土壤中结合残留农药的研究方法

有机农药或其代谢产物在进入土壤中后，可以与土壤有机质或矿质形成结合残留物。越来越多的证据表明，在涉及农药在土壤中环境中归趋的研究中，有必要研究农药的结合残留，本介绍了研究结合残留农药在土壤有机质中分布的方法及释放结合残留的方法，其中包括水解释放法，高温蒸馏法，超临界流体萃取法，化学释放法和微生物释放法。     

有机磷农药污染土壤的微生物降解研究进展

有机磷农药是目前我国使用量最大的农药之一,严重污染环境和生态系统,并通过食物链在生物体内富集,进而危害人类健康。微生物降解技术具有降解效率高、代谢途径多、无二次污染的优势,是目前清除环境中有机磷农药的主要手段,能有效降低有机磷农药的危害。目前有机磷农药的降解微生物主要是通过实验室纯培养方法获得,与自然生态环境中存在的降解功能性微生物信息差异较大,而利用不可培养方法识别功能性微生物的技术具有广阔的应用前景。本文从有机磷农药的使用情况及引发的环境问题出发,概述了有机磷农药在土壤中的迁移转化途径,稳定同位素探测技术和磁性纳米材料等不可培养方法对有机磷农药降解功能性微生物的识别,微生物降解有机磷农药污染土壤的功能基因、降解途径及降解机理;探讨了植物–微生物联合修复在有机磷农药污染土壤修复中的作用,并分析了环境因子及农药自身性质对有机磷农药降解的影响;最后,讨论了微生物降解技术存在的问题及今后研究方向。     

土壤含水量和胡敏酸对有机氯农药降解的影响

尽管我国从1983年就开始禁用有机氯农药，但环境中仍有大量残留存在。土壤中污染物的残留是吸附、降解和迁移等各种理化作用和生物作用的综合结果，其中降解是制约其残留量的关键过程。大量研究表明，影响土壤中农药降解的主要环境因素包括土壤有机质、土壤温度、土壤pH和土壤含水量等，因为这些因素显著影响着土壤微生物的数量和活性。微生物代谢所需的营养物质有一部分来自农药和土壤有机质，土壤中微生物对其降解起着重要作用。胡敏酸（HA）是土壤有机质的主要组分，因此以HA代表土壤有机质对农药降解的影响是合理的，也有很多关于HA对农药在土壤中吸附等环境行为影响的研究报道。     

评价农药施用与生物防治的关系

生物防治技术,不包括使用农药。但在实施的综合防治规划中,包括常规农药,其他制剂(如行为控制剂)和微生物杀虫剂的使用,也包括改进栽培技术等策略。在综合防治规划中,使用的农药制剂应当符合下列条件:(1)对害虫肓足够的活性。(2)增加经济效益。(3)有足够长的残效期,且逐渐分解为对环境无害的代谢物。(4)把害虫控制在不造成危害的程度     

植物对氨基酸的吸收利用及氨基酸在农业中的应用

植物对氨基酸的吸收、转运、代谢以及氨基酸在肥料和农药上的应用国内外已有报道。已有研究证明,植物可直接吸收土壤中的氨基酸分子,其吸收后的转运、分配、代谢因氨基酸种类而异,产生的生理效应也不相同;氨基酸农药易被日光分解或被自然界微生物降解,在土壤中、植物体内不留残毒,其降解产物还可作为农作物的营养物质,提高农作物的品质和产量,施用这类农药,人畜安全,没有公害;氨基酸肥具有促进植株生长发育、增强抗逆性、改善土壤状况和提高作物产量的作用。     

不同利用方式下红壤微生物生物量及代谢功能多样性的变化

研究了不同农林利用方式下红壤微生物生物量和代谢功能多样性等土壤质量指标的变化.结果表明:不同利用方式对土壤质量各指标造成了显著的影响;稻田的微生物生物量碳、氮最高,林地和草地微生物生物量次之,旱地的微生物生物量碳、氮最低(分别是稻田利用方式的4.3% 和 13.7%);稻田的微生物代谢功能多样性最高,旱地、林地和草地的细菌代谢功能多样性较低,旱地的真菌代谢功能多样性最低;微生物生物量和代谢功能多样性可以作为反映土壤质量变化的早期敏感的指标,用来衡量管理措施的改变对土壤质量造成的影响.     

