌株BZB-11的降解效率最高。对菌株BZB-11进行降解动态考察,结果显示,BZB-11菌株在无机盐液体培养基中(阿特拉津底物浓度为1000mg/L,反应体系50ml,体系菌浓度6.59×109cfu/ml,恒温30℃,180r/min),对阿特拉津1~3d的降解速度较快,3d可达89.5%,7d的降解率达100%。综合来看,该菌株是一株很有应用前景的高效菌株。     

3株氟咯草酮降解菌株的筛选及其生物降解效果研究

为探究土壤中具有降解氟咯草酮能力的菌株。采用富集法和平板稀释法筛选菌株,采用液相色谱－串联质谱法（LC-MS/MS）检测分析各菌株对氟咯草酮的降解率,结合形态学观察、16S rDNA和ITS测序分析对筛选得到的优势降解菌株进行鉴定,并采用室内生测法对各菌株进行安全性评价。结果表明,从土壤中获得3株优势降解菌株FL-M-2、FL-M-3、FL-G-2,经鉴定分别为紫色紫孢菌Purpureocillium lavendulum、小双胞腔菌属Didymellaceae sp.和小链霉菌Streptomyces parvus;在接种量为5%,28℃、180 r/min振荡培养7 d,对1 mg/L的氟咯草酮的降解率分别为39.63%、72.09%和68.80%,其中菌株FL-G-2降解效果最好,培养14 d后降解率达到84.37%;安全性试验表明,3株菌的发酵液对小麦和油菜幼苗的生长均无明显的抑制作用。本研究为进一步解析菌株降解氟咯草酮作用机理提供了研究基础,也为进一步开展吡咯烷酮类除草剂的降解提供了新的菌株资源。     

降解甲基对硫磷真菌的分离及降解特性

利用富集培养基从农药厂的活性污泥中分离到 3株能以甲基对硫磷为碳源和能源而生长的真菌 ,分别编号为 Hw- 3、Hw- 6和 Hw- 7,并进行了降解条件的研究。结果表明 ,pH7.0、温度 2 8℃是 3株真菌降解甲基对硫磷的最佳条件。同时对底物浓度对降解率的影响及菌株的共代谢作用进行了探讨。     

粪产碱杆菌ZWS11菌株对烟嘧磺隆的酶促降解特性

为明确粪产碱杆菌Alcaligenes faecalis ZWS11菌株对烟嘧磺隆的酶促降解特性,采用丙酮沉淀、超声波破碎和高速离心等方法,提取制备了ZWS11菌株的胞外和胞内粗酶液以及菌体碎片悬浮液,并分别测定了其酶活力。结果表明:当V（菌体发酵液）:V（丙酮）=1:3时提取到的胞外粗酶液具有较高的酶活力;胞外粗酶液、胞内粗酶液和菌体碎片悬浮液对24.9 μmol/L烟嘧磺隆的平均降解率分别为87.4%、16.9%和17.4%,胞外粗酶液的降解能力与胞内粗酶液或菌体碎片悬浮液相比差异显著（P<0.05）,由此确定对烟嘧磺隆起降解作用的酶属于胞外酶。最适降解条件研究表明:该降解酶的酶促反应适宜温度为35℃,较适pH值为6.0,反应时间为30 min,在此条件下其对烟嘧磺隆的降解率在80%以上。此外,该降解酶在35～70℃、pH值4.0～9.0范围内均能够保持较高的酶活力,对烟嘧磺隆的降解率均在60%以上,表明该降解酶具有较好的热稳定性和酸碱稳定性。加入不同浓度十二烷基硫酸钠（SDS）和苯甲基磺酰氟（PMSF）,对该降解酶的活力表现出了不同程度的抑制作用。研究结果可为烟嘧磺隆降解酶制剂的规模化生产及被烟嘧磺隆污染土壤的生物修复提供科学依据。     

青岛泊子盐场放线菌多样性及其功能酶的筛选

采用平板涂布法利用3种培养基从青岛即墨市田横镇泊子盐场盐池底泥样中共分离纯化出15株放线菌,对分离菌株进行16S rRNA基因测序分析。发现这15株放线菌分属于链霉菌属(Streptomyces)、拟诺卡氏菌属(Nocardiopsis)和1个新属,其中Streptomyces属为优势菌属;菌株CXB832与Nocardiopsis arabia DSM 45083T和Haloactinospora albus DSM 45015T最接近,同源性分别为95.4%和94.9%,根据其表型和分子特征可以初步判定该菌株为放线菌新属。培养基及培养温度对盐池环境中放线菌的分离效果均有影响,利用淀粉酪素培养基在37℃分离的放线菌种类和数量较多。在15株放线菌中,分别有12株、3株、2株和1株放线菌产淀粉酶、酯酶、蛋白酶和纤维素酶。     

氯嘧磺隆高效降解细菌的分离与筛选

从北京市、河北省一些农田和农药厂排污口活性污泥中分离得到7株具有明显降解氯嘧磺隆作用的降解细菌,这些菌株能够以氯嘧磺隆为唯一氮源生长,对氯嘧磺隆的降解率为65．85％至94．78％不等。其中F-1和E-1两株菌为本试验的最高效率的降解菌,在40ml培养基、细菌起始浓度7.6×10^7cfu／ml、30℃恒温、180r／min条件下培养72h,F-1菌株对底物氯嘧磺隆50mg／L的降解效率为67．5％;E-1菌株对底物氯嘧磺隆10mg／L的降解率为94．78％。     

咪唑乙烟酸降解菌的分离、鉴定及降解特性研究

采用高压富集方法,从生产咪唑乙烟酸农药厂排污口污泥中分离得到1株咪唑乙烟酸高效降解菌P14,根据菌株形态、生理生化特性及16S rDNA分析,鉴定该菌株为哈夫尼希瓦氏菌Shewanella hafniensis。初步研究了其在不同条件下对咪唑乙烟酸的降解性能。结果表明:在以咪唑乙烟酸为唯一碳源的无机盐培养基中,当咪唑乙烟酸初始质量浓度为100 mg/L、培养温度为30 ℃、pH值6.0、接种量7%时,菌株P14对咪唑乙烟酸的降解效果最佳,3 d内的降解率可达92%,因而可以此作为菌株P14降解咪唑乙烟酸的最佳条件。外加不同碳源时,P14菌株对咪唑乙烟酸的降解率呈现不同程度下降,其中柠檬酸钠对P14菌株降解效果影响较小。     

烟嘧磺隆的微生物降解研究进展

烟嘧磺隆属磺酰脲类除草剂,因其对玉米安全,对一年生和多年生禾本科杂草及部分阔叶杂草、莎草科杂草高效而在玉米田广泛应用,但其在土壤中的残留则易对后茬敏感作物产生药害。微生物对烟嘧磺隆的降解有望成为修复污染土壤的有效措施。文章从烟嘧磺隆的使用及危害,可降解烟嘧磺隆的微生物种类及降解特性、降解途径、降解酶及其编码基因等方面进行了综述。目前有关烟嘧磺隆微生物降解的研究多集中于其降解菌的筛选、降解特性及降解途径等方面,对于其微生物降解过程中起关键作用的酶和基因方面的研究仍较少,因此未来的研究趋势将主要体现在降解复合菌系的培养、降解微生物的环境生态学、降解基因以及降解酶制剂等方面。     