水热条件和施肥对黑土中微生物群落代谢特征的影响

选择位于我国东部3个不同气候带(温带、暖温带、中亚热带)的农业生态试验站(海伦站、封丘站、鹰潭站),设置水热变化梯度下的土壤置换试验,利用Biolog方法,研究了水热因子和施肥对单作玉米的黑土中微生物群落的影响。结果表明,在3种气候条件下,施用NPK肥均提高了黑土中细菌群落的碳源代谢活性(Average well color development,AWCD值表示)。在玉米抽雄期,施肥处理(NPK)黑土中AWCD值大小顺序为:鹰潭站(中亚热带)>海伦站(温带)>封丘站(暖温带),不施肥(CK)处理为:鹰潭站(中亚热带)>封丘站(暖温带)>海伦站(温带)。说明不施肥时黑土中微生物代谢活性随月均温度的提高而增加,而施肥和降水影响了温度对黑土中微生物代谢活性的作用。主成分分析表明,黑土中微生物群落代谢特征在海伦站(温带)和封丘站(暖温带)之间变化较小,而在鹰潭站(中亚热带)黑土中微生物群落的代谢指纹发生明显改变。气候条件变化导致的黑土中微生物代谢碳源的分异主要表现在:α-丁酮酸、腐胺、D,L-α-甘油、L-苏氨酸(r>0.9);而施肥导致的黑土中微生物代谢碳源的分异主要表现为:β-甲基-D-葡萄糖苷、葡萄糖-1-磷酸盐和丙酮酸甲脂。总体上,不同气候带水热条件的变化和施肥均影响了黑土中微生物群落的代谢活性和代谢特征的变化。     

氯氰菊酯污染土壤的微生物修复及对土著微生物的影响

在实验室条件下,在含有氯氰菊酯的土壤中添加氯氰菊酯和3-苯氧基苯甲酸(3-PBA)降解菌CDT3(Rhodococcussp.)和PBM11(Pesudomonassp.),同时设不加菌的对照。分别于0、3、7、15、30 d取样,测定土壤中氯氰菊酯和3-PBA的残留,同时用平板计数和变性梯度凝胶电泳(DGGE)方法分析土壤微生物群落的变化。结果显示:CDT3和PBM11在土壤中协同作用能够更好地降解氯氰菊酯及其中间产物3-PBA。氯氰菊酯对土著微生物有较强的抑制作用。投加降解菌可以消除农药对土壤微生物的抑制,有助于土著微生物种群的恢复,但短期内无法改变农药对土壤微生物结构的破坏。     

重金属复合污染下土壤微生物群落功能多样性动力学特征

用碳素利用法对浙江省天台铅锌银尾矿区重金属复合污染土壤微生物群落功能多样性动力学特征进行了初步探讨。研究结果表明 ,矿区重金属复合污染降低了供试土壤的微生物群落代谢剖面 ,且群落代谢剖面值与培养时间之间呈非线性关系 ,其变化过程符合微生物种群生长动态模型 (S形 )。随着重金属复合污染程度的加剧 ,土壤微生物群落功能多样性动力学参数K和r值越低 ,参数s值所需的时间则越长。上述动力学参数与群落代谢剖面各自的主成分分析结果显示 ,微生物群落功能多样性的动力学参数K值和s值能够很好地区分矿区土壤重金属污染程度 ,并且其区分效果比微生物群落代谢剖面值好。土壤微生物群落功能多样性动力学特征的变化可以较好地显示矿区重金属复合污染土壤微生物群落对碳源利用模式的差异 ,反映矿区特定生境土壤微生物群落功能多样性的变化 ,在一定程度上揭示重金属胁迫下环境微生物种群作用机理。     

湿地土壤微生物碳源代谢活性对不同水分条件的动态响应 ——以鄱阳湖为例

为深入了解湿地土壤微生物群落代谢特征对不同水分条件的响应变化,本研究以鄱阳湖湿地表层土壤为研究材料,采用室内控制试验,运用Biolog技术探讨土壤微生物碳源代谢活性在不同水分条件(干燥、湿润、淹水)下连续处理132 d的变化特征。结果表明:湿润组土壤微生物代谢活性最高,其平均光密度值(AWCD)在处理的第72天分别是淹水组和干燥组的1.34倍和3.95倍;同时土壤微生物对不同碳源类型的利用能力也发生了显著的差异性变化,其中干燥组利用的主要碳源为多聚物类和碳水化合物类(占总碳源利用率的39.25%和36.53%),而淹水组对氨基酸类碳源有较高的利用能力(占总碳源利用率的36.33%)。土壤微生物碳源代谢特征在处理的第21天达到稳定状态,而土壤理化性质和土壤微生物群落结构在处理的第72天发生显著变化,同时研究发现淹水条件升高了土壤pH和铵态氮含量,降低了微生物群落多样性。由此可知,水分条件不仅会影响湿地土壤微生物总体碳源代谢活性强度,还会改变对不同碳源的相对利用能力,最终导致土壤环境发生改变。     

农药对土壤微生物的影响

土壤中的微生物能分解动植物遗体和其它有机质,使之转化成植物所必需的无机物。因此,土壤微生物不仅在生态系能量循环中是不可缺少的,而且在维持自然界二氧化碳平衡方面也发挥着重要的作用。当人们为了获得农作物丰产在农田上喷撒农药以防治病虫害和消除杂草时,造成部分农药残留在农田里,这些农药必然会对土壤微生物产生一     

长江三角洲地区污水污泥与健康安全风险研究Ⅴ.污泥施用对土壤微生物群落功能多样性的影响

利用BIOLOG测试方法对长江三角洲地区施污泥土壤的微生物群落功能多样性进行了初步探讨。研究结果表明,施用污泥后土壤微生物群落代谢剖面、多样性指数、动力学参数均发生了变化,说明微生物对单一碳源底物的利用能力发生了改变。微生物群落功能多样性动力学研究结果发现,供试土壤的微生物群落代谢剖面(AWCD)与培养时间之间呈非线性关系,其变化过程符合微生物种群生长动态模型(S型)。除滩潮土的杭州新鲜消化污泥和杭州风干污泥处理外,其他污泥处理均使土壤微生物群落功能多样性动力学参数K和r值降低,S值增大。土壤微生物群落功能多样性特征的变化可以较好地显示施用污泥后土壤微生物群落对碳源利用能力和模式的差异,反映施用污泥特定生境土壤微生物群落功能多样性的变化。     

长江三角洲地区污水污泥与健康安全风险研究V．污泥施用对土壤微生物群落功能多样性的影响

利用BIOLOG测试方法对长江三角洲地区施污泥土壤的微生物群落功能多样性进行了初步探讨。研究结果表明,施用污泥后土壤微生物群落代谢剖面、多样性指数、动力学参数均发生了变化,说明微生物对单一碳源底物的利用能力发生了改变。微生物群落功能多样性动力学研究结果发现,供试土壤的微生物群落代谢剖面（AWCD）与培养时间之间呈非线性关系,其变化过程符合微生物种群生长动态模型（S型）。除滩潮土的杭州新鲜消化污泥和杭州风干污泥处理外,其他污泥处理均使土壤微生物群落功能多样性动力学参数K和r值降低,S值增大。土壤微生物群落功能多样性特征的变化可以较好地显示施用污泥后土壤微生物群落对碳源利用能力和模式的差异,反映施用污泥特定生境土壤微生物群落功能多样性的变化。     

BHC-A与CDS-1降解菌对六六六、呋喃丹污染土壤的原位生物修复

河北省某地区是我国特种作物-金丝小枣的主要产区，由于农药的大量使用，导致农药残留污染影响农产品品质，而且会造成地水的严重污染，直接危害身体健康。微生物由于种类丰富，代谢途径多样，其转化、降解各种化合物潜力巨大。从20世纪60年代开始，国内外就开展严重污染环境的异生物质的微生物降解研究，筛选分离了大量降解性微生物，并且开发了各种微生物降解制剂及配套产品应用于原位生物修复。     

超高压处理对南美白对虾在冷藏过程中贮藏特性的影响

该文以不同的超高压条件(200,400,600,700MPa)对南美白对虾进行处理,通过考察与比较不同压力处理组冷藏过程中感官、微生物以及各化学指标的变化情况,揭示超高压技术对南美白对虾冷藏特性的影响。结果表明:超高压处理可以有效地杀灭南美白对虾中绝大多数微生物,抑制贮藏过程中挥发性盐基氮的积累,延缓pH值的变化,从而延长南美白对虾的货架期,且处理压力越高延长效果越显著;超高压处理会给鲜虾带来不同程度上的煮熟虾的风味;400MPa和600MPa处理使虾在冷藏过程的黑变提前,而700MPa处理可以完全抑制南美白对虾黑变现象的发生;超高压能够改变腺苷三磷酸(ATP)及其代谢产物的代谢情况,但不影响腺苷酸(AMP)的代谢途径。因此超高压处理可以改善南美白对虾在冷藏过程中的品质,对南美白对虾冷藏具有潜在的应用价值。     