蜡状芽孢杆菌对烟嘧磺隆的降解及降解产物2-氨基-4,6-二甲氧基嘧啶的环境生物毒性

为明确蜡状芽孢杆菌对烟嘧磺隆的降解及母体和降解产物对环境生物的毒性,采用超高效液相色谱-质谱 (UPLC-TQD) 联用法分析了蜡状芽孢杆菌对烟嘧磺隆的降解产物,同时参照“化学农药环境安全评价试验准则”方法,分别测定了烟嘧磺隆和主要降解产物2-氨基-4,6-二甲氧基嘧啶对斑马鱼、大型溞和斜生栅列藻3种水生生物的急性毒性。结果表明:经蜡状芽孢杆菌降解后,共检测到4种烟嘧磺隆的降解产物,分别为2-氨基-4,6-二甲氧基嘧啶 ( Ⅰ )、2-[N-(氨基甲基) 氨磺酰基]-N,N-二甲基烟酰胺 ( Ⅱ )、2-[1-(4,6-二甲氧基嘧啶-2-基) 脲基]-N,N-二甲基烟酰胺 ( Ⅲ ) 和N-(4,6-二甲氧基嘧啶-2-氨基甲酰基)-1-(甲基亚氨基) 甲磺酰胺 ( Ⅳ ),其中2-氨基-4,6-二甲氧基嘧啶 ( Ⅰ ) 为主要降解产物,由此推测蜡状芽孢杆菌对烟嘧磺隆的降解主要是通过使其磺酰脲桥上C—N键、C—S键以及吡啶环断裂而实现的。毒性测定结果显示:烟嘧磺隆及主要降解产物 Ⅰ 对斑马鱼的96 h-LC₅₀值分别为16.95和 > 100.0 mg/L,其急性毒性等级均为“低毒”;两者对斜生栅列藻的72 h-ErC₅₀值分别为8.070和142.7 mg/L,均为“低毒”;对大型溞的48 h-EC₅₀值分别为9.190和51.95 mg/L,分别为“中毒”和“低毒”。研究表明,烟嘧磺隆经蜡状芽孢杆菌降解后,其主要降解产物对3种水生生物的毒性均明显降低。     

一硫代磷酸酯类杀虫剂的微生物降解

在纯培养条件下测定了分离株 YF0 5对对硫磷等一硫代磷酸酯类杀虫剂的降解作用。在接种量 (OD4 15nm)为 0.2、pH7.0、30℃条件下 ,测得 10、25、50、100、200、500 mg/L对硫磷的降解符合一级动力学特征 ,其降解速率常数分别为 0.077、0.123、0.128、0.119、0.084、0 .013,高浓度对硫磷对 YF05菌有抑制作用 ;分离株 YF05在不同温度及 pH下对对硫磷的降解作用为 40℃ >30℃ >20℃ ,pH8.0 >pH7.0 >pH6 .0。同样条件下 ,YF05对杀螟硫磷和甲基对硫磷也有较好的降解作用 ,对甲基对硫磷的降解速率常数与对硫磷相仿 ,对杀螟硫磷的降解速率常数略高于对硫磷。     

球孢白僵菌与5种农药的相容性及其对韭菜迟眼蕈蚊的联合毒力

本文室内评价了5种防治韭菜迟眼蕈蚊常用化学农药(辛硫磷、噻虫嗪、噻虫胺、高效氯氟氰菊酯和高效氯氰菊酯)与高毒力球孢白僵菌YB8的相容性,并测定了菌药联合使用对韭菜迟眼蕈蚊的毒力效果。结果表明不同浓度的5种农药对菌株YB8生长均有一定的影响。其中噻虫嗪和噻虫胺在供试浓度下对孢子萌发无显著影响,5 d时能促进菌株YB8菌落生长,且随着浓度降低促进作用加强(抑制率为-2.26%~-15.69%),10 d时对菌株YB8生长略有抑制作用(抑制率为0.29%~8.33%);高效氯氟氰菊酯(16.7 mg/L)和高效氯氰菊酯高浓度(30 mg/L)均对孢子萌发有抑制作用(孢子萌发率分别为86.87%、86.82%),而低浓度(1.67、3 mg/L)则促进孢子萌发(孢子萌发率分别为124.96%、104.10%);二者不同浓度对菌落生长均有一定的影响,其中高效氯氰菊酯在低浓度3 mg/L时,5和10 d的菌落生长抑制率分别为-32.64%和-13.11%;辛硫磷与菌株YB8相容性差,随着浓度增加,孢子萌发率明显降低,菌落生长明显受到抑制。5种农药与菌株YB8联合使用的生物测定结果表明,联合作用时农药的LC50值降低,菌株YB8对韭蛆的LT50缩短。因此,生产上推荐菌株YB8与噻虫嗪和噻虫胺联合使用,而避免与高浓度辛硫磷、高效氯氟氰菊酯和高效氯氰菊酯联合使用。     