不同种植年限设施芦笋土壤微生物群落结构与功能研究

以上海某设施园艺场长期设施芦笋种植土壤为研究对象,采用常规梯度稀释混菌平板法和Biolog-Eco微平板反应系统,研究了芦笋设施种植1、3、5、8及11年棚土壤微生物群落结构及功能多样性。结果表明:设施栽培芦笋后,土壤细菌种群数量减少,真菌数量增加,细菌与真菌数量比(B/F值)降低;除11年棚表现特殊外,随种植年限增加,土壤微生物代谢活性逐渐下降,5年和8年棚AWCD值均仅为对照1年棚的15%左右;土壤微生物代谢类群多样性减少,5年和8年棚的土壤微生物丰富度指数(S)均仅为对照1年棚的72%左右,Shannon指数均为对照1年棚的82%左右,Mc Intosh指数则均为对照1年棚的90%;不同种植年限芦笋设施土壤中微生物群落的碳源代谢特征发生了明显的分异变化,主成分分析表明,这种变化主要体现在对6种碳水化合物和5种氨基酸碳源的代谢利用上;设施芦笋土壤微生物参数指标对土壤p H和EC值变化响应敏感,另外,土壤速效磷和速效钾含量也是影响土壤微生物代谢和区系分异的2个主要因素。     

微生物代谢尼古丁的研究及其应用

尼古丁是烟叶中最主要的生物碱,也是影响烟叶品质的重要因素,其含量过高不但影响吸食的安全性,而且对环境也会造成危害。有些微生物能在烟叶醇化过程中代谢尼古丁,降低尼古丁的含量,而不影响烟叶原有的品质,并降低其对人类健康的危害。因此,尼古丁降解微生物有着非常好的应用潜力。本文综述了国内外尼古丁代谢微生物的种类、代谢途径、酶学研究、遗传研究以及相关应用研究的进展情况,展示了微生物方法和技术在处理烤烟尼古丁中的应用前景。     

不同浓度铜污染对水稻土甲烷氧化菌群落结构的影响

近年来,随着含铜矿产的开采、冶炼和制造等工业“三废”的排放、含铜农药与杀菌剂的长期大量施用以及城市污泥的堆肥利用,农田土壤铜污染日趋严重。土壤含铜量一旦超出其环境承载力,就会对植物、动物和土壤微生物产生危害,严重威胁到生态系统的稳定和人类的健康[1]。我国是水稻生产大国,其种植面积达全国粮食作物栽培面积的1/4,因此,水稻土在我国粮食生产中占有及其重要的地位,是具有重大经济意义的土壤资源[2]。研究表明,过量铜会对水稻根系产生毒害,进而推迟抽穗期,降低产量[3]。铜污染不仅会危害作物地上部分的生长发育,同时也会导致土壤微生物数量、呼吸强度、微生物商、代谢商等的变化,并对微生物的活性和功能产生影     

黄瓜种子发芽期微生物代谢的群落特性研究

用 BIOLOG GN 板方法研究了 4 个黄瓜品种, 在发芽 12h、36h 、72h 时种子周围的微生物群落结构和功能多样 性。结果表明, 在微生物的碳代谢特征上, 不同黄瓜品种在发芽 12h 、36h、72h 时有显著差别, 同一品种不同处理之 间也有差异。 在碳代谢类型上, 糖类利用程度最高( OD>1.4) , 氨基酸类利用程度最低( OD<0.8) , 有机酸的利用居 中;黄瓜种子发芽期间, 微生物在碳源代谢方面优势群落的演变特点是:氨基酸类代谢群※有机酸类代谢群※糖 类代谢群, 且最终以代谢糖类的微生物为优势种群。     

BIOLOG与微量热耦合研究提高红壤微生物代谢活性的碳源因子

土壤微生物是土壤中重要的活性组成部分,研究土壤微生物代谢活性对于理解农业措施对农业生态系统的影响至关重要。已有研究表明,将BIOLOG与微量热耦合可揭示中性及碱性土壤中影响代谢活性的碳源因子,但对于酸性土壤鲜有报道。选取一种典型的酸性土壤——红壤为研究对象,采用BIOLOG及微量热技术研究施肥后红壤微生物的碳源底物利用能力及热动力学变化情况,进一步耦合两种技术探讨提高红壤微生物活性的碳源因子。结果表明,有机无机肥配施能显著提高红壤微生物的碳源底物利用能力,改变对碳源的偏好,增强其热代谢活性;但某些引起有机无机肥配施处理分异的碳源未对红壤微生物的热代谢活性产生促进作用,相反产生抑制效果,说明BIOLOG具有一定局限性;L-精氨酸和糖原提高红壤微生物的热代谢活性,其原因在于这两种碳源可能提高红壤中氮、磷循环相关的微生物活性。因此,在红壤中施用富含该类碳源的有机肥对提高红壤微生物活性、提升红壤地力具有积极意义。