甲酯化植物油基烟嘧磺隆·乙草胺混配制剂高效液相色谱分析

采用高效液相色谱法分析甲酯化植物油基烟嘧磺隆·乙草胺混配制剂,使用C18反相柱和紫外可变波长检测器,以乙腈、水和乙酸为流动相,用外标法对有效成分进行分析和定量.烟嘧磺隆、乙草胺标准差分别为0.0311、0.0421,变异系数分别为0.31％、0.11％,平均回收率分别为99.83％、99.81％.     

盐碱地不同施氮量对土壤微生物区系与食葵产量的影响

在内蒙古河套灌区盐碱食葵田进行大田试验,以不施氮肥为对照(CK),设置了75 kg·hm~(-2)(N1)、150kg·hm~(-2)(N2)、225 kg·hm~(-2)(N3)、300 kg·hm~(-2)(N4)、375 kg·hm~(-2)(N5)五个氮肥施用水平,研究了不同氮肥施用量对土壤微生物区系和食葵产量的影响。结果表明:(1)盐碱地施用氮肥可提高土壤微生物数量和细菌优势菌菌群多样性,各处理0~20 cm土层根区土壤微生物数量大小顺序为N4N3N5N2N1CK,各施肥处理较CK差异极显著(P0.01);(2)盐碱地施用氮肥可促进食葵生长发育,提高产量,随氮肥施用量由低到高,食葵长势和干物质积累呈逐渐增加趋势,产量与施氮量呈抛物线型关系,各处理产量分别较CK提高0.06%、36.27%、61.95%、105.36%和85.03%;(3)适量施氮可抑制土壤积盐,食葵收获后,各处理积盐量大小顺序为N2CKN5N3N1N4;(4)土壤微生物的数量和优势菌菌群数与氮肥施用量、食葵根干重呈正相关关系,与土壤含盐量和积盐量呈负相关关系。综合试验结果,内蒙古河套灌区中度盐碱地食葵生产中氮肥适宜施用量为300 kg·hm~(-2)。     

地膜覆盖和除草剂对夏玉米田杂草及玉米生长发育的影响

研究了地膜覆盖和除草剂对夏玉米田杂草和玉米生长发育的影响.结果表明,在玉米3～5叶期施药,药后33 d,杂草数量降至最低,56％2甲4氯钠可湿性粉剂处理的杂草减退率和相对株防效分别比40 g/L烟嘧磺隆油分散制剂提高了11.71百分点和12.65百分点.揭膜后,白色地膜覆盖下杂草的平均鲜重显著低于对照,比对照减少73.25％,相对鲜重防效分别是黑色地膜覆盖、56％2甲4氯钠可湿性粉剂、40 g/L烟嘧磺隆油分散制剂处理的1.12、1.15、1.73倍.地膜覆盖出苗率高且整齐一致,平均株高和叶数比对照高,对玉米的穗粒重、百粒重及其产量有明显的增效作用,以白色地膜覆盖下玉米产量最高,增产率比黑色地膜覆盖的高1.23百分点,比40g/L烟嘧磺隆油分散制剂处理高16.09百分点;而施用56％2甲4氯钠可湿性粉剂严重影响了玉米产量的形成,其产量比对照降低3.09％.